黑龙江省哈尔滨市杜家中学高三物理下学期期末试题含解析

黑龙江省哈尔滨市杜家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）A、B两块正对的金属板竖直放置，在金属板A的内侧表面系一绝缘细线，细线下端系一带电小球（可视为点电荷）。两块金属板接在如图所示的电路中，电路中的R1为光敏电阻（其阻值随所受光照强度的增大而减小），R2为滑动变阻器，R3为定值电阻。当R2的滑片P在中间时闭合电键S，此时电流表和电压表的示数分别为I和U，带电小球静止时绝缘细线与金属板A的夹角为θ。电源电动势E和内阻r一定，下列说法中正确的是（

）

A.若将R2的滑动触头P向a端移动，则θ变小B.若将R2的滑动触头P向b端移动，则I减小，U减小C.保持滑动触头P不动，用较强的光照射R1，则小球重新达到稳定后θ变小D.保持滑动触头P不动，用较强的光照射R1，则U变化量的绝对值与I变化量的绝对值的比值不变参考答案：CD2.横截面为直角三角形的两个相同斜面如图紧靠在一起，固定在水平面上，它们的竖直边长都是底边长的一半。小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右平抛，最后落在斜面上。其中有三次的落点分别是a、b、c。下列判断正确的是（

）A．图中三小球比较，落在a的小球飞行时间最短B．图中三小球比较，落在c的小球飞行过程速度变化最大C．图中三小球比较，落在a的小球飞行过程速度变化最快D．无论小球抛出时初速度多大，落到两个斜面上的瞬时速度都不可能与斜面垂直参考答案：D3.如图所示，固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量分别为+Q和﹣Q，A、B相距为2d．MN是竖直放置的光滑绝缘细杆，另有一个穿过细杆的带电小球p，其质量为m、电荷量为+q（可视为点电荷，不影响电场的分布），现将小球p从与点电荷A等高的C处由静止开始释放，小球p向下运动到距C点距离为d的O点时，速度为v，已知MN与AB之间的距离为d，静电力常量为k，重力加速度为g．求：（1）C、O间的电势差UCO；（2）小球p在O点时的加速度；（3）小球p经过与点电荷B等高的D点时的速度．参考答案：考点：电势差与电场强度的关系；动能定理．专题：电场力与电势的性质专题．分析：（1）对C到O段运用动能定理，求出C、O间的电势差，再求出C、D间的电势差UCO．（2）由点电荷的场强公式结合平行四边形定则求解（3）由电场的对称性知，UOD=UCO，小球从O到D由动能定理求解解答：解：（1）小球p由C运动到O时，由动能定理得：mgd+qUCO=mv2﹣0，解得：UCO=；（2）小球p经过O点时受力如图：由库仑定律得：F1=F2=k，它们的合力为：F=F1cos45°+F2cos45°=，所以p在O点处的加速度：a==+g，方向竖直向下；（3）由电场特点可知，在C、D间电场的分布是对称的．即小球p由C运动到O与由O运动到D的过程中合外力做的功是相等的，由动能定理得：W合=mv﹣0=2×mv2，解得：vD=v；答：（1）C、O间的电势差UCO为；（2）小球p在O点时的加速度为：+g，方向竖直向下；（3）小球p经过与点电荷B等高的D点时的速度为v．点评：本题关键要正确分析小球的受力情况，运用牛顿第二定律、动能定理处理力电综合问题，分析要知道O点的场强实际上是两点电荷在O点产生场强的合场强，等量异种电荷的电场具有对称性．4.物体在万有引力场中具有的势能叫做引力势能。若取两物体相距无穷远时的引力势能为零，一个质量为m0的质点到质量为M0的引力源中心的距离为r0时，其万有引力势能（式中G为引力常数）。一颗质量为m的人造地球卫星以半径为r1的圆形轨道环绕地球匀速飞行，已知地球的质量为M，要使此卫星绕地球做匀速圆周运动的轨道半径增大为r2，则卫星上的发动机所消耗的最小能量为：（假设卫星的质量始终不变，不计空气阻力及其它星体的影响）：A．

B．C．

D．参考答案：A根据万有引力提供向心力由：G=m，解得EK1=mv12=．G=m，解得EK2=mv22=．则动能的减小量为△EK=-．引力势能的增加量△EP=--(-)=-,根据能量守恒定律，发动机消耗的最小能量E=△EP-△EK=．故选A．5.一物体自t=0时开始做直线运动，其速度图线如图所示。下列选项正确的是（

）A在0～6s内，物体离出发点最远为30m

B在0～6s内，物体经过的路程为40mC.在0～4s内，物体的平均速率为7.5m/sD.5～6s内，物体所受的合外力做负功参考答案：BC由速度时间图象可知，0-5s，物体向正向运动，5-6s向负向运动，故5s末离出发点最远，由面积法求出0-5s的位移s1=35m，5-6s的位移s2=-5m，总路程为：40m，故A错误、B正确；由面积法求出0-4s的位移s=30m，平度速度为：v=7.5m/s

故C正确；由图象知5～6s过程物体做反向的匀加速运动，合力和位移同向，合力做正功，故D错误．故选BC．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s．试回答下列问题：①写出x=0.5m处的质点做简谐运动的表达式：

cm；②x=0.5m处质点在0～5.5s内通过的路程为

cm．参考答案：①y＝5cos2πt(2分)110cm7.如图所示电路中，电源电动势E＝10V，内电阻r＝4Ω，定值电阻R1＝6Ω，R2=10Ω,R3是滑动变阻器且最大阻值为30Ω,在滑动变阻器的滑动头上下移动过程中。电压表的最大读数为_______V，电源的最大输出功率为

W。参考答案：8.首先发现电流周围存在磁场的是丹麦物理学家________，他把一根水平放置的导线沿南北方向放在小磁针的上方，当给导线通以由南向北的电流时，发现小磁针的N极将向______方向偏转。发现电磁感应现象的科学家是

。参考答案：奥斯特，西，法拉第9.空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对气缸中的气体做功为2.0×105J，同时气体的内能增加了1.5×l05J．试问：此压缩过程中，气体

(填“吸收”或“放出”)的热量等于

J．参考答案：放出；

5×104；10.实验中,如图所示为一次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔T=0.1s.根据纸带可判定小车做_______运动.根据纸带计算各点瞬时速度:_____m/s_____m/s参考答案：（(1)匀加速

(2)3.90

2.6411.如图所示，在带电量为Q的点电荷B的电场中，质量为m、带电量为q的负点电荷A仅在电场力作用下以速度v绕B沿顺时针方向作匀速圆周运动，则B带_____（选填“正”或“负”）电，电荷A作圆周运动的半径r=__________。（静电力常量为k）参考答案：答案：正，12.一物体做初速度为零的匀加速直线运动，若从开始运动起，物体分别通过连续三段位移的时间之比是2：1：3，则这三段位移的大小之比为

；若从开始运动起，物体分别通过连续三段位移之比是1：2：3，则通过这三段位移的时间之比为

。参考答案：4:5:27

1：(－1)：(－)

4:5:27

1：(－1)：(－)

13.(1)某同学在研究“对不同物体做相同功情况下，物体质量与速度的关系”时，提出了以下四种猜想：A．

B．C．

D．为验证猜想的正确性，该同学用如图所示的装置进行实验：将长木板平放在水平桌面上，木块固定在长木板一端，打点计时器固定在木块上，木块右侧固定一轻弹簧，用连接纸带的小车压缩弹簧至长木板的虚线处由静止释放，打点计时器在纸带上打下一系列点，选取点迹均匀的一部分纸带，计算出小车匀速运动的速度v1，测出小车的质量m1，然后在小车上加砝码，再次压缩弹簧至木板虚线处由静止释放小车，计算出小车和砝码匀速运动的速度v2，测出小车和砝码的总质量m2，再在小车上加砝码，重复以上操作，分别测出v2、m3……vn、mn。①每次实验中，都将小车“压缩弹簧至长木板的虚线处由静止释放”，目的是

；若要消除每次实验中小车和纸带受到的阻力对小车运动的影响，应进行的实验操作是

。②实验采集的五组数据如下表：由表格数据直观判断，明显不正确的两个猜想是A、B、C、D中的

；若对某个猜想进行数据处理并作图，画出了如图所示的图象，则图中的横坐标应是

；③通过实验，你能得到的结论是

．(2)欧姆表的内电路可以等效为一个电源，等效电源的电动势为欧姆表内电池的电动势，等效电源的内阻等于欧姆表表盘的中间刻度值乘以欧姆挡的倍率．现用一表盘中间刻度值为“15”的欧姆表，一个内阻约几十千欧、量程为10V的电压表，来测量该电压表的内阻和欧姆表内电池的电动势．①将以下实验步骤补充完整：a．将欧姆挡的选择开关拨至倍率

挡；b．将红、黑表笔短接凋零；c．选用甲、乙两图中的

图方式连成电路并测量读数．②实验中欧姆表和电压表指针偏转情况如图所示，则电压表内阻为

kΩ，欧姆表内电池的电动势为

V．参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.甲、乙两位同学要测量一未知电阻Rx的阻值（阻值约1kΩ），实验室提供的器材如下：A．待测电阻Rx

B．电源E：电动势约为3VC．电流表A1：量程为5mA，内阻r1不超过10ΩD．电流表A2：量程为1mA，内阻r2为50ΩE．滑动变阻器R：最大阻值为50Ω

F．电阻箱：阻值0~9999.9ΩG．开关、导线若干（1）由于没有电压表，甲同学利用电流表A2和电阻箱改装成一个量程为3V的电压表，则电流表A2应与电阻箱

▲

（填“串联”或“并联”），电阻箱的阻值应为

▲

Ω．用表示A2改装后的电压表，在测量Rx的以下实验电路中误差较小的是

▲

．

A

B

C

D（2）为测量电阻Rx，乙同学设计了如下电路，实验中只要保持滑动变阻器的滑片P位置固定，无论怎样调节电阻箱，分压电路的输出电压变化都很小．他的操作步骤如下：A．将滑动变阻器的滑片P放在最左端，闭合开关S；B．将电阻箱的阻值调节到零，调节滑动变阻器，使电流表A2的指针达到满偏；C．保持滑动变阻器的滑片不动，调节电阻箱，使电流表的指针达到半偏；D．读出电阻箱的示数，记为R0；E．断开开关，整理器材．请你根据已知量与测量量，写出待测电阻Rx的表达式

▲

．该测量值与真实值相比___

▲

（填“偏大”或“偏小”）．参考答案：1）串联

2950

B

(每空2分)（2）

偏大

15.在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器接在电压为E，频率为f的交流电源上，在实验中打下一条理想纸带，如图所示，选取纸带上打出的连续5个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点的距离为S0，点AC间的距离为S1，点CE间的距离为S2，已知重锤的质量为m，当地的重力加速度为g，则①从起始点O到打下C点的过程中，重锤重力势能的减少量为:△EP=

，

重锤动能的增加量为:△EK

。②根据题中提供的S1和S2，可求出重锤实际下落的加速度a=

，它和当地的重力加速度g进行比较，则a

g(填大于，等于，小于)。参考答案：①重锤下落的高度为(s0+s1)，重力势能的减少量为mg(s0+s1)。C点的速度为：打C点时重锤的动能为：②重锤下落的加速度，由于存在摩擦和空气阻力，这个加速度小于重力加速度。

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示为半径R=0.50m的四分之一圆弧轨道，底端距水平地面的高度h=0.45m。一质量m=1.0kg的小滑块从圆弧轨道顶端A由静止释放，到达轨道底端B点的速度v=2.0m/s。忽略空气的阻力。取g=10m/s2。求：（1）小滑块在圆弧轨道底端B点受到的支持力大小FN；（2）小滑块由A到B的过程中，克服摩擦力所做的功W；（3）小滑块落地点与B点的水平距离x。参考答案：（1）根据牛顿第二定律，解得：（2）根据动能定理，

解得：

（3）水平方向：

竖直方向：

解得：

17.如图，A、B、C三个小木块处于光滑水平面的同一条直线上，质量均为m，B、C分别连接于轻质弹簧两端。现让A以速度3v0向右运动，B、C和处于原长状态的弹簧以速度v0一起向左运动。A与B相碰后迅速粘舍在一起，求此后弹簧的最大弹性势能。参考答案：18.（15分）在半径为R的半圆形区域中有一匀强磁场，磁场的方向垂直于纸面，磁感应强度为B。一质量为m，带有电量q的粒子以一定的速度沿垂直于半圆直径AD方向经P点（AP＝d）射入磁场（不计重力影响）。

（1）如果粒