广东省梅州市大田中学高三物理下学期期末试卷含解析

广东省梅州市大田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.（单选）在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E、内电阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C为电容器，、为理想电流表和电压表。在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中,下列说法中正确的是（

）A．电压表示数变小

B．电流表示数变小C．电容器C所带电荷量增多

D．a点的电势降低参考答案：D2.（单选）2013年6月20日，我国首次实现太空授课，航天员王亚平在飞船舱内与地面学生实时交流了51分钟。设飞船舱内王亚平的质量为m，用R表示地球的半径，用r表示飞船的轨道半径，g表示地球表面处的重力加速度，g′表示飞船所在处的重力加速度，用F表示飞船舱内王亚平受到地球的引力，则下列关系式中正确的是：（

）A．g′=0

B．

C．F=mg

D．参考答案：B3.（单选）如图所示，虚线表示某电场的等势面.一带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点的径迹如图中实线所示.粒子在A点的速度为vA、电势能为EPA；在B点的速度为vB、电势能为EPB．则下列结论正确的是（

）A．粒子带正电，vA>vB，EPA>EPB

B．粒子带负电，vA>vB，EPA<EPBC．粒子带正电，vA<vB，EPA<EPB

D．粒子带负电，vA<vB，EPA>EPB参考答案：4.氢原子能级如图所示，若氢原子发出的a、b两种频率的光，用同一装置做双缝干涉实验，分别得到干涉图样如图甲、乙两图所示。若a光是由能级n=5向n=2跃迁时发出的，则b光可能是(

)A．从能级n=4向n=3跃迁时发出的B．从能级n=4向n=2跃迁时发出的C．从能级n=6向n=3跃迁时发出的D．从能级n=6向n=2跃迁时发出的

参考答案：D根据双缝干涉条纹的间距公式△x=λ结合题中图象可知，a光的波长大于b光的波长，从而可知a光的频率小于b光的频率，核外电子从高能级n向低能级m跃迁时，辐射的光子能量△E=En-Em=hγ，故能级差越大，光子的能量也越大，即光子的频率越大，符合条件的只有D选项。5.图甲是矩形线框在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时所产生的正弦交流电的图

象，把该交流电压加在图乙中理想变压器的A.B两端。已知变压器原线圈和副线圈的匝数比为5:1，交流电流表和交流电压表均为理想电表，电阻R=l，其他各处电阻不计，以下说法正确的是A.在t=0.1s、0.5s时，穿过线框的磁通量变化率最大B．线框转动的角速度为1rad/sC．电压表的示数为VD．电流表的示数为0.40A参考答案：AD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图（a）所示为某同学设计的电子秤原理图，其中E是电动势为3V的电源（内阻不计），A是电流表（在设计中计划被改成电子秤的示数表盘），R0是阻值为5Ω定值电阻，R是一根长为6cm、阻值为15Ω的均匀电阻丝。c是一根金属弹簧（电阻不计），其压缩量ΔL与所受压力F之间的关系如图（b）所示，c顶端连接有一个塑料盘。制作时调整弹簧的位置，使之不称重物时滑片P刚好在电阻丝的a端。（计算中g取10m/s2）（1）当电流表示数为0.3A时，所称重物的质量为____________；（2）该设计中使用的电流表的量程最小为__________，该电子秤的称量范围为____________；（3）将电流表的表盘改制成的电子秤示数盘有哪些特点？（请至少写出两个）参考答案：（1）2kg（2）0.6A，0~6kg（3）刻度不均匀、左大右小、刻度盘最左侧部分区域无刻度等7.瞬时速度是一个重要的物理概念。但在物理实验中通常只能通过（Ds为挡光片的宽度，Dt为挡

光片经过光电门所经历的时间）的实验方法来近似表征物体的瞬时速度。这是因为在实验中无法实现Dt

或Ds趋近零。为此人们设计了如下实验来研究物体的瞬时速度。如图所示，在倾斜导轨的A处放置一光

电门，让载有轻质挡光片（宽度为Ds）的小车从P点静止下滑，再利用处于A处的光电门记录下挡光片

经过A点所经历的时间Dt。按下来，改用不同宽度的挡光片重复上述实验，最后运动公式计算出

不同宽度的挡光片从A点开始在各自Ds区域内的，并作出-Dt图如下图所示。

在以上实验的基础上，请继续完成下列实验任务：

(1)依据实验图线，小车运动的加速度为

；

(2)依据实验图线，挡光片经过A点时的瞬时速度为

；

(3)实验操作须注意的主要事项是

。参考答案：8.已知地球半径R、自转周期T、地球表面重力加速度g，则其第一宇宙速度为_________。地球同步卫星离地面的高度为___________。参考答案：，9.一列横波沿x轴正方向传播，在t0=0时刻的波形如图所示，波刚好传到x=3m处，此后x＝1m处的质点比x＝-1m处的质点_______（选填“先”、“后”或“同时”）到达波峰位置；若该波的波速为10m/s，经过时间，在x轴上－3m~3m区间内的波形与t0时刻的正好相同，则=_______参考答案：后（2分）0.4ns、n=1.2.3…10.（6分）某举重运动员举重，记录是90Kg，他在以加速度2m/s2竖直加速上升的电梯里能举________Kg的物体，如果他在电梯里能举起112.5Kg的物体，则此电梯运动的加速度的方向_________，大小是________。参考答案：75Kg，竖直向下，2m/s211.已知氢原子的基态能量为（），激发态能量，其中．已知普朗克常量为，真空中光速为，吸收波长为

▲

的光子能使氢原子从基态跃迁到的激发态；此激发态原子中的电子再吸收一个频率为的光子被电离后，电子的动能为

▲

．参考答案：

（2分）12.如图所示为“探究加速度与物体受力与质量的关系”实验装置图。图中A为小车，B为装有砝码的小桶，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电火花打点计时器相连，计时器接50HZ交流电。小车的质量为m1，小桶（及砝码）的质量为m2。（1）下列说法正确的是

。A．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力

B．实验时应先释放小车后接通电源C．本实验m2应远大于m1

D．在用图像探究加速度与质量关系时，应作a－图像（2）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a-F图像，可能是图中的图线

。(选填“甲”、“乙”、“丙”)参考答案：（1）D（2）丙13.某同学用图示实验装置测量物块与木板间的动摩擦因数.带有窄片的物块被一弹簧弹射装置射出去，沿水平木板滑行，途中经过O处的光电门，最后停在了木板上的M点，重力加速度为g.①测得窄片的宽度为L，记下窄片通过光电门的时间，还需要测量的物理量有_________________；（标明相关物理量的符号）②物块和木板间的动摩擦因数=_______________________.参考答案：还需要测量出OM间的距离s，由动能定理可知又，解得。三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.质量分别为m和3m的A、B两个小球以相同的速率v沿同一直线相向运动，碰后B球停止不动，试求A球碰后的速度，并判断它们之间发生的是弹性碰撞还是非弹性碰撞（说明理由）．参考答案：弹性碰撞取B球碰前的速度方向为正方向，设A球碰后的速度为v′，由动量守恒定律有解得，方向与B球碰前的速度方向相同由于，故碰撞前后的总动能相等，则此碰撞是弹性碰撞15.

(12分)(1)用简明的语言表述临界角的的定义：(2)玻璃和空所相接触。试画出入射角等于临界角时的光路图，并标明临界角。(3)当透明介质处在真空中时，根据临界角的定义导出透明介质的折射率n与临界角θc的关系式。

参考答案：解析：(1)光从光密介质射到光疏介质中，折射角为90°时的入射角叫做临界角(2)如图，θC为临界角。(3)用n表示透明介质的折射率，θC表示临界角，由折射定律

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.相距L的足够长金属导轨与水平方向成α角倾斜放置，长度均为L的质量为m1的金属棒ab和质量为m2的金属棒cd通过固定在棒两端的金属轻滑环套在导轨上，如图甲所示，虚线oo1上方磁场方向垂直于斜面向上，虚线下方磁场方向平行于斜面向上，两处匀强磁场的磁感应强度大小均为B．ab两端的滑环是光滑的，cd两端的滑环与导轨间的动摩擦因数为μ（μ＜tanα），两金属棒在导轨间的总电阻为R，导轨和滑环的电阻不计．金属棒ab在沿斜面向上的外力F作用下，从静止开始沿导轨向上做加速度为a的匀加速直线运动．金属棒ab开始运动的同时，金属棒cd也由静止释放．以金属棒ab开始运动为计时起点．重力加速度为g．（1）求t0时刻作用在金属棒ab上的外力F的大小；（2）从静止开始到t0时刻外力F做功为W，求回路在这一过程中产生的焦耳热；（3）简述金属棒cd释放后将做怎样的运动，并在图乙中定性画出金属棒cd所受摩擦力fcd随时间变化的图象．参考答案：考点：导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化．专题：电磁感应——功能问题．分析：（1）ab棒在外力F作用下做匀加速直线运动，所受的合外力一定．由E=BLv、I=、F=BIL、v=at，及牛顿第二定律得到外力F的大小．（2）由运动学公式求出t0时刻金属棒ab的速率和位移，根据动能定理求出回路中产生的焦耳热．（3）由右手定则判断ab棒中感应电流方向，由左手定则判断cd棒所受的安培力方向．分析cd棒的运动情况：cd棒先做加速度逐渐减小的加速运动，当cd棒所受的重力沿斜面向下的分力与滑动摩擦力相等时，速度达到最大；然后做加速度逐渐增大的减速运动，最后停止运动．cd棒达到最大速度时重力沿斜面向下的分力与摩擦力平衡，根据cd所受的摩擦力大小变化情况作图．解答：解：（1）经过时间t0时，金属棒ab的速率v=at0此时，回路中的感应电流为I==对金属棒ab，由牛顿第二定律得F﹣BIL﹣m1gsinα=m1a由以上各式整理得：F=m1a+m1gsinα+（2）时间t0内棒所发生的位移s=由动能定律得：W﹣m1gssinα﹣W安=又Q=W安联立以上方程，解得焦耳热Q=W﹣m1gsasinα﹣（3）由右手定则知在运动过程中ab棒中的电流方向由a→b，由左手定则舌cd棒受到的安培力方向垂直于斜面向下．cd棒先做加速度逐渐减小的加速运动，当cd棒的重力沿斜面向下的分力与滑动摩擦力大小相等时，速度达到最大；后做加速度逐渐增大的减速运动，最后停止运动．当cd棒速度达到最大时，有fcd=μFN又FN=F安+m2gcosαF安=BIL，I==则fcd=μ（+m2gcosα）最终静止时，fcd=μm2gcosα．摩擦力fcd随时间变化的图象如图所示．答：（1）t0时刻作用在金属棒ab上的外力F的大小是m1a+m1gsinα+；（2）从静止开始到t0时刻外力F做功为W，回路在这一过程中产生的焦耳热是W﹣m1gsasinα﹣；（3）cd棒先做加速度逐渐减小的加速运动，当cd棒的重力沿斜面向下的分力与滑动摩擦力大小相等时，速度达到最大；后做加速度逐渐增大的减速运动，最后停止运动．定性画出cd棒所受摩擦力fcd随时间变化的图象如图所示．点评：本题中cd棒先受到滑动摩擦，后受到静摩擦，发生了突变，要仔细耐心分析这个动态变化过程．要知道滑动摩擦力与安培力有关，呈现线性增大．17.（12分）我国成功发射的神舟七号载人飞船绕地球的运行可看作是匀速圆周运动，宇航员测得自己绕地心做匀速圆周运动的周期为T、距地面的高度为H，已知地球半径为R，引力常量为G．（1）求飞船的线速度大小；（2）求地球的质量；（3）能否求出飞船所需的向心力？若能，请写出计算过程和结果；若不能，请说明理由．参考答案：见解析解：（1）线速度与周期的关系公式又因为r=（R+H）所以（2）飞船绕地球做匀速圆周运动所需要的向心力由万有引力提供解得：（3）不能算出飞船所需要的向心力，因为飞船的质量未知．答：（1）飞船的线速度大小为；（2）地球的质量为；（3）不能算出飞船所需要的向心力，因为飞船的质量未知．18.横截面积为S的导热气缸竖直放置在水平地面上，两个轻活塞A和B将气缸分隔为Ⅰ、Ⅱ两个气室，两活塞间距离为d，两气室体积之比为1：2，如图所示，在保持室温不变的条件下，缓慢在活塞A上加细沙，使之向下移动一段距离h=d，不计活塞与气缸壁之间的摩擦，室内大气压强为P0，求所加细沙的质量．参考答案：解：由于是轻活塞，质量不计，活塞与气缸间摩擦不计，因此两部分气体压强相等，状态1时，气体压强等于大气压