福建省三明市高唐中学高三物理上学期期末试卷含解析

福建省三明市高唐中学高三物理上学期期末试卷含解析一、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.真空中的某装置如图，其中平行金属板A，B之间有加速电场，C,D之间有偏转电场，M为荧光屏．今有质子、氘核和α粒子均由A板从静止开始被加速电场加速后垂直于电场方向进入偏转电场，最后打在荧光屏上．已知质子、氘核和α粒子的质量之比为1∶2∶4，电荷量之比为1∶1∶2，则下列判断正确的是

A．三种粒子飞离B板时速度之比4:2:1

B．三种粒子飞离偏转电场时速度偏转角的正切之比1:2:4

C．偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1∶1∶2

D．三种粒子打到荧光屏上的位置相同参考答案：CD粒子在左边的加速电场中有：qU1=m解得v=，三种粒子飞离B板时速度之比为:1:1，选项A错误。粒子以速度v进入偏转电场后，做类平抛运动，设粒子离开偏转电场时的侧移量为y，沿初速方向做匀速直线运动，有

L=vt

，垂直初速方向，有

y=at2，又电场力

F=qE=q，根据F=ma，得加速度为

a=，解得

y=，粒子飞离偏转电场时的速度，故=，故三种粒子飞离偏转电场时速度偏转角的正切之比1:1:1，选项B错误。偏转电场的电场力对粒子做的功为，故选项C正确。由于三种粒子离开偏转电场时的侧移量y相等，速度偏转角度也相等，故选项D正确。2.运动员从高山悬崖上跳伞，伞打开前可看作是自由落体运动，开伞后减速下降，最后匀速下落。在整个过程中，下列图象可能符合事实的是（其中表示下落高度，表示重力势能，表示机械能）参考答案：C3.参考答案：C4.（单选）如图所示，在火星与木星轨道之间有一小行星带．假设该带中的小行星只受到太阳的引力，并绕太阳做匀速圆周运动．下列说法中正确的是（）A．各小行星绕太阳运动的周期小于一年B．与太阳距离相等的每一颗小行星，受到太阳的引力大小都相等C．小行星带内侧行星的加速度小于外侧行星的加速度D．小行星带内各行星绕太阳公转的线速度均小于地球公转的线速度参考答案：考点：万有引力定律及其应用；线速度、角速度和周期、转速；人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．专题：万有引力定律的应用专题．分析：根据万有引力提供向心力，得出线速度、向心力加速度、周期与轨道半径的关系，从而比较大小．解答：解：A、根据得，T=2，知小行星的轨道半径大于地球，则周期大于地球的周期，即大于1年．故A错误．B、因为小行星的质量不一定相同，则太阳对各小行星的引力不一定相同．故B错误．C、根据得，a=，轨道半径越大，向心加速度越小，则内侧小行星的向心加速度大于外侧小行星的向心加速度．故C错误．D、根据得，v=，轨道半径越大，线速度越小，则小行星的线速度小于地球的线速度．故D正确．故选：D．点评：解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一理论，并能灵活运用．向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用．5.如图所示，电源电动势为E，内阻为r，合上开关S后各灯恰能正常发光，如果某一时刻电灯C烧断，则（）A． 灯A变暗，灯B变亮

B． 灯A变亮，灯B变暗 C． 灯A、灯B都变亮

D． 灯A、灯B都变暗参考答案：A考点：闭合电路的欧姆定律解：电灯C烧断，电灯B与电灯C并联的总电阻增加了，故电灯B与电灯C并联部分分得的电压增加了，故电灯B变亮了；电灯C烧断，电灯B与电灯C并联的总电阻增加了，根据闭合电路欧姆定律，干路电流减小了，故电灯A变暗了；故选：A．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，平行实线代表电场线，但未标明方向，一个带电量为-10－6C的微粒在电场中仅受电场力作用，当它从A点运动到B点时动能减少了10－5J，则该电荷运动轨迹应为虚线________（选“1”或“2”）；若A点的电势为-10V，则B点电势为

V。参考答案：1，-207.如图为“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，应保持小车的总质量不变，用钩码所受的重力作为___________，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（如图所示）。①分析此图线的OA段可得出的实验结论是_________________________________。②（单选题）此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是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）小车所受外力，（2）①加速度与外力成正比，②C，8.如右图所示，OAB是刚性轻质直角三角形支架，边长AB＝20cm，∠OAB＝30°；在三角形二锐角处固定两个不计大小的小球，A角处小球质量为1kg，B角处小球质量为3kg。现将支架安装在可自由转动的水平轴上，使之可绕O点在竖直平面内无摩擦转动。装置静止时，AB边恰好水平。若将装置顺时针转动30°，至少需做功为__________J，若将装置顺时针转动30°后由静止释放，支架转动的最大角速度为__________。参考答案：；9.如图所示，边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强磁场。一个质量为m、电荷量为q、初速度为v0的带电粒子从a点沿ab方向进入磁场，不计重力。若粒子恰好沿BC方向，从c点离开磁场，则磁感应强度B＝____________；粒子离开磁场时的动能为______________。参考答案：，mv0210.从地面A处竖直上抛一质量为m的小球，小球上升到B点时的动能与小球上升到最高点后返回至C点时的动能相等，B点离地高度为，C点离地高度为．空气阻力f=0.1mg，大小不变，则小球上升的最大高度为_________；小球下落过程中从B点到C点动能的增量为___________．

参考答案：4h；

0.6mgh11.如图所示是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带。

(1)已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为

。(2)A、B、C、D是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出，从图中读出A、B两点间距x=

cm；C点对应的速度是

m／s，加速度是

m／s2(速度和加速度的计算结果保留两位有效数字)参考答案：(1)0.02s

(2)0.65（0.63—0.69均给分）0.10（0.098—0.10均给分）

0.30（0.20—0.30均给分）（1）纸带上打相邻两点的时间间隔T==s=0.02s。（2）A、B间的距离x=0.65cm．B、D间的距离是2.05cm，时间间隔T=0.2s，则vc==0.10m/s。由公式知=,代入数据解得a=0.30m／s2。12.如图所示，OB杆长L，质量不计，在竖直平面内绕O轴转动。杆上每隔处依次固定A、B两个小球，每个小球的质量均为m。已知重力加速度为g。使棒从图示的水平位置静止释放，当OB杆转到竖直位置时小球B的动能为_____________，小球A的机械能的变化量为___________。参考答案：，13.如图所示，倾角为θ的斜面处于竖直向下的匀强电场中，在斜面上某点以初速度为v0水平抛出一个质量为m的带正电小球，小球受到的电场力与重力相等，地球表面重力加速度为g，设斜面足够长，求：（1）小球经

时间落到斜面上;（2）从水平抛出至落到斜面的过程中，小球的电势能变化量为

．参考答案：V0tanθ/g

mV02tan2θ三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图，光滑绝缘底座上固定两竖直放置、带等量异种电荷的金属板a、b，间距略大于L，板间电场强度大小为E，方向由a指向b，整个装置质量为m。现在绝绿底座上施加大小等于qE的水平外力，运动一段距离L后，在靠近b板处放置一个无初速度的带正电滑块，电荷量为q，质量为m，不计一切摩擦及滑块的大小，则(1)试通过计算分析滑块能否与a板相撞(2)若滑块与a板相碰，相碰前，外力F做了多少功;若滑块与a板不相碰，滑块刚准备返回时，外力F做了多少功?参考答案：（1）恰好不发生碰撞（2）【详解】(1)刚释放小滑块时，设底座及其装置的速度为v由动能定理：放上小滑块后，底座及装置做匀速直线运动，小滑块向右做匀加速直线运动当两者速度相等时，小滑块位移绝缘底座的位移故小滑块刚好相对绝缘底座向后运动的位移，刚好不相碰(2)整个过程绝缘底座位移为3L则答：(1)通过计算分析可各滑块刚好与a板不相撞；(2)滑块与a板不相碰，滑块刚准备返回时，外力F做功为3qEL。15.（4分）一束单色光由左侧时的清水的薄壁圆柱比，图为过轴线的截面图，调整入射角α，光线拾好在不和空气的界面上发生全反射，已知水的折射角为，α的值。

参考答案：解析：当光线在水面发生全放射时有，当光线从左侧射入时，由折射定律有，联立这两式代入数据可得。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一直立的气缸用一质量为m的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞横截面积为S，气体最初的体积为V0，气体最初的压强为；汽缸内壁光滑且缸是导热的。开始活塞被固定，打开周定螺栓K，活塞下落，经过足够长时间后，活塞停在B点，设周围环境温度保持不变，已知大气压强为p，重力加速度为g。求：（1）活塞停在B点时缸内封闭气体的体积V；（2）整个过程中通过缸壁传递的热量Q。参考答案：（1）（2）【详解】（1）活塞在B处时，对活塞B，

由平衡条件得：p0S+mg=pS，

解得气体压强：p=p0+，

活塞从A到B过程，由玻意耳定律：p0V0=pV，

解得：；

（2）活塞下降过程，外界对气体做功，而气体的温度不变，则内能不变，?E=0，由能量守恒可得：活塞下降的高度：通过缸壁传递的热量：．17.如图乙所示，MN是一条通过透明球体球心的直线．在真空中的单色细光束AB平行于MN射向球体，B为入射点，若出射光线CD与MN的交点P到球心O的距离是球半径的倍，且与MN所成的角α=30°．求：透明体的折射率；参考答案：连接OB、BC，如图所示．在B点光线的入射角、折射角分别标为i、r，在ΔOCP中：有解得∠OCP=135°（45°值舍）

①（2分）进而可得：∠COP=15°由折射率定义：在B点有：（2分）在C点有：

，又所以，i=45°