安徽省蚌埠市鐵路職工子弟中學高三物理期末試題含解析

安徽省蚌埠市鐵路職工子弟中學高三物理期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.（單選）已知引力常量G、月球中心到地球中心的距離R和月球繞地球運行的周期T。僅利用這三個數(shù)據，可以估算出的物理量有（

）A．月球的質量

B．地球的密度

C．地球的半徑

D．地球的質量參考答案：D2.（多選）2010年諾貝爾物理學獎授予安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，他們通過透明膠帶對石墨進行反復的粘貼與撕開使得石墨片的厚度逐漸減小，最終尋找到了厚度只有0.34nm的石墨烯。石墨烯是碳的二維結構。如圖所示為石墨、石墨烯的微觀結構，根據以上信息和已學知識，下列說法中正確的是（

） A．石墨是晶體，石墨烯是非晶體 B．石墨是單質，石墨烯是化合物 C．石墨、石墨烯與金剛石都是晶體 D．他們是通過物理變化的方法獲得石墨烯的參考答案：CD石墨、石墨烯與金剛石都有規(guī)則的分子排列，都是晶體。從題目給出的物理情景看，石墨烯是用物理的方法獲得的。CD項正確。3.（單選）人站在自動扶梯的水平踏板上，隨扶梯斜向上勻速運動。如下圖所示。以下說法正確的是（

）A.人受到重力和支持力的作用

B.人受到重力、支持力和摩擦力的作用C.人受到的合外力不為零

D.人受到的合外力方向與速度方向相同參考答案：C4.（多選）如圖所示，平行于光滑斜面的輕彈簧勁度系數(shù)為k，一端固定在傾角為的斜面底端，另一端與物塊A連接，物塊B沿斜面疊放在物塊A上但不黏連。物塊A、B質量均為m，初始時兩物塊均靜止?，F(xiàn)用平行于斜面向上的拉力F拉動物塊B，使B做加速度為a的勻加速運動，兩物塊在開始一段時間內的v-t圖象如圖乙所示（t1時刻A、B的圖線相切，t2時刻對應A圖線的最高點），重力加速度為g，則

A．A達到最大速度時的位移為B．拉力F的最小值為C．t1=時A、B分離D．A、B分離前，A、B和彈簧系統(tǒng)機械能增加，A和彈簧系統(tǒng)機械能增加參考答案：AC5.如圖所示，abcd為水平放置的平行“?”形光滑金屬導軌，間距為l，導軌間有垂直于導軌平面的勻強磁場，磁感應強度大小為B，導軌電阻不計，已知金屬桿MN傾斜放置，與導軌成θ角，單位長度的電阻為r，保持金屬桿以速度v沿平行于cd的方向滑動（金屬桿滑動過程中與導軌接觸良好）．則（）A．電路中感應電動勢的大小為B．電路中感應電流的大小為C．金屬桿所受安培力的大小為D．金屬桿的熱功率為參考答案：B【考點】導體切割磁感線時的感應電動勢；電磁感應中的能量轉化．【分析】由導體切割磁感線公式可求得感應電動勢的大小，由安培力公式F=BIL可求得安培力以；由P=FV即可求得功率；注意公式中的l均為導軌間的距離．【解答】解：A、電路中感應電動勢的大小E=Blv；公式中的l為切割的有效長度，故電動勢E=Blv；故A錯誤；B、感應電流i==；故B正確；C、導線與磁場均垂直且長度為，故安培力的大小F=BIL=；故C錯誤；D、功率P=FV=；故D錯誤；故選：B．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（6分）利用掃描隧道顯微鏡(STM)可以得到物質表面原子排列的圖像，從而可以研究物質的構成規(guī)律。圖的照片是一些晶體材料表面的STM圖像，通過觀察、比較，可以看到這些材料都是由原子在空間排列而構成的，具有一定的結構特征。則構成這些材料的原子在物質表面排列的共同特點是：

a._________________________；b._________________________。參考答案：a.原子在確定方向上有規(guī)律地排列，在不同方向上原子的排列規(guī)律一般不同(3分)；b.原子排列具有一定對稱性。(3分)命題立意：本題是一條聯(lián)系高新科技實際的題目,考查考生收集、處理信息和獲取新知識的能力。解題關鍵：觀察原子排列是否有規(guī)律,是否對稱,然后確定原子排列的共同特點。錯解剖析：本題是一條新信息題,部分學生不知從何處下手,使解題受阻。避錯技巧：新信息題往往與高新科技綜合，有些知識是完全陌生的，但解決問題的方法可將中學常見的基本方法遷移過來。7.如圖為部分電路，Uab恒定，電阻為R時，電壓表讀數(shù)為U0，電阻調為時，電壓表讀數(shù)為3U0，那么Uab=

，電阻前后二種情況下消耗的功率=

。參考答案：

答案：9u0，4：9

8.某單擺的擺長為L、擺球質量為m，擺角為θ時單擺做簡諧振動的周期為T，擺動時最大動能為Ek。當將擺球質量變成2m，擺動時擺角為θ，則單擺的最大動能變?yōu)開___________Ek；當將擺球質量變成2m，將擺長變?yōu)?L，擺角變?yōu)棣?2時，單擺的周期為____________T。參考答案：2

9.氘核和氚核可發(fā)生熱核聚變而釋放巨大的能量，該反應方程為：，式中x是某種粒子。已知：、、和粒子x的質量分別為2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u；1u=931.5MeV/c2，c是真空中的光速。由上述反應方程和數(shù)據可知，粒子x是__________，該反應釋放出的能量為_________MeV（結果保留3位有效數(shù)字）參考答案：10.如圖所示，電流表的示數(shù)為0．1A，電壓表的示數(shù)為60V．

（1）待測電阻的測量值是____。（2）如果電壓表的內阻RV=3KΩ，則待測電阻的真實值是

________。參考答案：11.原長為16cm的輕質彈簧，當甲、乙兩人同時用100N的力由兩端反向拉時，彈簧長度變?yōu)?8cm；若將彈簧一端固定在墻上，另一端由甲一人用200N的拉，這時彈簧長度變?yōu)開_________cm，此彈簧的勁度系數(shù)為___________N/m．參考答案：20

___

5000

_12.用鐵架臺將長木板傾斜支在水平桌面上，在長木板上安放兩個光電門A、B，在一木塊上粘一寬度為△x的遮光條．讓木塊從長木板的頂端滑下，依次經過A、B兩光電門，光電門記錄的時間分別為△t1和△t2．實驗器材還有電源、導線、開關和米尺（圖中未畫出）．

（1）為了計算木塊運動的加速度，還需測量的物理量是

（用字母表示）；用題給的條件和你再測量的物理量表示出加速度a=

；

（2）為了測定木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)，還需測量的物理量有

（并用字母表示）；用加速度a，重力加速度g，和你再測量的物理量表示出動摩擦因數(shù)μ=

.參考答案：（1）兩光電門間的距離d；

（2）長木板的總長度L；長木板的頂端距桌面的豎直高度h；

（1）用遮光條通過光電門的平均速度來代替瞬時速度大小，有：v=，故，，由可得。（2）從A到B過程根據速度-位移公式有：

①

根據牛頓第二定律有：

mgsinθ-μmgcosθ=ma

②

其中sinθ=，cosθ=

③

聯(lián)立①②③解得：μ=．13.地球繞太陽公轉的周期為T1，軌道半徑為R1，月球繞地球公轉的周期為T2，軌道半徑為R2，則太陽的質量是地球質量的____倍。參考答案：由萬有引力提供向心力可知，，聯(lián)立以上兩式可得。三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（6分）有一個電路決定是否工作，電路中用A和B分別表示二個元件，用C和D分別表示另二個元件），如果工作，輸出為高電勢。（1）如果A和B都滿足條件（“滿足條件”輸入為高電勢）工作，則電路才一起工作。請畫出輸出端Z輸出的電信號，并完成該門電路的真值表。（2）如果中任何一個損壞，或兩個都損壞（“損壞”輸入為高電勢），則電路都無法工作。請根據以上情況完成真值表，并在虛線框內畫出用門電路符號表示的邏輯電路圖

⑶當A端輸入電信號”1”、B端輸入電信號”0”時，則在C和D端輸出的電信號分別為1和l，請設計一種滿足以上要求的、用門電路符號表示的組合邏輯電路畫在框內。（要求用二個門電路模塊）參考答案：答案：（共6分⑴（2分）

⑵（2分）

⑶（2分）其他答案也可。

15.在實驗室里為了驗證動量守恒定律，一般采用如圖甲、乙所示的兩種裝置：若入射小球質量為m1，半徑為r1；被碰小球質量為m2，半徑為r2，則_____A．m1＞m2，r1＞r2B．m1＞m2，r1＜r2C．m1＞m2，r1＝r2D．m1＜m2，r1＝r2若采用圖乙所示裝置進行實驗，以下所提供的測量工具中必需的是________．A．直尺B．游標卡尺C．天平D．彈簧測力計E．秒表設入射小球的質量為m1，被碰小球的質量為m2，則在用圖甲所示裝置進行實驗時(P為碰前入射小球落點的平均位置)，所得“驗證動量守恒定律”的結論為_________．(用裝置圖中的字母表示)（3）在用如圖5－5－8所示的裝置做“探究動能定理”的實驗時，下列說法正確的是______圖5－5－8A．通過改變橡皮筋的條數(shù)改變拉力做功的數(shù)值B．通過改變橡皮筋的長度改變拉力做功的數(shù)值C．通過打點計時器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的最大速度D．通過打點計時器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的平均速度參考答案：C……2分AC……2分m1OP＝m1OM＋m2O′N……2分（3）選AC.

3分

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，兩塊很大的平行導體板MN、PQ產生豎直向上的勻強電場，兩平行導體板與一半徑為r的單匝線圈連接，在線圈內有一方向垂直線圈平面向里、磁感應強度變化率為的磁場B1，在兩導體板間還存在有理想邊界的勻強磁場，該磁場分為I、II兩個區(qū)域，其邊界為MN,ST,PQ,磁感應強度的大小均為B2，方向如圖。I區(qū)域高度為d1,II區(qū)域高度為d2;一個質量為m、電量為q的帶正電的小球從MN板上方的O點由靜止開始下落，穿過MN板的小孔進人復合場后，恰能做勻速圓周運動，II區(qū)域的高度d2足夠大，帶電小球在運動中不會與PQ板相碰，重力加速度為g，

求；

（1）線圈內磁感應強度的變化率；

（2）若帶電小球運動后恰能回到O點，求帶電小球釋放時距MN的高度h；

（3）若帶電小球從距MN的高度為3h的點由靜止開始下落，為使帶電小球運動后仍能回到點，在磁場方向不改變的情況下對兩導體板之間的勻強磁場作適當?shù)恼{整，請你設計出兩種方案并定量表示出來．參考答案：17.（10分）總質量為80kg的跳傘運動員從離地500m的直升機上跳下，經過2s后拉開繩索開啟降落傘，如圖所示是跳傘過程中的v－t圖像，試根據圖像求：（g取10m/s2）（1）t＝1s時運動員的加速度和所受阻力的大??；（2）估算前14s內運動員下落的高度及克服阻力做的功。參考答案：（1）a＝＝8m/s2

（2分）

mg－f＝ma

（2分）

f＝mg－ma＝160N

（2分）

（2）大約是39.5格，所以h＝39.5′4＝158m

（1582m）

（2分）

Wf＝mgh－mv2＝1.25′105J

（1.23×105J～1.27×105J）

（2分）18.雜技中的“頂竿”由兩個演員共同表演：站在地面上的演員肩部頂住一根長竹竿，另一演員爬至竹竿頂端由靜止開始下滑，滑到竹竿底部時速度正好為零，若通過傳感器測出竿上演員自竿頂滑下過程中頂竿人肩部的受力情況如圖（a）所示，已知竹竿上演員質量為m1=40kg，竹竿質量m2=10kg，竹竿始終保持豎直，g=10m/s2.取向下