安徽省亳州市西苑中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

安徽省亳州市西苑中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析一、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.如圖所示，空間固定一個帶負(fù)電的點電荷Q，虛線圓表示點電荷Q的一個等勢面，實線表示另一個點電荷q只在電場力作用下的運動軌跡，a、b、c、d是運動軌跡上的四個點，a、d在同一個等勢面上，c點離電荷Q最近，以下說法正確的是（

）

A．點電荷q為正電荷

B．點電荷q在c點的動能最大

C．a(chǎn)、d兩點的電勢和場強(qiáng)都相同

D．a(chǎn)點電勢比b點電勢高參考答案：D2.如圖所示，鋼鐵構(gòu)件A、B疊放在卡車的水平底板上，卡車底板和B間動摩擦因數(shù)為μ1，A、B間動摩擦因數(shù)為μ2，μ1＞μ2，卡車剎車的最大加速度為a，a＞μ1g，可以認(rèn)為最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等．卡車沿平直公路行駛途中遇到緊急情況時，要求其剎車后在s0距離內(nèi)能安全停下，則卡車行駛的速度不能超過（）A． B． C． D．參考答案：C【考點】牛頓第二定律；勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系．【分析】對物體受力分析，由牛頓第二定律求出加速度，然后求出最大加速度，再結(jié)合運動學(xué)的公式即可求出最大速度．【解答】解：設(shè)A、B的質(zhì)量為m，以最大加速度運動時，A與B保持相對靜止，由牛頓第二定律得：f1=ma1≤=μ2mg，解得：a1≤μ2g，同理，可知B的最大加速度：a2≤μ1g由于μ1＞μ2，則a1＜a2≤μ1g＜a可知要求其剎車后在s0距離內(nèi)能安全停下，則車的最大加速度等于a1．所以車的最大速度：vm=故ABD錯誤，C正確故選：C3.、、三個粒子(重力不計)由同一點同時垂直場強(qiáng)方向進(jìn)入帶有等量異號電荷的兩平行金屬板的電場間，其軌跡如圖所示，其中恰好沿板的邊緣飛出電場，由此可知(

)A．在飛離電場時，早已打在負(fù)板極上

B．和同時飛離電場C．進(jìn)入電場時的速度最大，的速度最小D．在電場運動過程中，、經(jīng)歷的時間相等參考答案：

答案：CD4.根據(jù)麥克斯韋電磁場理淪,下列說法中正確的是

(

)A．在電場周圍一定存在磁場,在磁場周圍一定存在電場B．穩(wěn)定的電場一定產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場C．在均勻變化的電場周圍一定產(chǎn)生均勻變化的磁場D．周期性變化的電場周圍一定產(chǎn)生同頻率周期性變化的磁場參考答案：D5.（單選）古有“守株待兔”的寓言．設(shè)兔子的頭部受到大小等于自身體重的打擊力時即可致死，并設(shè)兔子與樹樁作用時間為0.2s，則被撞死的兔子其奔跑速度可能為（g=10m/s2）（）A．1m/sB．1.5m/sC．2m/sD．2.5m/s參考答案：解：取兔子奔跑的速度方向為正方向．根據(jù)動量定理得﹣Ft=0﹣mv由F=mg得到m/s故選：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.物理小組在一次探究活動中測量滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)。實驗裝置如圖，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，其一端與電磁打點計時器的紙帶相連，另一端通過跨過定滑輪的細(xì)線與托盤連接。打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz。開始實驗時，在托盤中放入適量砝碼，滑塊開始做勻加速運動，在紙帶上打出一系列小點。⑴上圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是計數(shù)點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個小點（圖中未標(biāo)出），計數(shù)點間的距離如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計算的加速度a＝

（保留三位有效數(shù)字）。⑵回答下列兩個問題：①為測量動摩擦因數(shù)，下列物理量中還應(yīng)測量的有（

）

（填入所選物理量前的字母）ks5uA．木板的長度

B．木板的質(zhì)量m1

C．滑塊的質(zhì)量m2D．托盤和砝碼的總質(zhì)量m3E．滑塊運動的時間tks5u②測量①中所選定的物理量時需要的實驗器材是

。⑶滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ＝

（用被測物理量的字母表示，重力加速度為g）。參考答案：⑴0.495～0.497m/s2；⑵①CD；②天平；⑶(7.

三個用電器均為“110V，20W”，將兩個并聯(lián)后與第三個串聯(lián)，然后接于電源上，當(dāng)每個用電器均不超過額定功率時，這個電路最多消耗電功率為

W，此時電源輸出電壓為

V．參考答案：答案：30，1658.如圖，在勻強(qiáng)磁場中，單位長度質(zhì)量為m0的“U型”金屬導(dǎo)線可繞水平軸OO′轉(zhuǎn)動，ab邊長為L1，bc邊長為L2．若導(dǎo)線中通以沿abcd方向的電流I，導(dǎo)線保持靜止并與豎直方向夾角為θ，則磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度至少為，此時方向為沿ba方向．參考答案：考點：安培力；力的合成與分解的運用；共點力平衡的條件及其應(yīng)用．分析：先對導(dǎo)體棒受力分析，根據(jù)平衡條件并結(jié)合合成法得到安培力的最小值；然后結(jié)合安培力公式FA=BIL和左手定則分析．解答：解：對導(dǎo)體棒受力分析，受重力、安培力和拉力，如圖所示：根據(jù)平衡條件，當(dāng)安培力與ab邊垂直向上時，安培力最小，為：FA=mgsinθ故磁感應(yīng)強(qiáng)度為：B=sinθ根據(jù)左手定則，磁感線方向沿懸線向上故答案為：，沿ba方向點評：本題關(guān)鍵是先根據(jù)平衡條件確定安培力的最小值，然后結(jié)合左手定則分析磁感線的方向，基礎(chǔ)題．9.①如果大量氫原子處在n=3的能級，會輻射出

種頻率的光。

②在某些恒星內(nèi)部，3個He原子結(jié)合成一個原子的質(zhì)量為12.0000u，He原子的質(zhì)量為4.0026u．已知lu=1．66×10-27kg，則反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損為

kg，釋放的能量是

J．（已知光速為C=3.0×l08m/s，以上兩結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）參考答案：10.原子核聚變可望給人類未來提供豐富潔凈的能源。當(dāng)氘等離子體被加熱到適當(dāng)高溫時,氘核參與的幾種聚變反應(yīng)可能發(fā)生，放出能量。這幾種反應(yīng)的總效果可以表示為①該反應(yīng)方程中的k=

,d=

；②質(zhì)量虧損為

kg.參考答案：11.（4分）彈性繩沿x軸放置，左端位于坐標(biāo)原點，用手握住繩的左端，當(dāng)t＝0時使其開始沿y軸做振幅為8cm的簡諧振動，在t＝0.25s時，繩上形成如圖所示的波形，則該波的波速為___________cm/s，t＝___________時，位于x2＝45cm的質(zhì)點N恰好第一次沿y軸正向通過平衡位置。參考答案：20，2.75解析：由圖可知，這列簡諧波的波長為20cm，周期T=0.25s×4=1s，所以該波的波速；從t=0時刻開始到N質(zhì)點開始振動需要時間,在振動到沿y軸正向通過平衡位置需要再經(jīng)過，所以當(dāng)t=（2.25+0.5）s=2.75s，質(zhì)點N恰好第一次沿y軸正向通過平衡位置。12.（6分）在操場上，兩同學(xué)相距L為10m左右，在東偏北、西偏南11°的沿垂直于地磁場方向的兩個位置上，面對面將一并聯(lián)銅芯雙絞線，象甩跳繩一樣搖動，并將線的兩端分別接在靈敏電流計上。雙絞線并聯(lián)后的電阻R為2Ω，繩搖動的頻率配合節(jié)拍器的節(jié)奏，保持f=2Hz。如果同學(xué)搖動繩子的最大圓半徑h=1m，電流計的最大值I=3mA。（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度的數(shù)學(xué)表達(dá)式B=

。（用R，I，L，f，h等已知量表示）試估算地磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的數(shù)量級

T。（2）將兩人的位置改為與剛才方向垂直的兩點上，那么電流計的讀數(shù)

。參考答案：

答案：（1）IR/2πLhf；10－5T；（2）0。13.A、B兩物體在光滑水平地面上沿一直線相向而行，A質(zhì)量為5kg，速度大小為10m/s，B質(zhì)量為2kg，速度大小為5m/s，它們的總動量大小為____________kgm/s，兩者相碰后，A沿原方向運動，速度大小為4m/s，則B的速度大小為____________m/s。參考答案：40；10三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.“水立方”國家游泳中心是北京為2008年夏季奧運會修建的主游泳館．水立方游泳館共有8條泳道的國際標(biāo)準(zhǔn)比賽用游泳池，游泳池長50m、寬25m、水深3m．設(shè)水的摩爾質(zhì)量為M＝1.8×10-2kg／mol，試估算該游泳池中水分子數(shù)．參考答案：1.3×1032個解：游泳池中水的質(zhì)量為m，阿伏加德羅常數(shù)為，游泳池中水的總體積為。則游泳池中水的物質(zhì)的量為；所含的水分子數(shù)為個15.（4分）如圖所示，光滑水平面軌道上有三個木塊，A、B、C，質(zhì)量分別為mB=mc=2m,mA=m，A、B用細(xì)繩連接，中間有一壓縮的彈簧(彈簧與滑塊不栓接)。開始時A、B以共同速度v0運動，C靜止。某時刻細(xì)繩突然斷開，A、B被彈開，然后B又與C發(fā)生碰撞并粘在一起，最終三滑塊速度恰好相同。求B與C碰撞前B的速度。參考答案：解析：設(shè)共同速度為v，球A和B分開后，B的速度為,由動量守恒定律有,,聯(lián)立這兩式得B和C碰撞前B的速度為。考點：動量守恒定律四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（12分）在真空中半徑的圓形區(qū)域內(nèi)有一勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度，方向如下圖所示，一批帶正電的粒子以初速度從磁場邊界上直徑的一端向著各個方向射入磁場，且初速度方向與磁場方向垂直，已知該批粒子的荷質(zhì)比，不計粒子的重力，求：（1）粒子在磁場中運動的最長時間。（2）若射入磁場的粒子速度改為，其他條件不變，試用曲線畫出該批粒子在磁場中可能出現(xiàn)的區(qū)域。參考答案：解析：（1）粒子垂直進(jìn)入磁場，做勻速圓周運動，各粒子速度方向不同，圓心位置不同，它們的軌道為一簇以點為公共交點的圓（如下圖所示）由洛倫茲力充當(dāng)向心力：，得當(dāng)粒子的軌跡與磁場區(qū)域圓相交于、兩點時，軌跡在磁場內(nèi)弧最長，粒子運動時間最長。由幾何知識可求此弧的圓心角：，所以粒子運動的最長時間（2）改變初速度后，軌道半徑，因此各粒子軌跡圓的圓心在以為圓心、半徑為的半圓上（如下圖），粒子在磁場中可能出現(xiàn)的區(qū)域為臨界軌跡圓的半徑與以為圓心、半徑為的OQ所包圍的區(qū)域。17.如圖丙所示，直角三角形ABC為一三棱鏡的橫截面，∠A=30°．一束單色光從空氣射向BC上的E點，并偏折到AB上的F點，光線EF平行于底邊AC．已知入射方向與BC的夾角為θ=30°．①EF光線在AB面上有無折射光線？（要有論證過程）②光線經(jīng)AB面反射后，再經(jīng)AC面折射后的光線與AC面的夾角．參考答案：由圖知光線在BC界面的入射角θ1=60°、折射角θ2=30°根據(jù)折射定律得n===．由幾何關(guān)系知，光線在AB界面的入射角為θ1′=60°而棱鏡對空氣的臨界角C的正弦值sinC==．則在AB界面的入射角θ3＞C，所以在AB面上發(fā)生全反射，即無折射光線②反射光線在AC面上的入射角為30°，由折射定律有設(shè)AC面上的折射角γ，則所以經(jīng)AC面折射光線與AC面的夾角為30°．18.如圖所示，粗細(xì)均勻，兩端開口的U形管豎直放置，管的內(nèi)徑很小，水平部分BC長14cm，一空氣柱將管內(nèi)水銀分隔成左右兩段，大氣壓強(qiáng)相當(dāng)于高為76cm水銀柱的壓強(qiáng)．①當(dāng)空氣柱長度為8cm，溫度為T0=273K時，BC管內(nèi)左邊水銀柱長2cm，AB管內(nèi)水銀柱長也是2cm，則右邊水銀柱總長是多少？②當(dāng)空氣柱溫度升高到多少時，左邊的水銀恰好全部進(jìn)入豎直管AB內(nèi)？參考答案：①當(dāng)右邊水銀柱總長是6cm②當(dāng)空氣柱溫度升高到364.6K時，左邊的水銀恰好全部進(jìn)入豎直管AB內(nèi)：解：①U形管兩端開口，所以兩豎直管內(nèi)水銀面高度應(yīng)相同，即右邊