陕西省西安市第九十八中学高三物理期末试题含解析

陕西省西安市第九十八中学高三物理期末试题含解析一、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1.一小船船头垂直对岸（y轴正方向）以相对静水恒定速度过河，水流速度方向x轴正方向，运动轨迹如图，下列关于水流速率判断正确的是()A．河中各处水流速率处处相同B．离两边河岸越远水流速率越大C．沿y正方向水流速率越来越小D．沿y正方向水流速率越来越大参考答案：B2.竖直墙面光滑且绝缘，地面粗糙也绝缘，小球A、B带有同种电荷，用指向墙面的水平力F作用于小球B，两球分别静止在竖直墙面和水平地面上，如图所示，若将小球B向左推动少许，当两球重新达到平衡时，作用于B的水平力仍为F，与原来的平衡状态相比较

A．地面对B球摩擦力变大

B．地面对B球支持力不变

C．竖直墙面对小球A的弹力变大

D．A、B两球之间的距离变大参考答案：BD3.（选修3-3）（3分）以下说法正确的是

。A．两个分子甲和乙相距较远(此时它们之间的作用力可以忽略)，设甲固定不动，乙逐渐向甲靠近，直到不能再靠近，在整个移动过程中分子力先增大后减小，分子势能先减小后增大B．晶体熔化过程中，吸收的热量全部用来破坏空间点阵，增加分子势能，而分子平均动能却保持不变，所以晶体有固定的熔点C．凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性，在热传递中，热量只能从高温物体传递给低温物体，而不能从低温物体传递给高温物体D．控制液面上方饱和汽的体积不变，升高温度，则达到动态平衡后该饱和汽的质量增大，密度增大，压强也增大参考答案：

答案：BD（3分）（错选得0分，漏选得2分）4.如图所示,重力G=20N的物体，在动摩擦因数为0.1的水平面上向左运动，同时受到大小为10N的，方向向右的水平力F的作用，则物体所受摩擦力大小和方向是：（

）A．2N，水平向左

B．2N，水平向右C．10N，水平向左

D．12N，水平向右参考答案：B5.在粗糙绝缘的斜面上A处固定一点电荷甲，在其左下方B点无初速度释放带电小物块乙，小物块乙沿斜面运动到C点静止．从B到C的过程中，乙带电量始终保持不变，下列说法正确的是A．甲、乙一定带异种电荷B．小物块的电势能一定减少C．小物块机械能的损失一定大于克服摩擦力做的功D．B点的电势一定高于C点的电势参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某同学采用—1/4圆弧轨道做平抛运动实验，其部分实验装置示意图如图甲所示。实验中，通过调整使出口末端B的切线水平后，让小球从圆弧顶端的A点由静止释放。图乙是小球做平抛运动的闪光照片，照片中的每个正方形小格的边长代表的实际长度为4.85cm。已知闪光频率是10Hz。则根据上述的信息可知：小球到达轨道最低点B时的速度大小vB＝

m/s，小球在D点时的竖直速度大小vDy=

m/s，当地的重力加速度g＝

m/s2。参考答案：7.某同学设计了如图1所示的实验电路测量电压表的内阻和电阻丝的电阻，实验室提供的器材有：两节干电池、电阻箱R0、粗细均匀的电阻丝、与电阻丝接触良好的滑动触头P、开关、灵敏电流计（灵敏电流计的零刻度在表盘正中央）、待测电压表、导线。他进行了下列实验操作：（1）按原理图1将如图2所示的实物图连接成完整电路，请你帮他完成实物连线_______；（2）先将电阻箱的阻值调至最大，将滑动触头P移至电阻丝的正中间位置；（3）闭合开关K，将电阻箱的阻值逐渐减小，当电阻箱的阻值为R0时，灵敏电流计示数为0，可知电压表内阻RV＝_________；（4）将电阻箱的阻值调至0，将cd导线断开，然后将滑动触头P移至最左端。此时电压表的示数为U，灵敏电流计的示数为I，则电阻丝的电阻为_____________，测得的电阻值______________（填“偏大”“偏小”或“准确”）。参考答案：

(1).电路连线如图:

(2).R0

(3).

(4).偏大【详解】（1）电路连线如图：（3）灵敏电流计的示数为0时，说明电压表和电阻箱分压之比与电阻丝右边和左边电阻分压相等，故；（4）将电阻箱的阻值调至0，将cd导线断开，将滑动触头P移至最左端后，电阻丝的全部电阻与灵敏电流计串联，电压表测量的是灵敏电流计和电阻丝的总电压，电阻丝电阻的测量值，因为采用了内接法，，故电阻的测量值偏大。8.（4分）如图所示当绳和杆之间的夹角为θ时A沿杆下滑的速度是V、此时B的速度是_________（用V和θ表示）；B是_________（加速或减速）。参考答案：减速9.图甲为某一小灯泡的U－I图线，现将两个这样的小灯泡并联后再与一个4Ω的定值电阻R串联，接在内阻为1Ω、电动势为5V的电源两端，如图乙所示。则通过每盏小灯泡的电流强度为________A，此时每盏小灯泡的电功率为________W。

参考答案：0.3

0.6 10.如图所示，倾角为的光滑斜面上，有一长为L，质量力m的通电导线，导线中的电流强度为I，电流方向垂直纸面向外。在图中加一匀强磁场，可使导线平衡，最小的磁感应强度B大小为

方向

。参考答案：11.一束光由空气射入某种介质中，当入射光线与界面间的夹角为30°时，折射光线与反射光线恰好垂直，这种介质的折射率为

，已知光在真空中传播的速度为c=3×108m/s，这束光在此介质中传播的速度为

m/s。参考答案：

12.激光在真空中传播速度为c，进入某种均匀介质时，传播速度变为真空中的，则激光在此均匀介质中的波长变为在真空中波长的__________倍；某激光光源的发光功率为P，该激光进入上述介质时由于反射，入射能量减少了10%，该激光在这种介质中形成的光束横截面积为S，若已知单个光子能量为E0，则在垂直于光束传播方向的截面内，单位时间内通过单位面积的光子个数为__________。

参考答案：，

13.在β衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出．中微子的性质十分特别，因此在实验中很难探测。1953年，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用中微子与水中11H的核反应，间接地证实了中微子的存在．（1）中微子与水中的11H发生核反应，产生中子(01n)和正电子(＋10e)，即中微子＋11H―→01n＋＋10e

可以判定，中微子的质量数和电荷数分别是________．（3分）(填写选项前的字母)A．0和0

B．0和1C．1和0

D．1和1（2）上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体后，可以转变为两个光子(γ)，即

＋10e＋－10e―→2γ.

已知正电子和电子的质量都为9.1×10－31kg，反应中产生的每个光子的能量约为____

____J．（4分）

普朗克常量为h=6.63×10－34J·s

1u质量对应的能量为931.5MeV参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学设计了一个实验：将一个量程为0~3V的电压表改装成量程为0~9V的电压表，并测量电阻R0（阻值约为3Ω）的阻值。由此他设计出如图甲所示的电路进行改装和测量。可供选择的器材有：A．电源（电动势约为10V，内阻为2Ω）B．电压表（量程为0~3V，内阻约10kΩ）C．电流表（量程为0~2A，内阻忽略不计）D．电阻箱（阻值范围0~9999Ω，额定功率小于10W）E．电阻箱（阻值范围0~99990Ω，额定功率小于10W）F．滑动变阻器（最大阻值为10Ω，额定电流为3A）G．滑动变阻器（最大阻值为2kΩ，额定电流为0.2A）H．定值电阻R0（阻值约为3Ω）（1）该同学设计出如下步骤进行电表改装，并进行相关测量，以下是该实验的操作过程：a．连接好电路并把滑动变阻器R1的滑片移至最右端，把电阻箱R2阻值调到零b．闭合电键，把滑动变阻器滑片调到适当位置，使电压表读数为3Vc．把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为____________V，然后不再改变电阻箱值，即得量程为9V的电压表。d．改变滑动变阻器的阻值，记录多组电压表和电流表的示数U和I。（2）上述实验电阻箱应选__________（填所选器材前的字母），滑动变阻器应选_____________（填所选器材前的字母）。（3）用步骤d中测得的多组数据作出U-I图像如图乙所示，由图像可知R0的阻值为______Ω（结果保留两位有效数字）参考答案：

(1).1.0

(2).E

(3).F

(4).2.8（1）d.因电压表的量程为3V,步骤b中电压表读数为3V,则当滑动变阻器的滑片位置不动，把电阻箱阻值调到适当值，则电阻箱和电压表两端电压之和为3V,为使电压表的量程改为9V,则当电阻箱和电压表两端电压之和为3V时,电压表读数应该为1V。（2）以上分析可知，电阻箱的阻值应该是电压表内阻的2倍，则应该选E；滑动变阻器应该选择阻值较小的，这样当调节电阻箱时可认为滑动变阻器两端的电压近似不变；（3）图像中当电压表读数为2.9V时，相当于路端电压为2.9×3V，则根据图像可知15.（６分）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均匀，后面部分点迹疏密均匀，回答下列问题：（1）本实验观察发现纸带前面部分点迹疏密不均匀，后面部分点迹疏密均匀，这是因为：（

）A.小车前面做变加速运动，后面做匀加速运动B.小车前面做匀加速运动，后面做匀速运动C.小车前面做匀加速运动，后面做变加速运动D.小车前面做变加速运动，后面做匀速运动（2）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—V图线是一条过坐标原点

。（3）在本实验中你认为影响实验效果的可能原因是_________________________．(只要回答出一种原因即可)参考答案：１）D（２分）2)抛物线

（２分）3)可能原因是:橡皮筋粗细不均匀，或木板倾斜不够,或太过倾斜等．（２分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.最近某报报道徐州到南京的省道上，有一辆汽车和自行车追尾相撞事件，情况是这样的：当时汽车正以v0=10m/s速度向前行使，司机发现正前方60m处有一以v=4m/s的速度与汽车同方向匀速行驶的自行车，司机以a=0.25m/s2的加速度开始刹车，经过40s停下；请你判断一下停下前是否发生车祸？此新闻是真是假．某同学解法如下：参考答案：解：在40s内汽车前进的位移为：s1=v0t+at2=200m…①40s内自行车前进的位移：s2=vt=160m…②两车发生车祸的条件是S1＞S2+60m由①②得出S1﹣S2=40m＜60m所以该同学从中得出不可能发生车祸．由此判断此新闻是假的．你认为该同学判断是否正确，请通过计算分析．

考点：匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系．专题：直线运动规律专题．分析：该同学判断不正确，理由是对能否发生车祸的临界条件把握不够，汽车速度大于自行车速度，判断是否发生车祸的临界条件是汽车速度减小至与自行车速度相同时，看位移是否满足汽车位移大于自行车位移与两车距离之和，而不是以汽车速度减至为0为判断依据．解答：解：该同学判断不正确，正确的做法应该是：根据速度位移关系知，汽车速度减至与自行车速度一致时汽车的位移此过程中经历的时间t=所以此过程中自行车的位移s2=4×24m=96m由于发生车祸的临界条件是：s1＞s2+60因为168m＞96+60m所以会发生车祸．答：该同学判断不正确，会发生车祸．点评：解决本题的关键是对于相遇临界条件的把握，当汽车速度减小至比自行车速度还小时，肯定不会发生车祸，真正的临界条件是两车速度相等时是否发生车祸是关键．17.如图所示，细绳OA长30cm，O端与质量m=lkg的重物相连，A端与轻质圆环（重力不计）相连，圆环套在水平棒上可以滑动；定滑轮固定在距离圆环50cm的B处，跨过定滑轮的细绳，两端分别与重物m、重物G相连，若两条细绳间的夹角，圆环恰好没有滑动，不计滑轮大小，整个系统处于静止状态，滑动摩擦力等于最大静摩擦力．求：（1）圆环与棒间的动摩擦因数；

（2）重物G的质量M参考答案：0.75

0.5Kg18.2018年，人类历史上第一架由离子引擎推动的飞机诞生，这种引擎不需要燃料，也无污染物排放。引擎获得推力的原理如图所示，进入电离室的气体被电离成正离子，而后飘入电极、之间的匀强电场（初速度忽略不计），、间电压为，使正离子加速形成离子束，在加速过程中引擎获得恒定的推力。单位时间内飘入的正离子数目为定值，离子质量为，电荷量为，期中是正整数，是元电荷。（1）若引擎获得推力为，求单位时间内飘入、间的正离子数目为多少；（2）加速正离子束所消耗的功率不同时，引擎获得的推力也不同，试推导的表达式；（3）为提高能量的转换效率，要使尽量大，请