河南省開封市水稻中學高三物理期末試卷含解析

河南省開封市水稻中學高三物理期末試卷含解析一、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.如圖1所示，物體B通過動滑輪懸掛在細繩上，整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，動滑輪的質(zhì)量和一切摩擦均不計。如果將繩的左端由Q點緩慢地向左移到P點，整個系統(tǒng)重新平衡后，繩的拉力F和繩子與豎直方向的夾角θ的變化情況是

A．F變大，θ變大

B．F變小，θ變小

C．F不變，θ變小

D．F不變，θ變大參考答案：A原來整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，兩側(cè)繩的拉力的合力等于B物體的重力，將繩一端由Q點緩慢地向左移到P點，整個系統(tǒng)重新平衡后，兩側(cè)繩的拉力的合力仍等于B物體的重力，由于兩側(cè)繩的夾角增大，故兩側(cè)繩的拉力變大，即F變大，繩與豎直方向的夾角θ也變大了，選A。2.（單選）如圖所示，兩平行光滑金屬導軌CD、EF間距為L，與電動勢為E的電源相連，質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒ab垂直于導軌放置構(gòu)成閉合回路，回路平面與水平面成θ角，回路其余電阻不計。為使ab棒靜止，需在空間施加的勻強磁場磁感強度的最小值及其方向分別為（

）A．，水平向右

B．，垂直回路平面向上C．，豎直向下D．，垂直回路平面向下參考答案：D3.(單選)“兒童蹦極”中，拴在腰間左右兩側(cè)的是彈性極好的橡皮繩。如圖所示，質(zhì)量為m的小明靜止懸掛時，兩橡皮繩的拉力大小均恰為mg，若此時小明左側(cè)橡皮繩在腰間斷裂，則小明此時()A．加速度為零，速度為零B．加速度a＝g，沿原斷裂橡皮繩的方向斜向下C．加速度a＝g，沿未斷裂橡皮繩的方向斜向上D．加速度a＝g，方向豎直向下參考答案：B小明靜止時受到重力和兩根橡皮條的拉力，處于平衡狀態(tài)，如圖

由于，故兩個拉力的合力一定在角平分線上，且在豎直線上，故兩個拉力的夾角為，當右側(cè)橡皮條拉力變?yōu)榱銜r，左側(cè)橡皮條拉力不變，重力也不變；由于三力平衡時，三個力中任意兩個力的合力與第三個力等值、反向、共線，故左側(cè)橡皮條拉力與重力的合力與右側(cè)橡皮條斷開前的彈力反方向，大小等于，故加速度為，沿原斷裂繩的方向斜向下；

4.某點電荷和金屬圓環(huán)間的電場線頒布如圖所示。下列說法正確的是A.a點的電勢高于b點的電勢B.若將一正試探電荷由a點移到b點，電場力做負功C.c點的電場強度與d點的電場強度大小無法判斷D.若將一正試探電荷從d點靜止釋放，電荷將沿著電場線由d到c參考答案：B5.如圖所示是“利用DIS實驗系統(tǒng)來研究物體的動能與哪些因素有關(guān)”的裝置。通過克服摩擦力做功的多少來反映出小車初動能的大小(1)（多選題）下列措施能減小實驗誤差的是[

]（A）適當減小檔光片寬度（B）適當增加檔光片寬度（C）選用質(zhì)量大的摩擦塊（D）選用質(zhì)量小的摩擦塊（2）實驗中多次改變小車質(zhì)量m和滑動初速度v得到多組數(shù)據(jù)后。以mv2為縱坐標，以

為橫坐標，可以得到經(jīng)過原點的傾斜直線。參考答案：(1)AD(2)摩擦塊的位移、摩擦塊被推動的距離等二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.現(xiàn)測定長金屬絲的電阻率。①某次用螺旋測微器測量金屬絲直徑結(jié)果如圖所示，其讀數(shù)是______。②利用下列器材設(shè)計一個電路，盡量準確地測量一段金屬絲的電阻。這段金屬絲的電阻，約為，畫出實驗電路圖，并標明器材代號。電源

（電動勢，內(nèi)阻約為）電流表

（量程，內(nèi)阻）電流表

（量程，內(nèi)阻約為）滑動變阻器

（最大阻值，額定電流）開關(guān)及導線若干③某同學設(shè)計方案正確，測量得到電流表的讀數(shù)為，電流表的讀數(shù)為，則這段金屬絲電阻的計算式______。從設(shè)計原理看，其測量值與真實值相比______（填“偏大”、“偏小”或“相等”）。參考答案：

(1).（均可）

(2).

(3).

相等【詳解】根據(jù)螺旋測微器的讀數(shù)法則可知讀數(shù)為因該實驗沒有電壓表，電流表A1的內(nèi)阻已知，故用A1表當電壓表使用，為了調(diào)節(jié)范圍大，應(yīng)用分壓式滑動變阻器的接法，則點如圖如圖由電路圖可知流過電流為，電阻兩端的電壓為，因此電阻該實驗的電流為真實電流，電壓也為真實電壓，因此測得值和真實值相等

7.某探究小組設(shè)計了“用一把尺子測定動摩擦因數(shù)”的實驗方案。如圖所示，將一個小球和一個滑塊用細繩連接，跨在斜面上端。開始時小球和滑塊均靜止，剪短細繩后，小球自由下落，滑塊沿斜面下滑，可先后聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音，保持小球和滑塊釋放的位置不變，調(diào)整擋板位置，重復(fù)以上操作，直到能同時聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音。用刻度尺測出小球下落的高度H、滑塊釋放點與擋板處的高度差h和沿斜面運動的位移。（空氣阻力對本實驗的影響可以忽略）①滑塊沿斜面運動的加速度與重力加速度的比值為________。②滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為__________________。③以下能引起實驗誤差的是________。a．滑塊的質(zhì)量

b．當?shù)刂亓铀俣鹊拇笮．長度測量時的讀數(shù)誤差

d．小球落地和滑塊撞擊擋板不同時參考答案：①②③cd8.一支300m長的隊伍，以1m/s的速度行軍，通訊員從隊尾以3m/s的速度趕到隊首，并立即以原速率返回隊尾，求通訊員的位移和路程各是多少？參考答案：675m

225m9.在“研究勻變速直線運動”的實驗中，電磁打點計時器使用

（選填“直流”或“交流”）電源，若電源頻率為50Hz，則它每隔

秒打一次點．如果每隔5個點取一個計數(shù)點，那么相鄰計數(shù)點間的時間間隔是

．參考答案：交流，0.02，0.12s【考點】探究小車速度隨時間變化的規(guī)律．【分析】解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項．【解答】解：電磁打點計時器是使用交流電源的計時儀器，當電源的頻率為50Hz時，它每隔0.02s打一次點．如果每隔5個點取一個計數(shù)點，相鄰兩個計數(shù)點時間間隔為6×0.02s=0.12s故答案為：交流，0.02，0.12s10.一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化如圖。其中a→b是等溫過程，氣體對外界做功100J；b→c是絕熱過程，外界時氣體做功150J；c→a是等容過程。則b→c的過程中氣體溫度_______(選填“升高”、“降低”或“不變”)，a-→b→c→a的過程中氣體放出的熱量為_______J。參考答案：

(1).升高

(2).50【分析】因為是一定質(zhì)量的理想氣體，所以溫度怎么變化內(nèi)能就怎么變化，利用熱力學第一定律結(jié)合氣體定律逐項分析，即可判斷做功和吸放熱情況；【詳解】過程，因為體積減小，故外界對氣體做功，根據(jù)熱力學第一定律有：，又因為絕熱過程故，故，內(nèi)能增加，溫度升高；a→b是等溫過程，則，氣體對外界做功100J，則，則根據(jù)熱力學第一定律有：；b→c是絕熱過程，則，外界對氣體做功150J，則，則根據(jù)熱力學第一定律有：；由于c→a是等容過程，外界對氣體不做功，壓強減小，則溫度降低，放出熱量，由于a→b是等溫過程，所以放出的熱量等于b→c增加的內(nèi)能，即，則根據(jù)熱力學第一定律有：；綜上所述，a→b→c→a的過程中氣體放出的熱量為?！军c睛】本題考查氣體定律與熱力學第一定律的綜合運用，解題關(guān)鍵是要根據(jù)圖象分析好壓強P、體積V、溫度T三個參量的變化情況，知道發(fā)生何種狀態(tài)變化過程，選擇合適的實驗定律，注意理想氣體的內(nèi)能與熱力學溫度成正比以及每個過程中做功的正負。11.第26屆國際計量大會決定，質(zhì)量單位“千克”用普朗克常量定義，“國際千克原器”于2019年5月20日正式“退役”的數(shù)值為，根據(jù)能量子定義，的單位是______，該單位用國際單位制中的力學基本單位表示，則為______。參考答案：

(1).

(2).【詳解】由，能量的單位為，頻率的單位為，故h的單位為，又因能量的單位換成力學基本單位可表示為，則h的單位為12.如圖所示,有一水平方向的勻強電場,場強大小為900N/C,在電場內(nèi)一水平面上作半徑為10cm的圓,圓上取A、B兩點,AO沿E方向,BO⊥OA,另在圓心處放一電荷量為10-9C的正點電荷,則A處場強大小EA=________N/C,B處的場強大小EB=________N/C.參考答案：

(1).0;

(2).;試題分析：根據(jù)公式E=k求出點電荷在A、B點處產(chǎn)生的場強大小，再由正點電荷場強和勻強電場場強的合成，根據(jù)平行四邊形定則求解A、B兩點處的場強大小及方向．解：點電荷在A點處產(chǎn)生的場強大小為：E=k=9×109×N/C=900N/C，方向從O→A，則A處場強大小EA=0；同理，點電荷在B點處產(chǎn)生的場強大小也為E=900N/C，方向從O→B；根據(jù)平行四邊形定則得，則兩點的場強是由正點電荷和勻強電場場強的合成，B點的場強大小為：EB=E=×900N/C≈1.27×103N/C；故答案為：0，1.27×103【點評】本題電場的疊加問題，一要掌握點電荷的場強公式E=k；二要能根據(jù)據(jù)平行四邊形定則進行合成．13.如圖為一列在均勻介質(zhì)中沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在某時刻的波形圖，波速為4m/s，則質(zhì)點P此時刻的振動方向沿y軸(正，負)方向，經(jīng)過s，質(zhì)點Q通過的路程是m．參考答案：負,

0.6

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修3-4模塊）(6分)如圖所示，紅光和紫光分別從介質(zhì)1和介質(zhì)2中以相同的入射角射到介質(zhì)和真空的界面，發(fā)生折射時的折射角也相同。請你根據(jù)紅光在介質(zhì)1與紫光在介質(zhì)2的傳播過程中的情況，提出三個不同的光學物理量，并比較每個光學物理量的大小。參考答案：答案：①介質(zhì)１對紅光的折射率等于介質(zhì)２對紫光的折射率；②紅光在介質(zhì)１中的傳播速度和紫光在介質(zhì)２中的傳播速度相等；③紅光在介質(zhì)１中發(fā)生全反射的臨界角與紫光在介質(zhì)２中發(fā)生全反射的臨界角相等。（其它答法正確也可；答對每１條得２分，共6分）15.質(zhì)量分別為m和3m的A、B兩個小球以相同的速率v沿同一直線相向運動，碰后B球停止不動，試求A球碰后的速度，并判斷它們之間發(fā)生的是彈性碰撞還是非彈性碰撞（說明理由）．參考答案：彈性碰撞取B球碰前的速度方向為正方向，設(shè)A球碰后的速度為v′，由動量守恒定律有解得，方向與B球碰前的速度方向相同由于，故碰撞前后的總動能相等，則此碰撞是彈性碰撞四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（15分）飛行時間質(zhì)譜儀可以對氣體分子進行分析。如圖所示，在真空狀態(tài)下，脈沖閥P噴出微量氣體，經(jīng)激光照射產(chǎn)生不同價位的正離子，自a板小孔進入a、b間的加速電場，從b板小孔射出，沿中線方向進入M、N板間的偏轉(zhuǎn)控制區(qū)，到達探測器。已知元電荷電量為e，a、b板間距為d，極板M、N的長度和間距均為L。不計離子重力及進入a板時的初速度。（1）當a、b間的電壓為U1時，在M、N間加上適當?shù)碾妷篣2，使離子到達探測器。請導出離子的全部飛行時間與比荷K（K=ne/m）的關(guān)系式。（2）去掉偏轉(zhuǎn)電壓U2，在M、N間區(qū)域加上垂直于紙面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B，若進入a、b間所有離子質(zhì)量均為m，要使所有的離子均能通過控制區(qū)從右側(cè)飛出，a、b間的加速電壓U1至少為多少？

參考答案：解析：（1）由動能定理：n價正離子在a、b間的加速度

在a、b間運動的時間

在MN間運動的時間：

離子到達探測器的時間：

（2）假定n價正離子在磁場中向N板偏轉(zhuǎn)，洛侖茲力充當向心力，設(shè)軌跡半徑為R，由牛頓第二定律離子剛好從N板右側(cè)邊緣穿出時，由幾何關(guān)系：

由以上各式得：

當n=1時取最小值17.如圖所示，與水平方向成37角的傳送帶以恒定速度v=2m/s順時針方向轉(zhuǎn)動，兩傳動輪間距L=5m。現(xiàn)將質(zhì)量為1kg且可視為質(zhì)點的物塊以v0=4m/s的速度沿傳送帶向上的方向自底端滑上傳送帶。物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為=0.5，取g=10，已知sin37=0.6，cos37=0.8，計算時，可認為滑動摩擦力近似等于最大靜摩擦力，求物塊在傳送帶上上升的最大高度。參考答案：剛滑上傳送帶時，物塊相對傳送帶向上運動，受到摩擦力沿傳送帶向下，將勻減速上滑，直至與傳送帶等速，由牛頓第二定律得（2分）則（2分）位移（1分）物塊與傳送帶相對靜止瞬間，由于最大靜摩擦力，相對靜止狀態(tài)不能持續(xù)，物塊速度會繼續(xù)減小。此后，物塊受到滑動摩擦力沿傳送帶向上，但合力沿傳送帶向下，故繼續(xù)勻減速上升，直至速度為零（1分）由（2分）得（2分）位移（1分）則物塊沿傳送帶上升的最大高度為（2分）18.如圖所示，兩個帶等量異種電荷的點電荷，電荷量均為Q，固定于同一條