山西省忻州市五臺縣實驗中學高三物理上學期期末試卷含解析

山西省忻州市五臺縣實驗中學高三物理上學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.下列說法正確的是（

）A．α粒子散射實驗表明了原子具有核式結(jié)構(gòu)

B.法拉第發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應C．各種原子的發(fā)射光譜都是連續(xù)譜

D．普朗克提出了光子說來解釋光電效應現(xiàn)象參考答案：A2.(雙選)下列關(guān)于摩擦力的說法，正確的是：（A）作用在物體上的滑動摩擦力只能使物體減速，不可能使物體加速（B）作用在物體上的靜摩擦力只能使物體減速，不可能使物體加速（C）作用在物體上的滑動摩擦力既可能使物體減速，也可能使物體加速

（D）作用在物體上的靜摩擦力既可能使物體減速，也可能使物體加速參考答案：CD3.如右圖所示，帶有正電荷的A粒子和B粒子同時以同樣大小的速度從寬度為d的有界勻強磁場的邊界上的O點分別以30°和60°（與邊界的夾角）射入磁場，又恰好都不從另一邊界飛出，則下列說法中正確的是：（

）

A．A、B兩粒子在磁場中做圓周運動的半徑之比是

B．A、B兩粒子在磁場中做圓周運動的半徑之比是

C．A、B兩粒子的之比是

D．A、B兩粒子的之比是參考答案：D4.2010年1月17日在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射了第三顆北斗星導航衛(wèi)星。該衛(wèi)星在發(fā)射過程中經(jīng)過多次變軌進入同步軌道。某次變軌示意過程如圖所示。衛(wèi)星先沿橢圓軌道I飛行，后在遠地點P處實現(xiàn)變軌，進入同步軌道II。對該衛(wèi)星的運動，下列說法正確的是（

）A．在軌道I和軌道II上運動周期相同B．在軌道I和軌道II上經(jīng)過P點時的加速度相同C．在軌道I和軌道II上經(jīng)過P點時的速度相同D．在軌道I和軌道II上機械能相比較，I機械能小參考答案：BD5.（單選）在磁場中某處，有一小段通電導體，下面說法中正確的是（

） A．通電導體在該處所受力為零，該處的磁感應強度必為零 B．該處磁感應強度的大小，與這段導體的電流成正比 C．若該處磁感應強度不為零，而這段導體受力為零，表明導體中的電流方向一定與磁場方向平行 D．若通電導體受力不為零，則導體中的電流方向一定與該處磁場方向垂直參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，是小球做平拋運動中的一段軌跡，已知小球質(zhì)量m=0.2kg，取重力加速度g=10m/s2，則由軌跡對應的坐標值可求得其初速度v0＝_________m/s；若以拋出點為零勢能參考平面，小球經(jīng)P點時的重力勢能Ep=________J．參考答案：vo=2m/s；

Ep=-0.4J7.在磁感應強度B的勻強磁場中，垂直于磁場放入一段通電導線。若任意時刻該導線中有N個以速度v做定向移動的電荷，每個電荷的電量為q。則每個電荷所受的洛倫茲力f＝

，該段導線所受的安培力為F＝

。參考答案：答案：qvB，NqvB解析：帶電粒子垂直磁場中運動時，受到磁場的洛倫茲力作用，有每個粒子受力。該段導線中有N個以速度做定向動的電荷，則導線所受的力等于每個電荷所受力的合力。所以有。8.一段導體電阻是5Ω，1.5分鐘內(nèi)所通過的電量是45C．則導體兩端的電壓為

V。

參考答案：9.光滑的水平面上固定著一個螺旋形光滑水平軌道，俯視如圖所示。一個小球以一定速度沿軌道切線方向進入軌道，則軌道對小球做_______（填“正功”、“負功”或“不做功”），小球的線速度_______（填“增大”、“減小”或“不變”）。參考答案：10.電容器作為儲能器件，在生產(chǎn)生活中有廣泛的應用。對給定電容值為C的電容器充電，無論采用何種充電方式，其兩極間的電勢差u隨電荷量q的變化圖像都相同。（1）請在圖1中畫出上述u–q圖像。類比直線運動中由v–t圖像求位移方法，求兩極間電壓為U時電容器所儲存的電能Ep。（

）______（2）在如圖2所示的充電電路中，R表示電阻，E表示電源（忽略內(nèi)阻）。通過改變電路中元件的參數(shù)對同一電容器進行兩次充電，對應的q–t曲線如圖3中①②所示。a．①②兩條曲線不同是______（選填E或R）的改變造成的；b．電容器有時需要快速充電，有時需要均勻充電。依據(jù)a中的結(jié)論，說明實現(xiàn)這兩種充電方式的途徑。__________________（3）設(shè)想使用理想的“恒流源”替換（2）中電源對電容器充電，可實現(xiàn)電容器電荷量隨時間均勻增加。請思考使用“恒流源”和（2）中電源對電容器的充電過程，填寫下表（選填“增大”、“減小”或“不變”）。

“恒流源”（2）中電源電源兩端電壓________通過電源的電流________

參考答案：

(1).

(2).

(3).R

(4).要快速度充電時，只要減小圖2中的電阻R；要均勻充電時，只要適當增大圖2中的電阻R即可

(5).增大

(6).不變

(7).不變

(8).減小【詳解】由電容器電容定義式得到圖象，類比圖象求位移求解電量，由圖3斜率解決兩種充電方式不同的原因和方法；根據(jù)電容器充電過程中電容器兩極板相當于電源解答(1)由電容器電容定義式可得：，整理得：，所以圖象應為過原點的傾斜直線，如圖：由題可知，兩極間電壓為U時電容器所儲存的電能即為圖線與橫軸所圍面積，即，當兩極間電壓為U時，電荷量為，所以；(2)a.由于電源內(nèi)阻不計，當電容器充滿電后電容器兩端電壓即電源的電動勢，電容器最終的電量為：，由圖可知，兩種充電方式最終的電量相同，只是時間不同，所以①②曲線不同是R造成的；b.由圖3可知，要快速度充電時，只要減小圖2中的電阻R，要均勻充電時，只要適當增大圖2中的電阻R即可；(3)在電容器充電過程中在電容器的左極板帶正電，右極板帶負電，相當于另一電源，且充電過程中電量越來越大，回路中的總電動勢減小，當電容器兩端電壓與電源電動勢相等時，充電結(jié)束，所以換成“恒流源”時，為了保證電流不變，所以“恒流源兩端電壓要增大，通過電源的電流不變，在(2)電源的電壓不變，通過電源的電流減小。11.如圖所示，在O點處放置一個正電荷．在過O點的豎直平面內(nèi)的A點，自由釋放一個帶正電的小球，小球的質(zhì)量為m、電荷量為q．小球落下的軌跡如圖中虛線所示，它與以O(shè)為圓心、R為半徑的圓（如圖中實線所示）相交于B、C兩點，O、C在同一水平線上，∠BOC=30°，A距離OC的豎直高度為h．若小球通過B點的速度為v，則小球通過C點的速度大小為，小球由A到C電場力做功為mv2+mg﹣mgh．參考答案：解：小球從A點到C點的過程中，電場力總體上做的是負功，重力做正功，由動能定理可以知道電荷在C點的大小是，C、D、小球由A點到C點機械能的損失就是除了重力以外的其他力做的功，即電場力做的功．由動能定理得mgh+W電=則：W電==mv2+mg﹣mgh故答案為：，mv2+mg﹣mgh12.用如圖甲所示裝置做“探究物體的加速度跟力的關(guān)系”的實驗．實驗時保持小車的質(zhì)量M(含車中的鉤碼)不變，用在繩的下端掛的鉤碼的總重力mg作為小車受到的合力，用打點計時器和小車后端拖動的紙帶測出小車運動的加速度．(1)實驗時繩的下端先不掛鉤碼，反復調(diào)整墊木的左右位置，直到小車做勻速直線運動，這樣做的目的是____________________________________．(2)圖乙為實驗中打出的一條紙帶的一部分，從比較清晰的點跡起，在紙帶上標出了連續(xù)的5個計數(shù)點A、B、C、D、E，相鄰兩個計數(shù)點之間都有4個點跡沒有標出，測出各計數(shù)點到A點之間的距離，如圖乙所示．已知打點計時器接在頻率為50Hz的交流電源兩端，則此次實驗中小車運動的加速度的測量值a＝________m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(3)通過增加繩的下端掛的鉤碼的個數(shù)來改變小車所受的拉力F，得到小車的加速度a與拉力F的數(shù)據(jù)，畫出a–F圖線后，發(fā)現(xiàn)當F較大時，圖線發(fā)生了如圖丙所示的彎曲．該同學經(jīng)過思考后將實驗方案改變?yōu)橛眯≤囍械你^碼掛在繩的下端來增加鉤碼的個數(shù)和外力．那么關(guān)于該同學的修正方案，下列說法正確的是________．(寫選項字母)A.該修正方案可以避免aF圖線的末端發(fā)生彎曲B.該修正方案要避免a–F圖線的末端發(fā)生彎曲的的條件是M≥mC.該修正方案畫出的a–F圖線的斜率為D.該修正方案畫出的a–F圖線的斜率為參考答案：(1)平衡小車運動中所受的摩擦阻力(3分)(2)0.99或1.0(3分，答1.00或1.01扣1分)(3)AD13.（9分）某同學做了一個小實驗：先把空的燒瓶放到冰箱冷凍，一小時后取出燒瓶，并迅速把一個氣球緊密的套在瓶頸上，然后將燒瓶放進盛滿熱水的燒杯里，氣球逐漸膨脹起來，如圖所示。這是因為燒瓶里的氣體吸收了水的

，溫度

，體積

。

參考答案：熱量，升高，增大解析：當用氣球封住燒瓶，在瓶內(nèi)就封閉了一定質(zhì)量的氣體，當將瓶子放到熱水中，瓶內(nèi)氣體將吸收水的熱量，增加氣體的內(nèi)能，溫度升高，由理氣方程PV/T=C可知，氣體體積增大。三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖甲所示，將一質(zhì)量m=3kg的小球豎直向上拋出，小球在運動過程中的速度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，設(shè)阻力大小恒定不變，g=10m/s2，求（1）小球在上升過程中受到阻力的大小f．（2）小球在4s末的速度v及此時離拋出點的高度h．參考答案：（1）小球上升過程中阻力f為5N；（2）小球在4秒末的速度為16m/s以及此時離拋出點h為8m考點： 牛頓第二定律；勻變速直線運動的圖像．專題： 牛頓運動定律綜合專題．分析： （1）根據(jù)勻變速直線運動的速度時間公式求出小球上升的加速度，再根據(jù)牛頓第二定律求出小球上升過程中受到空氣的平均阻力．（2）利用牛頓第二定律求出下落加速度，利用運動學公式求的速度和位移．解答： 解：由圖可知，在0～2s內(nèi)，小球做勻減速直線運動，加速度大小為：由牛頓第二定律，有：f+mg=ma1代入數(shù)據(jù)，解得：f=6N．（2）2s～4s內(nèi)，小球做勻加速直線運動，其所受阻力方向與重力方向相反，設(shè)加速度的大小為a2，有：mg﹣f=ma2即4s末小球的速度v=a2t=16m/s依據(jù)圖象可知，小球在4s末離拋出點的高度：．答：（1）小球上升過程中阻力f為5N；（2）小球在4秒末的速度為16m/s以及此時離拋出點h為8m點評： 本題主要考查了牛頓第二定律及運動學公式，注意加速度是中間橋梁15.（4分）歷史上第一次利用加速器實現(xiàn)的核反應，是用加速后動能為0.5MeV的質(zhì)子H轟擊靜止的X，生成兩個動能均為8.9MeV的He.（1MeV=1.6×-13J）①上述核反應方程為___________。②質(zhì)量虧損為_______________kg。參考答案：解析：或，?？键c：原子核四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖，兩個傾角均為=37。的絕緣斜面，頂端相同，斜面上分別固定著一個光滑的不計電阻的U型導軌，導軌寬度都是L=1.0m，底邊分別與開關(guān)S1、S2連接，導軌上分別放置一根和底邊平行的金屬棒a和b，a的電阻R1=10.0、質(zhì)量m1=2.0kg，b的電阻R2=8.0、質(zhì)量m2=l.0kg。U,型導軌所在空間分別存在著垂直斜面向上的勻強磁場，大小分別為B1=1.0T,B2=2.0T，輕細絕緣線繞過斜面頂端很小的光滑定滑輪連接兩金屬棒的中點，細線與斜面平行，兩導軌足夠長，sin370=0.6，cos370=0.8，g=10.0m/s2。開始時，開關(guān)S1、S2都斷開，輕細絕緣線繃緊，金屬棒a和b在外力作用下處于靜止狀態(tài)。求：(1)撤去外力，兩金屬棒的加速度多大?

(2)同時閉合開關(guān)S1、S2，當金屬棒a和b通過的距離s=400m時，速度達到最大，求在這個過程中，兩金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱之和是多少?參考答案：（1）設(shè)撤去外力，線拉力為T，兩金屬棒的加速度大小相等，設(shè)為是a，則m1gsinθ–T=m1a

………（2分）T–m2gsinθ=m2a

………（2分）解得a=2m/s2

………（2分）（2）a、b達到速度最大時，速度相等，設(shè)為v，此時線拉力為T1，a中感應電動勢為E1，電流為I1，b中感應電動勢為E2，電流為I2，則E1=B1Lv

………（1分）I1=E1/R1

………（1分）E2=B2Lv

………（1分）I2=E2/R2

………（1分）m1gsinθ–T1–B1I1L=0

……（1分）T1–m2gsinθ–B2I2L=0………（1分）解得v=10m/s設(shè)兩金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱之和為Q，由能量守恆………（3分）解得Q=90J

………（2分）17.如圖，粗細均勻、內(nèi)徑較小、兩端開口的U形管豎直放置，兩管的豎直部分高度均為20cm，水平部分BC長16cm，一空