云南省保山市2018届高三物理上学期期末考试试题（含解析）.doc

2017-2018学年云南省保山市高三（上）期末物理试卷一、单选题（本大题共4小题，共24.0分）1.关于原子和原子核的结构，下列说法正确的是（ ）A. 汤姆逊发现了电子，并测量出了电子的电量，从而认识到原子是可以分割的，是由更小的微粒组成的B. 卢瑟福通过粒子散射实验得到这样的结论：电子在库仑力的作用下绕原子核做圆周运动，并且电子的轨道是量子化的C. 卢瑟福通过实验验证了质子和中子的存在，质子和中子是原子核的组成部分，统称为核子D. 玛丽居里夫妇发现了天然放射性元素镭，约里奥居里夫如发现了人工放射性同位素【答案】D【解析】【分析】本题比较简单考查了学生对物理学史的了解情况，在物理学发展的历史上有很多科学家做出了重要贡献，大家熟悉的汤姆孙、卢瑟福、查德威克等，在学习过程中要了解、知道这些著名科学家的重要贡献。【详解】A、汤姆逊发现了电子，美国物理学家罗伯特密立根通过油滴实验测量出电子的带电量，故A错误。B、卢瑟福通过对粒子散射实验的研究确立了原子的核式结构模型，认为电子在库仑力的作用下绕原子核做圆周运动；波尔认为氢原子能级是分立的，即电子的轨道是量子化的。故B错误。C、1919年英国物理学家卢瑟福通过对粒子轰击氮原子核实验的研究，首次完成了人工核转变，发现了质子，并猜测“原子核是由质子和中子组成的”；查德威克通过原子核人工转变的实验发现了中子。故C错误。D、玛丽-居里夫妇发现了天然放射性元素镭，约里奥-居里夫如发现了人工放射性同位素。故D正确。故选：D。【点睛】物理学史也是高考考查内容之一。对于著名物理学家、经典实验和重要学说一定要记牢，不能张冠李戴2.如图所示，放在粗糙水平面上的木块以初速度v0向右运动，木块质量为m，与地面之间的动摩擦因数为，同时受到一个水平向左的恒力Fmg.在这个过程中，能正确描述木块运动情况的图象是（ ）A. B. C. D. 【答案】D【解析】【分析】分析物体的运动情况，根据牛顿第二定律求解加速度大小；根据速度时间关系求解运动时间.【详解】A、物体减速运动的加速度大小为a，则根据牛顿第二定律可得：F+mg=ma解得：a=Fm+g，当木块速度减为零时，由于Fr2 B. T1T2 C. E12，因此物块和木板一起做匀减速运动有：1（m+M）g=（m+M）a1解得加速度大小a1=2m/s2运动2m后，与墙撞击瞬间木板停止，设此时物块的速度为v1，有:v02-v12=2a1x解得：v1=17m/s物块继续减速，有2mg=ma2解得加速度大小a2=4m/s2运动1m之后木块与墙壁碰撞，设碰前速度为v，有：v12-v2=2a2d解得物块与墙壁碰撞瞬间的速度大小为：v=3m/s（2）物块与墙壁发生弹性碰撞，因为木板静止，物块反方向做匀减速运动，初速度v=3m/s，有：2mg=ma3解得加速度大小a3=4m/s2由匀变速直线运动x=v22a3解得物块最终停在木板上的位置距离木板右端的距离为：x=98m【点睛】对于牛顿第二定律的综合应用问题，关键是弄清楚物体的运动过程和受力情况，利用牛顿第二定律或运动学的计算公式求解加速度，再根据题目要求进行解答；知道加速度是联系静力学和运动学的桥梁。14.如图所示，在两光滑平行金属导轨之间存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导轨的间距为L，电阻不计。金属棒垂直于导轨放置，质量为m，重力和电阻可忽略不计。现在导轨左端接入一个电阻为R的定值电阻，给金属棒施加一个水平向右的恒力F，经过时t0后金属棒达到最大速度。(1)金属棒的最大速度vmax是多少？(2)求金属棒从静止达到最大速度的过程中。通过电阻R的电荷量q；(3)如图乙所示，若将电阻换成一个电容大小为C的电容器认为电容器充放电可瞬间完成。求金属棒由静止开始经过时间t后，电容器所带的电荷量Q。【答案】(1)FRB2L2；(2)Ft0BL-FmRB3L3；(3)FCBLtm+CB2L2。【解析】【分析】（1）当速度最大时，导体棒受拉力与安培力平衡，根据平衡条件、安培力公式、切割公式列式后联立求解即可；（2）根据法律的电磁感应定律列式求解平均感应电动势、根据欧姆定律列式求解平均电流、再根据电流定义求解电荷量；（3）根据牛顿第二定律和电流的定义式，得到金属棒的加速度表达式，再分析其运动情况。由法拉第电磁感应定律求解MN棒产生的感应电动势，得到电容器的电压，从而求出电容器的电量。【详解】（1）当安培力与外力相等时，加速度为零，物体速度达到最大，即F=BIL=B2L2vmaxR由此可得金属棒的最大速度：vmax=FRB2L2（2）由动量定律可得：(F-F)t0=mvmax其中：F=B2L2xRt0解得金属棒从静止达到最大速度的过程中运动的距离：x=Ft0RB2L2-FmR2B4L4通过电阻R的电荷量：q=BLxR=Ft0BL-FmRB3L3（3）设导体棒运动加速度为a，某时装金属棒的速度为v1，经过t金属体的速度为v2，导体棒中流过的电流充电电流为I，则:F-BIL=ma电流：I=Qt=CEt其中：E=BLv2-BLv1=BLv，a=vt联立各式得：a=Fm+CB2L2因此，导体棒向右做匀加速直线运动。由于所有电阻均忽略，平行板电容器两板间电压U与导体棒切割磁感线产生的感应电动势E相等，电容器的电荷量：Q=CBLat=FCBLtm+CB2L2答：（1）金属棒的最大速度vmax是FRB2L2；（2）金属棒从静止达到最大速度的过程中，通过电阻R的电荷量q为Ft0BL-FmRB3L3；（3）金属棒由静止开始经过时间t后，电容器所带的电荷量Q为FCBLtm+CB2L2。【点睛】解决本题的关键有两个：一是抓住电流的定义式，结合牛顿第二定律分析金属棒的加速度。二是运用微元法，求解金属棒的位移，其切入口是加速度的定义式。15.如图所示，左端封闭、内径相同的U形细玻璃管竖直放置，左管中封闭有长为L=20cm、温度为t =270的空气柱，两管水银面相平，水银柱足够长。已知大气压强为p0=75cmHg若将图中的阀门S打开，缓慢流出部分水银，然后关闭阀门S，右管水银面下降了H=35cm，求：（1）左管水银面下降的高度；（2）对左管封闭气体加热，使左右两管水银面相平时气体的温度。【答案】(1) 10cm (2) 364.50C【解析】（1）设左管水银面下降的高度为h；则左、右面水银的高度差为H-h，左管空气柱的压强为P0-（H-h）；由玻意耳定律可知：P0LS=（P0+h-H）（L+h）S解得h=10cm（2）由左右两管水银面相平可知，左管气体的压强为P0，体积为(L+h+Hh2)S由理想气体状态方程可知：P0LT0P0(L+h+Hh2)T 解得T=637.5K= 364.5点睛：本题考查了求水银面下降的高度和气体的温度，根据题意求出气体的状态参量，应用玻意耳定律和理想气体状态方程即可正确解题，解题时要注意几何关系的应用16. 某同学欲测直角三棱镜ABC的折射率n。他让一束平行光以一定入射角从空气投射到三棱镜的侧面AB上（不考虑BC面上的光束反射），经棱镜两次折射后，又从另一侧面AC射出。逐渐调整在AB面上的