安徽省亳州市西苑中学高三物理下学期期末试卷含解析

安徽省亳州市西苑中学高三物理下学期期末试卷含解析一、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.如图所示，空间固定一个带负电的点电荷Q，虚线圆表示点电荷Q的一个等势面，实线表示另一个点电荷q只在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c、d是运动轨迹上的四个点，a、d在同一个等势面上，c点离电荷Q最近，以下说法正确的是（

）

A．点电荷q为正电荷

B．点电荷q在c点的动能最大

C．a、d两点的电势和场强都相同

D．a点电势比b点电势高参考答案：D2.如图所示，钢铁构件A、B叠放在卡车的水平底板上，卡车底板和B间动摩擦因数为μ1，A、B间动摩擦因数为μ2，μ1＞μ2，卡车刹车的最大加速度为a，a＞μ1g，可以认为最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等．卡车沿平直公路行驶途中遇到紧急情况时，要求其刹车后在s0距离内能安全停下，则卡车行驶的速度不能超过（）A． B． C． D．参考答案：C【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．【分析】对物体受力分析，由牛顿第二定律求出加速度，然后求出最大加速度，再结合运动学的公式即可求出最大速度．【解答】解：设A、B的质量为m，以最大加速度运动时，A与B保持相对静止，由牛顿第二定律得：f1=ma1≤=μ2mg，解得：a1≤μ2g，同理，可知B的最大加速度：a2≤μ1g由于μ1＞μ2，则a1＜a2≤μ1g＜a可知要求其刹车后在s0距离内能安全停下，则车的最大加速度等于a1．所以车的最大速度：vm=故ABD错误，C正确故选：C3.、、三个粒子(重力不计)由同一点同时垂直场强方向进入带有等量异号电荷的两平行金属板的电场间，其轨迹如图所示，其中恰好沿板的边缘飞出电场，由此可知(

)A．在飞离电场时，早已打在负板极上

B．和同时飞离电场C．进入电场时的速度最大，的速度最小D．在电场运动过程中，、经历的时间相等参考答案：

答案：CD4.根据麦克斯韦电磁场理沦,下列说法中正确的是

(

)A．在电场周围一定存在磁场,在磁场周围一定存在电场B．稳定的电场一定产生稳定的磁场C．在均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场D．周期性变化的电场周围一定产生同频率周期性变化的磁场参考答案：D5.（单选）古有“守株待兔”的寓言．设兔子的头部受到大小等于自身体重的打击力时即可致死，并设兔子与树桩作用时间为0.2s，则被撞死的兔子其奔跑速度可能为（g=10m/s2）（）A．1m/sB．1.5m/sC．2m/sD．2.5m/s参考答案：解：取兔子奔跑的速度方向为正方向．根据动量定理得﹣Ft=0﹣mv由F=mg得到m/s故选：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如图，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz。开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点。⑴上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个小点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。根据图中数据计算的加速度a＝

（保留三位有效数字）。⑵回答下列两个问题：①为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有（

）

（填入所选物理量前的字母）ks5uA．木板的长度

B．木板的质量m1

C．滑块的质量m2D．托盘和砝码的总质量m3E．滑块运动的时间tks5u②测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是

。⑶滑块与木板间的动摩擦因数μ＝

（用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）。参考答案：⑴0.495～0.497m/s2；⑵①CD；②天平；⑶(7.

三个用电器均为“110V，20W”，将两个并联后与第三个串联，然后接于电源上，当每个用电器均不超过额定功率时，这个电路最多消耗电功率为

W，此时电源输出电压为

V．参考答案：答案：30，1658.如图，在匀强磁场中，单位长度质量为m0的“U型”金属导线可绕水平轴OO′转动，ab边长为L1，bc边长为L2．若导线中通以沿abcd方向的电流I，导线保持静止并与竖直方向夹角为θ，则磁场的磁感应强度至少为，此时方向为沿ba方向．参考答案：考点：安培力；力的合成与分解的运用；共点力平衡的条件及其应用．分析：先对导体棒受力分析，根据平衡条件并结合合成法得到安培力的最小值；然后结合安培力公式FA=BIL和左手定则分析．解答：解：对导体棒受力分析，受重力、安培力和拉力，如图所示：根据平衡条件，当安培力与ab边垂直向上时，安培力最小，为：FA=mgsinθ故磁感应强度为：B=sinθ根据左手定则，磁感线方向沿悬线向上故答案为：，沿ba方向点评：本题关键是先根据平衡条件确定安培力的最小值，然后结合左手定则分析磁感线的方向，基础题．9.①如果大量氢原子处在n=3的能级，会辐射出

种频率的光。

②在某些恒星内部，3个He原子结合成一个原子的质量为12.0000u，He原子的质量为4.0026u．已知lu=1．66×10-27kg，则反应过程中的质量亏损为

kg，释放的能量是

J．（已知光速为C=3.0×l08m/s，以上两结果均保留两位有效数字）参考答案：10.原子核聚变可望给人类未来提供丰富洁净的能源。当氘等离子体被加热到适当高温时,氘核参与的几种聚变反应可能发生，放出能量。这几种反应的总效果可以表示为①该反应方程中的k=

,d=

；②质量亏损为

kg.参考答案：11.（4分）弹性绳沿x轴放置，左端位于坐标原点，用手握住绳的左端，当t＝0时使其开始沿y轴做振幅为8cm的简谐振动，在t＝0.25s时，绳上形成如图所示的波形，则该波的波速为___________cm/s，t＝___________时，位于x2＝45cm的质点N恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置。参考答案：20，2.75解析：由图可知，这列简谐波的波长为20cm，周期T=0.25s×4=1s，所以该波的波速；从t=0时刻开始到N质点开始振动需要时间,在振动到沿y轴正向通过平衡位置需要再经过，所以当t=（2.25+0.5）s=2.75s，质点N恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置。12.（6分）在操场上，两同学相距L为10m左右，在东偏北、西偏南11°的沿垂直于地磁场方向的两个位置上，面对面将一并联铜芯双绞线，象甩跳绳一样摇动，并将线的两端分别接在灵敏电流计上。双绞线并联后的电阻R为2Ω，绳摇动的频率配合节拍器的节奏，保持f=2Hz。如果同学摇动绳子的最大圆半径h=1m，电流计的最大值I=3mA。（1）磁感应强度的数学表达式B=

。（用R，I，L，f，h等已知量表示）试估算地磁场的磁感应强度的数量级

T。（2）将两人的位置改为与刚才方向垂直的两点上，那么电流计的读数

。参考答案：

答案：（1）IR/2πLhf；10－5T；（2）0。13.A、B两物体在光滑水平地面上沿一直线相向而行，A质量为5kg，速度大小为10m/s，B质量为2kg，速度大小为5m/s，它们的总动量大小为____________kgm/s，两者相碰后，A沿原方向运动，速度大小为4m/s，则B的速度大小为____________m/s。参考答案：40；10三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.“水立方”国家游泳中心是北京为2008年夏季奥运会修建的主游泳馆．水立方游泳馆共有8条泳道的国际标准比赛用游泳池，游泳池长50m、宽25m、水深3m．设水的摩尔质量为M＝1.8×10-2kg／mol，试估算该游泳池中水分子数．参考答案：1.3×1032个解：游泳池中水的质量为m，阿伏加德罗常数为，游泳池中水的总体积为。则游泳池中水的物质的量为；所含的水分子数为个15.（4分）如图所示，光滑水平面轨道上有三个木块，A、B、C，质量分别为mB=mc=2m,mA=m，A、B用细绳连接，中间有一压缩的弹簧(弹簧与滑块不栓接)。开始时A、B以共同速度v0运动，C静止。某时刻细绳突然断开，A、B被弹开，然后B又与C发生碰撞并粘在一起，最终三滑块速度恰好相同。求B与C碰撞前B的速度。参考答案：解析：设共同速度为v，球A和B分开后，B的速度为,由动量守恒定律有,,联立这两式得B和C碰撞前B的速度为。考点：动量守恒定律四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（12分）在真空中半径的圆形区域内有一匀强磁场，磁感应强度，方向如下图所示，一批带正电的粒子以初速度从磁场边界上直径的一端向着各个方向射入磁场，且初速度方向与磁场方向垂直，已知该批粒子的荷质比，不计粒子的重力，求：（1）粒子在磁场中运动的最长时间。（2）若射入磁场的粒子速度改为，其他条件不变，试用曲线画出该批粒子在磁场中可能出现的区域。参考答案：解析：（1）粒子垂直进入磁场，做匀速圆周运动，各粒子速度方向不同，圆心位置不同，它们的轨道为一簇以点为公共交点的圆（如下图所示）由洛伦兹力充当向心力：，得当粒子的轨迹与磁场区域圆相交于、两点时，轨迹在磁场内弧最长，粒子运动时间最长。由几何知识可求此弧的圆心角：，所以粒子运动的最长时间（2）改变初速度后，轨道半径，因此各粒子轨迹圆的圆心在以为圆心、半径为的半圆上（如下图），粒子在磁场中可能出现的区域为临界轨迹圆的半径与以为圆心、半径为的OQ所包围的区域。17.如图丙所示，直角三角形ABC为一三棱镜的横截面，∠A=30°．一束单色光从空气射向BC上的E点，并偏折到AB上的F点，光线EF平行于底边AC．已知入射方向与BC的夹角为θ=30°．①EF光线在AB面上有无折射光线？（要有论证过程）②光线经AB面反射后，再经AC面折射后的光线与AC面的夹角．参考答案：由图知光线在BC界面的入射角θ1=60°、折射角θ2=30°根据折射定律得n===．由几何关系知，光线在AB界面的入射角为θ1′=60°而棱镜对空气的临界角C的正弦值sinC==．则在AB界面的入射角θ3＞C，所以在AB面上发生全反射，即无折射光线②反射光线在AC面上的入射角为30°，由折射定律有设AC面上的折射角γ，则所以经AC面折射光线与AC面的夹角为30°．18.如图所示，粗细均匀，两端开口的U形管竖直放置，管的内径很小，水平部分BC长14cm，一空气柱将管内水银分隔成左右两段，大气压强相当于高为76cm水银柱的压强．①当空气柱长度为8cm，温度为T0=273K时，BC管内左边水银柱长2cm，AB管内水银柱长也是2cm，则右边水银柱总长是多少？②当空气柱温度升高到多少时，左边的水银恰好全部进入竖直管AB内？参考答案：①当右边水银柱总长是6cm②当空气柱温度升高到364.6K时，左边的水银恰好全部进入竖直管AB内：解：①U形管两端开口，所以两竖直管内水银面高度应相同，即右边