湖南省长沙市范林中学高三物理下学期期末试题含解析

湖南省长沙市范林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.火星的半径约为地球半径的一半，质量约为地球质量的1/9，那么（）A．火星的密度约为地球密度的9/8B．火星表面的重力加速度约为地球表面的重力加速度的9/4C．火星表面的重力加速度约为地球表面的重力加速度的4/9D．火星上的第一宇宙速度约为地球上第一宇宙速度的参考答案：CD2.美国科学家WillardS.Boyle与GeorgeE.Smith因电荷耦合器件（CCD）的重要发明荣获2009年度诺贝尔物理学奖，CCD是将光学量转变成电学量的传感器，下列器件可作为传感器的有

A．发光二极管

B．热敏电阻

C．霍尔元件

D．干电池参考答案：BC3.参考答案：C4.(单选)2013年第十二届全运会，重庆姑娘施廷懋闪耀赛场，轻松夺冠跳水女子全能赛。某运动员(可看作质点)参加跳板跳水比赛，t＝0是其向上起跳瞬间，其速度与时间关系图象如图所示，则（）A．t1时刻开始进入水面B．t2时刻到达最高点C．t3时刻已浮出水面D．0～t2时间内，运动员一直处于失重状态参考答案：D5.质量为2kg的物体在xy平面上做曲线运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图所示。下列说法正确的是（

）

A．质点的初速度为5m/s

B．质点所受的合外力为3

N

C．质点初速度的方向与合外力方向垂直

D．2

s末质点速度大小为6

m/s参考答案：AB二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）我国陆地面9.6×1012m2，若地面大气压

，地面附近重力加速度g=10m/s2，空气平均摩尔质量为，阿伏伽德罗常数

，我国陆地上空空气的总质量M=

；我国陆地上空空气的分子总数N=

。(结果保留两位有效数字)参考答案：9.6×1016Kg，1.9×1042个

解析：①大气压可看作是由空气重量产生的，

代入数据解出

②分子总数7.水平面中的平行导轨相距L，它们的右端与电容为C的电容器的两块极板分别相连如图，直导线ab放在导轨上并与其垂直相交，磁感应强度为B的匀强磁场竖直向下穿过导轨面。若发现电容器上极板上带负电荷，则ab向______沿导轨滑动(填向“左”或向“右”)；如电容器的带电荷量为Q，则ab滑动的速度v=_________参考答案：左

Q／BLC由题意可知，电容器极板上带负电荷，因此因棒的切割，从而产生由a到b的感应电流，根据右手定则可知，只有当棒向左滑动时，才会产生由a到b的感应电流；根据电容器的电容公式，而棒切割磁感线产生感应电动势大小为：E=BLv，此时U=E，所以ab滑动的速度为：，8.如右图所示是利用闪光照相研究平抛运动的示意图。小球A由斜槽滚下，从桌边缘水平抛出，当它恰好离开桌[边缘时，小球B也同时下落，用闪光相机拍摄的照片中B球有四个像，相邻两像间实际下落距离已在图中标出，单位cm，如图所示。两球恰在位置4相碰。则两球经过

s时间相碰，A球离开桌面时的速度为

m/s。(g取10m/s2)参考答案：

0.4

s;

1.5

m/s9.在研究匀变速直线运动的实验中，某同学打出的一条纸带如图所示，图中的点为计数点，相邻两计数点间还有4个点未画出，图上注明了各计数点间距离的测量结果，所接交流电源的频率为50Hz。（1）两个相邻计数点间的时间间隔：Δt＝________s。（2）打下计数点B时小车的速度：vB＝_________m/s。（3）物体匀变速直线运动的加速度a＝_________m/s2。参考答案：（1）Δt＝0.1s。（2）vB＝0.5175m/s。（3）a＝1.58m/s2。10.为了测量木块与木板间动摩擦因数，某小组使用位移传感器设计了如图甲所示的实验装置，让木块动倾斜木板上某点A由静止释放，位移传感器可以测出木块到传感器的距离，位移传感器连接计算机，描绘处滑块相对传感器的位移x随时间t变化规律，如图乙所示．（1）根据上述图线，计算0.4s时木块的速度v=m/s，木块加速度m/s2；（以上结果均保留2位有效数字）（2）为了测定动摩擦因数，还必须需要测量的量是

；A．A点离桌面的高度

B．木块的质量

C．当地的重力加速度g

D．A点离传感器的距离．参考答案：（1）0.40，1.0；（2）ACD．【考点】探究影响摩擦力的大小的因素．【分析】（1）由于滑块在斜面上做匀加速直线运动，所以某段时间内的平均速度等于这段时间内中点时刻的瞬时速度；根据加速度的定义式即可求出加速度；（2）为了测定动摩擦力因数μ还需要测量的量是木板的倾角θ；【解答】解：（1）根据某段时间内的平均速度等于这段时间内中点时刻的瞬时速度，得0.4s末的速度为：v=m/s=0.40m/s，0.2s末的速度为：v′==0.2m/s，则木块的加速度为：a===1.0m/s2．（2）选取木块为研究的对象，木块沿斜面方向是受力：ma=mgsinθ﹣μmgcosθ得：μ=所以要测定摩擦因数，还需要测出斜面的倾角θ和重力加速度，即A点离桌面的高度，当地的重力加速度g和A点离传感器的距离，故ACD正确故答案为：（1）0.40，1.0；（2）ACD．11.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。12.如图，手用力握住一个竖直的瓶子，瓶子的重为250N，当瓶子静止时，瓶子受到

摩擦力的作用（选填“静”或“滑动”）。摩擦力的大小为

N，摩擦力的方向

（选填“竖直向上”、“竖直向上”、“水平向右”、“水平向左”）。如果在手和瓶子间抹了洗洁精，需要增大手握瓶子的力才能握住瓶子，此时瓶子受到摩擦力大小

（选填“变大”、“变小”或“不变”）。参考答案：静

250

竖直向上

不变13.如图所示，将两条完全相同的磁铁（磁性极强）分别固定在质量相等的小车上，水平面光滑，开始时甲车速度大小为3m/s，方向水平向右，乙车速度大小为2m/s，方向水平向左，两车在同一直线上，当乙车的速度为零时，甲车速度为________m/s，方向________。参考答案：1

水平向右三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.实验室为了测量阻值约为几百欧姆的电阻的阻值，小勇利用如下的实验器材改装成了一个简易欧姆表。A．满偏电流为Ig=500μA、内阻为Rg=1000Ω的电流计GB．内阻可忽略不计的电动势为1.5V的干电池EC．可调范围在0~99.99Ω的电阻箱R1D．可调范围在0~999.9Ω的电阻箱R2E．可调范围在0~100Ω的滑动变阻器R3F．可调范围在0~1000Ω的滑动变阻器R4G．开关和导线若干请回答下列问题:（1）小勇通过分析可知，该电流计的内阻过大,导致误差较大,因此小勇首先将该电流计G改装成量程为0~3mA的电流表，则电流计G应____(选填“串联”或“并联”)电阻箱___(选填“R1”或“R2”)，且应把电阻箱调至____Ω；（2）完成操作（1）后，小勇利用改装后的电流表改装成了满足题中要求的欧姆表，使指针位于表盘中央刻度时，对应被测电阻的阻值为500Ω,请将设计的电路补充完整，并标出相应符号，其中A为____(选填“红”或“黑”)表笔；利用该欧姆表测量一未知电阻时，电流计G的读数为200μA，则该电阻的阻值约为_______Ω。(结果取整数)参考答案：

(1).并联

(2).R2

(3).200.0

(4).

；

红

(5).750【详解】（1）将电流表改装为3mA的电流表应该并联一个分流电阻，并联电阻阻值为：；则电阻箱应选择R2；

（2）接线柱A内部接电源的负极，可知A是红表笔；改装后的电流表内阻为：把表头改装成中值电阻为500Ω的欧姆表，则需要串联的电阻为：R″=500-167=333Ω，所以选择滑动变阻器R4（0-1000Ω），实验电路图如图所示：

（3）改装后电流表量程是原电流表G量程的：=6倍，电流表G的示数为200μA，电路电流为：I=200μA×6=1200μA=1.2mA；待测电阻阻值为：；15.下列四幅图中涉及经典的物理实验研究，其中说法错误的是参考答案：A四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图甲所示，有一足够长的粗糙斜面，倾角θ＝37°，一滑块以初速度v0＝16m/s从底端A点滑上斜面，滑至B点后又返回到A点．滑块运动的图象如图乙所示，求：(已知：sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度g＝10m/s2)(1)AB之间的距离；(2)滑块再次回到A点时的速度；(3)滑块在整个运动过程中所用的时间参考答案：17.如图，两根电阻不计的平行光滑金属导轨相距L=0.5m水平放置，一端与阻值R=0.3Ω的电阻相连．导轨x＞0一侧存在沿x方向变化的稳恒磁场，其方向与导轨平面垂直，x=0处磁场的磁感应强度B0=1T．一根质量m=0.1kg、电阻r=0.1Ω的金属棒垂直置于导轨上．棒在外力作用下从x=0处以初速度v0=2m/s沿导轨向右运动，运动过程中速度v与位移x满足v=关系，通过电阻的电流保持不变．求：（1）金属棒运动过程中通过电阻R的电流；（2）导轨x＞0一侧磁感应强度Bx随x变化关系；（3）金属棒从x=0运动到x=2m过程中电阻R上产生的热量；（4）金属棒从x=0运动到x=2m过程中外力的平均功率．参考答案：解：（1））开始时棒产生的电动势为：E=B0Lv0=1×0.5×2=1V

由闭合电路欧姆定律得回路中的感应电流为：I==A=2.5A

（2）由通过电阻的电流保持不变，可知金属棒切割磁感线产生的感应电动势始终相等，所以有：B0Lv0=BxLvx，解得：（3）金属棒在x处所受安培力的大小为：F=BxIL=（x+1）IL=1.25+1.25x由于安培力与x成线性变化，所以在x=0到x=2m过程中克服安培力做功为：J克服安培力做功等于在此过程中回路中产生的热量：Q=W=5J因此电阻R上产生的热量：J（4）设x=0到x=2m过程外力的平均功率为，x=2m时金属棒的速度为：m/s通过电阻的电流保持不变，有：因此x=0到x=2m过程用时：s由动能定理有：因此W答：（1）金属棒运动过程中通过电阻R的电流是2.5A；（2）导轨x＞0一侧磁感应强度Bx随x变化关系为Bx=x+1；（3）金属棒从x=0运动到x=2m过程中电阻R上产生的热量是3.75J；（4）金属棒从x=0运动到x=2m过程中外力的平均功率是2.41W．【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；功率、平均功率和瞬时功率；闭合电路的欧姆定律．【分析】（1）由法拉第电磁感应定律与闭合电路欧姆定律相结合，来计算感应电流的大小；（2）由通过电阻的电流保持不变，可知金属棒切割磁感线产生的感应电动势始终相等，即可求解；（3）由位移时间公式求出0﹣2s内棒通过的位移大小，由法拉第电磁感应定律、欧姆定律和电量公式求解电荷量．（4）依据功能关系，及动能定理可求出外力在过程中的平均功率．18.载流长直导线周围磁场的磁感应强度大小为B＝kI/r，式中常量k＞0，I为电流强度，r为距导线的距离。在水平长直导线MN正下方，矩形线圈abcd通以逆时针方向的恒定电流，被两根轻质绝缘