湖北省荆州市普济中学高三物理期末试卷含解析

湖北省荆州市普济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.（多选）如图所示、一个质量为m的圆环套在一根固定的水平长直杆上、环与杆的摩擦因数为μ，现给环一个向右的初速度v0，同时对环加一个竖直向上的作用力F，并使F的大小随v的大小变化，两者关系为F=kv，其中k为常数，则环运动过程中的速度图象可能是图中的（）A．B．C．D．参考答案：考点：匀变速直线运动的图像．版权所有专题：运动学中的图像专题．分析：以圆环为研究对像，分析其可能的受力情况，分析其运动情况，再选择速度图象．解答：解：A、当F=mg时，圆环竖直方向不受直杆的作用力，水平方向不受摩擦力，则圆环做匀速直线运动．故A正确．B、当F＜mg时，圆环水平方向受到摩擦力而做减速运动，随着速度的减小，F也减小，圆环所受的杆的摩擦力f=μ（mg﹣F），则摩擦力增大，加速度增大．故B正确．C、D当F＞mg时，圆环水平方向受到摩擦力而做减速运动，随着速度的减小，F也减小，加速度减小，当F=mg后，圆环做匀速直线运动．故C错误，D正确．故选ABD点评：本题考查分析物体的受力情况和运动情况的能力，条件不明时要加以讨论，不要漏解．2.物体在水平地面上运动，当它的速度由9m∕s减小到7m∕s的过程中内能的增量是某个定值，如果物体继续运动，又产生相等的内能增量，这时物体的速度将是A．5.66m∕s

B．4.12m∕s

C．5m∕s

D．3m∕s参考答案：B3.8．如图3－3－7所示，足够长的传送带与水平面夹角为θ，以速度v0逆时针匀速转动．在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数μ＜tanθ，则图中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是()．参考答案：D4.关于物理学的研究方法，以下说法正确的是（

）

A．伽利略开创了运用逻辑推理和实验相结合进行科学研究的方法

B．卡文迪许在利用扭秤实验装置测量万有引力常量时，应用了放大法

C．电场强度是用比值法定义的，因而电场强度与电场力成正比，与试探电荷的电量成反比

D．“平均速度”、“总电阻”、“交流电的有效值”用的是“等效替代”的方法参考答案：ABD伽利略的对接斜面就是逻辑推理和实验相结合的科学研究方法，A对。卡文迪许在利用扭秤实验装置是运用了放大法，B正确。电场强度是属性，与电场力F和电荷q的大小无关，C错。5.如图所示，轻绳AB总长为L，用轻滑轮悬挂重为G的物体。绳能承受的最大拉力是2G，将A端固定，将B端缓慢向右移动d而使绳不断，则d的最大值为：A．

B．

C．

D．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.小胡同学在学习了圆周运动的知识后，设计了一个课题，名称为：快速测量自行车的骑行速度。他的设想是：通过计算踏脚板转动的角速度，推算自行车的骑行速度。如上图所示是自行车的传动示意图，其中Ⅰ是大齿轮，Ⅱ是小齿轮，Ⅲ是后轮。当大齿轮Ⅰ（脚踏板）的转速通过测量为n（r/s）时，则大齿轮的角速度是

rad/s。若要知道在这种情况下自行车前进的速度，除需要测量大齿轮Ⅰ的半径r1，小齿轮Ⅱ的半径r2外，还需要测量的物理量是

。用上述物理量推导出自行车前进速度的表达式为：

。参考答案：2πn,

车轮半径r3,2πn根据角速度ω=2πn得：大齿轮的角速度ω=2πn。踏脚板与大齿轮共轴，所以角速度相等，小齿轮与大齿轮通过链条链接，所以线速度相等，设小齿轮的角速度为ω′，测量出自行车后轮的半径r3，根据v=r3ω′

得：v=2πn7.19．如上右图所示，物体A重30N，用F等于50N的力垂直压在墙上静止不动，则物体A所受的摩擦力是

N；物体B重30N，受到F等于20N的水平推力静止不动，则物体B所受的摩擦力是

N。参考答案：30

208.做“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，取下一段纸带研究其运动情况，如图所示。设0点为计数的起点，两计数点之间的时间间隔为0.1s，则第一个计数点与起始点的距离x1为_______cm，打第一个计数时的瞬时速度为_______cm/s，物体的加速度大小为_________m/s2。参考答案：4，45，19.（5分）假设在NaCl蒸气中存在由钠离子Na+和氯离子Cl-靠静电相互作用构成的单个氯化钠NaCl分子，若取Na+与Cl-相距无限远时其电势能为零，一个NaCl分子的电势能为-6.1eV，已知使一个中性钠原子Na最外层的电子脱离钠原子而形成钠离子Na+所需的能量（电离能）为5.1eV，使一个中性氯原子Cl结合一个电子形成氯离子Cl-所放出的能量（亲和能）为3.8eV。由此可算出，在将一个NaCl分子分解成彼此远离的中性钠原子Na和中性氯原子Cl的过程中，外界供给的总能量等于____________。参考答案：答案：4.810.一个质量为M=3kg的木板与一个轻弹簧相连，在木板的上方有一质量m为2kg的物块，若在物块上施加一竖直向下的外力F，此时木板和物块一起处于静止状态，如图所示。突然撤去外力，木板和物块一起向上运动0.2m时，物块恰好与木板分离，此时木板的速度为4m/s，则物块和木板分离时弹簧的弹力为________N，木板和物块一起向上运动，直至分离的过程中，弹簧弹力做的功为________J。参考答案：０

N；

５０

J。11.某学习小组在测量一轻绳的最大张力实验中，利用了简易实验器材：一根轻绳，一把直尺，一己知质量为聊的钩码，实验步骤如下：①用直尺测量出轻绳长度L．②将轻绳一端4固定，钩码挂在轻绳上，缓慢水平移动轻绳另一端曰至轻绳恰好被拉断，如题6图l所示．③用直尺测量出A、B间距离d．已知当地重力加速度为g，钩码挂钩光滑，利用测量所得数据可得轻绳的最大张力T=

．参考答案：12.如图所示，厚度为h，宽度为d的导体板放在与它垂直的、磁感应强度为B的匀强磁场中，当电流通过导体板时，在导体的上侧面A和下侧面A＇之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应．实验表明，当磁场不太强时，电势差U、电流I和磁感强度B之间的关系为，式中的比例系数K称为霍尔系数．霍尔效应可解释如下：外部磁场的洛伦兹力使运动的电子聚集在导体板的一侧，在导体板的另一侧会出现多余的正电荷，从而形成横向电场，横向电场对电子施加与洛伦兹力方向相反的静电力，当静电力与洛伦兹力达到平衡时，导体板上、下两侧之间就会形成稳定的电势差．设电流I是由电子的定向流动形成的，电子的平均定向速度为v，电荷量为e．回答下列问题：（1）达到稳定状态时，导体上侧面A的电势________下侧面A＇的电势（填“高于”、“低于”或“等于”）．（2）电子所受的洛伦兹力的大小为________________．（3）当导体上、下两侧之间的电势差为U时，电子所受的静电力的大小为_____________．（4）由静电力和洛伦兹力平衡的条件，证明霍尔系数为K＝，其中n代表导体板单位体积中电子的个数。参考答案：（1）导体中定向移动的是自由电子，结合左手定则，应填低于。（2）

（3）（或）（4）电子受到横向静电力与洛仑兹力的作用，两力平衡，有又通过导体的电流强度以上两式联列，并将代入得13.如图a所示，倾角为45°、高为h的斜面固定在水平地面上，小球从高为H（2h＞H＞h）的某处自由下落，与斜面碰撞（无能量损失）后做平抛运动。若小球做平抛运动后能直接落到水平地面上，自由下落的起始点距斜面左端的水平距离x应满足的条件是

（用符号表示）；若测得x＝1m时，小球平抛运动的水平射程s最大，且水平射程的平方s2与x关系如图b所示，则斜面的高h应为

m。参考答案：h＞x＞h－H，4三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在用自由落体法"验证机械能守恒定律"的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50赫。查得当地的重力加速度g＝9．80米/秒2。测得所用的重物的质量为1．00千克。实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一个点记作0，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点。经测量知道A、B、C、D各点到0点的距离分别为62．99厘米、70．18厘米、77．76厘米、85．73厘米。根据以上数据，可知重物由0点运动到C点，重力势能的减少量等于_

_

__焦，动能的增加量等于_

__

_焦（结果取3位有效数字）。参考答案：7．62J

7．56J15.如图所示，游标卡尺的示数为_______cm；螺旋测微器的示数为________mm.参考答案：2.2

mm、3.289～3.291mm四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在坐标系坐标原点O处有一点状的放射源，它向平面内的轴上方各个方向发射粒子，粒子的速度大小均为，在的区域内分布有指向轴正方向的匀强电场，场强大小为，其中与分别为粒子的电量和质量；在的区域内分布有垂直于平面向里的匀强磁场，为电场和磁场的边界．为一块很大的平面感光板垂直于平面且平行于轴，放置于处，如图所示．观察发现此时恰好无粒子打到板上．（不考虑粒子的重力及粒子间的相互作用），求：（1）粒子通过电场和磁场边界时的速度大小及距y轴的最大距离;（2）磁感应强度的大小；（3）将板至少向下平移多大距离才能使所有的粒子均能打到板上？此时ab板上被粒子打中的区域的长度．参考答案：见解析（1）根据动能定理：

（2分）可得：

（1分）

初速度方向与轴平行的粒子通过边界时距轴最远，由类平抛知识：

解得：

（3分）（2）根据上题结果可知：，对于沿x轴正方向射出的粒子进入磁场时与x轴正方

向夹角：

（1分）易知若此粒子不能打到ab板上，则所有粒子均不能打到ab

板，因此此粒子轨迹必与ab板相切，可得其圆周运动的半径： （2分）又根据洛伦兹力提供向心力：

（2分）可得：

（1分）（3）由分析可知沿x轴负方向射出的粒子若能打到ab板上，则所有粒子均能打到板上。其临界情况就是此粒子轨迹恰好与ab板相切。

（2分）

由分析可知此时磁场宽度为原来的，

（2分）

则：板至少向下移动

（1分）沿x轴正方向射出的粒子打在ab板的位置粒子打在ab板区域的右边界由几何知识可知：板上被粒子打中区域的长度：

（3分）17.如图所示，A、B气缸长度均为L，横截面积均为S，体积不计的活塞C可在B气缸内无摩擦地滑动，D为阀门．整个装置均由导热性能良好的材料制成．起初阀门关闭，A内有压强P1的理想气体．B内有压强的理想气体．活塞在B气缸内最左边，外界热力学温度为T0．阀门打开后，活塞C向右移动，最后达到平衡．不计两气缸连接管的体积．求：（ⅰ）活塞C移动的距离及平衡后B中气体的压强；（ⅱ）若平衡后外界温度缓慢降为0.96T0，气缸中活塞怎么移动？两气缸中的气体压强分别变为多少？参考答案：解：（1）打开阀门后，两部分气体可以认为发生的是等温变化，设最后A、B的压强均为，活塞向右移动x，则A中气体：B中气体：解得：（2）设降温后气缸内活塞向右移，两部分气体的压强为则A中气体：B中气体：得，即活塞并不发生移动，因此降温过程两部分气体发生的是等容变化由A中气体解得：根据平衡知，A、B中气体的压强均为答：（ⅰ）活塞C移动的距离为及平