重庆荣昌县大成中学高三物理下学期期末试卷含解析

重庆荣昌县大成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,半圆槽光滑、绝缘、固定,圆心是.最低点是,直径水平.、是两个完全相同的带正电小球(视为点电荷),固定在点,从点静止释放,沿半圆槽运动经过点到达某点(图中未画出)时速度为零,则小球(

)A.从到的过程中,重力与库仑力的合力先增大后减小B.从到的过程中,速率先增大后减小C.从到的过程中,电势能一直增加D.从到的过程中,动能减少量小于电势能增加量参考答案：BC当电荷a在N点时，受竖直向下的重力和水平向右的电场力，a从N点静止释放，沿半圆槽运动经过P点到达某点Q的过程中，电场力和重力之间的夹角一直减小，且电场力逐渐增大，所以重力与电场力的合力一直增大，选项A错误。在N点是，电场力与重力的合力与该点的切线方向之间的夹角是锐角，所以在开始向下运动的过程中，合力做正功，速率增大；在P时，速度的方向是水平向左的，与合力之间的夹角为钝角，所以在此之间，合力已经开始做负功了，所以有段时间速率减小，从N到P的过程中，速率先增大后减小，选项B正确。从N到Q的过程中（N点除外），电场力的方向与速度的方向始终成钝角，电场力做负功，电势能始终增加，选项C正确。从P到Q的过程中，电场力做负功，重力也做负功，动能的减少量等于电势能和重力势能的增加量之和，即动能减少量大于电势能增加量，选项D错误。故选BC。【点睛】本题考查功能关系，要注意明确电场力和重力具有相同的性质，即重力做功量度重力势能的改变量；而电场力做功量度电势能的改变量．功和能的关系：功是能量转化的量度．有两层含义：（1）做功的过程就是能量转化的过程，（2）做功的多少决定了能转化的数量，即：功是能量转化的量度；2.如图所示，两个内壁光滑、半径不同的半圆轨道固定于地面，一个小球先后在与球心在同一水平高度的A、B两点由静止开始下滑，通过轨道最低点时（

）A．A球对轨道的压力等于B球对轨道的压力B．A球的线速度等于B球的线速度C．A球的角速度大于B球的角速度D．A球的向心加速度大于B球的向心加速度参考答案：AC3.观察图中的烟和小旗，关于小车相对于房子的运动，下列说法中正确的是

（A）小车的运动情况无法确定（B）小车一定向左运动（C）小车一定向右运动（D）小车一定静止参考答案：A4.一列沿x轴传播的简谐横波，时刻的波形如图所示。则从图中可以看出

A．这列波的波长为

B．波中的每个质点的振动周期为

C．波在传播的过程中，质点和间距离始终是D．若已知波沿x轴正方向传播，则此时质点向下振动E．波在传播的过程中质点和在除波峰和波谷外的其他位置，速度大小相等方向相反参考答案：ADE5.（多选）以下说法中正确的是()A.熵增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性减小的方向进行B.在绝热条件下压缩气体，气体的内能一定增加C.布朗运动是在显微镜中看到的液体分子的无规则运动D.水可以浸润玻璃，但是不能浸润石蜡，这个现象表明一种液体是否浸润某种固体与这两种物质的性质都有关系E.液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点参考答案：BDE二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图a所示，倾角为45°、高为h的斜面固定在水平地面上，小球从高为H（2h＞H＞h）的某处自由下落，与斜面碰撞（无能量损失）后做平抛运动。若小球做平抛运动后能直接落到水平地面上，自由下落的起始点距斜面左端的水平距离x应满足的条件是

（用符号表示）；若测得x＝1m时，小球平抛运动的水平射程s最大，且水平射程的平方s2与x关系如图b所示，则斜面的高h应为

m。参考答案：h＞x＞h－H，47.（3分）如图所示，在光滑的水平支撑面上，有A、B两个小球。A球动量为10kg·m/s，B球动量为12kg·m/s。A球追上B球并相碰，碰撞后，A球动量变为8kg·m/s，方向没变，则A、B两球质量的比值为

。

参考答案：

答案：8.小球由斜槽滚下，从桌边缘水平抛出，当它恰好离开桌边缘时，小球也同时下落，闪光频率为的闪光器拍摄的照片中球有四个像，像间距离已在图中标出，两球恰在位置相碰。则球从离开桌面到和球碰撞时经过的时间为__

，球离开桌面的速度为__

。（g取10m/s2）参考答案：

0.3

19.有关热辐射和光的本性，请完成下列填空题：黑体辐射的规律不能用经典电磁学理论来解释，1900年德国物理学家普朗克认为能量是由一份一份不可分割最小能量值组成，每一份称为_________。1905年爱因斯坦从此得到启发，提出了光子的观点，认为光子是组成光的最小能量单位，光子的能量表达式为_________，并成功解释了__________________现象中有关极限频率、最大初动能等规律，写出了著名的__________________方程，并因此获得诺贝尔物理学奖。参考答案：能量子；；光电效应；光电效应方程（或）10.一个质量为m、直径为d、电阻为R的金属圆环，在范围很大的磁场中沿竖直方向下落，磁场的分布情况如图所示，已知磁感应强度竖直方向的分量By的大小只随高度变化，其随高度y变化关系为（此处k为比例常数，且），其中沿圆环轴线的磁场方向始终竖直向上，在下落过程中金属圆环所在的平面始终保持水平，速度越来越大，最终稳定为某一数值，称为收尾速度．俯视观察，圆环中的感应电流方向为（顺时针，逆时针）；圆环收尾速度的大小为．参考答案：顺时针

;11.假设某实验室恰好位于震源的正上方，该实验室中悬挂着一个静止的弹簧振子和一个静止的单摆，弹簧振子的弹簧和小球（球中间有孔）都套在固定的光滑竖直杆上。某次有感地震中同一震源产生的地震纵波和横波的波长分别为5.0km和2.5km，频率为2.0Hz。则可观察到_________先开始振动（或摆动），若它开始振动（或摆动）3.0s后，另一装置才开始振动（或摆动），则震源离实验室的距离为________。参考答案：

(1).弹簧振子

(2).30km【详解】根据可知，纵波的传播速度较横波大，可知纵波先传到实验室，即弹簧振子先振动；纵波的速度；横波的速度：；则，解得x=30km.12.为了探究加速度与力的关系，某同学设计了如图所示的实验装置，带滑轮的长木板水平放置，板上有两个光电门相距为d，滑块通过细线与重物相连，细线的拉力F大小等于力传感器的示数．让滑块从光电门1由静止释放，记下滑到光电门2的时间t，改变重物质量来改变细绳拉力大小，重复以上操作5次，得到下列表格中5组数据．

(1)若测得两光电门之间距离为d=0．5m，运动时间t=0．5s，则a=

☆

m/s2；(2)依据表中数据在坐标纸上画出a-F图象．(3)由图象可得滑块质量m=

☆

kg，滑块和轨道间的动摩擦因数=☆

.g=10m／s2)参考答案：13.N(N>1)个电荷量均为q(q>0)的小球，均匀分布在半径为R的圆周上，示意如图，若移去位于圆周上P点的一个小球，则圆心O点处的电场强度大小为________，方向__________。(已知静电力常量为k)参考答案：大小为，方向沿OP指向P点

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.一同学用电子秤、水壶、细线、墙钉和贴在墙上的白纸等物品，在家中验证力的平行四边形定则．①如图（a），在电子秤的下端悬挂一装满水的水壶，记下水壶

时电子秤的示数F；②如图（b），将三细线L1、L2、L3的一端打结，另一端分别拴在电子秤的挂钩、墙钉A和水壶杯带上．水平拉开细线L1，在白纸上记下结点O的位置、

和电子秤的示数F1；③如图（c），将另一颗墙钉B钉在与O同一水平位置上，并将L1拴在其上．手握电子秤沿着②中L2的方向拉开细线L2，使

和三根细线的方向与②中重合，记录电子秤的示数F2；④在白纸上按一定标度作出电子秤拉力F、F1、F2的图示，根据平行四边形定则作出F1、F2的合力F′的图示，若

，则平行四边形定则得到验证．参考答案：①静止；②三细线的方向；③结点O的位置；④F和F′在误差范围内重合解：①要测量装满水的水壶的重力，则记下水壶静止时电子秤的示数F；②要画出平行四边形，则需要记录分力的大小和方向，所以在白纸上记下结点O的位置的同时也要记录三细线的方向以及电子秤的示数F1；③已经记录了一个分力的大小，还要记录另一个分力的大小，则结点O点位置不能变化，力的方向也都不能变化，所以应使结点O的位置和三根细线的方向与②中重合，记录电子秤的示数F2；④根据平行四边形定则作出F1、F2的合力F′的图示，若F和F′在误差范围内重合，则平行四边形定则得到验证．故答案为：①静止；②三细线的方向；③结点O的位置；④F和F′在误差范围内重合15.某同学做“验证力的平行四边形定则”实验的情况如下图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。（1）关于此实验的下列说法中正确的是________．A．同一次实验中，O点位置不允许变动B．实验中，只需记录弹簧测力计的读数和O点的位置C．实验中，把橡皮筋的另一端拉到O点时，两个弹簧测力计之间的夹角必须取90°D．实验中，要始终将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，然后调节另一弹簧测力计拉力的大小和方向，把橡皮筋另一端拉到O点（2）图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是________．（3）本实验采用的科学方法是________．参考答案：

【知识点】验证力的平行四边形定则．B6【答案解析】（1）A

（2）F′

（3）等效替代解析：：（1）A、为了保证两次产生的作用效果相同，故应将橡皮条和细线的结点拉到相同的位置，故A正确；B、实验中，需要记录弹簧测力计的读数和拉力方向以及O点的位置，故B错误；C、实验中，把橡皮筋的另一端拉到O点时，两个弹簧测力计之间的夹角不一定是取90°，故C错误；D、本实验只要达到效果相同，对弹簧称拉力的大小没有要求，不需要将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程．故D错误；故选：A．

（2）F1与F2的合力的实际值测量值为一个弹簧拉绳套时的弹簧的弹力大小和方向，而理论值是通过平行四边形定则得到的值．所以图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是F′．

（3）合力与分力是等效替代的关系，所以本实验采用的等效替代法．【思路点拨】实验原理是通过比较理论值与实际值之间的关系，验证力的合成遵从平行四边形定则，理论值是用平行四边形画出的，真实值是与橡皮筋同线的那个力．实验利用了等效替代法的科学方法，可结合实验原理对各选项一一分析．本实验采用的是等效替代的方法，即一个合力与几个分力共同作用的效果相同，可以互相替代．解答实验的出发点为明确实验原理、实验步骤、数据处理，明确合力和分力之间的关系，同时注意应用所学物理基本规律解决实验问题．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一竖直放置的、长为L的细管下端封闭，上端与大气（视为理想气体）相通，初始时管内气体温度为。现用一段水银柱从管口开始注入管内将气柱封闭，该过程中气体温度保持不变且没有气体漏出，平衡后管内上下两部分气柱长度比为l∶3。若将管内下部气体温度降至，在保持温度不变的条件下将管倒置，平衡后水银柱下端与管下端刚好平齐（没有水银漏出）。已知，大气压强为，重力加速度为g。求水银柱的长度h和水银的密度。参考答案：

设管内截面面积为S，初始时气体压强为，体积为

注入水银后下部气体压强为

体积为

由玻意耳定律有：

将管倒置后，管内气体压强为

体积为

由理想气体状态方程有：

解得，

17.如下图，竖直平面坐标系\o"全品高考网"的第一象限，有垂直面向里的水平匀强磁场和竖直向下\o"全品高考网"的匀强电场，大小分别为B和E；第四象限有竖直向上的匀强电场,大小也为；第三象限内有一绝缘光滑竖直放置的半径为\o"全品高考网"的半圆轨道,轨道最高点与坐标原点相切,最低点与绝缘光滑水平面相切于.一质量为的带电小球从轴上()\o"全品高考网"的点沿轴正方向进入第一象限后做匀速圆周运动,恰好通过坐标原点,且水平切入半圆轨道并沿轨道内侧运动,过点水平进入第四象限,并在电场中运动(已知重力加速度为).(1)判断小球的带电性质并求出其所带电荷量；(2)点距坐标原点至少多高；(3)若该小球以满足(2)中最小值\o"全品高考网"的位置和对应速度进入第一象限,通过点开始计时,经时间小球距坐标原点的距离为多远？参考答案：小球恰能通过半圆轨道\o"全品高考网"的最高点并沿轨道运动，则应满足：

(4)由(3)(4)得：

(5)即:的最小距离为：

(6)……………6分

(3)小球由运动到\o"全品高考网"的过程中设到达点的速度为,由机械能守恒得：

(7)由(4)(7)解得：

(8)小球从点进入电场区域后,在绝缘光滑水平面上作类平抛运动.设加速度为,则有:沿轴方向有：

(9)沿电场方向有：

(10)

由牛顿第二定律得: