河北省石家庄市赞皇县赞皇中学高三物理期末试卷含解析

河北省石家庄市赞皇县赞皇中学高三物理期末试卷含解析一、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.有一种电磁装置可以向控制中心传输电压信号以判断火车的运行情况。能够产生匀强磁场的装置被安装在火车厢下面，当它经过安放在两铁轨间的矩形线圈时，便会产生一电信号且被控制中心接收。假设磁场有与轨道垂直的理想边界AB、CD，且与线圈的两边EF、GH平行，如图所示（俯视图）。控制中心接收到的线圈两端的电压信号如图，则下列判断正确的是A．若电压信号如图甲所示，则火车可能做匀速直线运动B．若电压信号如图甲所示，则火车可能做匀加速直线运动C．若电压信号如图乙所示，则火车可能做加速度减小的加速直线运动D．若电压信号如图乙所示，则火车可能做加速度增大的加速直线运动参考答案：BC解析：磁铁运动时相当于线圈切割磁感线，。由甲图可以看出，说明线圈是匀加速切割磁感线；在线圈离开磁场时，线圈中电流方向相反，电压仍在线性增大，由于线圈的绝对值相等，说明加速度相同，综合来看，火车可能做匀加速直线运动。由乙图可以看出，在线圈进入和离开磁场时速度增大而加速度减小，火车可能做加速度减小的加速直线运动。点评：本题考查了导线切割磁感线、图象及运动学等知识点。2.图1是甲、乙两物体做直线运动的v一t图象。下列表述正确的是

A．乙做匀加速直线运动

B．0一ls内甲和乙的位移相等

C．甲和乙的加速度方向相同

D．甲的加速度比乙的小

参考答案：A解析：甲乙两物体在速度图象里的图形都是倾斜的直线表明两物体都是匀变速直线，乙是匀加速，甲是匀减速，加速度方向不同，A对C错；根据在速度图象里面积表示位移的方法可知在0一ls内甲通过的位移大于乙通过的位移.B错；根据斜率表示加速度可知甲的加速度大于乙的加速度，D错。3.（单选）如图所示，光滑曲面上方有一固定的带电量为+Q的点电荷，现有一带电量为+q的金属小球(可视为质点)，在A点以初速度v0沿曲面射入，小球与曲面相互绝缘，则A.小球从A点到B点过程中，速度逐渐减小B.小球从A点到C点过程中，重力势能的增加量等于其动能的减少量C.小球在C点时受到+Q的库仑力最大，所以对曲面的压力最大D.小球在曲面上运动过程中，机械能始终守恒参考答案：A4.对下列各图蕴含的信息理解正确的是（）A．图甲的重力﹣质量图象说明同一地点的重力加速度相同B．图乙的位移﹣时间图象表示该物体受力平衡C．图丙的重力势能﹣时间图象表示该物体克服重力做功D．图丁的速度﹣时间图象表示该物体的合力随时间增大参考答案：

考点：匀变速直线运动的图像；共点力平衡的条件及其应用．专题：运动学中的图像专题．分析：甲图是一条过原点的倾斜直线，说明重力跟质量成正比；乙图位移﹣时间图象是一条过原点的倾斜直线，说明物体做匀速直线运动；由丙图可知，重力势能随时间逐渐减小，重力做正功；丁图表示加速度越来越小．解答：解：A、甲图是一条过原点的倾斜直线，说明重力跟质量成正比，故A正确；B、乙图位移﹣时间图象是一条倾斜直线，说明物体做匀速直线运动，受力平衡，故B正确；C、由图可知，重力势能随时间逐渐减小，重力做正功，故C错误；D、丁图的斜率越来越小，表示加速度越来越小，所以合外力越来越小，故D错误．故选AB点评：本题考查了同学们读图的能力，要求同学们能根据图象得出有效信息，难度不大，属于基础题．5.（单选）如图所示，水平面上有一辆小车，车厢底部固定一根细杆，杆的上端固定一个木球（木球密度小于水），车厢内充满了水。现使小车沿水平面向右做匀加速运动，设杆对木球的作用力为F，下面图中能大致表示F方向的是图（

）参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（选修3—4模块）（7分）如图所示，一简谐横波的波源在坐标原点，x轴正方向为波的传播方向，y轴为振动方向．当波源开始振动0.5s时形成了如图所示的波形（波刚好传到图中P点）．可以判断该波的振幅为 ；从图示位置再经

s波将传到Q点；Q点开始振动的方向是

．

参考答案：答案：10cm（2分）；2.5s（3分）；沿y轴的负方向（2分）7.一个质量为M=3kg的木板与一个轻弹簧相连，在木板的上方有一质量m为2kg的物块，若在物块上施加一竖直向下的外力F，此时木板和物块一起处于静止状态，如图所示。突然撤去外力，木板和物块一起向上运动0.2m时，物块恰好与木板分离，此时木板的速度为4m/s，则物块和木板分离时弹簧的弹力为________N，木板和物块一起向上运动，直至分离的过程中，弹簧弹力做的功为________J。参考答案：０

N；

５０

J。8.某同学采用如图3所示的装置进行了有关“动能定理”研究的实验。a．按图3把实验器材安装好，不挂配重，反复移动垫木直到小车做匀速直线运动；b．把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂质量为100g的配重，接通电源，放开小车，电火花计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点。从某点A开始，此后在纸带上每隔4个点取一个计数点，依次标为B、C、D、……；c．测量出B、C、D、……各点与A点的距离，分别记为x1、x2、x3、……；d．用配重受到的重力分别乘以x1、x2、x3、……，得到配重重力所做的功W1、W2、W3、……；e．求出B、C、D、……各点的速度大小，分别记为υ1、υ2、υ3、……，再求出它们的平方υ12、υ22、υ32、……；f．用纵坐标表示速度的平方υ2，横坐标表示配重重力所做的功W，作出υ2－W图象，并在图象中描出（Wi，υi2）坐标点，再连成图线；(重力加速度g=9.80m/s2，以下计算保留到小数点后两位）①

该同学得到的υ2－W图象如图4所示。通过图象可知，打A点时对应小车的速度υ0=_________m/s；②

小车的质量M=

kg。参考答案：9.地球绕太阳公转的周期为T1，轨道半径为R1，月球绕地球公转的周期为T2，轨道半径为R2，则太阳的质量是地球质量的____倍。参考答案：由万有引力提供向心力可知，，联立以上两式可得。10.场强为E、方向竖直向上的匀强电场中有两小球A、B，它们的质量分别为m１、m２，电量分别为、．A、B两球由静止释放，重力加速度为g，则小球A和Ｂ组成的系统动量守恒应满足的关系式为．参考答案：由题意，小球A和B组成的系统动量守恒，必定满足动量守恒的条件：系统的所受合外力为零；两球受到重力与电场力，则知电场力与重力平衡，则得：。11.有一列简谐横波在弹性介质中沿x轴正方向以速率v=10m/s传播，某时刻的波形如图所示，把此时刻作为零时刻，质点A的振动方程为y=

m.参考答案：12.如图为“电流天平”，可用于测定磁感应强

度。在天平的右端挂有一矩形线圈，设其匝数n=5匝，底‘

边cd长L=20cm，放在垂直于纸面向里的待测匀强磁场中，

且线圈平面与磁场垂直。当线圈中通入如图方向的电流

I=100mA时：调节砝码使天平平衡。若保持电流大小不变；

使电流方向反向，则要在天平右盘加质量m=8.2g的砝码，

才能使天平再次平衡。则cd边所受的安培力大小为______N，

磁场的磁感应强度B

的大小为__________T。参考答案：13.一列频率为2.5Hz的简谐横波沿x轴传播，在t1=0时刻波形如图中实线所示，在t2=0.7s时刻波形如图中虚线所示。则虚线时刻横坐标为x=3m的质点的速度是______________（选填“最大，零”）；在t3=0.1s时位于0<x<5m区间的质点中有一部分正向y轴正方向运动，这些质点在x轴上的坐标区间是______________。

参考答案：零，1m<x<3m三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3—3（含2—2））（7分）如图所示是一定质量的气体从状态A经状态B到状态C的p－T图象，已知气体在状态B时的体积是8L，求气体在状态A和状态C的体积分别是多大？并判断气体从状态B到状态C过程是吸热还是放热？参考答案：解析：由图可知：从A到B是一个等温过程，根据玻意耳定律可得：……(2分)

代入数据解得：……………(1分)

从B到C是一个等容过程，

……………(1分)

【或由，代入数据解得：】

由图可知气体从B到C过程为等容变化、温度升高，……(1分)故气体内能增大，……(1分)由热力学第一定律可得该过程气体吸热。……………(1分)15.如图所示，质量为m带电量为+q的小球静止于光滑绝缘水平面上，在恒力F作用下，由静止开始从A点出发到B点，然后撤去F，小球冲上放置在竖直平面内半径为R的光滑绝缘圆形轨道，圆形轨道的最低点B与水平面相切，小球恰能沿圆形轨道运动到轨道末端D，并从D点抛出落回到原出发点A处．整个装置处于电场强度为E=的水平向左的匀强电场中，小球落地后不反弹，运动过程中没有空气阻力．求：AB之间的距离和力F的大小．参考答案：AB之间的距离为R，力F的大小为mg．考点： 带电粒子在匀强电场中的运动；牛顿第二定律；平抛运动；动能定理的应用．专题： 带电粒子在电场中的运动专题．分析： 小球在D点，重力与电场力的合力提供向心力，由牛顿第二定律即可求出D点的速度，小球离开D时，速度的方向与重力、电场力的合力的方向垂直，小球做类平抛运动，将运动分解即可；对小球从A运动到等效最高点D过程，由动能定理可求得小球受到的拉力．解答： 解：电场力F电=Eq=mg

电场力与重力的合力F合=mg，方向与水平方向成45°向左下方，小球恰能到D点，有：F合=解得：VD=从D点抛出后，只受重力与电场力，所以合为恒力，小球初速度与合力垂直，小球做类平抛运动，以D为原点沿DO方向和与DO垂直的方向建立坐标系（如图所示）．小球沿X轴方向做匀速运动，x=VDt

沿Y轴方向做匀加速运动，y=at2a==所形成的轨迹方程为y=直线BA的方程为：y=﹣x+（+1）R解得轨迹与BA交点坐标为（R，R）AB之间的距离LAB=R从A点D点电场力做功：W1=（1﹣）R?Eq

重力做功W2=﹣（1+）R?mg；F所做的功W3=F?R有W1+W2+W3=mVD2，有F=mg答：AB之间的距离为R，力F的大小为mg．点评： 本题是动能定理和向心力知识的综合应用，分析向心力的来源是解题的关键．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.太阳内部四个质子聚变成一个粒子，同时发射两个正电子和两个没有静止质量的中微子（中微子不带电）．若太阳辐射能量的总功率为P，质子、氦核、正电子的质量分别为mp、mHe、me，真空中光速为c．求时间t内参与核反应的质子数．参考答案：核反应放出的能量设t时间内参与核反应的质子数35.[物理—选修3-5](15分)(1)(5分)关于原子核的结合能，下列说法正确的是(填正确答案标号。选对I个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分)。Ａ.原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B.一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能C.铯原子核()的结合能小于铅原子核()的结合能D.比结合能越大，原子核越不稳定Ｅ.自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能最大于该原子核的结合能

(2)(10分)如图，光滑水平直轨道上有三个质童均为m的物块Ａ、B、C。B的左侧固定一轻弹簧（弹簧左侧的挡板质最不计).设A以速度ｖ０朝B运动，压缩弹簧；当A、B速度相等时，B与C恰好相碰并粘接在一起，然后继续运动。假设B和C碰撞过程时间极短。求从Ａ开始压缩弹簧直至与弹黄分离的过程中，(i)

整个系统拐失的机械能；

(ii)

弹簧被压缩到最短时的弹性势能。

参考答案：18.光滑绝缘的水平地面上方有界空间内存在匀强电场，场强为，电场宽度为，左边界有一固定的绝缘墙壁，如图所示，质量为和的A、B两小球静置于地面的同一水平轨道上，电场线与轨道平行，B球处于电场的右边界处，A球距离墙壁为（），A、B两球带正电，电量分别为和；今由静止同时释放