河南省新乡市荆乡回民中学高三物理下学期期末试题含解析

河南省新乡市荆乡回民中学高三物理下学期期末试题含解析一、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.（多选题）如图所示，导体棒AB可以沿光滑且足够长的竖直导轨滑动，水平匀强磁场垂直导轨平面，导体棒与竖直导轨接触良好，除电阻R外，其它电阻均忽略不计、在AB棒由静止下落的过程中，下列说法正确的是(

)

A、由于AB棒下落时，重力和安培力做功，所以机械能不守恒B、AB棒速度稳定以前，减少的重力势能全部转化为R的内能C、AB棒速度稳定以后，减少的重力势能全部转化为R的内能D、AB棒速度稳定以后，合力做功为零，电阻R不再发热参考答案：ACA、在下落过程中，安培力做功把机械能转化为电能，所以机械能不守恒，故A正确；B、速度稳定前，减小的重力势能转化为动能和内能，故B错误；C、速度稳定以后，动能不再增加，减小的重力势能转化为内能，故C正确；D、速度稳定后，合力不做功，但是安培力做负功，电阻还发热，故D错误。2.（多选题）如图所示，在光滑绝缘水平面上有一半径为R的圆，O点为圆心，AB是一条直径，空间有匀强电场，电场强度大小为E，方向与水平面平行，在圆上A点有一发射器，以相同的动能平行于水平面沿不同方向发射带电量为+q的小球，小球会经过圆周上不同的点，在这些点中，经过C点的小球动能最大，且∠α=45°，由于发射时刻不同时，小球间无相互作用，下列说法正确的是（）A．电场的方向沿OC方向B．在圆周上AC两点的电势差最大C．小球在A点垂直电场方向发射，若恰能落到C点，则初动能为D．小球在A点垂直电场方向发射，若恰能落到C点，则初动能为参考答案：AD【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；电势；电势能．【分析】小球在匀强电场中，从A点运动到C点，根据动能定理qUAC=Ek，因为到达C点时的小球的动能最大，所以UAC最大，即在圆周上找不到与C电势相等的点．所以与C点电势相等的点在过C点的切线上．再根据电场线与等势线垂直，可以画出电场线，即可确定电场的方向．小球做类平抛运动，根据平抛运动的知识分析小球的运动情况，分别在水平方向和竖直方向上列式求解初动能．【解答】解：A、小球在匀强电场中，从a点运动到c点，根据动能定理qUAC=Ek，因为到达C点时的小球的动能最大，所以UAC最大，则在圆周上找不到与C电势相等的点．且由A到C电场力对小球做正功．过C点作切线，则CF为等势线．过C点作CF的垂线，则该线为电场线，场强方向如图示．故电场线沿OC方向，故A正确；B、由图可知，沿OC直径上的两点电势差最大，故B错误；C、D、小球只受电场力，做类平抛运动．垂直电场方向上：x=R=v0t，沿电场方向上：y=R=，由以上两式得：Ek0=mv02=qER；故C错误，D正确．故选：AD．3.光滑绝缘细杆与水平面成θ角固定，杆上套有一带正电小球．为使小球静止在杆上，可加一匀强电场．问图中给出的四个方向中，沿哪些方向加电场，有可能使小球在杆上保持静止()A．垂直于杆斜向上B．垂直于杆斜向下C．竖直向上

D．水平向右参考答案：CD4.长为L的轻杆一端固定质量为m的小球，另一端可绕固定光滑水平转轴O转动，现使小球在竖直平面内做圆周运动，C为圆周的最高点，若小球通过圆周最低点D的速度大小为，则小球在C点A.速度等于B.速度大于C.受到轻杆向上的弹力D.受到轻杆向下的拉力参考答案：BD【详解】A、B项：由动能定理：-2mgL=，解得：，故A错误，B正确；C、D项：在C点，由牛顿第二定律得，，解得：F=mg，可知小球在C点受到轻杆的向下的拉力，故C错误，D正确。故选：BD。5.在氢原子光谱中，电子从较高能级跃迁到n=2能级发出的谱线属于巴尔末系。若一群氢原子自发跃迁时发出的谱线中只有两条属于巴尔末系，则这群氢原子自发跃迁时最多可能发出多少条不同频率的谱线

A.2

B.5

C.4

D.6参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.已知一小量程电流表的内阻Rg为200欧姆，满偏电流Ig为2mA．现在用如图电路将其改装为量程为0.1A和1A的双量程电流表．（1）当用哪两个接线柱时为0.1A的量程？答：a、c（2）当用哪两个接线柱时为1A的量程？答：a、b（3）定值电阻R1=0.41，R2=3.7（保留两位有效数字）．参考答案：考点：把电流表改装成电压表．专题：实验题．分析：把电流计改装成电流表需要并联一个分流电阻，分析图示电路结构、应用并联电路特点与欧姆定律答题．解答：解：（1）电流表量程越小，并联电阻阻值越大，由图示可知，电流表量程为0.1A时，接a、c两个接线柱．（2）电流表量程越大，并联的分流电阻越小，由图示可知，电流表量程为1A时，接a、b两个接线柱．（3）由图示电路图可知，R1+R2=，R1=，代入数据解得：R1=0.41Ω，R2=3.7Ω故答案为：（1）a、c；（2）a、b；（3）0.41；3.7．点评：本题考查了电流表的改装，知道电流表的改装原理、分析清楚电路结构，应用串并联电路特点、欧姆定律即可正确解题．7.用图（a）所示的实验装置验证牛顿第二定律。①某同学通过实验得到如图（b）所示的a—F图象，造成这一结果的原因是：在平衡摩擦力时

。图中a0表示的是

时小车的加速度。②某同学得到如图（c）所示的纸带。已知打点计时器电源频率为50Hz．A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点。=

cm。由此可算出小车的加速度a=

m/s2（保留两位有效数字）。参考答案：①长木板的倾角过大（2分，能答到这个意思即可）；未挂砂桶（2分）。②1.80（2分，填1.8也可）；5.0m/s2（2分）8.在光电效应试验中，某金属的截止频率相应的波长为，该金属的逸出功为______。若用波长为（<0）单色光做实验，则其截止电压为______。已知电子的电荷量，真空中的光速和布朗克常量分别为e、c和h。参考答案：9.如图，带电量为+q的点电荷与均匀带电薄板相距为2d，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心。若图中a点处的电场强度为零，根据对称性，带电薄板在图中b点处产生的电场强度大小为＿＿＿＿＿＿，方向＿＿＿＿＿＿。(静电力恒量为k)参考答案：答案：，水平向左(或垂直薄板向左)

10.如图所示，某种自动洗衣机进水时，洗衣机缸内水位升高，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量．将细管中密闭的空气视为理想气体，当洗衣缸内水位缓慢升高时，外界对空气做了0.5J的功，则空气________(填“吸收”或“放出”)了__________的热量．参考答案：放出0.511.图示实线是简谐横波在t1=0时刻的波形图象，虚线是t2=0.2s时刻的波形图象，试回答：若波沿x轴正方向传播，则它的最大周期为

s；若波的传播速度为55m/s，则波的传播方向是沿x轴

方向(填“正”或“负”)。参考答案：0.8负12.爱因斯坦为解释光电效应现象提出了_______学说。已知在光电效应实验中分别用波长为λ和的单色光照射同一金属板，发出的光电子的最大初动能之比为1：2，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则此金属板的逸出功为______________。参考答案：13.用如图所示的装置，探究功与物体速度变化的关系．实验时，先适当垫高木板，然后由静止释放小车，小车在橡皮条弹力的作用下被弹出，沿木板滑行。小车滑行过程中带动通过打点计器的纸带，记录运动情况．观察发现纸带前面部分点迹疏密不匀，后面部分点迹比较均匀，回答下列问题：（1）适当垫高木板是为了

；（2）通过纸带求小车速度时，应使用纸带的

（填“全部”、“前面部分”或“后面部分”）；（3）若实验作了n次，所用橡皮条分别为1根、2根……n根，通过纸带求出小车的速度分别为v1、v2……vn，用W表示橡皮条对小车所做的功，作出的W—v2图线是一条过坐标原点的直线，这说明W与v2的关系是

。参考答案：(1)平衡摩擦力(2)后面部分

(3)W与v2成正比（1）用1条、2条、3条…同样的橡皮筋将小车拉到同一位置释放，橡皮筋拉力对小车所做的功依次为w、2w、3w…探究橡皮筋拉力对小车所做的功W与小车速度v的定量关系．将木板放有打点计时器的一端垫高，小车不连橡皮筋，尾部固定一纸带，轻推小车使小车沿木板向下运动，如果纸带上打出的点间距是均匀的，说明纸带的运动是匀速直线运动，小车重力沿斜面方向的分力刚好平衡了小车所受的摩擦力．

（2）橡皮筋拉力对小车所做的功全部完成后，打出来的点才能反映物体的速度．所以应使用纸带的后面部分．

（3）W-v2图线是一条过坐标原点的直线，根据数学知识可确定W与速度v的平方成正比．三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（8分）为确定爱因斯坦的质能方程的正确性，设计了如下实验：用动能为MeV的质子轰击静止的锂核Li，生成两个粒子，测得两个粒子的动能之和为MeV。写出该反应方程，并通过计算说明正确。（已知质子、粒子、锂核的质量分别取、、）参考答案：核反应方程为核反应的质量亏损，由质能方程可得，质量亏损相当的能量MeV而系统增加的能量MeV，这些能量来自核反应中，在误差允许的范围内可认为相等，所以正确。15.（6分）一定质量的理想气体，在绝热膨胀过程中

①对外做功5J，则其内能（选填“增加”或“减少”）,

J.

②试从微观角度分析其压强变化情况。参考答案：答案：①减少，5；②气体体积增大，则单位体积内的分子数减少；内能减少，则温度降低，其分子运动的平均速率减小,则气体的压强减小。（4分要有四个要点各占1分；单位体积内的分子数减少；温度降低；分子运动的平均速率减小；气体的压强减小。）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，质量M=8kg的小车放在水平光滑的平面上，在小车左端加一水平推力F=8N，当小车向右运动的速度达到1.5m/s时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计，质量为m=2kg的小物块，物块与小车间的动摩擦因数μ=0.2，小车足够长(取g=l0m/s2)。求：（1）小物块放后，小物块及小车的加速度大小各为多大？（2）经多长时间两者达到相同的速度？（3）从小物块放上小车开始，经过t=1.5s小物块通过的位移大小为多少？参考答案：（1）物块的加速度小车的加速度：（2）由：

得：t=1s

（3）在开始1s内小物块的位移：最大速度：在接下来的0.5s物块与小车相对静止，一起做加速运动且加速度:这0.5s内的位移:

通过的总位移17.如图所示为一滑草场某条滑道的侧面图，由高均为h、与水平面倾角分别为45°和37°的两段直滑道组成．一辆滑草车由静止开始从上滑道顶端处滑下，不计车在滑道交接处的能量损失．已知滑草车与上、下滑道草地之间的动摩擦因数μ，重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8，计算结果请用h和g表示．求：（1）滑草车在下段滑道上运动的加速度；（2）滑草车在整个运动过程中最大速度的大小；（3）请通过计算来判断滑草车能否到达下段滑道的最底端．参考答案：解：（1）根据牛顿第二定律F合=ma得：滑草车在下段滑道上有：mgsin37°﹣μmgcos37°=ma解得：a=﹣g（负号表示滑草车在下坡道上做减速运动）（2）滑草车通过第一段滑道末端时速度最大由动能定理得：mgh﹣μmgcos45°?=解得最大速度vm=（3）根据动能定理W合=△Ek得：对全过程：2mgh﹣μmgcos45°?﹣μmgcos37°?=mv2解得：v=0说明滑草车刚好到达下段滑道的最底端答：（1）滑草车在下段滑道上运动的加速度是﹣g；（2）滑草车在整个运动过程中最大速度的大小是；（3）滑草车刚好能到达下段滑道的最底端．【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．【分析】（1）滑草车在下段滑道上运动的加速度由牛顿第二定律求出．（2）滑草车通过第一段滑道末端时速度最大，由动能定理求最大速度．（3）对全过程，运用动能定理求出滑草车到达下段滑道的最底端的速度，即可判断．18.如图所示，A、B两木块靠在一起放于光滑的水平面上，A、B的质量分别为=2.0kg,=1.5kg。一个质量为=0.5kg的小铁块C以v0=8m/s的速度滑到木块A上，离开木块A后最终与木块B一起匀速运动．若木块A在铁块C滑离后的速度为vA=0.8m/