北京长安中学高三物理上学期期末试题含解析

北京长安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.（单选）厦深铁路于2013年12月28日全线正式运营。假设列车从潮汕站开出后某段时间内做匀加速直线运动，速度由25km/h增加到50km/h所用时间为t1、位移为x1；速度由50km/h增加到75km/h所用时间为t2、位移为x2。以下说法正确的是（

）A．t1>t2

B．x1=x2C．t1<t2

D．x1<x2参考答案：D2.地球上物体的重力会随着地理位置的变化而发生变化，一定能使重力变小的是（

）A．纬度增大，高度增大

B．纬度减小，高度减小C．纬度增大，高度减小

D．纬度减小，高度增大参考答案：答案：D3.轻绳一端系在质量为M＝30kg的物体A上，另一端系在一个质量为m＝2kg套在粗糙竖直杆MN的圆环上．现用水平力F拉住绳子上一点，使物体A从如图所示实线位置O缓慢下降到虚线位置O/、θ＝53°时，圆环恰好要下滑，取sin37°=0.6，cos37°=0.8。则杆与环间动摩擦因数μ为（

）A．μ=0.04

B．μ=0.05

C．μ=0.6

D．μ=0.8参考答案：D4.下面是历史上发现原子内部结构的几个著名实验的装置图，其中发现质子的装置是（

）参考答案：A5.（单选）如图所示，竖直放置的两个平行金属板间有匀强电场，在两板之间等高处有两个质量相同的带电小球，P小球从紧靠左极板处由静止开始释放，Q小球从两板正中央由静止开始释放，两小球最后都能打在右极板上的同一点。则从开始释放到打到右极板的过程中(

)A．它们的运行时间B．它们的电荷量之比C．它们的电势能减少量之比D．它们的动能增加量之比参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示的实验装置可以探究加速度与物体质量．物体受力的关系．小车上固定一个盒子，盒子内盛有沙子．沙桶的总质量（包括桶以及桶内沙子质量）记为m，小车的总质量（包括车．盒子及盒内沙子质量）记为M．（木板上表面光滑）

（1）验证在质量不变的情况下，加速度与合外力成正比：从盒子中取出一些沙子，装入沙桶中，称量并记录沙桶的总重力mg，将该力视为合外力F，对应的加速度a则从打下的纸带中计算得出．多次改变合外力F的大小，每次都会得到一个相应的加速度．本次实验中，桶内的沙子取自小车中，故系统的总质量不变．以合外力F为横轴，以加速度a为纵轴，画出a－F图象，图象是一条过原点的直线．

①a－F图象斜率的物理意义是______________．

②你认为把沙桶的总重力mg当作合外力F是否合理？

答：________．（填“合理”或“不合理”）

③本次实验中，是否应该满足Mm这样的条件？

答：________（填“是”或“否”）；

（2）验证在合外力不变的情况下，加速度与质量成反比：保持桶内沙子质量m不变，在盒子内添加或去掉一些沙子，验证加速度与质量的关系．本次实验中，桶内的沙子总质量不变，故系统所受的合外力不变．用图象法处理数据时，以加速度a为纵横，应该以______倒数为横轴．参考答案：（1）①②合理③否（2）M＋m7.一船在静水中的划行速率为5m/s，要横渡一条宽30m、流速为4m/s的河流，此船渡河的最短时间为

s，此船渡河的最短航程为

m.参考答案：8.金属杆在竖直面内构成足够长平行轨道，杆间接一阻值为R的电阻，一个质量为m的、阻值为r的长度刚好是轨道宽L的金属棒与轨道间的摩擦力恒为f，金属棒始终紧靠轨道运动。此空间存在如图所示的水平匀强磁场（×场），磁感应强度为B，当金属棒由静止下滑h时已经匀速，则此过程中整个回路产生的焦耳热为__________。参考答案：答案：9.某实验室新发现的一种放射性元素X，8天后实验人员发现它有３／４发生衰变，则它的半衰期为_______天，若对X加热，它的半衰期_______（填变大、变小或不变）。参考答案：4，不变10.如图所示，为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波的图象．经△t=0.1s，质点M第一次回到平衡位置，则这列波的波速为v=1m/s，周期T=1.2s．参考答案：解：波沿x轴正方向传播，当x=0处的状态传到M点时，M第一次回到平衡位置，此过程中波传播的距离为△x=0.1m则波速为v==m/s=1m/s根据数学知识得：y=Asinωx=Asinx，由题知：10=20sin×0.1则波长为λ=1.2m则周期T==s=1.2s故答案为：1，1.211.某兴趣小组的同学利用如图1所示的实验装置，测量木块与长木板之间的动摩擦因数，图中长木板水平固定。①实验过程中，打点计时器应接 在 _______(填“直流”或“交流”)电源上，调整定滑轮的高度，使__

_____②已知重力加速度为g，测得木块的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m，砝码盘、砝码和木块的加速度大小为a，则木块与长木板之间的动摩擦因数=______③实验时，某同学得到一条纸带，如图2所示，每隔三个计时点取一个计数点，记为图中0、1、2、3、4、5、6点。测得相邻两个计数点间的距离分别为s1=0.96cms2=2.88cm,s3=4.80cm,s4=6.72cm,s5=8.64cm,s6=10.56cm，打点计时器的电源频率为50Hz0计算此纸带的加速度大小a=_____m/s2，打计数点“4”时纸带的速度大小v=_____m/s。（保留两位有效数字）参考答案：打点计时器使用的是交流电源；调整定滑轮的高度，目的是使细线与长木板平行，减小实验误差；设细绳上的拉力为F，则，解得。利用逐差法求加速度，利用中间时刻的瞬时速度等于对应时间的平均速度求解。12.由某门电路构成的一简单控制电路如图所示，其中为光敏电阻，光照时电阻很小，R为变阻器，L为小灯泡。其工作情况是：当光敏电阻受到光照时，小灯L不亮，不受光照时，小灯L亮。①该门电路是

；②请在电路中虚线框内画出该门电路符号。参考答案：答案：非门；（图略）

13.如图所示是自行车传动装置的示意图．假设踏脚板每2s转一圈，要知道在这种情形下自行车前进的速度有多大，还需测量哪些量？________________________________

__________________________________________________________________________

请在图中用字母标注出来，并用这些量推导出自行车前进速度的表达式：___________．参考答案：．如图所示，测量R、r、R′．自行车的速度为：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）一定质量的理想气体，在绝热膨胀过程中

①对外做功5J，则其内能（选填“增加”或“减少”）,

J.

②试从微观角度分析其压强变化情况。参考答案：答案：①减少，5；②气体体积增大，则单位体积内的分子数减少；内能减少，则温度降低，其分子运动的平均速率减小,则气体的压强减小。（4分要有四个要点各占1分；单位体积内的分子数减少；温度降低；分子运动的平均速率减小；气体的压强减小。）15.（8分）为确定爱因斯坦的质能方程的正确性，设计了如下实验：用动能为MeV的质子轰击静止的锂核Li，生成两个粒子，测得两个粒子的动能之和为MeV。写出该反应方程，并通过计算说明正确。（已知质子、粒子、锂核的质量分别取、、）参考答案：核反应方程为核反应的质量亏损，由质能方程可得，质量亏损相当的能量MeV而系统增加的能量MeV，这些能量来自核反应中，在误差允许的范围内可认为相等，所以正确。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（12分）风洞实验室中可以产生水平方向的、大小可调节的风力，现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室，小球孔径略大于细杆直径。（1）当杆在水平方向上固定时，调节风力的大小，使小球在杆上作匀速运动，这时小球所受的风力为小球所受重力的0.5倍，求小球与杆间的滑动摩擦因数。（2）保持小球所受风力不变，使杆与水平方向间夹角为37°并固定，则小球从静止出发在细杆上滑下距离S所需时间为多少？（sin37°=0.6，cos37°=0.8）参考答案：解析：（1）设小球所受的风力为F，小球质量为

（2）设杆对小球的支持力为N，摩擦力为

沿杆方向

垂直于杆方向

可解得

17.如图所示的两块平行金属板间，存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度T，方向垂直纸面向里，电场强度V/m,PQ为板间中线.紧靠平行板右侧边缘建立平面直角坐标系xoy，在第一象限内，存在着以AO为理想边界的匀强磁场和，和的磁感应强度大小相等，的方向垂直纸面向外，的方向垂直纸面向里，边界AO和y轴间的夹角为.一束带电荷量C、质量m=4.5kg的带正电的微粒从P点射入平行板间，沿中线PQ做直线运动，穿出平行板区域后从y轴上坐标为（0,0.4m）的Q点垂直y轴射入磁场区，不计微粒的重力。(1)求微粒在平行板间运动的速度为多大？

(2)要使进入第一象限的微粒不能通过AO边界，则匀强磁场的磁感应强度大小应满足什么条件？(3)若匀强磁场和的磁感应强度大小为0.45T，求微粒从点进入第一象限开始，第5次通过AO边界线时的点到原点O的距离L和经过的时间t（答案保留两位有效数字）参考答案：18.如图所示，水平放置的圆盘半径为R=1m，在其边缘C点固定一个高度不计的小桶，在圆盘直径CD的正上方放置一条水平滑道AB，滑道与CD平行.滑道右端B与圆盘圆心O在同一竖直线上，其高度差为h=1.25m.在滑道左端静止放置质量为m=0.4kg的物块（可视为质点），物块与滑道间的动摩擦因数为=0.2.当用一大小为F=4N的水平向右拉力拉动物块的同时，圆盘从图示位置以角速度rad/s，绕穿过圆心O的竖直轴匀速转动.拉力作用一段时间后撤掉，物块在滑道上继续滑行，由B点水平抛出，恰好落入小桶内.重力加速度取10m/s2.（1）求拉力作用的最短时间；（2）若拉力作用时间为0.5s，求所