2019-2020年湖北省孝感市广水市第三高级中学高三物理下学期期末试卷含解析

1、2019-2020年湖北省孝感市广水市第三高级中学高三物理下学期期末试卷含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分.每小题只有一个选项符合 题意1 .（单选）原子核软7经放射性衰变变为原子核十普3,继而经放射性衰变变为原子234 oB.比衰变、月衰变D.月衰变、尸衰变核91 ' 2。放射性衰变、依次为A. a衰变、况衰变C.月衰变、况衰变参考答案：B2 .如题图-2所示为"探究加速度与物体受力与质量的关系”实验装置图.图中A 为小车，B为装有祛码的小盘，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电 火花打点计时器相连,计时器接50Hz交流电.小车的质量为ml,小盘

2、（及祛 码）的质量为m2.盅一u16题图2（1）下列说法正确的是OA.为平衡小车与水平木板之间摩擦力，应将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不 挂小盘（及硅码）的情况下使小车恰好做匀速运动B.每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力C.本实验m2应远大于ml1 a- D.在用图像探究加速度与质量关系时,，应作法图像（2）实验中，得到一条打点的纸带，如题图-3所示，已知相邻计数点间的时间间 隔为T,且间距xl、x2、x3、x4、x5、x6已量出，则计算小车加速度的表达式为a= ：（3）某同学在平衡摩擦力后，保持小车质量不变的情况下，通过多次改变祛码重 力，作出小车加速度a与祛码重力F的图象如题图-4所示

3、，若牛顿第二定律成立, 重力加速度g=10m/s2,则小车的质量为 kg.小盘的质量为 kg,（结果保（4）如果祛码的重力越来越大时，小车的加速度不能无限制地增加，会趋近于某一极限值，此极限值为 O参考答案：G（一铲口 :2.。成2L。.（4）的力加速度g3.如图所示，两板间距为d的平行板电容器与一电源连接，电键K闭合，电容器 两板间有一质量为m,带电量为q的微粒静止不动，下列说法正确的是：（）A微粒带的是正电B.电源两端的电压等于mgd/qC,断开电键K,微粒将向下做加速运动D.保持电键K闭合，把电容器两极板距离增大，微粒将向下做加速运动参考答案：BD4 .（多选）一物体沿固定斜面从静止开始

4、向下运动，经过时间tO滑至斜面底端.已知在物 体运动过程中物体所受的摩擦力恒定.若用F、v、s和E分别表示该物体所受的合力、物 体的速度、位移和机械能，则下列图象中可能正确的是（ ）BCD参考答案:DA5 .下列说法正确的是：（）A.哥白尼是地心说的倡导者；B.开普勒提出行星是绕恒星做椭圆轨道运动的；C.牛顿发现了万有引力定律，并推算出万有引力常量；D.卡文迪许利用扭秤测出万有引力常量。参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（选修3-4模块）（4分）如图所示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖 的折射率.在平铺的白纸上垂直纸面插大头针P、凸确定入射光线，并让入射光 线

5、过圆心O,在玻璃砖（图中实线部分）另一侧垂直纸面插大头针P,使P3挡住 Pl、P2的像，连接。尸3.图中MN为分界面，虚线半圆与玻璃砖对称，B、。分别 是入射光线、折射光线与圆的交点，A8、CO均垂直于法线并分别交法线于A、D 点.设A8的长度为hAO的长度为L C。的长度为L DO的长度为L为较方便地表示出玻璃砖的折射率，需用刻度尺测量（用上述给出量的字母表 示），则玻璃砖的折射率可表示为.参考答案：答案：鹿、/3；八37 .倾角为30。而直角三角形底边长为21,底边处在水平位置，斜边为光滑绝缘导轨.现在 底边中点O处固定一正电荷Q，让一个质量为m、带正电的点电荷q沿斜边顶端A滑下 （不脱离

6、斜面）.测得它滑到斜边上的垂足D处时速度为u,加速度为a,方向沿斜面向 下.该点电荷滑到斜边底端C点时的速度丈二心2+立乱_,加速度点二g- a.（重力加速度为g）参考答案:考 点: ¥ 题:电势差与电场强度的关系.电场力与电势的性质专题.分析:根据几何知识分析得到B、C、D三点在以O为圆心的同一圆周上，三点的电势相 等，电荷q从D到C过程中只有重力做功，根据动能定理求出质点滑到斜边底端C 点时的速度.分析质点q在C点的受力情况，根据牛顿第二定律和库仑定律求出质点滑到斜边底端c点时加速度.解答:解：由题，BD_LAC, 0点是BC的中点，根据几何知识得到B、C、D三点在以0 为圆心的

7、同一圆周上，三点在点电荷Q产生的电场中是等势点，所以，q由D到C 的过程中电场中电场力作功为零.1 （ 2（ 2由动能定理得：mgk彳R%豆卬"而h二丽sin60° UT”所以公质点在D点受三个力的作用；电场F,方向由0指向D点；重力mg,方向竖直向 下：支持力N,方向垂直于斜面向上.由牛顿第二定律，有mgsin300 - Fcos30°=ma质点在C受三个力的作用；电场E方向由0指向C点：重力mg,方向竖直向 下：支持力N,方向垂直于斜面向上.由牛顿第二定律，有ingsin30o+Fcos30°=mac.（2）由解得：ac=g - a.故答案为：J&q

8、uot;4巧虱；g-a.飞、本题难点在于分析D与C两点电势相等，根据动能定理求速度、由牛顿第二定律求 评：加速度都常规思路.8 .两同学用图（a）中的实验装置做“研究加速与质量关系”的实验.（1）该实验中采用控制变量法，保持小车所受拉力不变，川砂和砂桶所受的重 力作为小车所受拉力，为了减小实验误差，应使砂和砂桶质量尽量 些.（填“大” 或“小”）（2）保持小车所受拉力不变，改变小车的质量，多次重复测量.在某次实验 中根据测得的多组数据可画出。-前关系图线.一同学在实验中并没有采取平衡摩擦力的措施，则画出的“一应图线可能(b)中的 O (填“甲”或“乙”或“丙”)(3)另一同学在实验过程中保持水

9、车的质量不变，改变砂和砂桶的质量，画出 的a F图线如图(c)所示，造成这种现象的主要原因是 oA.木板与水平面间的夹角太大B.木板与水平面间的夹角太小C.砂和砂桶的总质量较大D.所用小车的质量较大参考答案：,小内 (3) AC 9 .已知地球半径为R,地球自转周期为T,同步卫星离地面的高度为H,万有引力恒量为 G,则同步卫星绕地球运动的线速度为,地球的质量为。参考答案：10 .甲、乙两辆完全一样的小车处于光滑水平面上，质量均为M乙车内用轻绳悬 挂一个质量为0. 5"的小球。现保持乙车静止，让甲车以速度V与乙车相碰，碰后连为一体一起向右运 动。则两 车刚碰后瞬间的速度为,从两车相碰到

10、小球第一次摆到最高点的过 程中，两车的速度（填“减小”、“增大”或“先减小再增大”。卬参考答案:减小11 .一简谐横波沿x轴正向传播，仁。时刻的波形如图（a）所示，x=0.30m处的质 点的振动图线如图（b）所示，该质点在仁。时刻的运动方向沿），轴 （填“正向”或“负向。已知该波的波长大于0.30m,则该波的波长为 mo参考答案：正向，0.8m 根据图（b）可知，图线在D时的切线斜率为正，表示此时质点沿y轴正向运 动；质点在图（a）中的位置如图所示。设质点的振动方程为C / 2汗、7F Ty= 2sm（+协仁 =一 t =一T （cm）,当仁0时，二也匕”可得4 ,当 8时，尸2cm达到最3一

11、月二0.3m大。结合图（a）和题意可得8,解得4 = 02加12 .为了测量一微安表头A的内阻，某同学设计了如图所示的电路。图中，A0是标准电流 表,RO和RN分别是滑动变阻器和电阻箱，S和S1分别是单刀双掷开关和单刀开关，E是 电池。完成下列实验步骤中的填空： 将S拨向接点1，接通S1,调节,使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时的读数I:然后将S拨向接点2,调节，使,记下此时RN的读数：多次重复上述过程，计算RN读数的,此即为待测微安表头内阻的测量值。参考答案:(1)RO标准电流表AO (2)RN标准电流表A0的谀数为I (3：平均值13 .某热机在工作中从高温热库吸收了 8X IO, k

12、J的热量，同时有2X10, kJ的热量排放给了低温热库(冷凝器或大气)，则在工作中该热机对外做了 kJ的功，热机的效率4= %。参考答案：6X106, 75三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14 .某校两个课外活动小组分别用以下两种方法来验证机械能守恒定律。请阅读下 列两段材料，完成后面问题。笫1小组：利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律。图所示所标数据为 实际距离，to时刻刚好对应抛出点，该小组同学通过计算得到不同时刻的速度和速 度的平方值如下表，当他们要计算重力势能的改变量时，发现不知道当地重力加速 度，请你根据实验数据，按照下列要求计算出重力加速度。时刻tlt2t

13、3t4t5速度v(m/s)4.524.043.563.082.606.76v2(ni2/s2)20.4316.3212.679.49（3）由图象求得的重力加速度是m/s2 （结果保留三位有效数字）。笫2小组：DIS实验是利用现代信息技术进行的实验。“用DIS研究机械能守恒定 律”的实验装置如图甲所示，小组同学在实验中利用小铁球从很光洁的曲面上滚 下，选择DIS以图象方式显示实验的结果，所显示的图象如图乙所示。图象的横 轴表示小球距d点（最低点）的高度h,纵轴表示小铁球的重力势能EP、动能Ek 或机械能E。试回答下列问题：（1）图乙的图象中，表示小球的重力势能EP、动能Ek、机械能E随小球距d点

14、 的高度h变化关系的图线分别是 （按顺序填写相应图线所对应的文字）；（2）根据图乙所示的实验图象，可以得出的结论是:参考答案：.第1小组：（1）图示（2分）；（说明：不用刻度尺，随手画的不给分）（2）重力加速度的二倍（或2g） （2分）；（3） 9.41-9.85 （2 分）。（说明：填 9.80 不给分）第2小组：（1）乙、丙、甲（2分）；（2）忽略阻力作用，小球下落过程机械能守恒（2分）。15 .在描绘电阻的伏安特性曲线的实验中，这个电阻的电阻值大约是100,除了导线和开 关外，还有下列器材可供选择：电压表VI（量程15V,内阻约为20量）电压表Vz（量程5V,内阻约为5kQ）直流电源&#

15、163; （电动势4.5V,内阻不计）电流表Ai （量程350mA,内阻约为1Q）电流表Az （量程150mA,内阻约为2Q）滑动变阻器比 （阻值0200Q）滑动变阻器A （阻值010Q）（1）实验中电压表应选，电流表应选，滑动变阻器应选 o （填写器材代号）（2）图1所示电路图中有两处错误，请指出：；，并画出正确的电路图。u/v图1图2（3） .实验中得到的数据在坐标纸上描出曲线如图2所示。如果把这个电学元件直接接则电学元件两端的电压在一个电动势为2.0V、内阻为2.5Q的电池两端， 是 V。参考答案：（1）v2 Ax R2 （2）没有开关；分压式电路接错了：正确电路图如图所示：（3） 0.

16、53V （0.51V-0.55V 均可）（1）电源的电压是4.0V,所以电压表应该选Vz,观察所给器材的规格，电阻约为10Q,电 流表应该用量程为350mA的4,测量灯泡的伏安特性曲线，电流需要从0调起，所以应 该滑动变阻器用分压式接法，所以用R2:（2）图中的错误是：没有开关；分压式电路接错了；（3）电学元件直接接在一个电动势为2.0V、内阻为2.5Q的电池两端，作出电源的U-I图 线如图：u/v可得交点的纵坐标为元件的电压也是电源的路端电压，数值为0.53V (0.51V-0.55V均可)。四、计算题：本题共3小题，共计47分16 .如图所示，一定质量的理想气体从状态A经绝热过程到达状态B

17、,再经等容过程到达 状态C,此过程的P-V图象如图所示，图中虚线为等温线.在BtC的过程中，气体吸 收热量为12J.则：试比较气体在A和B状态的内能E,、Eb的大小；气体从A-B过程中气体对外界做的功.参考答案: 解：AB过程绝热，Q=0,体积V增大，对外做功，内能减小.Ea>EbAtBtC 过程中有：ZXU=W,、b+Wbc+Qab+QbcAC温度相等，内能不变U=0AB绝热过程Qab=OBC等容变化不做功Wbc=0在B-C的过程中，气体吸收热量为12JWab= - 12J气体对外做功12J答：气体在A和B状态的内能Ea、Eb的大小为Ea>Eb气体从A-B过程中气体对外界做的功为

18、12J【考点】理想气体的状态方程：热力学第一定律.【分析】根据热力学第一定律判断内能的变化，即可比较A和B状态的内能Ea、Eb的 大小：对AtBtC过程，根据热力学第一定律即可求出气体从AtB过程中气体对外界做的 功：17 .如图所示，在光滑水平面上有两个并排放置的木块A和B,已知mA=0.5kg, mB=0.3 kg, 有一质量为mC=0.1 kg的小物块C以20 m/s的水平速度滑上A表面，由于C和A、B间有 摩擦，C滑到B表面上时最终与B以2.5 m/s的共同速度运动，求：(1)木块A的最后速度.(2) C离开A时C的速度.参考答案：试题分析：由于水平面是光滑的，/、B、。三个物体组成系

19、统在水平方向上不受外力，故 系统动量守恒，当C滑上,至。离开1时4、5有共同的速度记为融,C离开工时C物体 的速度记为则必成% C离开工时G B组成的系统动量守恒.最终的共同速度记为%=25m/s的乂十%，3rM十由得0.1*2缶0.5心+(U+&3)x2.5匕产2 Om/5此为木块A的最后逶度由得 OJx2Q=o.1Vc+(O.5+O.3)x2. (7离开月时 C的速度 %=4m/s18.如图所示，一根质量可以忽略的细杆，长为21,两端和中心处分别固连着质量 为我的小球B、D和C,开始时静止在光滑的水平桌面上。桌面上另有一质量为M的小球A,以一给定速度沿垂直于杆DB的方间与右端小球B

20、作弹性碰撞。求刚碰后小球A,B,C,D的速度，并详细讨论以后可能发生的运动情况。参考答案: 求刚碰撞后小球A、B、C、D的速度 设刚碰撞后，小球A、B、C、D的速度分别为%、/、4、%,并设它们的方 向都与%的方向相同.由于小球C位于由B、C、D三球组成的系统的质心处，所 以小球C的速度也就是这系统的质心的速度.因碰撞前后四小球组成的质点组的 动量守恒，故有碰撞前后质点组的角动量守恒，有这里角动量的参考点设在与B球重合的空间固定点，且规定顺时针方向的角动量 为正.因为是弹性碰撞，碰撞前后质点组的动能相等，有回谥=+工加4+ 诏22222(3)因为杆是刚性杆，小球B和D相对于小球C的速度大小必相

21、等，方向应相反，所 以有(4)解（1）、（2）、（3）、（4）式，可得两个解(5)4=04M 一=绮5M+ 6m (6)因为'也是刚碰撞后由B、C、D三小球组成的系统的质心的速度，根据质心运动 定律，碰撞后这系统的质心不可能静止不动，故(5)式不合理，应舍去.取(6) 式时可解得刚碰撞后A、B、D三球的速度5M - 6加隼5M+6版(7)10AY 4 =%5M+6ot (8)2M % = -%5+6谕(9)2 .讨论碰撞后各小球的运动碰撞后，由于B、C、D三小球组成的系统不受外力作用，其质心的速度不变，故vc =/小球C将以(6)式的速度即5M+6% 沿/方向作匀速运动.由(4)、(8

22、)、(9)式可知，碰撞后，B、D两小球将绕小球C作匀角速度转动，角速度 的大小为G =私一% =VQI5M + 6m I (10)方向为逆时针方向.由(7)式可知，碰后小球A的速度的大小和方向与M、m的 大小有关，下面就M、m取值不同而导致运动情形的不同进行讨论：(i) %=0,即碰撞后小球A停住，由(7)式可知发生这种运动的条件是SM - 6m = 口M = 6即用工(11)(ii) 为<0,即碰撞后小球A反方向运动，根据(7)式，发生这种运动的条件是M 6 <- m 5(12)(iii) 但”,即碰撞后小球A沿小方向作匀速直线运动，但其速度小于 小球C的速度.由(7)式和(6)式，可知发生这种运动的条件是-m <M <6m即 5(13)(iv) %外,即碰撞后小球A仍沿方向运动，且其速度大于小球C的速度， 发生这种运动的条件是M （ |4）（V）% 二 ”,即碰撞后小球A和小球C以相同的速度一起沿/方向运动，发生 这种运动