江西省宜春市界埠中学高三物理上学期期末试卷含解析

江西省宜春市界埠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.对于质量为m1和m2的两个物体间的万有引力，下列说法正确的是

A．当两物体间的距离趋于零时，万有引力趋于无穷大

B．m1和m2所受的万有引力大小总是相等的

C．若m1>m2，则m1所受的万有引力比m2所受的万有引力小

D．当有第3个物体m3放入，m1、m2之间时，m1和m2间的万有引力将增大参考答案：B2.现有一电压表（量程3V，内阻约2kΩ），需进一步精确测量其内阻，提供下列器材A、电源E0，电压9V

B、电流表A1，量程0.3A，内阻约20ΩC、电流表A2，量程为3A，内阻约0.1Ω

D、定值电阻R1，阻值1kΩ，额定电流0.1AE、定值电阻R2，阻值10Ω，额定电流1AF、滑动变阻器R3，阻值0-2kΩ，额定电流0.2AG、滑动变阻器R4，阻值0-10Ω，额定电流1.2AH、单刀单掷开关一个

I、导线若干①你要选择的器材是

（写出代号）.②在方框中画出你设计的实验电路原理图.③下列实物仪器用导线按要求连接起来.参考答案：3.O是地球球心，下列说法正确的是A．同步卫星轨道只能与轨道a共面B．同步卫星轨道只能与轨道d共面C．卫星可能的轨道为c、dD．卫星可能的轨道为a、b参考答案：AC4.（单选）我国发射的“神州六号”载人飞船，与“神州五号”飞船相比，它在更高的轨道上绕地球做匀速圆周运动，如图做示，下列说法中正确的是（）A．“神州六号”的速度较小B．“神州六号”的速度与“神州五号”的相同C．“神州六号”的周期更短D．“神州六号”的周期与“神州五号”的相同参考答案：解：A、B：根据万有引力提供向心力得出：，得．由于神州六号的轨道半径比神州五号的大，所以“神州六号”的速度较小，故A正确，B错误．C、D：根据万有引力提供向心力得出：，得．由于神州六号的轨道半径比神州五号的大，所以“神州六号”的周期较大，故C、D均错误．故选A．5.两个等量异种点电荷位于x轴上，相对原点对称分布，正确描述电势随位置变化规律的是图参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示。介质中x=3m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为cm。则此波沿x轴

（选填“正”或“负”）方向传播，传播速度为

m/s。参考答案：负

107.如图所示，在光滑水平面上，一绝缘细杆长为，两端各固定着一个带电小球，处于水平方向、场强为E的匀强电场中，两小球带电量分别为＋q和－q，轻杆可绕中点O自由转动。在轻杆与电场线夹角为α时，忽略两电荷间的相互作用，两电荷受到的电场力对O点的力矩大小为___________，两电荷具有的电势能为___________。参考答案：8.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，49.如图所示，质量为50g的小球以12m/s的水平速度抛出，恰好与倾角为37o的斜面垂直碰撞，则此过程中重力的功为

J，重力的冲量为

N·s。参考答案：

6.4

J，0.8

N·s10.氢原子的能级图如图所示，一群氢原子处于量子数n＝4能量状态，则氢原子最多辐射

种频率的光子。辐射光子的最大能量为

。参考答案：11.一物体质量为1kg，沿倾角为300的传送带从最高端A点以初速度v0=8m/s下滑，传送带匀速向下运动的速度为2m/s，全长20m。物体与传送带之间的动摩擦因数为，物体运动到传送带底端B点的速度大小为___________m/s；全过程中因物体和传送带间的摩擦而产生的热量为___________J。（重力加速度g=10m/s2）

参考答案：2，5412.建筑、桥梁工程中所用的金属材料(如钢筋钢梁等)在外力作用下会伸长，其伸长量不仅与和拉力的大小有关，还和金属材料的横截面积有关．人们发现对同一种金属，其所受的拉力与其横截面积的比值跟金属材料的伸长量与原长的比值的比是一个常数，这个常数叫做杨氏模量．用E表示，即:；某同学为探究其是否正确，根据下面提供的器材:不同粗细不同长度的同种金属丝；不同质量的重物；螺旋测微器；游标卡尺；米尺；天平；固定装置等．设计的实验如图所示．该同学取一段金属丝水平固定在固定装置上，将一重物挂在金属丝的中点，其中点发生了一个微小下移h（横截面面积的变化可忽略不计）。用螺旋测微器测得金属丝的直径为D；用游标卡尺测得微小下移量为h；用米尺测得金属丝的原长为2L；用天平测出重物的质量m(不超量程)．用游标卡尺测长度时如下图，右图是左图的放大图（放大快对齐的那一部分），读数是

。用以上测量量的字母表示该金属的杨氏模量的表达式为:E=

．参考答案：（1）8.94mm

(2分)

（2）13.某同学在“验证牛顿第二定律”的实验中,打出的纸带如下图（a）所示,相邻计数点间的时间间隔是T。

(1)测出纸带各相邻计数点之间的距离分别为S1、S2、S3、S4，为使实验结果更精确一些,该同学计算加速度的公式应为a=

。(2)另有位同学通过测量,作出a-F图象,如图(b)所示,试分析：图象不通过原点的原因是：

，图象上部弯曲的原因是：。

参考答案：（1）

(2)平衡摩擦力不足或没平衡摩擦力、砂和桶的质量不是远小于车的质量三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3-3）（6分）如图所示，用面积为S的活塞在汽缸内封闭着一定质量的空气，活塞质量为m，在活塞上加一恒定压力F，使活塞下降的最大高度为?h，已知此过程中气体放出的热量为Q，外界大气压强为p0，问此过程中被封闭气体的内能变化了多少？

参考答案：解析：由热力学第一定律△U=W+Q得

△U=（F+mg+P0S）△h－Q

（6分）15.如图所示，质量m=1kg的小物块静止放置在固定水平台的最左端，质量2kg的小车左端紧靠平台静置在光滑水平地面上，平台、小车的长度均为0.6m。现对小物块施加一水平向右的恒力F，使小物块开始运动，当小物块到达平台最右端时撤去恒力F，小物块刚好能够到达小车的右端。小物块大小不计，与平台间、小车间的动摩擦因数均为0.5,重力加速度g取10m/s2，水平面足够长，求:(1)小物块离开平台时速度的大小；(2)水平恒力F对小物块冲量的大小。参考答案：（1）v0=3m/s；（2）【详解】（1）设撤去水平外力时小车的速度大小为v0，小物块和小车的共同速度大小为v1。从撤去恒力到小物块到达小车右端过程，对小物块和小车系统：动量守恒：能量守恒：联立以上两式并代入数据得：v0=3m/s（2）设水平外力对小物块的冲量大小为I，小物块在平台上运动的时间为t。小物块在平台上运动过程，对小物块：动量定理：运动学规律：联立以上两式并代入数据得：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.(计算)如图所示，在矩形ABCD区域内，对角线BD以上的区域存在有平行于AD向下的匀强电场，对角线BD以下的区域存在有垂直于纸面的匀强磁场（图中未标出），矩形AD边长为L，AB边长为2L。一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子（重力不计）以初速度v0从A点沿AB方向进入电场，在对角线BD的中点P处进入磁场，并从DC边上以垂直于DC边的速度离开磁场（图中未画出），求：（1）电场强度E的大小和带电粒子经过P点时速度v的大小和方向；（2）磁场的磁感应强度B的大小和方向。

参考答案：(1)

速度与水平方向的夹角为(2)磁场方向垂直纸面向外。解：（1）带电粒子在电场中做类平抛运动，则水平方向：

竖直方向：

解得：

在竖直方向粒子做匀变速运动竖直分速度为vy，则有

代入得：

P点的速度为

速度与水平方向的夹角为

所以： （2）由几何关系可知：粒子在磁场中转过的圆心角为45o

得：

粒子在磁场中做匀速圆周运动得：磁场方向垂直纸面向外。17.如图所示，宽度为L=0.5m的足够长的平行金属导轨MN、PQ的电阻不计，垂直导轨水平放置一质量为m=0.5kg、电阻为R=4Ω的金属杆CD，导轨上端跨接一个阻值RL=4Ω的灯泡，整个装置处于垂直于导轨平面的匀强磁场中，导轨平面与水平面之间的夹角为θ=60°，金属杆由静止开始下滑，且始终与导轨垂直并良好接触，动摩擦因数为μ=，下滑过程中当重力的最大功率P=12W时灯泡刚好正常发光（g=10m/s2）．求：（1）磁感应强度B的大小；（2）灯泡的额定功率PL；（3）金属杆达到最大速度一半时的加速度大小．参考答案：解：（1）金属杆CD由静止加速下滑时，其产生的感应电动势逐渐增大，感应电流逐渐增大，CD杆所受的沿导轨平面向上的安培力逐渐增大，当CD杆所受的沿导轨平面向上的安培力和滑动摩擦力的合力与CD杆的重力在沿导轨平面向下的分力平衡时，CD的速度达最大为v，此后并以v匀速运动，此时重力的功率也达最大金属杆的电动势为：E=BLv…①感应电流为：I=…②安培力为：F=BIL…③金属杆受力平衡，则有：mgsinθ=F+μmgcosθ…④重力的最大功率为：P=mgvsinθ…⑤联立以上各式解得：B=代入数值得：B=5T（2）金属杆下滑的最大速度为：v==m/s产生的最大电动势为：E=BLv=4V灯泡的额定电流为：I==A灯泡的额定功率为：PL=I2RL=3W（3）由（2）可知，金属杆达到最大速度一半时，电流也是原来的一半，即：I′=I=ACD杆所受安培力为：F′=I′LB=NCD的加速度为：a=代入数值得：a=m/s2≈2.16m/s2答：（1）磁感应强度B的大小为5T；（2）灯泡的额定功率PL为3W．（3）金属杆达到最大速度一半时的加速度大小约为2.16m/s2．【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律；电功、电功率；电磁感应中的能量转化．【分析】（1）金属杆CD由静止加速下滑时，其产生的感应电动势逐渐增大，感应电流逐渐增大，CD杆所受的沿导轨平面向上的安培力逐渐增大，当CD杆所受的沿导轨平面向上的安培力和滑动摩擦力的合力与CD杆的重力在沿导轨平面向下的分力平衡时，CD的速度达最大为v，此后并以v匀速运动，此时重力的功率也达最大．根据E=BLv、I=和安培力公式F=BIL得到安培力表达式，再根据平衡条件和重力的最大功率P=mgvsinθ列式，即可求解B．（2）根据第1小题的结果求解金属杆下滑的最大速度，由E=BLv求出杆产生的最大电动势，由欧姆定律求得回路中的电流，即可根据公式PL=I2RL求得灯泡的额定功率PL；（3）先求出金属杆达到最大速度一半时的安培力，再运用牛顿第二定律求解加速度的大小．18.如图所示，竖直放置的均匀细U型试管，左侧管长LOA＝30cm，右管足够长且管口开口，初始时左管内被水银封闭的空气柱长20cm，气体温度为27°C，左右两管水银面等高。已知大气压强为p0＝75cmHg.（1）现对左侧封闭气体加热，直至两侧水银面形成10cm长