广东省汕头市青山中学高三物理期末试卷含解析

广东省汕头市青山中学高三物理期末试卷含解析一、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.如图所示，光滑的水平桌面放在方向竖直向下的匀强磁场中，桌面上平放着一根一端开口、内壁光滑的试管，试管底部有一带电小球．在水平拉力F作用下，试管向右匀速运动，带电小球能从试管口处飞出，关于带电小球及其在离开试管前的运动，下列说法中正确的是(

)A．小球带负电B．小球运动的轨迹是抛物线C．洛伦兹力对小球做正功D．维持试管匀速运动的拉力F应逐渐增大参考答案：BD2.如图所示，甲、乙两个带等量异种电荷而质量不同的带电粒子，以相同的速率经小孔P垂直磁场边界MN，进入方向垂直纸面向外的匀强磁场，在磁场中做匀速圆周运动，并垂直磁场边界MN射出磁场，运动轨迹如图中虚线所示.不计粒子所受重力及空气阻力，下列说法正确的是（

）A．甲带负电荷，乙带正电荷B．甲的质量大于乙的质量C．洛伦兹力对甲做正功D．甲在磁场中运动的时间等于乙在磁场中运动的时间参考答案：B带电粒子在匀强磁场中受洛伦兹力，根据左手定则，甲带正电荷，乙带负电荷。A选项错误。带电粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力充当向心力，洛伦兹力不做功。所以C选项错误。由，得，。因为，所以，。所以B选项正确，D选项错误。3.作用在物体上同一点的两个大小不变的力，当其夹角由00逐渐增

大到1800的过程中，合力的大小将（

）A、先增大后减小

B、先减小后增大

C、逐渐增大

D逐渐减小参考答案：D4.（多选）如图所示为甲、乙两质点在同一直线上运动的x﹣t图象，其中，乙质点做初速度为零的匀加速直线运动，下列说法正确的是（）A．在2秒之前总是乙追甲B．在2秒内甲的位移比乙的位移大C．在1秒时两质点的距离最大D．质点乙在2秒时的速度大于4m/s参考答案：考点：匀变速直线运动的图像．专题：运动学中的图像专题．分析：在位移﹣时间图象中，倾斜的直线表示物体做匀速直线运动，斜率表示速度；图象的交点表示位移相等，平均速度等于位移除以时间．解答：解：A、据图可知，在2秒之前，乙的位移一直小于甲的位移，故总是乙追甲，故A正确；B、读图，得2秒时，甲乙的位移均为4m，两者相等，故B错误；C、甲乙两者距离最大时，为两者速度相等时，甲做匀速直线运动，乙做匀加速直线运动，在2秒时位移均为s=4m，设甲的速度为v0，乙的加速度为a，则对于甲：s=v0t=v0×2=4m，得甲的速度：v0=2m/s；对于乙：，得乙的加速度：a=2m/s2；故两者距离最大时：v0=at1=2×t1=2m/s，解得两者距离最大时，t1=1s，故C正确；D、质点乙在2秒时的速度：v2=at2=2×2=4m/s，故D错误；故选：AC．点评：要求同学们能根据图象读出有用信息，难度不大，属于基础题．5.（多选）一汽车在路面情况相同的公路上直线行驶，下面关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论，正确的是A.车速越大，它的惯性越大 B.质量越大，它的惯性越大C.车速越大，刹车后滑行的路程越长D.车速越大，刹车后滑行的路程越长，所以惯性越大参考答案：BC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.有两个大小相等的力F1和F2，当它们的夹角为90°时，合力为F，则当它们的夹角为120°时，合力的大小为_____________。参考答案：7.(4分)请将右面三位科学家的姓名按历史年代先后顺序排列：

、

、

。任选其中二位科学家，简要写出他们在物理学上的主要贡献各一项：

，

。参考答案：答案：伽利略，牛顿，爱因斯坦。伽利略：望远镜的早期发明，将实验方法引进物理学等；牛顿：发现运动定律，万有引力定律等；爱因斯坦：光电效应，相对论等。8.质量为的小球在距地面高为处以某一初速度水平抛出，落地时速度方向与水平方向之间的夹角为。则小球落地时速度大小为

，小球落地时重力的功率为

。（不计空气阻力，重力加速度）参考答案：5

(2分)

40

(2分)（1）由平抛运动的规律可得，下落时间，落地瞬间竖直方向的分速度，落地时的实际速度，落地时重力的功率为，代入题给数据即可得答案。9.（6分）木块A、B分别重50N和60N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25，夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm，弹簧的劲度系数为400N/m，系统置于水平地面上静止不动，现用F=1N的水平拉力作用在木块B上，如图所示，力F的作用后木块A所受摩擦力大小是

N，木块B所受摩擦力大小是

N。参考答案：

8

910.A．质量为M的物块静止在光滑水平桌面上，质量为m的子弹以水平速度v0射入物块后，以水平速度2v0/3射出。则物块的速度为＿＿＿＿，此过程中损失的机械能为＿＿＿＿。参考答案：

mv02-m2v02。由动量守恒定律，mv0=m·2v0/3+Mv，解得v=.由能量守恒定律，此过程中损失的机械能为△E=mv02-m·(2v0/3)2+Mv2=mv02-m2v02。11.在“用打点计时器测速度”的实验中，某同学在打出的纸带上选取了A、B、C三个计数点，如图所示，A、B两点间的时间间隔为

▲

s。现用刻度尺量得AB＝3.90cm，AC＝10.20cm，则纸带经过B、C两点间的平均速度大小为

▲

m/s。参考答案：12.（1）为研究某一电学元件的导电规律，将该元件两端的电压、元件中的电流及通电时间记录在下表中，通过分析表中数据可以判断出该元件所用的材料是

（填“金属”或“半导体”）。通电时间t/s51015202530电压

u/v0.400.621.021.261.521.64电流

i/mA0.200.430.811.822.813.22

(2)如图甲是某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图象，图中R0表示0℃时的电阻，k表示图线的斜率．若用该电阻与电池（电动势E、内阻r）、电流表A（内阻Rg）、滑动变阻器R′串联起来，连接成如图乙所示的电路，用该电阻做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”．使用“金属电阻温度计”前，先要把电流表的刻度值改为相应的温度刻度值，若温度t1＜t2，则t1的刻度应在t2的

侧（填“左”或“右”）；在标识“金属电阻温度计”的温度刻度时，需要弄清所测温度和电流的对应关系．请用E、R0、k等物理量表示所测温度t与电流I的关系式t＝

。参考答案：①,由表中数据U、I比值随温度升高而明显减小，可知元件所用材料为半导体。②温度t1<t2金属温度升高电阻增大，电流计电流值减小，可知t1刻度应在t2的右侧。③由甲可知

由电路图闭合电路欧姆定律得：整理得

t=13.(4分)用200N的拉力将地面上的一个质量为10kg的物体提升10m（重力加速度g取10m/s2，空气阻力忽略不计），物体被提高后具有的势能为

，物体被提高后具有的动能为

．参考答案：答案：103J，103J三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（2014?宿迁三模）学校科技节上，同学发明了一个用弹簧枪击打目标的装置，原理如图甲，AC段是水平放置的同一木板；CD段是竖直放置的光滑半圆弧轨道，圆心为O，半径R=0.2m；MN是与O点处在同一水平面的平台；弹簧的左端固定，右端放一可视为质点、质量m=0.05kg的弹珠P，它紧贴在弹簧的原长处B点；对弹珠P施加一水平外力F，缓慢压缩弹簧，在这一过程中，所用外力F与弹簧压缩量x的关系如图乙所示．已知BC段长L=1.2m，EO间的距离s=0.8m．计算时g取10m/s2，滑动摩擦力等于最大静摩擦力．压缩弹簧释放弹珠P后，求：（1）弹珠P通过D点时的最小速度vD；（2）弹珠P能准确击中平台MN上的目标E点，它通过C点时的速度vc；（3）当缓慢压缩弹簧到压缩量为x0时所用的外力为8.3N，释放后弹珠P能准确击中平台MN上的目标E点，求压缩量x0．参考答案：（1）弹珠P通过D点时的最小速度为；（2）通过C点时的速度为m/s；（3）压缩量为0.18m．考点： 动能定理的应用；机械能守恒定律．专题： 动能定理的应用专题．分析： （1）根据D点所受弹力为零，通过牛顿第二定律求出D点的最小速度；（2）根据平抛运动的规律求出D点的速度，通过机械能守恒定律求出通过C点的速度．（3）当外力为0.1N时，压缩量为零，知摩擦力大小为0.1N，对B的压缩位置到C点的过程运用动能定理求出弹簧的压缩量．解答： 解：（1）当弹珠做圆周运动到D点且只受重力时速度最小，根据牛顿第二定律有：mg=解得．v==m/s（2）弹珠从D点到E点做平抛运动，设此时它通过D点的速度为v，则s=vtR=gt从C点到D点，弹珠机械能守恒，有：联立解得v=代入数据得，V=2m/s（3）由图乙知弹珠受到的摩擦力f=0.1N，根据动能定理得，且F1=0.1N，F2=8.3N．得x=代入数据解得x0=0.18m．答：（1）弹珠P通过D点时的最小速度为；（2）通过C点时的速度为m/s；（3）压缩量为0.18m．点评： 本题考查了动能定理、机械能守恒定律、牛顿第二定律的综合，涉及到圆周运动和平抛运动，知道圆周运动向心力的来源，以及平抛运动在竖直方向和水平方向上的运动规律是解决本题的关键．15.

（选修3-3）（4分）估算标准状态下理想气体分子间的距离（写出必要的解题过程和说明,结果保留两位有效数字）参考答案：解析：在标准状态下，1mol气体的体积为V=22.4L=2.24×10-2m3

一个分子平均占有的体积V0=V/NA

分子间的平均距离d=V01/3=3.3×10-9m四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图甲所示，在直角坐标系0≤x≤L区域内有沿y轴正方向的匀强电场，场强大小E=，右侧有一个以点（3L，0）为中心、边长为2L的正方形区域，其边界ab与x轴平行，正方形区域与x轴的交点分别为M、N．现有一质量为m，带电量为e的电子，从y轴上的A点以速度v0沿x轴正方向射入电场，飞出电场后从M点进入正方形区域．（1）求电子进入正方形磁场区域时的速度v；（2）在正方形区域加垂直纸面向里的匀强磁场B，使电子从正方形区域边界点d点射出，则B的大小为多少；（3）若当电子到达M点时，在正方形区域加如图乙所示周期性变化的磁场（以垂直于纸面向外为磁场正方向），最后电子运动一段时间后从N点飞出，速度方向与电子进入磁场时的速度方向相同，求正方形磁场区域磁感应强度B0的大小、磁场变化周期T各应满足的表达式．参考答案：解：（1）电子在电场中作类平抛运动，射出电场时，如图1所示．电子在电场中的时间：t=所以：v==与x轴正方向的夹角：=，θ=30°（2）由几何关系电子的半径R1=由牛顿第二定律：联立⑤⑥得：（3）在磁场变化的半个周期内粒子的偏转角为60°（如图2），所以，在磁场变化的半个周期内，粒子在x轴方向上的位移恰好等于R．粒子到达N点而且速度符合要求的空间条件是：2nR=2L电子在磁场作圆周运动的轨道半径）解得（n=1、2、3…）若粒子在磁场变化的半个周期恰好转过圆周，同时MN间运动时间是磁场变化周期的整数倍时，可使粒子到达N点并且速度满足题设要求．应满足的时间条件：又代入T的表达式得：T=（n=1、2、3…）答：（1）电子进入正方形磁场区域时的速度v为，方向与水平方向成30°斜向下；（2）B的大小为；（3）正方形磁场区域磁感应强度B0的大小为（n=1、2、3…），磁场变化周期T为（n=1、2、3…）．17.如图所示，一绝缘轻质三角框架OAB可在竖直面内绕O点自由转动，∠OAB为直角，OA边长1m，OB边长2m。A、B两端分别固定质量为0.4kg和1.0kg的两个小球，其中B球带正电，电荷量1×10-6C，图中正方形虚线框内存在水平向右的匀强电场，虚线框边长为2m，上边界和O点齐平。起初，AB边在外力作用下处于水平位置且保持静止。设图中O点处电势能和重力势能均为零。若场强为2×106N/C，求图示位置A、B两球的重力势能和电势能之和；若场强为2×106N/C，求撤去外力后杆OA转过30°时A球的速度大小；撤去外力后，要使B球不离开电场区域，则场强大小须满足什么条件？参考答案：（1）设图中O点处电势能和重力势能均为零A球仅有重力势能：EPA=—mAgLOA=—0.4×10×1=—4J……（1分）B球既有重力势能又有电势能：EPB=—mBgLOA=—1×10×1=—10J……（1分）

EPB’=—qELAB=—1×10-6×2×106×=—2J……（1分）A、B球的总势能：EP=EPA+EPB+EPB’=—4+（—10）+（—2）=（—14—2）J=—17.46J（近似值）……（1分）（2）对A、B球用动能定理：……（1分）……（1分）

将数据代入上述两式后解得vA=1.56m/s（近似值）……（2分）情况①：B球恰运动至电场左侧边界时，场强最小……（1分）……（1分）代入数据得：Emin=4.62×106N/C……（1分）情况②：B球恰运动