浙江省湖州市安吉县杭垓镇中学高三物理下学期期末试题含解析

浙江省湖州市安吉县杭垓镇中学高三物理下学期期末试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.如图4所示，+Q为固定的正电荷，在它的电场中，一电荷量为+q的粒子，从a点以沿ab方向的初速度v0开始运动。若粒子只受电场力作用，则它的运动轨迹可能是图中的（

）A．ab直线

B．ac曲线C．ad曲线

D．ae曲线参考答案：B粒子带正电，受到斥力作用，粒子做曲线运动，轨迹弯曲方向与合外力方向一致，选项B正确。2.若汽车以额定功率P由静止出发，沿平直路面行驶，受到的阻力恒为f，则：A．汽车行驶的最大速度为B．汽车先做匀加速运动，最后做匀速运动C．汽车先做加速度越来越小的加速运动，最后做匀速运动D．汽车先做匀加速运动，再做匀减速运动，最后做匀速运动参考答案：AC3.（单选）关于科学研究方法，以下说法不正确的是（

）

A.利用速度一时间图象推导匀变速直线运动的位移公式时，使用了微元法

B.在探究加速度与力、质量三者关系的实验中，应用了控制变量法

C.电场力做功可以与重力做功类比，两种力做功都与路径无关

D.法拉第在研究电磁感应现象时，利用了理想实验的方法参考答案：D4.（多选）如图6所示，两足够长的平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为d，导轨平面与水平面的夹角=30°，导轨电阻不计，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上。长为d的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为m、电阻为r＝R。两金属导轨的上端连接一个灯泡，灯泡的电阻RL＝R，重力加速度为g。现闭合开关S，给金属棒施加一个方向垂直于杆且平行于导轨平面向上的、大小为F＝mg的恒力，使金属棒由静止开始运动，当金属棒达到最大速度时，灯泡恰能达到它的额定功率。下列说法正确的是（

）A.灯泡的额定功率

B.金属棒能达到的最大速度C.金属棒达到最大速度的一半时的加速度D.若金属棒上滑距离为L时速度恰达到最大，金属棒由静止开始上滑4L的过程中，金属棒上产生的电热参考答案：BC5.（双项选择题）如图，带正电的点电荷固定于Q点，电子在库仑力作用下，做以Q为焦点的椭圆运动．M、P、N为椭圆上的三点，P点是轨道上离Q最近的点．电子在从M经P到达N点的过程中A．速率先增大后减小

B．速率先减小后增大C．电势能先减小后增大

D．电势能先增大后减小参考答案：AC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）居民小区里的楼道灯，采用门电路控制，电路如图所示。白天的时候，即使拍手发出声音，楼道灯也不亮；但是到了晚上，拍手发出声音后，灯就亮了，并采用延时电路，使之亮一段时间后就熄灭。电路中用声控开关，即听到声音后，开关闭合，则应该使用__________门电路控制电灯，其中R2是光敏电阻，受光照后电阻减小，R1为定值电阻，S是声控开关，黑夜时R1和R2的大小关系是R1______R2（选填“<<”、“=”或“>>”）。参考答案：

答案：与，<<7.应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入．例如平伸手掌托起物体，由静止开始竖直向上运动，直至将物体抛出．对此现象分析正确的是A．受托物体向上运动的过程中，物体始终处于超重状态B．受托物体向上运动的过程中，物体始终处于失重状态C．在物体离开手的瞬间，物体的加速度大于重力加速度D．在物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度参考答案：D8.（多选题）如图所示，平行板电容器AB两极板水平放置，现将其接在直流电源上，已知A板和电源正极相连．当开关接通时．一带电油滴悬浮于两板之间的P点，为使油滴能向上运动，则下列措施可行的是（）A．将开关断开，将B板下移一段距离B．将开关断开，将AB板左右错开一段距离C．保持开关闭合，将AB板左右错开一段距离D．保持开关闭合，将A板下移一段距离

参考答案：BD解：A、开关断开后，电容器所带电量不变，将B板下移一段距离时，根据推论可知，板间场强不变，油滴所受的电场力不变，仍处于静止状态；故A错误．B、将开关断开，将AB板左右错开一段距离，电容减小，而电量不变，由C=可知，电压U增大，由E=知，板间场强增大，油滴所受的电场力增大，油滴将向上运动．故B正确．C、保持开关闭合，将AB板左右错开一段距离时，板间电压不变，场强不变，油滴所受的电场力不变，仍处于静止状态；故C错误．D、保持开关闭合，将A板下移一段距离，板间距离减小，根据E=知，板间场强增大，油滴所受的电场力增大，油滴将向上运动．故D正确．故选BD9.地球同步卫星到地心的距离r可用地球质量M、地球自转周期T与引力常量G表示为r=_____________。参考答案：10.如图所示，一定质量理想气体经过三个不同的过程a、b、c后又回到初始状态．在过程a中，若系统对外界做功400J，在过程c中，若外界对系统做功200J，则b过程外界对气体做功___▲_____J，全过程中系统▲

热量（填“吸收”或“放出”），其热量是

▲J．参考答案：11.要利用轨道、滑块(其前端固定有挡光窄片K)、托盘、砝码、轻滑轮、轻绳、光电计时器、米尺等器材测定滑块和轨道间的动摩擦因数μ，某同学设计了如图甲所示的装置，滑块和托盘上分别放有若干砝码，滑块质量为M，滑块上砝码总质量为m′，托盘和盘中砝码的总质量为m.轨道上A、B两点处放置有光电门(图中未画出)．实验中，重力加速度g取10m/s2.图甲图乙(1)用游标卡尺测量窄片K的宽度d，如图乙所示，则d＝__________mm，用米尺测量轨道上A、B两点间的距离x，滑块在水平轨道上做匀加速直线运动，挡光窄光通过A、B两处光电门的挡光时间分别为tA、tB，根据运动学公式，可得计算滑块在轨道上加速运动的加速度的表达式为a＝____________；(2)该同学通过改变托盘中的砝码数量，进行了多次实验，得到的多组数据如下：实验次数托盘和盘中砝码的总质量m/(kg)滑块的加速度a/(m/s2)10.100020.150030.2000.3940.2500.9150.3001.4060.3501.9270.4002.38图丙请根据表中数据在图丙中作出am图象．从数据或图象可知，a是m的一次函数，这是由于采取了下列哪一项措施________．A.每次实验的M＋m′都相等

B.每次实验都保证M＋m′远大于mC.每次实验都保证M＋m′远小于m

D.每次实验的m′＋m都相等(3)根据am图象，可知μ＝________(请保留两位有效数字)．参考答案：(1)2.20或2.25(2分)(2分)(2)注意：应为直线，标度的选取要合适(2分)D(2分)(3)0.16(2分)12.一个氡核衰变成钋核并放出一个粒子。该核反应的方程是

氡衰变半衰期为3.8天，则1000g氡经过7.6天衰变，剩余氡的质量为

g；参考答案：①

②250根据衰变过程中质量数和电荷数守恒，由于生成物质量数减小4，电荷数减小2，所以放出的粒子是α粒子．该核反应的方程是：氡核的半衰期为3.8天，根据半衰期的定义得：，其中m为剩余氡核的质量，m0为衰变前氡核的质量，T为半衰期，t为经历的时间。由于T=3.8天，t=7.6天，解得：13.一个质量为m的氢气球下方通过细绳悬挂一个质量为2m的小球，以速度v匀速上升，它们的总动量为_______；若某一时刻细绳断裂，过了一段时间后小球的速度恰好为零，此时氢气球的动量为_________。（设整个过程中两物体受空气作用力、重力不变）参考答案：3mv，3mv三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（8分）某同学做“验证力的平行四边形定则”实验时，主要步骤是：A．在桌面上放一块方木板，在方木板上铺一张白纸，用图钉把白纸钉在方木板上；B．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳，细绳的另一端系着绳套；

C．用两个弹簧秤分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O。记下O点的位置，读出两个弹簧秤的示数；D．按选好的标度，用铅笔和刻度尺作出两只弹簧秤的拉力F1和F2的图示，并用平行四边形定则求出合力F；E．只用一只弹簧秤，通过细绳套拉橡皮条使其伸长，读出弹簧秤的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力F/的图示；

F．比较力F/和F的大小和方向，看它们是否相同，得出结论。上述步骤中：（1）有重要遗漏的步骤的序号是

和

；（2）遗漏的内容分别是

和

。参考答案：（1）C（2分），E（2分）；（2）C中未记下两条细绳的方向（2分）E中未说明是否把橡皮条的结点拉到了位置O（2分）15.(11分)为了探究对物体做功与物体速度变化的关系，现提供如图所示的器材，让小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板匀速滑行。请思考并回答下列问题．(打点计时器交流电频率为50Hz)(1)为了消除摩擦力的影响应采取什么措施?______________________________________________________________________(2)当我们分别用同样的橡皮筋1条、2条、3条……并起来进行第1次、第2次、第3次……实验时，每次实验中橡皮筋拉伸的长度应都保持一致，我们把第1次实验时橡皮筋对小车做的功记为W.(3)由于橡皮筋对小车做功而使小车获得的速度可以由打点计时器和纸带测出，如下图所示是其中四次实验打出的部分纸带

(4)试根据第(2)、(3)项中的信息，填写下表．

次数

1

2

3

4橡皮筋对小车做功W

小车速度v(m/s)

v(m/s)

从表中数据可得出结论：

_____________________________________参考答案：答案：(1)将木板固定有打点计时器的一端垫起适当的高度，使小车缓慢匀速下滑(2分)（4）

次数l234橡皮筋对小车做功

W

2W

3W

4W小车速度v(m/s)

1.0

1.415

l73

2．Ov(m/s)1．O2．O3．O4．O

（每2空1分，共6分）

橡皮筋对小车做功与小车速度的平方成正比(3分)

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.在科学研究中,可以通过施加适当的电场和磁场来实现对带电粒子运动的控制.如图甲所示,M、N为间距足够大的水平极板,紧靠极板右侧放置竖直的荧光屏PQ,在MN间加上如图乙所示的匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向下,磁场方向垂直于纸面向里,图中E0、B0、k均为已知量.t=0时刻,比荷=k的正粒子以一定的初速度从O点沿水平方向射入极板间,0~t1时间内粒子恰好沿直线运动,t=时刻粒子打到荧光屏上.不计粒子的重力,涉及图象中时间间隔时取0.8=,1.4=,求:(1)在t2=时刻粒子的运动速度v.(2)在t3=时刻粒子偏离O点的竖直距离y.(3)水平极板的长度L.甲乙参考答案：(1)(2)(3)解：(1)在0～t1时间内，粒子在电磁场中做匀速直线运动，则：qv0B0=qE0得在t1～t2时间内，粒子在电场中做类平抛运动，

则由,得θ=45°

,即v与水平方向成45°角向下(2)在电场中做类平抛运动向下偏移：在t2～t3时间内，粒子在磁场中做匀速圆周运动，运动周期在磁场中运动时间，即圆周运动的圆心角为α=45°，此时速度恰好沿水平方向。磁场中：由得:偏离的竖直距离

(3)在t3时刻进入电场时以初速度做类平抛运动，

再次进入磁场时，由,得θ′=45°

即v′与水平方向成45°角向下.由,得综上可得：长度【点睛】本题是带电粒子在复杂的电场、磁场、复合场运动，一定要在每个时间段先进行受力分析，确定运动状态的初末速度大小和方向。计算一步向前走一步，才能得到正确结果，若错一步则后面步步错.特别注意的是：做类平抛运动弄清该段末速度的大小和方向，做匀速圆周运动要弄清转过的角度.17.（13分）在图甲中，直角坐标系0xy的1、3象限内有匀强磁场，第1象限内的磁感应强度大小为2B，第3象限内的磁感应强度大小为B，磁感应强度的方向均垂直于纸面向里.现将半径为l，圆心角为900的扇形导线框OPQ以角速度ω绕O点在纸面内沿逆时针匀速转动，导线框回路电阻为R。求：(1)导线框中感应电流最大值.(2)在图乙中画出导线框匀速转动一周的时间内感应电流I随时间t变化的图象.(规定与图甲中线框的位置相对应的时刻为t=0)(3)求线框匀速转动一周产生的热量.参考答案：解析：(1)线框从图甲位置开始(t=0)转过900的过程中，产生的感应电动势为:

(2分)；

由闭合电路欧姆定律得，

(1分)

联立以上各式解得:

(1分)

同理可求得线框进出第3象限的过程中，回路电流为:

(1分)

故感应电流最大值为:

(1分)

(2)I－t图象为:

(4分)

（3)线框转一周产生的热量:

(2分)

又

(1分)；

解得:

(1分)18.如图，在金属导轨MNC和PQD中，MN与PQ平行且间距为L＝1m，MNQP所在平面与水平面夹角α＝37°．N、Q连线与MN垂直，M、P间接有阻值R＝10Ω的电阻．光滑直导轨NC和QD在同一水平面内，与NQ的夹角均为θ＝53°．ab棒的初始位置在水平导轨上与NQ重合．ef棒垂直放在倾斜导轨上，与导轨间的动摩擦因数为μ＝0．1，由导轨上的小立柱1和2阻挡而静止．金属棒ab和ef质量均为m＝0．5kg，长均为L＝1m．空间有竖直方向、磁感应强度B＝2T的匀强磁场（图中未画出）．两金属棒与导轨保持良好接触，ef棒的阻值R＝10Ω，不计所有导轨和ab棒的电阻．假设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等．忽略感应电流产生的磁场．若ab棒在拉力F的作用下，以垂直于NQ的速度v1＝1m/s在水平导轨上向右匀速运动，且运动过程中ef棒始终静止（