河南省駐馬店市西平縣權(quán)寨鎮(zhèn)第二中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

河南省駐馬店市西平縣權(quán)寨鎮(zhèn)第二中學(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.（多選）如圖所示，在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)，有勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于圓平面（未畫出）．一群比荷為的負(fù)離子以相同速率v0（較大），由P點在紙平面內(nèi)向不同方向射入磁場中發(fā)生偏轉(zhuǎn)后，又飛出磁場，最終打在磁場區(qū)域右側(cè)的熒光屏（足夠大）上，則下列說法正確的是（不計重力）（）A．離子在磁場中運動時間一定相等B．離子在磁場中的運動半徑一定相等C．由Q點飛出的離子在磁場中運動的時間最長D．沿PQ方向射入的離子飛出時偏轉(zhuǎn)角最大參考答案：BC射入磁場的離子比荷相同，質(zhì)量不一定相同，所以入射的初動能可能不同，洛倫茲力不做功，離子飛出磁場時的動能不一定相等，A選項錯誤；根據(jù),離子在磁場中運動半徑一定相等，B選項正確；在運動半徑相同且r>R的情況下，由幾何知識可知，粒子運動的軌跡小于半個圓周，弦越長所對應(yīng)的圓心角越大，運動時間越長，所以C選項正確，D選項錯誤。2.下列說法正確的是（）A．物體的溫度升高時，其內(nèi)部每個分子的熱運動速率都一定增大B．布朗運動指的是液體分子的無規(guī)則運動C．第二類永動機(jī)雖不違背能量守恒定律，但仍不可能制成D．外界對氣體做正功，氣體的內(nèi)能一定增加參考答案：解：A、溫度是分子的平均動能的標(biāo)志，是大量分子運動的統(tǒng)計規(guī)律，對單個的分子沒有意義．故A錯誤；B、布朗運動是懸浮在液體中的固體顆粒的無規(guī)則的運動，是液體分子的無規(guī)則運動的反映．故B錯誤；C、第二類永動機(jī)雖不違背能量守恒定律，但違反熱力學(xué)第二定律，仍不可能制成．故C正確；D、外界對氣體做正功，若同時氣體放出熱量，氣體的內(nèi)能不一定增加．故D錯誤．故選：C【考點】熱力學(xué)第二定律；布朗運動．【分析】溫度是分子的平均動能的標(biāo)志，布朗運動是懸浮在液體中的固體顆粒的無規(guī)則的運動；第二類永動機(jī)雖不違背能量守恒定律，但違反熱力學(xué)第二定律，仍不可能制成，外界對氣體做正功，氣體的內(nèi)能不一定增加．3.（單選題）在固定于地面的斜面上垂直安放一個擋板，截面為圓的柱狀物體甲放在斜面上，半徑與甲相等的光滑圓球乙被夾在甲與擋板之間，沒有與斜面接觸而處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖l3所示?，F(xiàn)在從球心處對甲施加一平行予斜面向下的力F，使甲沿斜面方向極其緩慢地移動，直至甲與擋板接觸為止。設(shè)乙對擋板的壓力，甲對斜面的壓力為，在此過程中(

)A．緩慢增大，緩慢增大B．緩慢增大，緩慢減小C．緩慢減小，緩慢增大D．緩慢減小，不變參考答案：D4.（多選題）如圖所示，導(dǎo)體棒ab兩個端點分別搭接在兩個豎直放置、電阻不計、半徑相等的金屬圓環(huán)上，圓環(huán)通過電刷與導(dǎo)線c、d相接．c、d兩個端點接在匝數(shù)比n1∶n2＝10∶1的變壓器原線圈兩端，變壓器副線圈接一滑動變阻器R0.勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向豎直向下，導(dǎo)體棒ab長為l(電阻不計)，繞與ab平行的水平軸(也是兩圓環(huán)的中心軸)OO′以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動．如果滑動變阻器的阻值為R時，通過電流表的電流為I，則(

).A．滑動變阻器上消耗的功率為P＝100I2RB．變壓器原線圈兩端的電壓U1＝10IRC．取ab在環(huán)的最低端時t＝0，則導(dǎo)體棒ab中感應(yīng)電流的表達(dá)式是i＝IsinωtD．a(chǎn)b沿環(huán)轉(zhuǎn)動過程中受到的最大安培力F＝BIl參考答案：ADA、理想變壓器的電流與匝數(shù)成反比，由得，變阻器上消耗的功率為，故A正確；B、副線圈的電壓為，根據(jù)理想變壓器的電壓與匝數(shù)成正比可知，變壓器原線圈兩端的電壓，故B錯誤；C、ab在最低點時，ab棒與磁場垂直，此時的感應(yīng)電動勢最大，感應(yīng)電流最大，所以棒ab中感應(yīng)電流的表達(dá)式應(yīng)為，故C錯誤；D、ab在最低點時，ab棒與磁場垂直，此時的感應(yīng)電動勢最大，感應(yīng)電流最大，最大值為，此時的安培力也是最大的，最大安培力為，故D正確故選AD。5.一物體從某一行星表面豎直向上拋出(不計空氣阻力)。t＝0時拋出，位移隨時間變化的s-t圖象如圖所示，則A.該行星表面的重力加速度為8m/s2B.該物體上升的時間為5sC.該物體被拋出時的初速度為10m/sD.該物體落到行星表面時的速度為16m/s參考答案：ADA、B、C由圖讀出，物體上升的最大高度為h=25m，上升的時間為t=2.5s．對于上升過程，有h=得，初速度=，又物體上升的加速度大小a=g==．故A正確，BC錯誤．D、根據(jù)對稱性可知，該物體落到行星表面時的速度大小與初速度大小相等，也為20m/s．故D正確．故選AD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，邊長為L=0.2m的正方形線框abcd處在勻強(qiáng)磁場中，線框的匝數(shù)為N=100匝，總電阻R=1Ω，磁場方向與線框平面的夾角θ=30°，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小隨時間變化的規(guī)律B=0.02+0.005t（T），則線框中感應(yīng)電流的方向為

，t=16s時，ab邊所受安培力的大小為

N。參考答案：

adcba

；

0.02

N。7.一定質(zhì)量的理想氣體，從初始狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B、C再回到狀態(tài)A，變化過程如圖所示，其中A到B曲線為雙曲線．圖中V0和P0為已知量．①從狀態(tài)A到B，氣體經(jīng)歷的是

(選填“等溫”“等容”或“等壓”)過程；②從B到C的過程中，氣體做功大小為

；③從A經(jīng)狀態(tài)B、C再回到狀態(tài)A的過程中，氣體吸放熱情況為____(選填“吸熱”、“放熱”或“無吸放熱”)。參考答案：等溫

放熱（1）據(jù)題知A到B曲線為雙曲線，說明p與V成反比，即pV為定值，由得知氣體的溫度不變，即從狀態(tài)A到B，氣體經(jīng)歷的是等溫過程；（2）從B到C的過程中，氣體做功大小等于BC線與V軸所圍的“面積”大小，故有：（3）氣體從A經(jīng)狀態(tài)B，再到C氣體對外做功，從C到A外界對氣體，根據(jù)“面積”表示氣體做功可知：整個過程氣體對外做功小于外界對氣體做功，而內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律得知氣體要放熱。8.在研究彈簧的形變與外力的關(guān)系的實驗中，將彈簧水平放置測出其自然長度，然后豎直懸掛讓其自然下垂．在其下端豎直向下施加外力F，實驗過程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進(jìn)行的，用記錄的外力F與彈簧的形變量x作出F－x圖線如圖所示，由圖

可知彈簧的勁度系數(shù)為k=

N/m，圖線不過原點

的原因是由于______．參考答案：k=200N/m；彈簧具有重量，應(yīng)將彈簧懸掛后測量原長9.(8分）（1）如圖在傾角為θ的斜面頂端A處以速度V0水平拋出一小球，落在斜面上的某一點B處，設(shè)空氣阻力不計，求（1）小球從A運動到B處所需的時間_________；（2）從拋出開始計時到小球離斜面的距離最大經(jīng)過的時間是_________？參考答案：10.16．如圖甲所示，是某同學(xué)驗證動能定理的實驗裝置。其步驟如下：a．易拉罐內(nèi)盛上適量細(xì)沙，用輕繩通過滑輪連接在小車上，小車連接紙帶。合理調(diào)整木板傾角，讓小車沿木板勻速下滑。b．取下輕繩和易拉罐，測出易拉罐和細(xì)沙的質(zhì)量m及小車質(zhì)量M。c．取下細(xì)繩和易拉罐后，換一條紙帶，接通電源，讓小車由靜止釋放，打出的紙帶如圖乙(中間部分未畫出)，O為打下的第一點。已知打點計時器的打點頻率為f，重力加速度為g。d．改變細(xì)沙質(zhì)量，重復(fù)a、b、c實驗步驟。（1）步驟c中小車所受的合外力為________________。（2）為驗證從O→C過程中小車合外力做功與小車動能變化的關(guān)系，測出BD間的距離為x0，OC間距離為x1，則C點的速度為________。需要驗證的關(guān)系式為______________________________(用所測物理量的符號表示)。（3）用加細(xì)沙的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，它的優(yōu)點是________。A．可以獲得更大的加速度以提高實驗精度B．可以更容易做到m?MC．可以更方便地獲取多組實驗數(shù)據(jù)參考答案：①mg

②

mgx1＝

Cks5u11.

（4分）如圖是用導(dǎo)熱性能良好的材料制成的氣體實驗裝置，封閉有一定質(zhì)量的理想氣體，若用力緩慢向下推動活塞，使活塞向下移一段距離，不計活塞與氣缸內(nèi)壁間的摩擦，環(huán)境溫度保持不變．由此可以判斷，被封閉氣體的內(nèi)能-

（填不變或改變），體積減小，外界對氣體做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體

熱（填吸或放）．

參考答案：答案：不變；放．（每空2分）12.(4分)假定兩個分子的距離為無窮遠(yuǎn)時它們的分子勢能為O，使一個分子固定，另一個分子在外力作用下從無窮遠(yuǎn)逐漸向它靠近，直至相距很近很近。兩個分子間距離為r0時分子間的引力與斥力平衡，則當(dāng)r>r0時外力在做

（填“正功”或“負(fù)功”或“不做功）；當(dāng)r<r0時分子勢能在

（填“不變”或“增加”或“減少”）參考答案：

答案：正功

增加（各2分）13.根據(jù)玻爾原子結(jié)構(gòu)理論，氦離子（He+）的能級圖如圖所示．電子處在n=5軌道上比處在n=3軌道上離氦核的距離遠(yuǎn)（選填“近”或“遠(yuǎn)”）．當(dāng)大量He+處在n=3的激發(fā)態(tài)時，由于躍遷所發(fā)射的譜線有3條．參考答案：

考點：氫原子的能級公式和躍遷．專題：原子的能級結(jié)構(gòu)專題．分析：根據(jù)玻爾原子理論，電子所在不同能級的軌道半徑滿足rn=n2r1，激發(fā)態(tài)躍遷的譜線滿足，從而即可求解．解答：解：根據(jù)玻爾原子理論，能級越高的電子離核距離越大，故電子處在n=3軌道上比處在n=5軌道上離氫核的距離近，所以電子處在n=5軌道上比處在n=3軌道上離氦核的距離遠(yuǎn)．躍遷發(fā)出的譜線特條數(shù)為N=，代入n=3，解得：N=3，故答案為：遠(yuǎn)，3點評：本題主要考查德布羅意波和玻爾原子理論，在考綱中屬于基本要求，作為江蘇高考題難度不是很大．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.2004年1月25日，繼“勇氣”號之后，“機(jī)遇”號火星探測器再次成功登陸火星．人類為了探測距離地球大約3.0×105km的月球，也發(fā)射了一種類似四輪小車的月球探測器．它能夠在自動導(dǎo)航系統(tǒng)的控制下行走，且每隔10s向地球發(fā)射一次信號，探測器上還裝著兩個相同的減速器(其中一只是備用的)，這種減速器可提供的最大加速度為5m/s2，某次探測器的自動導(dǎo)航系統(tǒng)出現(xiàn)故障，從而使探測器只能勻速前進(jìn)而不再避開障礙物．此時地球上的科學(xué)家只能對探測器進(jìn)行人工遙控操作．下表為控制中心的顯示屏上的數(shù)據(jù)：

已知控制中心的信號發(fā)射和接收設(shè)備工作速度極快．科學(xué)家每次分析數(shù)據(jù)并輸入命令至少需要3s.問：(1)經(jīng)過數(shù)據(jù)分析，你認(rèn)為減速器是否執(zhí)行了命令？(2)假如你是控制中心的工作人員，采取怎樣的措施？加速度滿足什么條件？請計算說明．

參考答案：(1)未執(zhí)行命令(2)立即輸入命令，啟動另一個備用減速器，加速度a>1m/s2，便可使探測器不與障礙物相碰．

15.（選修模塊3－4）如圖所示是一種折射率n=1.5的棱鏡用于某種光學(xué)儀器中?，F(xiàn)有一束光線沿MN的方向射到棱鏡的AB界面上，入射角的大小。求光在棱鏡中傳播的速率及此束光線射出棱鏡后的方向（不考慮返回到AB面上的光線）。

參考答案：解析：由得（1分）

由得，（1分）

由＜，可知C＜45°（1分）

而光線在BC面的入射角＞C，故光線在BC面上發(fā)生全反射后，垂直AC面射出棱鏡。（2分）

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，AC、BD為圓的兩條互相垂直的直徑，圓心為O，半徑為r，將帶等電荷量的正、負(fù)點電荷放在圓周上，它們的位置關(guān)于AC對稱，＋q與O點的連線和OC夾角為30°，求O點處的場強(qiáng)？參考答案：解：＋q點電荷在O點的場強(qiáng)與－q點電荷在O點的場強(qiáng)的大小均為，方向與BD方向向上和向下均成60°的夾角，合場強(qiáng)方向向右，合場強(qiáng)大小為，17.從地球表面向火星發(fā)射火星探測器，設(shè)地球和火星都在同一平面上繞太陽作圓周運動?；鹦擒壍腊霃綖榈厍蜍壍腊霃降?.500倍，簡單而又比較節(jié)省能量的發(fā)射過程可分為兩步進(jìn)行：第一步，在地球表面用火箭對探測器進(jìn)行加速，使之獲得足夠的動能，從而脫離地球引力作用成為一個沿地球軌道運行的人造衛(wèi)星。第二步是在適當(dāng)時刻點燃與探測器連在一起的火箭發(fā)動機(jī)，在短時間內(nèi)對探測器沿原方向加速，使其速度數(shù)值增加到適當(dāng)值，從而使得探測器沿著一個與地球軌道及火星軌道分別在長軸兩端相切的半個橢圓軌道正好射到火星上，如圖復(fù)15-5-1所示。問1、為使探測器成為沿地球軌道運行的人造衛(wèi)星，必須加速探測器，使之在地面附近獲得多大的速度（相對于地球）？2、當(dāng)探測器脫離地球并沿地球公轉(zhuǎn)軌道穩(wěn)定運行后，在某年3月1日零時測得探測器與火星之間的角距離為60°，如圖復(fù)15-5-2所示。問應(yīng)在何年何月何日點燃探測器上的火箭發(fā)動機(jī)方能使探測器恰好落在火星表面（時間計算僅需精確到日）？已知地球半徑為=6.4×m，重力加速度g可