湖北省荊州市監(jiān)利縣第一中學(xué)高三物理期末試題含解析

湖北省荊州市監(jiān)利縣第一中學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.一個(gè)用半導(dǎo)體材料制成的電阻器D，其電流I隨它兩端電壓U變化的伏安特性曲線(xiàn)如圖（a）所示．將它與兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電阻R1、R2組成如圖（b）所示電路，當(dāng)電鍵S接通位置1時(shí)，三個(gè)用電器消耗的電功率均為P．將電鍵S切換到位置2后，電阻器D和電阻R1、R2消耗的電功率分別是PD、P1、P2，下列關(guān)系中正確的是A．P1＞P

B．P1＞P2C．4P1＞PD

D．PD＋P1＋P2＞3P參考答案：C2.（多選題）如圖，物體A和B質(zhì)量均為m，分別與輕繩連接跨過(guò)定滑輪(不計(jì)繩與滑輪之間的摩擦)．當(dāng)用水平變力F拉物體B沿水平方向向右做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列判斷中正確的是A．物體A也做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)B．物體A做變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)C．物體A的速度小于物體B的速度D．物體A的速度大于物體B的速度參考答案：BC3.如圖所示，以勻速行駛的汽車(chē)即將通過(guò)路口，綠燈還有2s將熄滅，此時(shí)汽車(chē)距離停車(chē)線(xiàn)18m。該車(chē)加速時(shí)最大加速度大小為，減速時(shí)最大加速度大小為。此路段允許行駛的最大速度為，下列說(shuō)法中正確的有

A．如果立即做勻加速運(yùn)動(dòng)，在綠燈熄滅前汽車(chē)可能通過(guò)停車(chē)線(xiàn)

B．如果立即做勻加速運(yùn)動(dòng)，在綠燈熄滅前通過(guò)停車(chē)線(xiàn)汽車(chē)一定超速

C．如果立即做勻減速運(yùn)動(dòng)，在綠燈熄滅前汽車(chē)一定不能通過(guò)停車(chē)線(xiàn)

D．如果距停車(chē)線(xiàn)處減速，汽車(chē)能停在停車(chē)線(xiàn)處參考答案：AC解析：熟練應(yīng)用勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的公式，是處理問(wèn)題的關(guān)鍵，對(duì)汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題一定要注意所求解的問(wèn)題是否與實(shí)際情況相符。如果立即做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，t1=2s內(nèi)的位移=20m>18m，此時(shí)汽車(chē)的速度為12m/s<12.5m/s，汽車(chē)沒(méi)有超速，A項(xiàng)正確；如果立即做勻減速運(yùn)動(dòng)，速度減為零需要時(shí)間s，此過(guò)程通過(guò)的位移為6.4m，C項(xiàng)正確、D項(xiàng)錯(cuò)誤。4.三個(gè)質(zhì)量均為1kg的相同木塊a、b、c和兩個(gè)勁度均為500N/m的相同輕彈簧p、q用輕繩連接如圖，其中a放在光滑水平桌面上。開(kāi)始時(shí)p彈簧處于原長(zhǎng)，木塊都處于靜止?，F(xiàn)用水平力緩慢地向左拉p彈簧的左端，直到c木塊剛好離開(kāi)水平地面為止。該過(guò)程p彈簧的左端向左移動(dòng)的距離是:（

）

A．4cm

B．6cm

C．8cm

D．10cm

參考答案：C5.（多選）2013年我國(guó)將實(shí)施16次宇航發(fā)射，計(jì)劃將“神舟十號(hào)”、“嫦娥三號(hào)”等20顆航天器送入太空，若已知地球和月球的半徑之比為a，“神舟十號(hào)”繞地球表面附近運(yùn)行的周期與“嫦娥三號(hào)”繞月球表面附近運(yùn)行的周期之比為b，則（）A．“神舟十號(hào)”繞地球表面運(yùn)行角速度與“嫦娥三號(hào)”繞月球表面運(yùn)行角速度之比為1：bB．地球和月球的質(zhì)量之比為b2：a3C．地球表面的重力加速度與月球表面的重力加速度之比為a：b2D．地球和月球的第一宇宙速度之比為a：b參考答案：考點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用．專(zhuān)題：萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用專(zhuān)題．分析：根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力求出中心天體質(zhì)量與軌道半徑和周期的關(guān)系，從而得出地球和月球的質(zhì)量之比．根據(jù)萬(wàn)有引力等于重力，結(jié)合天體的半徑求出表面重力加速度之比．根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力求出第一宇宙速度之比．解答：解：A、根據(jù)ω=知，“神舟十號(hào)”繞地球表面附近運(yùn)行的周期與“嫦娥三號(hào)”繞月球表面附近運(yùn)行的周期之比為b，則角速度之比為．故A正確．B、根據(jù)得，中心天體的質(zhì)量M=，因?yàn)榈厍蚝驮虑虻陌霃街葹閍，“神舟十號(hào)”繞地球表面附近運(yùn)行的周期與“嫦娥三號(hào)”繞月球表面附近運(yùn)行的周期之比為b，則地球和月球的質(zhì)量之比為．故B錯(cuò)誤．C、根據(jù)得，表面的重力加速度g=，因?yàn)橘|(zhì)量之比為，半徑之比為a，則重力加速度之比為．故C正確．D、根據(jù)得，第一宇宙速度v=，因?yàn)橘|(zhì)量之比為，半徑之比為a，則第一宇宙速度之比為．故D正確．故選：ACD．點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵掌握萬(wàn)有引力兩個(gè)重要理論的運(yùn)用：1、萬(wàn)有引力提供向心力，2、萬(wàn)有引力等于重力．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.約里奧·居里夫婦因發(fā)現(xiàn)人工放射性而獲得了1935年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，他們發(fā)現(xiàn)的放射性元素衰變成的同時(shí)放出另一種粒子，這種粒子是．是的同位素，被廣泛應(yīng)用于生物示蹤技術(shù)．1mg隨時(shí)間衰變的關(guān)系如圖所示，請(qǐng)估算4mg的經(jīng)天的衰變后還剩0.25mg。參考答案：正電子

56天核反應(yīng)方程式為：，由質(zhì)量數(shù)守恒知X的質(zhì)量數(shù)為0，由電荷數(shù)守恒知X的質(zhì)子數(shù)為1，所以X為正電子；由圖象知半衰期大約為14天，由公式，得。7.如圖所示，內(nèi)徑均勻的U形管豎直放置，內(nèi)部裝有水銀，溫度為27°C時(shí)在封閉端內(nèi)的空氣柱長(zhǎng)為12cm，開(kāi)口端水銀面比封閉端水銀面高2cm，已知大氣壓強(qiáng)為p0＝75cmHg，則當(dāng)溫度變?yōu)開(kāi)__________°C時(shí)，兩側(cè)水銀面高度相等，若不改變溫度而在開(kāi)口管內(nèi)加入25cm長(zhǎng)的水銀柱，則管內(nèi)空氣柱長(zhǎng)度為_(kāi)__________cm。參考答案：-5.14；9.52

8.如圖所示，是自行車(chē)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的示意圖，其中Ⅰ是半徑為r1的大齒輪，Ⅱ是半徑為r2的小齒輪，Ⅲ是半徑為r3的后輪，假設(shè)腳踏板的轉(zhuǎn)速為n，則大齒輪邊緣的線(xiàn)速度為

，自行車(chē)前進(jìn)的速度為

。參考答案：

，

9.如圖所示，一定質(zhì)量的某種理想氣體由狀態(tài)A變?yōu)闋顟B(tài)B，A、B兩狀態(tài)的相關(guān)參量數(shù)據(jù)已標(biāo)于壓強(qiáng)—體積圖象上。該氣體由AB過(guò)程中對(duì)外做功400J，則此過(guò)程中氣體內(nèi)能增加了

J，從外界吸收了

J熱量參考答案：0（2分）

400（2分）觀察A、B兩點(diǎn)PV的乘積不變，溫度沒(méi)有變，對(duì)于理想氣體內(nèi)能只與溫度有關(guān)，所以?xún)?nèi)能沒(méi)有變，改變內(nèi)能的兩種形式有做功和熱傳遞，從外界吸熱等于對(duì)外做功400J

10.一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了如圖所示A到B狀態(tài)變化的過(guò)程,已知?dú)怏w狀態(tài)A參量為pA、VA、tA,狀態(tài)B參量為pB、VB、tB,則有pA____(填“>”“=”或“<”)pB.若A到B過(guò)程氣體內(nèi)能變化為ΔE,則氣體吸收的熱量Q=____.參考答案：

(1).=

(2).pA(VB-VA)+ΔE解：熱力學(xué)溫度：T=273+t，由圖示圖象可知，V與T成正比，因此，從A到B過(guò)程是等壓變化，有：pA=pB，在此過(guò)程中，氣體體積變大，氣體對(duì)外做功，W=Fl=pSl=p△V=pA（VB-VA），由熱力學(xué)第一定律可知：Q=△U+W=△E+pA（VB-VA）；【點(diǎn)睛】本題考查了判斷氣體壓強(qiáng)間的關(guān)系、求氣體吸收的熱量，由圖象判斷出氣體狀態(tài)變化的性質(zhì)是正確解題的關(guān)鍵，應(yīng)用熱力學(xué)第一定律即可正確解題．11.如圖所示為ABC是三角形玻璃磚的橫截面，∠ABC=90°，∠BAC=30°，一束平行于AB的光束從AC邊射入玻璃磚，EF是玻璃磚中的部分光路，且EF與AC平行，則玻璃磚的折射率為

，光束

（填“能”或“不能”）從E點(diǎn)射出玻璃磚。參考答案：由題意做出光路圖可知折射率，臨界角滿(mǎn)足，可知臨界角C大于30°小于45°，由于光線(xiàn)在E點(diǎn)的入射角等于30°，小于臨界角，故能從E點(diǎn)射出玻璃磚。

12.利用氦—3（He）和氘進(jìn)行的聚變安全無(wú)污染，容易控制．月球上有大量的氦—3，每個(gè)航天大國(guó)都將獲得的氦—3作為開(kāi)發(fā)月球的重要目標(biāo)之一．“嫦娥一號(hào)”探月衛(wèi)星執(zhí)行的一項(xiàng)重要任務(wù)就是評(píng)估月球中氦—3的分布和儲(chǔ)量．已知兩個(gè)氘核（H）聚變生成一個(gè)氦—3，則該核反應(yīng)方程為_(kāi)________________________；已知H的質(zhì)量為m1，He的質(zhì)量為m2，反應(yīng)中新產(chǎn)生的粒子的質(zhì)量為m3，光速為c,則上述核反應(yīng)中釋放的核能為_(kāi)___________參考答案：H＋H→He十n

，

13.某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)電路測(cè)量電壓表的內(nèi)阻和電阻絲的電阻，實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：兩節(jié)干電池、電阻箱R0、粗細(xì)均勻的電阻絲、與電阻絲接觸良好的滑動(dòng)觸頭P、開(kāi)關(guān)、靈敏電流計(jì)（靈敏電流計(jì)的零刻度在表盤(pán)正中央）、待測(cè)電壓表、導(dǎo)線(xiàn)。他進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)操作：（1）按原理圖1將如圖2所示的實(shí)物圖連接成完整電路，請(qǐng)你幫他完成實(shí)物連線(xiàn)_______；（2）先將電阻箱的阻值調(diào)至最大，將滑動(dòng)觸頭P移至電阻絲的正中間位置；（3）閉合開(kāi)關(guān)K，將電阻箱的阻值逐漸減小，當(dāng)電阻箱的阻值為R0時(shí)，靈敏電流計(jì)示數(shù)為0，可知電壓表內(nèi)阻RV＝_________；（4）將電阻箱的阻值調(diào)至0，將cd導(dǎo)線(xiàn)斷開(kāi)，然后將滑動(dòng)觸頭P移至最左端。此時(shí)電壓表的示數(shù)為U，靈敏電流計(jì)的示數(shù)為I，則電阻絲的電阻為_(kāi)____________，測(cè)得的電阻值______________（填“偏大”“偏小”或“準(zhǔn)確”）。參考答案：

(1).電路連線(xiàn)如圖:

(2).R0

(3).

(4).偏大【詳解】（1）電路連線(xiàn)如圖：（3）靈敏電流計(jì)的示數(shù)為0時(shí)，說(shuō)明電壓表和電阻箱分壓之比與電阻絲右邊和左邊電阻分壓相等，故；（4）將電阻箱的阻值調(diào)至0，將cd導(dǎo)線(xiàn)斷開(kāi)，將滑動(dòng)觸頭P移至最左端后，電阻絲的全部電阻與靈敏電流計(jì)串聯(lián)，電壓表測(cè)量的是靈敏電流計(jì)和電阻絲的總電壓，電阻絲電阻的測(cè)量值，因?yàn)椴捎昧藘?nèi)接法，，故電阻的測(cè)量值偏大。三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（09年大連24中質(zhì)檢）（選修3—4）（5分）半徑為R的半圓柱形玻璃，橫截面如圖所O為圓心，已知玻璃的折射率為，當(dāng)光由玻璃射向空氣時(shí)，發(fā)生全反射的臨界角為45°．一束與MN平面成45°的平行光束射到玻璃的半圓柱面上，經(jīng)玻璃折射后，有部分光能從MN平面上射出．求①說(shuō)明光能從MN平面上射出的理由?

②能從MN射出的光束的寬度d為多少?參考答案：解析：①如下圖所示，進(jìn)入玻璃中的光線(xiàn)a垂直半球面，沿半徑方向直達(dá)球心位置O，且入射角等于臨界角，恰好在O點(diǎn)發(fā)生全反射。光線(xiàn)a右側(cè)的光線(xiàn)（如：光線(xiàn)b）經(jīng)球面折射后，射在MN上的入射角一定大于臨界角，在MN上發(fā)生全反射，不能射出。光線(xiàn)a左側(cè)的光線(xiàn)經(jīng)半球面折射后，射到MN面上的入射角均小于臨界角，能從MN面上射出。（1分）最左邊射向半球的光線(xiàn)c與球面相切，入射角i=90°折射角r=45°。故光線(xiàn)c將垂直MN射出（1分）

②由折射定律知（1分）

則r=45°

（1分）

所以在MN面上射出的光束寬度應(yīng)是

（1分）15.如圖，光滑絕緣底座上固定兩豎直放置、帶等量異種電荷的金屬板a、b，間距略大于L，板間電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，方向由a指向b，整個(gè)裝置質(zhì)量為m?，F(xiàn)在絕綠底座上施加大小等于qE的水平外力，運(yùn)動(dòng)一段距離L后，在靠近b板處放置一個(gè)無(wú)初速度的帶正電滑塊，電荷量為q，質(zhì)量為m，不計(jì)一切摩擦及滑塊的大小，則(1)試通過(guò)計(jì)算分析滑塊能否與a板相撞(2)若滑塊與a板相碰，相碰前，外力F做了多少功;若滑塊與a板不相碰，滑塊剛準(zhǔn)備返回時(shí)，外力F做了多少功?參考答案：（1）恰好不發(fā)生碰撞（2）【詳解】(1)剛釋放小滑塊時(shí)，設(shè)底座及其裝置的速度為v由動(dòng)能定理：放上小滑塊后，底座及裝置做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，小滑塊向右做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)當(dāng)兩者速度相等時(shí)，小滑塊位移絕緣底座的位移故小滑塊剛好相對(duì)絕緣底座向后運(yùn)動(dòng)的位移，剛好不相碰(2)整個(gè)過(guò)程絕緣底座位移為3L則答：(1)通過(guò)計(jì)算分析可各滑塊剛好與a板不相撞；(2)滑塊與a板不相碰，滑塊剛準(zhǔn)備返回時(shí)，外力F做功為3qEL。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.卡文迪許在實(shí)驗(yàn)室中測(cè)得引力常量為G=6.7×10-11N?m2/kg2。他把這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)成是“稱(chēng)量地球的質(zhì)量”。已知地球半徑為6400km，地球表面的重力加速度g=10m/s2。⑴根據(jù)題干中給出的以上數(shù)據(jù)估算地球的質(zhì)量M（此問(wèn)的計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）；⑵根據(jù)萬(wàn)有引力定律和題干中給出數(shù)據(jù)，推算地球的第一宇宙速度v1；⑶已知太陽(yáng)系的某顆小行星半徑為32km，將該小行星和地球都看做質(zhì)量均勻分布的球體，且兩星球的密度相同，試計(jì)算該小行星的第一宇宙速度v2。參考答案：17.（10分）如圖所示，某滑板運(yùn)動(dòng)員從A點(diǎn)沖上半徑的光滑圓弧面，至圓弧頂點(diǎn)B后騰空而起，已知在空中完成旋轉(zhuǎn)等一系列動(dòng)作用時(shí)，安全落至B處?；氐紸處后進(jìn)入水平粗糙平面，滑到D點(diǎn)停下來(lái)。已知，，求：

（1）滑板運(yùn)動(dòng)員沖到A點(diǎn)時(shí)的速度

（2）粗糙平面的阻力是重力的多少倍？參考答案：（1）設(shè)滑板及運(yùn)動(dòng)員總質(zhì)量為，BC高度為，運(yùn)動(dòng)員沖到A點(diǎn)時(shí)的速度為，從A到C過(guò)程中根據(jù)機(jī)械能守恒定律有：……２分由B上升到最高點(diǎn)C的過(guò)程歷時(shí)：……１分所以有：……１分代入數(shù)據(jù)解以上各式得：……１分（2）設(shè)粗糙平面的阻力是重力的倍對(duì)全過(guò)程用動(dòng)能定理有：……2分所以：……2分18.高速列車(chē)的運(yùn)營(yíng)縮短了城際間的往來(lái)時(shí)間，給人們的出行帶來(lái)了極大的便捷。質(zhì)量為5.0×105kg的高速列車(chē)從車(chē)站出發(fā)，由靜止開(kāi)始做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，勻加速階段的第3min內(nèi)通過(guò)的位移為1800m。該列車(chē)受到阻力為5.0×104N，求（1）列車(chē)出站的加速度大小；（2）第3min末列車(chē)的牽引力功率。參考答案：（1）0.2m/s2

（2）5.4×106W【詳解】（1）設(shè)列車(chē)出站的加速度大小為a，t1=2min=120s內(nèi)列車(chē)通過(guò)的位移

①

t2=3min=180s內(nèi)列車(chē)通過(guò)的位移