四川省成都市三河中学高三物理上学期期末试卷含解析

四川省成都市三河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.如图6所示，水平面内两根光滑的平行金属导轨，左端与电阻R相连接，匀强磁场B竖直向下分布在导轨所在的空间内，一定质量的金属棒垂直于导轨并与导轨接触良好。若对金属棒施加一个水平向右的外力F，使金属棒从a位置由静止开始向右做匀加速运动并依次通过位置b和c。若导轨与金属棒的电阻不计，a到b与b到c的距离相等，则下列关于金属棒在运动过程中的说法正确的是A．在从a到b与从b到c的两个过程中，通过电阻R的电量之比为B．在从a到b与从b到c的两个过程中，电阻R上产生的热量之比为C．金属棒通过b、c两位置时，电阻R消耗的功率之比为D．金属棒通过b、c两位置时，外力F做功的功率之比为参考答案：AC2.（单选）如图所示，理想变压器原线圈接电压有效值不变的正弦交流电，副线圈接灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R，开始时S断开．现接通S，以下说法正确的是（）A．M、N两端输出电压U减小B．等效电阻R的电压增大C．灯泡L1的电流增大D．电流表的示数减小参考答案：B3.两颗靠得很近的天体组合为双星，它们以两者连线上的某点为圆心，做匀速圆周运动，以下说法中正确的是（）A．它们所受的向心力大小相等B．它们做圆周运动的线速度大小相等C．它们的轨道半径与它们的质量成反比D．它们的周期与轨道半径成正比

参考答案：AC解：A、在双星系统中，双星之间的万有引力提供各自做圆周运动的向心力，即向心力大小相等，故A正确B、在双星问题中它们的角速度相等，根据v=ωr得它们做圆周运动的线速度与轨道半径成正比，故B错误C、双星做匀速圆周运动具有相同的角速度，靠相互间的万有引力提供向心力，即G=m1r1ω2=m2r1ω2．所以它们的轨道半径与它们的质量成反比，故C正确D、双星各自做匀速圆周运动的周期相同，故D错误故选AC．4.（单选）如图所示,固定在水平地面上的倾角为θ的粗糙斜面上,有一根水平放在斜面上的导体棒,通有垂直纸面向外的电流，导体棒保持静止.现在空间中加上竖直向下的匀强磁场,导体棒仍静止不动,则（

）A.导体棒受到的合力一定增大B.导体棒一定受4个力的作用C.导体棒对斜面的压力一定增大D.导体棒所受的摩擦力一定增大参考答案：【知识点】安培力；共点力平衡的条件及其应用．K1B4【答案解析】C解析：分析导体棒的受力情况：导体棒在匀强磁场中受到重力mg、安培力F和斜面的支持力N，摩擦力未知，且静止，若mgsinθ=BILcosθ，则物体不受摩擦力，若mgsinθ＞BILcosθ，则物体受4个力，摩擦力向下，且可能增大，若mgsinθ＜BILcosθ，则摩擦力向上，但无论什么情况，导体棒对斜面的压力一定增大，为N=mgcosθ+BILsinθ，故ABD错误，C正确：故选C.【思路点拨】导体棒在匀强磁场中受到重力、安培力和斜面的支持力，根据导体棒释放后可能的状态分析各力之间的关系．5.在力学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家作出了贡献．关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是()．A．伽利略发现了行星运动的规律

B．卡文迪许通过实验测出了引力常量C．牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因D．笛卡儿对牛顿第一定律的建立做出了贡献参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体，将一细管插入液体，利用虹吸现象，使活塞上方液体缓慢流出，在此过程中，大气压强与外界的温度均保持不变，下列各个描述理想气体状态变化的图象中与上述过程相符合的是________图，该过程为________过程(选填“吸热”、“放热”或“绝热”)参考答案：7.（3分）如图为光纤电流传感器示意图，它用来测量高压线路中的电流。激光器发出的光经过左侧偏振元件后变成线偏振光，该偏振光受到输电线中磁场作用，其偏振方向发生旋转，通过右侧偏振元件可测得最终偏振方向，由此得出高压线路中电流大小。图中左侧偏振元件是起偏器，出射光的偏振方向与其透振方向

，右侧偏振元件称为

。

参考答案：相同（1分）（填“一致”或“平行”同样给分），检偏器（2分）8.如右图所示，质点A从某一时刻开始在竖直平面内沿顺时针方向做匀速圆周运动，出发点是与圆心O等高的点a，与此同时，位于圆心的质点B自由下落。已知圆的半径为R=19.6m，则质点A的角速度至少

，才能使A、B相遇。参考答案：9.（6分）为研究静电除尘，有人设计了一个盒状容器，容器侧面是绝缘的透明有机玻璃，它的上下底面是面积A=0.04m2的金属板，间距L=0.05m，当连接到U=2500V的高压电源正负两极时，能在两金属板间产生一个匀强电场，如图所示。现把一定量均匀分布的烟尘颗粒密闭在容器内，每立方米有烟尘颗粒1013个，假设这些颗粒都处于静止状态，每个颗粒带电量为q=+1.0×10-17C，质量为m=2.0×10-15kg，不考虑烟尘颗粒之间的相互作用和空气阻力，并忽略烟尘颗粒所受重力。求合上电键后：⑴经过

秒烟尘颗粒可以被全部吸附？⑵除尘过程中电场对烟尘颗粒共做了

焦耳功？参考答案：⑴当最靠近上表面的烟尘颗粒被吸附到下板时，烟尘就被全部吸附。烟尘颗粒受到的电场力F=qU/L，L=at2/2=qUt2/2mL，故t=0.02s⑵W=NALqU/2=2.5×10-4J10.为测定木块与桌面之间的动摩擦因数,小亮设计了如图所示的装置进行实验.实验中,当木块A位于水平桌面上的O点时,重物B刚好接触地面.将A拉到P点,待B稳定后静止释放,A最终滑到Q点.分别测量OP、OQ的长度h和s.改变h,重复上述实验,分别记录几组实验数据.(1)实验开始时,发现A释放后会撞到滑轮.请提出两个解决方法.(2)请根据下表的实验数据作出s-h关系的图象.

(3)实验测得A、B的质量分别为m=0.40kg、M=0.50kg.根据s-h图象可计算出A块与桌面间的动摩擦因数=_________.(结果保留一位有效数字)(4)实验中,滑轮轴的摩擦会导致滋的测量结果

_________(选填“偏大冶或“偏小冶).参考答案：11.某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进行研究。物块拖动纸带下滑，打出的纸带一部分如图所示。已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz，纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出。在ABCDE五个点中，打点计时器最先打出的是______点，在打出C点时物块的速度大小为______m/s（保留3位有效数字）；物块下滑的加速度大小为_____m/s2（保留2位有效数字）。参考答案：

(1).A

(2).0.233

(3).0.75【详解】分析可知，物块沿倾斜长木板最匀加速直线运动，纸带上的点迹，从A到E，间隔越来越大，可知，物块跟纸带的左端相连，纸带上最先打出的是A点；在打点计时器打C点瞬间，物块的速度；根据逐差法可知，物块下滑的加速度。故本题正确答案为：A；0.233；0.75。12.在某一力学实验中，打出的纸带如图所示，相邻计数点的时间间隔是T。测出纸带各计数点之间的距离分别为S1、S2、S3、S4，为使由实验数据计算的结果更精确些，加速度的平均值为a=

；打下C点时的速度vc

。(写出表达式)参考答案：（2分）

13.质量为4.0kg的物体A静止在水平桌面上，另一个质量为2.0kg的物体B以5.0m/s的水平速度与物体A相碰。碰后物体B以1.0m/s的速度反向弹回，则系统的总动量为_________kg·m/s，碰后物体A的速度大小为__________m/s。参考答案：10，3

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（10分）如图所示，气缸放置在水平台上，活塞质量为5kg，面积为25cm2，厚度不计，气缸全长25cm，大气压强为1×105pa，当温度为27℃时，活塞封闭的气柱长10cm，若保持气体温度不变，将气缸缓慢竖起倒置．g取10m/s2．

（1）气缸倒置过程中，下列说法正确的是__________A．单位时间内气缸单位面积上气体分子撞击次数增多B．单位时间内气缸单位面积上气体分子撞击次数减少C．吸收热量，对外做功D．外界气体对缸内气体做功，放出热量（2）求气缸倒置后气柱长度；（3）气缸倒置后，温度升至多高时，活塞刚好接触平台(活塞摩擦不计)?参考答案：(1)BC(2)15cm(3)227℃15.（8分）（1）美国科研人员正在研制一种新型镍铜长效电池，它是采用铜和放射性同位素镍63(Ni)两种金属作为长寿命电池的材料，利用镍63(Ni)发生一次β衰变成铜（Cu），同时释放电子给铜片，把镍63(Ni)和铜片做电池两极，镍63(Ni)的衰变方程为 。（2）一静止的质量为M的镍核63(Ni)发生β衰变，放出一个速度为v0，质量为m的β粒子和一个反冲铜核，若镍核发生衰变时释放的能量全部转化为β粒子和铜核的动能。求此衰变过程中的质量亏损（亏损的质量在与粒子质量相比可忽略不计）。参考答案：解析：（1）；（2）设衰变后铜核的速度为v，由动量守恒

①由能量方程

②由质能方程

③解得

④点评：本题考查了衰变方程、动量守恒、能量方程、质能方程等知识点。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示为一玻璃球的截面图，其半径为R，O为球体的球心，AB为截面圆的直径。在A点放一个能发某种单色光的点光源，照射球体内各个方向，只有部分光能从球体中射出，在此截面上，只有圆弧上有光射出，连线垂直AB。已知从M点折射出的光线恰好平行AB，AM与AB的夹角为，求两点间的距离。参考答案：解析：设光线AM在M点发生折射对应的入射角为i，折射角为r，由几何知识可知，i=θ，r=2θ，根据折射定律

n=光线AN恰好在N点发生全反射，则∠ANO为临界角C．

sinC=由几何知识可知，等腰三角形NON′中，NN′的距离为NN′=2Rsin2C=4RsinCcosC联立以上各式解得：NN/＝17.(2).(9分)两束平行的细激光束，垂直于半圆柱玻璃的平面射到半圆柱玻璃上，如图所示。已知其中一条光线沿直线穿过玻璃，它的入射点是O；另一条光线的入射点为A，穿过玻璃后两条光线交于P点。已知玻璃截面的圆半径为R，OA=，OP=R。求玻璃材料的折射率。参考答案：由题意可知，P、Q两质点相距波长的整数倍，经过t=0.35s=，P、Q两质点位移大小相等，方向相反，速度大小相等，方向相同，加速度大小相等，方向相反。(2)作出光路图如图所示，其中一条光线沿直线穿过玻璃，可知O点为圆心；

(2分)另一条光线沿直线进入玻璃，在半圆面上的入射点为B，入射角设为θ1，折射角设为θ2则得θ1=300

(2分)因OP=R，由几何关系知BP=R，则折射角θ2=600

(2分)

由折射定律得玻璃的折射率为n==1.73

(3分)

18.如图，一粗细均匀的细管开口向上竖直放置，管内有一段高度为2.0cm的水银柱，水银柱下密封了一定量的理想气体，水银柱上表面到管口的距离为2.0cm。若将细管倒置，水银柱下表面恰好位于管口处，且无水银滴落，管内气体温度与环境温度相同。已知大气压强为76cmHg，环境温度为296K。（1）求细管长度；（2）若在倒置前，缓慢加热管内被密封的气体，直到水银柱的上表面恰好与管口平齐为止，求此时密封气体的温度。参考答案：（1）41cm；（2）312K【分析】以“液柱”为模型，通过对气体压强分析，利用玻意耳定律和盖-吕萨克定律求得细管长度和温度，找准初末状态、分析封闭气体经历的变化时关键。易错点：误把气