湖北省随州市黑石山中学高三物理期末试题含解析

湖北省随州市黑石山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，两个相同的细圆环带有等量异种电荷，相隔一定距离同轴平行固定放置，、分别为两环圆心，一带正电的粒子从很远处沿水平轴线飞来并顺次穿过两环.若粒子只受电场力作用，则在粒子运动过程中A.在点粒子的加速度方向向左B.从到的过程，粒子电势能一直增大C.轴线上点右侧存在一点，粒子在该点动能最小D.轴线上点右侧、点左侧都存在合场为零的点，且它们关于、连线中点对称参考答案：ACD在O1点时，右环上电荷由于关于O1对称，所以其在O1产生的电场强度为0，而-Q各点在O1产生的场强水平向左，故+q在O1点所受电场力方向向左，故加速度的方向水平向左，故A正确．在+q从O1向O2运动的过程中+Q对+q的电场力向左，-Q对+q的作用力方向也向左，故电场力对+q始终做正功，故+q的电势能一直减小，故B错误．根据E=可知在O1右侧+Q产生的场强的先增大后减小且一直减小到0，而-Q的场强大多数情况下小于+Q产生的电场但场强却不会为0，故合场强为0的位置应该在O1的右侧，而在合力为0之前合外力做负功，动能持续减小，之后合力做正功，动能增大，故动能最小的点在O1的右侧，故C正确．根据E=可知在O1右侧+Q产生的场强先增大后减小且一直减小到0，而-Q的场强大多数情况下小于+Q产生的电场但场强却不会为0，故合场强为0的位置应该在O1的右侧，同理O2的左侧也有场强为0的位置，而O1和O2之间场强始终大于0，由于两个电荷的电荷量相同，故电场关于O1、O2的连线对称，故D正确．故选ACD．2.质点在直线上运动，位移与时间的关系为x＝4t－t2，式中x的单位是m，t的单位是s，则下列说法错误的是()A．质点的初速度是4m/s

B．质点的加速度是－1m/s2C．质点前2s发生的位移是4m

D．质点前3s运动的路程是5m参考答案：B3.（单选）北斗导航系统又被称为“双星定位系统”，具有导航、定位等功能．如图所示，北斗导航系统中的两颗工作卫星均绕地心做匀速圆周运动，且轨道半径均为r，某时刻工作卫星1、2分别位于轨道上的A、B两个位置，若两卫星均沿顺时针方向运行，地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力，下列判断错误的是(D)A．这两颗卫星的加速度大小相等，均为B．卫星1由A位置运动到B位置所需的时间是C．卫星1由A位置运动到B位置的过程中万有引力不做功D．卫星1向后喷气就一定能够追上卫星2参考答案：D

解析：A、根据=ma得，对卫星有=ma，可得a=，取地面一物体由=mg，联立解得a=，可见A正确．B、根据=mr得，T=①，又GM=g②，t=T③，联立①②③可解得t=，故B正确．C、卫星1由位置A运动到位置B的过程中，由于万有引力始终与速度垂直，故万有引力不做功，故C正确；D、若卫星1向后喷气，则其速度会增大，卫星1将做离心运动，所以卫星1不可能追上卫星2．故D错误；故选D．4.如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab=Ubc，实线为一带电质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知A.三个等势面中，a的电势最高B.带电质点在p点具有的电势能比在Q点具有电势能大C.带电质点通过p点时的动能比通过Q点时大D.带电质点通过p点时的加速度比通过Q点时大参考答案：BD根据轨迹弯曲的方向和电场线与等势线垂直，画出P、Q两点处电场力的方向，如图．由于带点质点的电性不确定，所以电场强度的方向不确定，三个等势面的电势高低不确定，故A错误．质点从P到Q过程，电场力做正功，质点的电势能减小，动能增大，则质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大，通过P点时的动能比通过Q点时小．故B正确，C错误．据题，相邻等势面之间的电势差相等，而P处等差等势面较密，则P点的场强较大，质点通过P点时的加速度比通过Q点时大．故D正确．5.将一只皮球竖直向上抛出,皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比.下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a与时间t关系的图象,可能正确的是参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某种单色光在真空中的波长为，速度为c，普朗克恒量为h，现将此单色光以入射角i由真空射入水中，折射角为r，则此光在水中的波长为_______，每个光子在水中的能量为______。参考答案：；光由真空射入水中，频率f=保持不变，每个光子在水中的能量为;光在水中的波长为.7.传感器是自动控制设备中不可缺少的元件，下图是一种测定位移的电容式传感器电路。在该电路中，闭合开关S一小段时间后，使工件（电介质）缓慢向左移动，则在工件移动的过程中，通过电流表G的电流_________（填“方向由a至b”“方向由b至a”或“始终为零”）。参考答案：方向由a到b

8.如图所示，为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置。（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持___________不变，用钩码所受的重力大小作为___________，用DIS测小车的加速度。（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如右图所示）。分析此图线OA段可得出的实验结论是_________________________________。（3）此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是(

)（单选题）A．小车与轨道之间存在摩擦

B．导轨保持了水平状态C．所挂钩码的总质量太大

D．所用小车的质量太大参考答案：（1）小车的总质量，(2分)小车所受外力，(2分)（2）在质量不变的条件下，加速度与外力成正比,(2分)

(3)C9.一质点由静止开始作匀加速直线运动，加速度为0.5m/s2，经过相隔125m的AB两点用了10s．质点到达A点时的速度是____________m/s；质点从出发到达B点所经历的时间为_________s．

参考答案：

答案：10

3010.如图所示，在一个质量为M、横截面积为S的圆柱形导热气缸中，用活塞封闭了一部分空气，气体的体积为，活塞与气缸壁间密封且光滑，一弹簧秤连接在活塞上，将整个气缸悬吊在天花板上．当外界气温升高（大气压保持为）时，则弹簧秤的示数

▲

（填“变大”、“变小”或“不变”），如在该过程中气体从外界吸收的热量为，且气体的体积的变化量为，则气体的内能增加量为

▲

．参考答案：不变

（2分）

11.在测量重力加速度的实验中，有位同学用一根细线和一质量分布均匀的小球制成单摆。其已测得此单摆20个周期的时间t，悬点到小球顶端的线长为l，还需要测量的物理量有_______________________。将g用测得的物理量表示，可得g=_____________。参考答案：1)小球的直径d;g=12.如图，光滑水平地面上有质量相等的两物体A、B，中间用劲度系数为k的轻弹簧相连，在外力F1、F2作用下运动，且满足F1>F2，当系统运动稳定后，弹簧的伸长量为

。参考答案：13.如图所示是探究气体的压强与温度关系的DIS实验装置图。（1）在图中①为____________传感器；②为__________传感器。（2）（单选题）与初状态相比，试管内气体的压强变化量Δp与温度变化量Δt之间的关系是图（

）参考答案：（1）（1分）

压强

（1分）

温度

（2）（3分）（

B

）三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(6分)用不同的测量工具测量某物体的长度时，有下列不同的结果：A．2.4cm

B.2.37cm

C.2.372cm

D.2.3721cm其中用最小分度值为厘米的刻度尺测量的结果是_______，用游标尺上有10个等分刻度的游标卡尺测量的结果是_____________，用螺旋测微器(精度0.01mm)测量的结果是____________。参考答案：A；B；D(每空2分)15.用以下器材测量待测电阻Rx的阻值；

待测电阻Rx：阻值约为100；电源电动势约为6.0V，内阻忽略不计；

电流表1：量程50mA，内阻；

电流表2：量程300mA，内阻r2约为4；

定值电阻R0：阻值为20；

滑动变阻器R：最大阻值为10；

单刀单掷开关S、导线若干。

测量电阻Rx的电路图如图所示。（1）电路图中的电流表A1应该选择电流表

（填“1”或“2”），开关S闭合前，滑动变阻器R滑片应该移到

端（填“A”、“B”或“无要求”）（2）若某次测量中电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2，则由已知量和测得量表示Rx的表达式为RX=

。参考答案：（1）

1

A

（2）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，质量为M的足够长气缸开口向下与大气连通，放在水平地面上。气缸内部有一个质量为m的活塞，气缸内部的横截面积为S，初始时活塞静止，距离气缸底部为h，热力学温度为T。已知大气压强为p0，重力加速度为g。（不计气缸内气体的重量及活塞与气缸壁间的摩擦）①若将活塞上方气体的热力学温度升高到2T，则活塞下降的距离？②若保持温度为T不变，现用手握住活塞手柄缓慢向上推，求将气缸刚推离地面时活塞上升的距离为多少？参考答案：①h②①当温度由T到2T时，汽缸内气体发生等压变化，设活塞下降的距离为由盖-吕萨克定律有：解得：②设汽缸内气体原来的压强为p、后来的压强为，活塞上升的距离为x对活塞受力分析，由平衡条件得：对汽缸受力分析，由平衡条件得：由玻意耳定律得：解得：17.（11分）第29届奥林匹克运动会即将在北京举办，解答下列与奥运会有关的物理学问题：（取重力加速度g=10m/s2）如图乙所示，女排比赛时，排球场总长为18m，设球网高度为2m，运动员站在网前3m处正对球网跳起将球水平击出。当击球点的高度为何值时，球恰好既触网又压底线？参考答案：解析：设击球点高度为h时，球恰好既触网又压线，此时球速度为V，则：球恰好触网

(1分)

(1分)

所以

(2分)

球恰好压线：

(1分)

(1分)

所以

(2分)

由以上式子消去v，解得：

(3分)18.2011年7月11日23时41分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭，成功将“天链一号02星”送入太空．火箭飞行约26分钟后，西安卫星测控中心传来的数据表明，星箭分离，卫星成功进入地球同步转移轨道．“天链一号02星”是我国第二颗地球同步轨道数据中继卫星，又称跟踪和数据中继卫星，由中国航天科技集团公司所属中国空间技术研究院为主研制．中继卫星被誉为“卫星的卫星”，是航天器太空运行的数据“中转站”，用于转发地球站对中低轨道航天器的跟踪测控信号和中继航天器发回地面的信息的地球静止通信卫星．

（1）已知地球半径R=6400kM，地球表面的重力加速度g=10m/s2，地球自转周期

T=24h，请你估算“天链一号02星”的轨道半径为多少？（结果保留一位有效数字）

（2）某次有一个赤道地面基站发送一个无线电波信号，需要位于赤道地面基站正上方的“天链一号02星”把该信号转发到同轨道的一个航天器，如果航天器与“天链一号02星”处于同轨道最远可通信距离的情况下，航天器接收到赤道地面基站的无线电波信号的时间是多少？已知地球半径为R，地球同步卫星轨道半径为r，无线电波的传播速度为光速c．参考答案：（1）由题意知“天链一号02星”是地球同步卫星，周期T=24h，卫星在运行过程中受地球的万有引力提供向心力，令地球质量为M，卫星质量为m，卫星轨道半径为r，地球半径为R，则有得卫星运动轨道半径r=

①

又因为地球表面重力等于万有