山东省烟台市开发区高级中学高三物理上学期期末试题含解析

山东省烟台市开发区高级中学高三物理上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.如图9甲所示是日光灯的电路图，它主要是由灯管、镇流器和启动器组成的，镇流器是一个带铁芯的线圈，启动器的构造如图乙所示，为了保护启动器常在启动器的两极并上一纸质电容器C。某教室的一盏日光灯总是出现灯管两端亮而中间不亮的情况，经检查灯管是好的。电压正常，镇流器无故障，其原因可能是

（

）

A．启动器两脚与启动器座接触不良

B．电容器C断路

C．电容器C击穿而短路

D．镇流器自感系数L太大参考答案：C2.（单选）关于物体的内能，下列说法正确的是（）A．做功可以改变物体的内能B．只有通过热传递才能改变物体的内能C．对同一物体的不同物态，固态比液态的内能大D．在物体内相邻的分子与分子之间距离越大，物体的内能越大参考答案：解：A、做功可以使内能与其他能之间发生转化，从而能改变物体的内能，故A正确．B、做功和热传递都能改变物体的内能．故B错误．C、对同一物体的不同物态，由于固态变成液态时要吸收热量，所以液态比固态的内能大．故C错误．D、在物体内相邻的分子与分子之间距离越大，分子势能不一定越大，与分子力表现为引力还是斥力有关，所以物体的内能也不一定越大．故D错误．故选：A．3.如图a所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一质量为2kg的物体（物体与弹簧不连接），初始时物体处于静止状态.现用竖直向上的拉力F作用在物体上，使物体开始向上做匀加速运动，拉力F与物体位移X的关系如图b所示（g=10m/s2），则正确的结论是(

B

)A.物体与弹簧分离时，弹簧处于压缩状态

B.物体的加速度大小为5m/s2C.弹簧的劲度系数为5.5N/cm

D.弹簧的劲度系数为7.5N/cm参考答案：B4.有两个光滑固定的斜面AB和BC，A和C两点在同一水平面上，斜面BC比斜面AC长，如图一个滑块自A点以速度VA上滑，到达B点时速度减为零，紧接着沿BC滑下．设滑块从A点JC点的总时何是t，那么下列四个图中正确表示滑块速度V的太小随时间t变化规律的是（）

参考答案：C5.北京奥运火炬成功登上珠峰，如图所示是火炬手攀登珠峰的线路图，据此图判断下列说法正确的是

A．由起点到终点火炬手所走线路的总长度等于位移B．线路总长度与火炬所走时间的比等于登山者的平均速度C．在计算登山运动的速度时可以把火炬手当成质点D．珠峰顶的重力加速度要小于9.8m/s2参考答案：CD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，在光滑小滑轮C正下方相距h的A处固定一电量为Q的点电荷，电量为q的带电小球B，用绝缘细线拴着，细线跨过定滑轮，另一端用适当大小的力拉住，使小球处于静止状态，这时小球与A点的距离为R，细线CB与AB垂直。（静电力恒量为K，环境可视为真空），则小球所受的重力的大小为____________，若小球所受的重力为G，缓慢拉动细线（始终保持小球平衡）直到小球刚到滑轮的正下方过程中，拉力所做的功为____________。参考答案：；或7.（3分）一定质量的理想气体从状态(p1、V1)开始做等温膨胀，状态变化如图中实线所示。若该部分气体从状态(p1、V1)开始做绝热膨胀至体积V2，则对应的状态变化图线可能是图中虚线（选填图中虚线代号）。

参考答案：d8.如图所示，在研究感应电动势大小的实验中，把一根条形磁铁从同样高度插到线圈中同样的位置处，第一次快插，第二次慢插，两情况下线圈中产生的感应电动势的大小关系是E1____E2；通过线圈导线横截面电量的大小关系是ql____q2（选填“大于”、“等于”或“小于”）。参考答案：大于

等于

9.（多选题）如图所示，平行板电容器AB两极板水平放置，现将其接在直流电源上，已知A板和电源正极相连．当开关接通时．一带电油滴悬浮于两板之间的P点，为使油滴能向上运动，则下列措施可行的是（）A．将开关断开，将B板下移一段距离B．将开关断开，将AB板左右错开一段距离C．保持开关闭合，将AB板左右错开一段距离D．保持开关闭合，将A板下移一段距离

参考答案：BD解：A、开关断开后，电容器所带电量不变，将B板下移一段距离时，根据推论可知，板间场强不变，油滴所受的电场力不变，仍处于静止状态；故A错误．B、将开关断开，将AB板左右错开一段距离，电容减小，而电量不变，由C=可知，电压U增大，由E=知，板间场强增大，油滴所受的电场力增大，油滴将向上运动．故B正确．C、保持开关闭合，将AB板左右错开一段距离时，板间电压不变，场强不变，油滴所受的电场力不变，仍处于静止状态；故C错误．D、保持开关闭合，将A板下移一段距离，板间距离减小，根据E=知，板间场强增大，油滴所受的电场力增大，油滴将向上运动．故D正确．故选BD10.我们绕发声的音叉走一圈会听到时强时弱的声音，这是声波的____________现象；如图是不同频率的水波通过相同的小孔所能达到区域的示意图，则其中水波的频率最大的是_________图。参考答案：答案：干涉；C

11.质量为m的物体从静止开始以的加速度竖直向下运动，当下降高度为h时，该物体机械能的增量为________，该物体动能的增量为_________。参考答案：

答案：?mgh／2、

mgh／212..如图所示，有一个匀强电场，方向平行于纸面。电场中有A、B、C、D四点，已知AD=DB=BC=d，且ABBC。有一个电量为q的正电荷从A点移动到B点电场力做功为2W，从B点移动到C点克服电场力做功为W。则电场中D点的电势

（填“大于”“小于”或“等于”）C点的电势；该电场的电场强度为

。参考答案：等于；13.如图所示，两端开口、粗细均匀的足够长玻璃管插在大水银槽中，管的顶部有一定长度的水银．两段空气柱被封闭在左右两侧的竖直管中．开启顶部连通左右水银的阀门，右侧空气柱长为L0，右侧空气柱底部水银面比槽中水银面高出h，右侧空气柱顶部水银面比左侧空气柱顶部水银面低h．（i）试根据上述条件推测左侧空气柱的长度为

，左侧空气柱底部水银面与槽中水银面的高度差为

：（ii）若初始状态温度为T0，大气压强为P0，关闭阀门A，则当温度升至

时，右侧气柱底部水银面与水银槽中的水银面相平？（不考虑水银柱下降对大水银槽中液面高度的影响，大气压强保持不变）．参考答案：（1）L0，2h；（2）【考点】理想气体的状态方程．【分析】（1）分别以两部分气体为研究对象，求出两部分气体压强，然后由几何关系求出右管内气柱的长度．（2）以左管内气体为研究对象，列出初末的状态，由理想气体状态方程可以求出空气柱的长度．【解答】解：（1）根据连通器的原理以及液体产生的压强可知，右侧的气体的压强：P1=P0﹣h则左侧气体的压强：P2=P1﹣h=P0﹣2h所以左侧空气柱底部水银面与槽中水银面的高度差为是2h．左侧空气柱的长度：L2=L0+h+h﹣2h=L0（2）关闭阀门A，温度升高的过程中，右侧的空气柱的压强增大，体积增大，由图可知，右侧气柱底部水银面与水银槽中的水银面相平时的空气柱的长度：L1=L0+h压强：P1′=P0设空气柱的横截面积是S，由理想气体的状态方程得：得：T1=故答案为：（1）L0，2h；（2）三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，在“有固定转动轴物体的平衡条件”实验中，调节力矩盘使其平衡，弹簧秤的该数为_________N。此时力矩盘除受到钩码作用力F1、F2、F3和弹簧拉力F4外，主要还受_____力和_____力的作用，如果每个钩码的质量均为0.1kg，盘上各圆的半径分别是0.05m、0.10m、0.15m、0.20m（取g=10m/s2），则F2的力矩是_______Nm。有同学在做这个实验时，发现顺时针力矩之和与逆时针力矩之和存在较大差距。检查发现读数和计算均无差错，请指出造成这种差距的一个可能原因，并提出简单的检验方法（如例所示，将答案填在下表空格中）可能原因检验方法例力矩盘面没有调到竖直用一根细线挂一钩码靠近力矩盘面，如果细线与力矩盘面间存在一个小的夹角。说明力矩盘不竖直。答参考答案：1.9（1.9～2.0均可），重，支持，0.1可能原因检验方法答转轴摩擦力太大安装力矩盘后，轻轻转动盘面，如果盘面转动很快停止，说明摩擦太大。或力矩盘重心没有在中心安装力矩盘后，在盘的最低端做一个标志，轻轻转动盘面，如果标志始终停留在最低端，说明重心在这个标志和中心之间。15.随着全世界开始倡导低碳经济的发展，电动自行车产品已越来越受到大家的青睐，某同学为了测定某电动车电池的电动势和内电阻，设计了如图所示电路，提供的实验器材有：（A）电动车电池一组，电动势约为12V，内阻未知（B）直流电流表量程300mA，内阻很小（C）电阻箱R，阻值范围为0～999.9Ω（D）定值电阻R0，阻值为10Ω（E）导线和开关（1）当他闭合开关时发现，无论怎样调节变阻器，电流表都没有示数，反复检查后发现电路连接完好，估计是某一元件损坏，因此他拿来多用电表检查故障，他的操作如下：①断开电源开关S，②将多用表选择开关置于×1Ω档，调零后，红黑表笔分别接R0两端，读数为10Ω，③将多用表选择开关置于×10Ω档，调零后，将红黑表笔分别接电阻箱两端，发现指针读数如图所示，则所测阻值为

Ω，然后又用多用电表分别对电源和开关进行检测，发现电源和开关均完好．由以上操作可知，发生故障的元件是

．（2）在更换规格相同的元件后重新连接好电路．（3）改变电阻箱的阻值R，分别测出阻值为R0=10Ω的定值电阻的电流I，下列三组关于R的取值方案中，比较合理的方案是

（选填方案编号1、2或3）．（4）根据实验数据描点，绘出的图象是一条直线．若直线的斜率为k，在坐标轴上的截距为b，则该电源的电动势E=

，内阻r=

（用k、b和R0表示）．参考答案：1）70Ω，电流表（3）方案是2．（4），．考点：测定电池的电动势和内电阻【名师点睛】本题涉及欧姆表的读数、测定电源电动势和内电阻的实验原理及具体操作，虽然最后的图象处理不是用的伏安法，但都可以用闭合电路欧姆定律列式分析，作出直线图象是关键。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（计算）（2014?杏花岭区校级模拟）在反恐演习中，某一特警队员从悬停在离地面高度为1020m的直升飞机上由静止跳下，跳离飞机一段时间后打开降落伞．特警队员打开伞后运动的速度图线如图a所示，最终匀速落地（一直竖直下落）．设伞所受阻力f与速度v2成正比，即f=kv2．人和其它设备的阻力可以忽略不计．已知人与设备的总质量为100kg，g取10m/s2．（1）打开降落伞前人下落的距离为多大？（2）求阻力系数k和打开伞瞬间的加速度a各为多大？（3）求从打开降落伞到落地的全过程中，空气对人和设备的作用力所做的总功？参考答案：（1）打开降落伞前人下落的距离为20m；（2）求阻力系数k为10N?m/s，打开伞瞬间的加速度a的大小为30m/s2，方向竖直向上；（3）空气对人和设备的作用力所做的总功为1.015×106J．动能定理；牛顿第二定律解：（1）由图象可知，打开降落伞时，速度v0=20m/s，打开降落伞前人做自由落体运动，由匀变速运动的速度位移公式得：下落高度为：h===20m；（2）由图象可知，当速度v=10m/s时，特警队员做匀速运动，由平衡条件得：kv2=mg，k===10N?m/s，由牛顿第二定律得，打开伞的瞬间，加速度：a=代入数据得：a=30m/s2，方向竖直向上；（3）从打开降落伞到落地整个过程中，由动能定理得：mg（H﹣h）﹣W=mv2﹣mv02，代入数据解得：W=1.015×106J；答：（1）打开降落伞前人下落的距离为20m；（2）求阻力系数k为10N?m/s，打开伞瞬间的加速度a的大小为30m/s2，方向竖直向上；（3）空气对人和设备的作用力所做的总功为1.015×106J．17.如图所示，有一个连通的，上、下两层均与水平面平行的“U”型的光滑金属平行导轨，在导轨面上各放一根完全相同的质量为m的匀质金属杆和，开始时两根金属杆与轨道垂直，在“U”型导轨的右侧空间存在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场，杆在磁场中，杆在磁场之外。设两导轨面相距为H，平行导轨宽为，导轨足够长且电阻不计，金属杆单位长度的电阻为。现在有同样的金属杆从左侧半圆形轨道的中点从静止开始下滑，在下面与金属杆发生碰撞,设碰撞后两杆立刻粘在一起并向右运动。求：（1）回路内感应电流的最大值；（2）在整个运动过程中，感应电流最多产生的热量；（3）当杆、与杆的速度之比为3∶1时，受到的安培力大小。参考答案：⑴设杆下滑与杆碰前速度大小为，依据动能定理

解得2分设碰后速度大小为，依据动量守恒

解得2分感应电动势的最大值2分闭合回路的总电阻1分电流的最大值2分⑵设杆的共同速度大小为，依据动量守恒

解得1分依据能量关系，感应电流最多产生的热量2分⑶设杆速度大小为，则杆的速度大小为依据动量守恒有解得2分此时回路中的感