江苏省连云港市东海县中学高三物理期末试题含解析

江苏省连云港市东海县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.如图所示,平行导轨间的距离为d.一端跨接一个电阻R,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于平行金属导轨所在平面.一根足够长的金属棒与导轨成θ角放置,金属棒与导轨的电阻不计,当金属棒沿垂直于棒的方向滑行时,通过电阻R的电流为(

)

B.

C.

D.参考答案：D2.用比值法定义物理量是物理学的重要的思想方法之一，下列物理量的表达式不属于比值法的是A．加速度

B．功率

C．磁感应强度

D．电势差参考答案：A3.（单选题）下列说法不符合物理学史实的是（

）A．牛顿发现了行星运动的规律B．奥斯特发现了电流的磁效应C．伽利略通过理想实验，说明物体的运动不需要力来维持D．安培提出了分子电流假说参考答案：A4.（多选）雨伞半径R,高出地面h，雨伞以角速度旋转时，雨滴从伞边缘飞出，以下说法中正确的是(

)A．雨滴沿飞出点的半径方向飞出，做平抛运动

B．雨滴沿飞出点的切线方向飞出，做平抛运动C．雨滴落地后在地面形成一个和伞半径相同的圆

D．雨滴落地后形成半径为的圆参考答案：DB5.科技馆中有一个展品，如图所示，在较暗处有一个不断均匀滴水的龙头。在一种特殊的灯光照射下，可观察到一个个下落的水滴。缓缓调节水滴下落的时间间隔到适当情况，可看到一种奇特的现象，水滴似乎不再往下落，而是固定在图中A、B、C、D四个位置不动，要出现这种现象，照明光源应该满足（g取10m/s2）：A.普通光源即可

B.间歇发光，间隙时间为1.4sC.间歇发光，间隙时间为0.14s

D.间歇发光，间隙时间为0.2s参考答案：（B）C水滴做匀加速直线运动，但是看到水滴似乎不再往下落，而是固定在图中A、B、C、D四个位置不动，知光源间歇发光，间歇时间等于相邻两滴水的时间间隔的整数倍．根据△y=gT2，知T=0.14s．故C正确，A、D错误．（选项B也正确。）二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，一物体m在沿斜面向上的恒力F作用下，由静止从底端沿光滑的斜面向上做匀加速直线运动，经实践t力F做功为60J，此后撤去力F，物体又经过时间t回到出发点，若以地面为零势能面，物体回到出发点的动能为

▲

；撤去力F时物体的重力势能为

▲

。参考答案：7.在验证牛顿运动定律的实验中有如图8（a）所示的装置，小车放在斜面上，车前端拴有不可伸长的细线，跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连，小车后面与打点计时器的纸带相连.开始时，小车停在靠近打点计时器的位置，重物到地面的距离小于小车到滑轮的距离.启动计时器，释放重物，小车在重物牵引下，由静止开始沿斜面向上运动，重物落地后，小车会继续向上运动一段距离.打点计时器使用的交流电频率为50Hz.图8（b）中a、b、c是小车运动纸带上的三段，纸带运动方向如图箭头所示.(1)根据所提供的纸带和数据，计算打c段纸带时小车的加速度大小为

m/s2（计算结果保留两位有效数字）.(2)打a段纸带时，小车的加速度是2.5m/s2，请根据加速度的情况，判断小车运动的最大速度可能出现在b段纸带中的

两点之间.(3)若重力加速度取，由纸带数据可推算出重物m与小车的质量M比为m：M=

.参考答案：（1）加速度的大小为5.0m/s2

（2）由纸带可知，物体在D4D5区间的速度可能最大；（3）8.如图所示，质量为m1的滑块置于光滑水平地面上，其上有一半径为R的光滑圆弧。现将质量为m2的物体从圆弧的最高点自由释放，在物体下滑过程中m1和m2的总机械能________（选填“守恒”或“不守恒”），二者分离时m1、m2的速度大小之比为___________。参考答案：守恒，9.电容器作为储能器件，在生产生活中有广泛的应用。对给定电容值为C的电容器充电，无论采用何种充电方式，其两极间的电势差u随电荷量q的变化图像都相同。（1）请在图1中画出上述u–q图像。类比直线运动中由v–t图像求位移方法，求两极间电压为U时电容器所储存的电能Ep。（

）______（2）在如图2所示的充电电路中，R表示电阻，E表示电源（忽略内阻）。通过改变电路中元件的参数对同一电容器进行两次充电，对应的q–t曲线如图3中①②所示。a．①②两条曲线不同是______（选填E或R）的改变造成的；b．电容器有时需要快速充电，有时需要均匀充电。依据a中的结论，说明实现这两种充电方式的途径。__________________（3）设想使用理想的“恒流源”替换（2）中电源对电容器充电，可实现电容器电荷量随时间均匀增加。请思考使用“恒流源”和（2）中电源对电容器的充电过程，填写下表（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

“恒流源”（2）中电源电源两端电压________通过电源的电流________

参考答案：

(1).

(2).

(3).R

(4).要快速度充电时，只要减小图2中的电阻R；要均匀充电时，只要适当增大图2中的电阻R即可

(5).增大

(6).不变

(7).不变

(8).减小【详解】由电容器电容定义式得到图象，类比图象求位移求解电量，由图3斜率解决两种充电方式不同的原因和方法；根据电容器充电过程中电容器两极板相当于电源解答(1)由电容器电容定义式可得：，整理得：，所以图象应为过原点的倾斜直线，如图：由题可知，两极间电压为U时电容器所储存的电能即为图线与横轴所围面积，即，当两极间电压为U时，电荷量为，所以；(2)a.由于电源内阻不计，当电容器充满电后电容器两端电压即电源的电动势，电容器最终的电量为：，由图可知，两种充电方式最终的电量相同，只是时间不同，所以①②曲线不同是R造成的；b.由图3可知，要快速度充电时，只要减小图2中的电阻R，要均匀充电时，只要适当增大图2中的电阻R即可；(3)在电容器充电过程中在电容器的左极板带正电，右极板带负电，相当于另一电源，且充电过程中电量越来越大，回路中的总电动势减小，当电容器两端电压与电源电动势相等时，充电结束，所以换成“恒流源”时，为了保证电流不变，所以“恒流源两端电压要增大，通过电源的电流不变，在(2)电源的电压不变，通过电源的电流减小。10.（单选）飞机以一定水平速度v0飞行，某时刻让A球落下，相隔1s又让B球落下，在以后的运动中（落地前），关于A、B的相对位置关系，正确的是（）A．A球在B球的前下方，二者在同一抛物线上B．A球在B球的后下方，二者在同一抛物线上C．A球在B球的下方5m处，二者在同一条竖直线上D．以上说法均不正确参考答案：解：小球离开飞机做平抛运动，平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，所以A球在B球的正下方．在竖直方向上做自由落体运动，，所以位移随时间逐渐增大．故A、B、C错误，D正确．故选：D．11.一处于基态的氢原子，撞击静止的也处于基态的另一氢原子，碰撞后，两氢原子跃迁到同一激发态，且动能均为10.2eV。已知氢原子基态能量为-13.6eV。则①氢原子第一激发态的能量值是

eV；②碰撞前运动氢原子的最小动能是

eV。参考答案：12.（4分）如图所示，质量为m的人站在自动扶梯上，扶梯正以加速度a向上匀加速运动，a与水平方向的夹角为θ，则人所受的支持力大小为

，摩擦力大小为

。

参考答案：

mg＋masinθ

macosθ13.一物体沿x轴做直线运动，其位置坐标x随时间t变化的规律为x=15+2t2，（采用SI单位制），则该物体在前2秒内的位移为8m，第5秒末的速度为20m/s．参考答案：【考点】：匀变速直线运动的位移与时间的关系．【专题】：运动学中的图像专题．【分析】：由位移公式和所给定表达式对应项相等，求出初速度以及加速度，再由速度公式分别求出5s时的瞬时速度．由速度公式求出第5秒末的速度．：解：由位移公式x=v0tat2，按时间对应项相等，可得：v0=0，a=4m/s2由v5=at5，得第5秒末的速度为：v5=4×5=20m/s物体在前2秒内的位移为：x=x2﹣x0=15+2t2﹣15=2×22=8m故答案为：8，20【点评】：本题就是对匀变速运动的位移公式和速度公式的直接考查，比较简单．三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学使用如下图A所示器材测定小灯泡在不同电压下的阻值,已知小灯泡标有"9V,4.5W"字样,备选滑动变阻器有二种规格,R1标有”5Ω,2A”R2标有”100Ω,2A”现要求小灯泡两端电压从零开始,并能测量多组数据.为使操作更为方便,滑动变阻器应选用

(选填R1,R2)将图中的实物图补充完整,使其能尽量准确地测量小灯泡的阻值.本实验操作时应闭合开关,移动滑动变阻器滑片,使小灯泡电流

(选填”从小到大”或”从大到小”)变化,读取数据.若某同学选用15V量程电压表进行测量示数如下图B所示,此时示数为

下图C为某同学根据实验数据做出的一根I-U图线,从图中可以求出小灯泡正常工作时的阻值大小为

,(保留三位有效数字)此阻值比小灯泡的实际阻值偏

。(选填“大”或“小”)参考答案：R1

(2)见下图,两种情况均给分

(3)从小到大

8.5V(4)16.4Ω；小；15.某同学设计了一个既可以测电阻和电源电动势与内阻的实验电路如图甲所示，实验室提供了以下实验器材：电源E（电动势为6V，内阻约为1Ω）定值电阻R0（阻值约为5Ω）电流表A（量程30mA，内阻约为0.5Ω）电流表B（量程0.6A，内阻约为1Ω）电压表C（量程8V，内阻约为5kΩ）电压表D（量程4V，内阻约为3kΩ）滑动变阻器F（阻值0﹣10Ω）滑动变阻器G（阻值0﹣500Ω）根据题中所给信息，请回答以下问题（1）电流表应选，滑动变阻器应选；（选填器材代号）（2）该同学操作正确无误，用U1、U2、I分别表示电表、、的读数，其数据如下表所示：I（A）0.300.350.400.450.500.55U1（V）5.685.615.575.515.485.40U2（V）1.441.691.912.162.392.62根据表中数据求得定值电阻R0=Ω（保留一位小数），其测量值真实值（填＞、＜或=）；（3）该同学发现电源电动势偏低，于是再利用了一个辅助电源E′，采用如图乙所示电路测量，调节R1，使电流表A1的示数为0，这样电源的电动势的测量值

电源电动势的真实值（填＞、＜或=）．参考答案：（1）B，F；（2）4.8，＜；（3）=【考点】测定电源的电动势和内阻．【分析】（1）根据给出的电源电动势和保护电阻由欧姆定律可求得电流，从而确定电流表，再根据滑动变阻器的作用可明确应选用的滑动变阻器；（2）明确电路结构，根据欧姆定律即可求得电阻的阻值；（3）分析补偿电源的作用，根据实验原理明确是否存在实验误差．【解答】解：（1）电源电动势为6V，保护电阻为5Ω，则电流约为：I===1A，故为了能准确测量，电流表应选择B；因内电阻较小，故滑动变阻器应选择较小的F；（2）由电路图可知，U2为电阻两端的电压，电流表示数为R中的电流，则可知，定值电阻的阻值为：R0===4.8Ω；由于采用了电流表外接法，故测量出的电流较大，则由欧姆定律可知，测量值小于真实值；（3）由于电压表电支路中电流为零，故电压表不再分流，则此时电流表测出的电流为干路电流，电压表示数为路端电压，因此测量结果是准确的．故答案为：（1）B，F；（2）4.8，＜；（3）=四、计算题：本题共3小题，共计47分16.有一质量1kg小球串在长0.5m的轻杆顶部，轻杆与水平方向成，由静止释放小球，经过0.5s小球到达轻杆底端，试求：（1）小球与轻杆之间的动摩擦因数；（2）在竖直平面内给小球施加一个垂直于轻杆方向的恒力，使小球释放后加速度为2m/s2，此恒力大小为多少？参考答案：（1）

（1分）

（2分）联立解得

（2分）（2）若F垂直杆向下，

（3分）解得F=8N

（2分）若F垂直杆向上，

（3分）解得F=24N

17.(10分)在一次宇宙探险活动中，发现一行星，经观测其半径为R，当飞船在接近行星表面附近上空做匀速圆周运动时，周期为T.飞船着陆后，宇航员用绳子拉着质量为m的仪器箱在平坦的“地面”上运动，已知拉力大小为F，拉力与水平面的夹角为，箱子做匀速直线运动．（引力常量为G）求：

（1）行星的质量M和密度ρ；(2)箱子与“地面”间的动摩擦因数参考答案：解：(1)

18.如图所示，半径为R的光滑半圆轨道ABC与倾角为=37°的粗糙斜面轨道DC相切于C，圆轨道的直径AC与斜面垂直．质量为m的小球从A点左上方距A高