辽宁省葫芦岛市利伟中学高三物理期末试题含解析

辽宁省葫芦岛市利伟中学高三物理期末试题含解析一、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）一定质量的理想气体在等容变化过程中测得气体在0℃时的压强为p0，10℃时的压强为p10，则气体在11℃时压强的正确表达式是（A）+

(B)+

(C)+

(D)参考答案：A2.假设我国航天员登上某一行星，从该行星表面（行星表面不存在空气）竖直向上抛出一小球。从抛出时开始计时，得到如图所示的s—t图像，则下列说法正确的是（g=10m/s2）A．该行星表面的重力加速度为B．抛出小球的初速度为C．该行星的质量与半径的二次方比值大于地球的质量与半径的二次方比值D．该行星的质量与半径的二次方比值为地球的质量与半径的二次方比值的参考答案：BD解析：根据竖直上抛运动小球的下落阶段为自由落体运动，由，解得，选项A错误；根据，行星的质量与半径的二次方比值与重力加速度成正比，地球表面的重力加速度大约为，该行星表面的重力加速度为，选项D正确C错误；由竖直上抛运动规律，，解得抛出小球的初速度为，选项B正确。3.如图是在光滑水平地面上有一辆平板小车，车上放着一个滑块，滑块和平板小车间有摩擦，滑块在水平恒力F作用下从车的一端拉到另一端．第一次拉滑块时将小车固定，第二次拉时小车没有固定．在这先后两次拉动木块的过程中，下列说法中正确的是（

）

A．滑块所受的摩擦力一样大

B．拉力F做的功一样大

C．滑块获得的动能一样大

D．系统增加的内能一样大参考答案：4.物块m位于斜面上，受到平行于斜面的水平力F的作用处于静止状态。如图所示，若将外力F撤去，则（

）A物块可能会沿斜面下滑B物块受到的摩擦力变小C物块受到的摩擦力大小不变D物块对斜面的压力变小参考答案：B5.（多选题）如图所示，一名消防队员在模拟演习训练中，沿着竖立在地面上的钢管往下滑．已知这名消防队员的质量为60kg，他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑，滑到地面时速度恰好为零．如果他加速时的加速度大小是减速时的2倍，下滑的总时间为3s，下滑的总距离为12m，g取10m/s2，那么该消防队员（）A．下滑过程中的最大速度为8m/sB．加速与减速过程的时间之比为2：1C．加速与减速过程中摩擦力做的功之比为1：14D．消防队员加速过程是超重状态，减速过程是失重状态参考答案：AC【考点】功的计算；匀变速直线运动规律的综合运用．【专题】功的计算专题．【分析】由平均速度公式求解最大速度．根据速度公式研究加速与减速过程的时间之比．根据牛顿第二定律研究摩擦力之比．从而求出摩擦力做功之比．【解答】解：A、设下滑过程中的最大速度为v，则消防队员下滑的总位移x=t1+t2=t，得到v=8m/s．故A正确．B、因为加速时的加速度大小是减速时的2倍，根据v=at得，加速与减速运动的时间之比为1：2．故B错误．C、可知加速运动的时间为1s，减速运动的时间为2s，则a1==8m/s2，减速运动的加速度大小a2==4m/s2．根据牛顿第二定律得，加速过程：mg﹣f1=ma1，f1=mg﹣ma1=2m减速过程：f2﹣mg=ma2，f2=mg+ma2=14m所以f1：f2=1：7．加速运动的位移与减速运动的位移之比为1：2，则摩擦力做功为1：14．故C正确．D、在加速过程中，加速度方向向下，处于失重状态，减速过程中，加速度方向向上，处于超重状态．故D错误．故选：AC．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.为判断线圈绕向，可将灵敏电流计G与线圈L连接，如图所示．己知线圈由a端开始绕至b端：当电流从电流计G左端流入时，指针向左偏转．将磁铁N极向下从线圈上方竖直插入L时，发现指针向左偏转．（1）在图中L上画上几匝线圈，以便能看清线圈绕向；（2）当条形磁铁从图中的虚线位置向右远离L时，指针将指向．（3）当条形磁铁插入线圈中不动时，指针将指向

．（选填“左侧”、“右侧”或“中央”）

参考答案：

(1)如右图所示。(2)左侧(3)中央7.物理实验小组利用如圈所示的自制实验装置进行探究实验.沿竖直墙面固定一根刻度尺，使刻度尺的零刻度与水平地面重合;在墙上，距离地面L的P点词定一小定滑轮，用一根轻质尼龙丝线绕过定滑轮，两端拴接质量不等的两个物体A、B.开始时，将两物体处于相等高度位置，丝线绷直；通过刻度尺，记录A、B两物体距离地面的高度为h；然后，同时由静止释放A、B物体，较重的A物体竖直下落与地面相碰后静止，较轻的B物体仍向上运动，观察B物体所能到达的最大高度为2.5h，并记录下来

①根据上述测量的物理量可计算A、B两物体质量之比

;

②用天平测量两物体质量，所得A、B两物体质量之比，与上述①所得数据略有差距，试分析造成误差的原因

参考答案：①3：1（4分）②存在空气阻力或摩擦阻力、H或h的测量值有误差（回答出任一个均给分）（2分）①设物体A落地时的速度为v,则此时B物体的速度大小也是v，选地面为零势能面，由机械能守恒得，A落地后，对B物体，由机械能守恒可得，由动能定理可得0-，以上三式联立可得.②由于有空气阻力和尼龙丝线与滑轮间的摩擦的影响，还有H或h的测量值不准确都会造成实验误差。8.水平放置的平行板电容器，其上板开有一个小孔，一质量为m，电量为q的带正电液滴，自空中自由下落，由小孔进入匀强电场，设两板电势差为U，距离为d，要使液滴在板间下落的高度为，则液滴在板外自由下落的高度h=

。

参考答案：9.

如图所示，简谐横波I沿AC方向传播，波源A点的振动图象如图（甲）所示。简谐横波II沿BC方向传播，波源B点的振动图象如图（乙）所示，两列波在C点相遇，已知AC=20cm，BC=60cm，波速都为2m/s。两列波的振动方向相同，则C点的振动振幅为

cm．

参考答案：

答案：710.某物理兴趣小组利用学校的数字实验室设计了一个测量小车瞬时速度的实验。设计的实验装置如图所示。将长直木板B支成斜面，小车C的前端固定挡光片P，光电门G固定在木板的侧面A处，让小车在斜面上的同一位置O由静止释放，用光电计时器（未画出）记录挡光片通过光电门时挡光的时间。兴趣小组共准备了宽度不同的五块挡光片，分别做了五次实验（每次实验时挡光片的前沿均与小车的前端对齐），并计算出各次挡光片通过光电门的平均速度。记录的数据如下表所示：实验顺序1250.50.3962495.00.42136137.50.43648174.50.459510212.00.472完成下列作图和填空：（1）根据表中给出的数据，在如图给出的坐标纸上画出图线；（2）由所画出的图线，得出小车的加速度大小为__________;（3）由所画出的图线，得出小车前端过A处的瞬时速度大小为_________m/s。（以上两空均保留3位有效数字）参考答案：（1）（3分）如下图（2）（3分）0.930（0.900-0.960均给分）（3）（3分）0.375（0.360-0.390均给分）11.地球的半径约为R=6400千米，A、B两颗人造地球卫星沿圆轨道绕地球运行，它们离地球表面的高度分别为hA=3600千米，hB=1700千米，那末A、B两颗卫星的运行速率之比VA:VB=____________，运行周期之比TA:TB=____________。参考答案：、12.某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图．（所用交变电流的频率为50Hz）（1）图（b）为某次实验得到的纸带，实验数据如图，图中相邻计数点之间还有4个点未画出，根据纸带可求出小车的加速度大小为

m/s2．（保留三位有效数字）（2）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，一位同学根据实验数据作出了加速度a随拉力F的变化图线如图所示。该图线不通过原点，其主要原因是___________________________．（3）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的，数据如下表：实验次数12345678小车加速度a/m·s–20.6330.5720.4970.4180.3320.2500.1670.101小车质量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67小车质量倒数4.003.453.032.502.001.411.000.60

请在方格坐标纸中画出图线，

并从图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是

．参考答案：⑴0.510

⑵未平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足13.（4分）如图所示，有四列简谐波同时沿x轴正方向传播，波速分别是v、2v、3v和4v，a、b是x轴上所给定的两点，且ab＝l。在t时刻a、b两点间四列波的波形分别如图所示，则由该时刻起a点出现波峰的先后顺序依次是图

；频率由高到低的先后顺序依次是图

。参考答案：答案：BDCA，DBCA三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3-5模块）（4分）2008年北京奥运会场馆周围80％～90％的路灯将利用太阳能发电技术来供电，奥运会90％的洗浴热水将采用全玻真空太阳能集热技术．科学研究发现太阳发光是由于其内部不断发生从氢核到氦核的核聚变反应，即在太阳内部4个氢核（H）转化成一个氦核（He）和两个正电子（e）并放出能量.已知质子质量mP=1.0073u，α粒子的质量mα=4.0015u，电子的质量me=0.0005u．1u的质量相当于931.MeV的能量．①写出该热核反应方程；②一次这样的热核反应过程中释放出多少MeV的能量?（结果保留四位有效数字）参考答案：

答案：①4H→He+2e（2分）②Δm=4mP－mα－2me=4×1.0073u－4.0015u－2×0.0005u=0.0267u（2分）ΔE=Δmc2

=0.0267u×931.5MeV/u＝24.86MeV

（2分）15.（10分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地区适应性强的优势，在核电站中，核反应堆释放的核能被转化为电能。核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能。(1)核反应方程式，是反应堆中发生的许多核反应中的一种，n为中子，X为待求粒子，为X的个数，则X为________，=__________，以、分别表示、、核的质量，，分别表示中子、质子的质量，c为光的真空中传播的速度，则在上述核反应过程中放出的核能（2）有一座发电能力为的核电站，核能转化为电能的效率为。假定反应堆中发生的裂变反应全是本题(1)中的核反应，已知每次核反应过程中放出的核能，核的质量，求每年(1年=3.15×107s)消耗的的质量。参考答案：解析：(1)

(2)反应堆每年提供的核能

①其中T表示1年的时间以M表示每年消耗的的质量，得：

②解得:代入数据得：M=1.10×103（kg）

③四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（1）如图1所示，固定于水平面的U形导线框处于竖直向下、磁感应强度为B0的匀强磁场中，导线框两平行导轨间距为l，左端接一电动势为E0、内阻不计的电源。一质量为m、电阻为r的导体棒MN垂直导线框放置并接触良好。闭合开关S，导体棒从静止开始运动。忽略摩擦阻力和导线框的电阻，平行轨道足够长。请分析说明导体棒MN的运动情况，在图2中画出速度v随时间t变化的示意图；并推导证明导体棒达到的最大速度为；（2）直流电动机是一种使用直流电流的动力装置，是根据通电线圈在磁场中受到安培力的原理制成的。如图3所示是一台最简单的直流电动机模型示意图，固定部分（定子）装了一对磁极，旋转部分（转子）装设圆柱形铁芯，将abcd矩形导线框固定在转子铁芯上，能与转子一起绕轴OO?转动。线框与铁芯是绝缘的，线框通过换向器与直流电源连接。定子与转子之间的空隙很小，可认为磁场沿径向分布，线框无论转到什么位置，它的平面都跟磁感线平行，如图4所示（侧面图）。已知ab、cd杆的质量均为M、长度均为L，其它部分质量不计，线框总电阻为R。电源电动势为E，内阻不计。当闭合开关S，线框由静止开始在磁场中转动，线框所处位置的磁感应强度大小均为B。忽略一切阻力与摩擦。a．求：闭合开关后，线框由静止开始到转动速度达到稳定的过程中，电动机产生的内能Q内；b．当电动机接上负载后，相当于线框受到恒定的阻力，阻力不同电动机的转动速度也不相同。求：ab、cd两根杆的转动速度v多大时，电动机的输出功率P最大，并求出最大功率Pm。参考答案：（1）导体棒先做加速度减小的加速运动，后以最大速度vm做匀速运动；图见解析；（2）a．

b．试题解析：（1）闭合开关S，导体棒在安培力F=B0Il的作用下开始做加速运动，加速度；导体棒切割磁感线产生反电动势，电流，当速度v增大，电流I减小，安培力F减小，加速度a减小，导体棒做加速度减小的加速运动；当E0=B0lvm时，电流为零，导体棒速度达到最大，最大速度；此后棒以最大速度vm做匀速运动；v-t示意图如图所示。（2）a．设在这个过程中通过杆横截面的电量为Q，稳定时两杆的速度为vm′根据能量守恒定律

稳定时有

E=2BLvm′在很短的时间△t内可认为电流不变，以ab为研究对象根据动量定理

BIL·△t=△Mv对整个过程求和有

BLQ=Mvm′联立以上各式求得

b．电动机的输出功率P=EI–I2R求出

当时，输出功率P最大根据

求出

当时，输出功率P最大解得

最大功率17.如图所示，两块平行板电极的长度为L，两板间距离