广东省江门市鹤山纪元中学高三物理上学期期末试卷含解析

广东省江门市鹤山纪元中学高三物理上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.质量m＝4kg的质点静止在光滑水平面上的直角坐标系的原点O处，先用沿x轴正方向的力F1＝8N作用了2s，然后撤去F1；再用沿y轴正方向的力F2＝24N作用了1s．则质点在这3s内的轨迹是()．参考答案：解析x方向：ax＝＝2m/s2，沿x轴运动2s，x1＝×2×22m＝4m，vx＝2×2m/s＝4m/s，撤去F1再加上F2后，再经1s，质点又沿x方向匀速运动x2＝vxt＝4×1m＝4m，即横坐标达到8m．y方向：ay＝＝6m/s2，运动1s，y＝×6×12m＝3m且曲线向力的方向弯曲．所以选项D正确．答案D2.如图8所示，质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的速度沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中，P从两极板正中央射入，Q从下极板边缘处射入，它们最后打在上板同一点（重力不计），则以下说法中正确的是图8A．在电场中运动过程中，Q粒子的运动时间是P粒子的2倍B．在电场中运动过程中，Q粒子的加速度是P粒子加速度的2倍C．打到极板上时，Q粒子的动能是P粒子动能的2倍D．打到极板上时，Q粒子的动能是P粒子动能的4倍参考答案：B3.如图所示，接有灯泡L的平行金属导轨水平放置在匀强磁场中，一导体杆与两导轨良好接触并做往复运动，其运动情况与弹簧振子做简谐运动的情况相同。图中O位置对应于弹簧振子的平衡位置，P、Q两位置对应于弹簧振子的最大位移处。若两导轨的电阻不计，则A．杆由O到P的过程中，电路中电流变大B．杆由P到Q的过程中，电路中电流一直变大C．杆通过O处时，电路中电流方向将发生改变D．杆通过O处时，电路中电流最大参考答案：D4.如图所示，位于光滑水平面上的小滑块P和Q都可视作质点，质量相等．Q与轻质弹簧相连．设Q静止，P以某一初速度向Q运动并与弹簧发生碰撞．在整个过程中，弹簧具有的最大弹性势能等于（）A．P的初动能 B．P的初动能的C．P的初动能的 D．P的初动能的参考答案：B【考点】动量守恒定律；机械能守恒定律．【分析】P与Q相互作用过程中，外力的合力为零，系统动量守恒，同时由于只有弹簧弹力做功，系统机械能也守恒；P刚与弹簧接触时，弹簧弹力逐渐变大，P做加速度变大的减速运动，Q做加速度变大的加速运动，当P与Q速度相等时，弹簧最短，弹性势能最大，根据动量守恒定律和机械能守恒定律列式即可．【解答】解：在整个过程中，弹簧具有最大弹性势能时，P和Q的速度相同．根据动量守恒定律mv0=2mv．根据机械能守恒定律，有故最大弹性势能等于P的初动能的．故选：B．5.演示位移传感器的工作原理如右图示，物体M在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属滑杆p，通过电压表显示的数据，来反映物体位移的大小x。假设电压表是理想的，则下列说法正确的是

(

)A．物体M运动时，电源内的电流会发生变化B．物体M运动时，电压表的示数会发生变化C．物体M不动时，电路中没有电流D．物体M不动时，电压表没有示数参考答案：答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，金属棒AB的电阻R=2.0Ω，在拉力F=2N的水平力作用下以速度v=0.2m/s沿金属棒导轨匀速滑动，磁场方向与金属导轨所在平面垂直，设电流表与导轨的电阻不计，且金属棒在滑动过程中80%的机械能转化成电能，那么电流表读数为

。参考答案：

答案：0.4A7.

(4分)一个1.2kg的物体具有的重力势能为72J，那么该物体离开地面的高度为_____m。一个质量是5kg的铜球，以从离地面15m高处自由下落1s末，它的重力势能变为_____J。(g取10m/s2)(以地面为零重力势能平面)参考答案：答案：6m

500J

8.“长征2号”火箭点火升空时，经过3s速度达到42m/s，设火箭上升可看作匀加速运动，则它在3s内上升的高度为________m，升空时的加速度为___________m/s2.参考答案：9.如右图所示，用均匀金属丝折成边长为0.1m的正方形框架abcd能以ab边为轴无摩擦地转动，框架每边质量都是2.5g，电阻都是0.2Ω，aa/与bb/是在同一水平面上的两条平行光滑的金属导轨，并分别与金属框架连接于a和b处，导轨的电阻不计。阻值为0.2Ω的金属棒mn平放在两导轨上且与导轨垂直，整个装置处于B=1T、方向竖直向上的匀强磁场中，若导体mn作匀速运动后能使框架abcd平衡在与竖直方向成α=45°角的位置上，此时cd中的电流大小为

A，导体mn的速度大小为

。参考答案：

0.5

7

10.（3分）一个质量为m的皮球，从距地面高为h处自由落下，反弹回去的高度为原来的3/4，若此时立即用力向下拍球，使球再次反弹回到h高度。设空气阻力大小不变，且不计皮球与地面碰撞时的机械能损失，则拍球时需对球做的功为

。参考答案：mgH/211.一质子束入射到能静止

靶核上，产生如下核反应:

P+

→X+n式中P代表质子，n代表中子，X代表核反应产生的新核。由反应式可知，新核X的质子数为

，中子数为

。参考答案：12.测量小物块Q与平板P之间的动摩擦因数的实验装置如图所示。AB是半径足够大、光滑的四分之一圆弧轨道，与水平固定放置的P板的上表面BC在B点相切，C点在水平地面的垂直投影为C′。重力加速度为g。实验步骤如下：(1)用天平称出物块Q的质量m；(2)测量出轨道AB的半径R、BC的长度L和CC/的高度h；(3)将物块Q在A点由静止释放，在物块Q落地处标记其落地点D；(4)重复步骤C，共做10次；(5)将10个落地点用一个尽量小的圆围住，用米尺测量圆心到C′的距离s.用实验中的测量量表示：①物块Q到达C点时的动能EkC＝__________；②在物块Q从B运动到C的过程中，物块Q克服摩擦力做的功W克＝__________；③物块Q与平板P之间的动摩擦因数μ＝________.参考答案：①

②

③13.平行四边形定则”实验中，若由于F1的误差使F1与F2的合力F方向略向左偏，如图实所示，但F大于等于F′，引起这一结果的原因可能是F1的大小比真实值偏________，F1的方向使它与F2的夹角比真实值偏________．参考答案：

大

大三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3—5）（5分）如图所示，球1和球2从光滑水平面上的A点一起向右运动，球2运动一段时间与墙壁发生了弹性碰撞，结果两球在B点发生碰撞，碰后两球都处于静止状态。B点在AO的中点。（两球都可以看作质点）

求：两球的质量关系

参考答案：解析：设两球的速度大小分别为v1，v2，则有

m1v1=m2v2

v2=3v1

解得：m1=3m215.(2)一定质量的理想气体，在保持温度不变的情况下，如果增大气体体积，气体压强将如何变化？请你从分子动理论的观点加以解释．如果在此过程中气体对外界做了900J的功，则此过程中气体是放出热量还是吸收热量？放出或吸收多少热量？(简要说明理由)参考答案：一定质量的气体，温度不变时，分子的平均动能一定，气体体积增大，分子的密集程度减小，所以气体压强减小．一定质量的理想气体，温度不变时，内能不变，根据热力学第一定律，当气体对外做功时气体一定吸收热量，吸收的热量等于气体对外做的功，即900J.四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图甲所示，两平行金属板A、B的板长和板间距离均为L（L=0.1m），AB间所加电压u=200sin100πtV,如图乙所示。平行金属板右侧L/2处有一竖直放置的金属挡板C，高度为13L/12并和A、B间隙正对，C右侧L处有一竖直放置的荧光屏S。从O点沿中心轴线OO/以速度v0=2.0×103m/s连续射入带负电的离子，离子的比荷q/m=3×104C/kg,(射到金属板上的离子立即被带走，不对周围产生影响，不计离子间的相互作用，离子在A、B两板间的运动可视为在匀强电场中的运动。)离子打在荧光屏上，可在荧光屏中心附近形成一个阴影。π取3,离子的重力忽略。（1）求荧光屏中心附近阴影的长度。（2）为使从A极板右侧边缘打出的离子能到达屏的中点O/，可在挡板正上方一圆形区域加垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B=T（圆心在挡板所在垂线上，图中未画出），求所加圆形磁场的面积和离子在磁场区域运动的时间。(计算结果全部保留二位有效数字)参考答案：解：（1）（6分）设两板间所加电压U时，负离子离开电场时的侧向距离y，由牛顿第二定律得：

得而

故

由几何关系，有

因为相同的离子当加上大小相等的反向电压时，离子偏转对称于OO′轴，所以屏上的阴影长度为：（2）（12分）设离子在偏转电压U中加速后以速度v进入磁场中运动的半径为R，满足条件的离子运动轨迹如图所示。离子以v=进入磁场，做匀速圆周运动，由

知，代入数据得

由几何关系，所加的磁场的半径：，所以

所加磁场的面积：

因为，且离子在磁场中运动的偏转角度为90°，所以，离子在磁场中运动的时间为

17.如下图所示，质量的滑板静止放在光滑水平面上，其右端固定一根轻质的放射性的自由端到滑板左端的距离，这段滑板与木块（可视为质点）之间的动摩擦因数，而弹簧自由端到弹簧固定端D所对应的滑板上表面光滑。木块A以速度由滑板B左端开始滑板B表面向右运动。已知木块A的质量，。求：

①弹簧被压缩到最短时木块A的速度；②木块A压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能。参考答案：18.（16分）如图，型弯管有一柔软但不可被压缩（或拉伸）的长度为的物体，其截面直径比型弯管径略小（管径与物体的长度相比可以忽略），该物体可在型弯管中移动，且物体在弯角处移动时无能量损失。已知型弯管的竖直部分光滑，水平部分与物体间的动摩擦因数为（），且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现让物体在竖直外力作用下保持静止，设物体的上端离水平管的竖直距离为。（1）若物体的一部分在水平管中，撤去外力后，物体能在原位置保持静止，求此情况下的取值范围。（2）若物体全部在竖直管中，撤去外力后，物体能全部进入水平管中，求此情况下的取值范围。（3）若，求撤去外力后物体右端进入水平管的距离。参考答案：解析：（1）对水平管中的物体分析，物体能保持静止，有：

，（2分）

解出