河北省保定市祁州镇中学高三物理期末试卷含解析

河北省保定市祁州镇中学高三物理期末试卷含解析一、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.英国物理学家卢瑟福和他的助手们为了研究原子的内部结构于1909-1911年进行了粒子散射实验,实验装置如图所示，关于该实验的实验目的及实验装置的设计思想，有下列说法，你认为正确的是：（

）A．卢瑟福设计该实验是为了验证汤姆生原子模型的正确性，进一步探究原子的结构与组成，试图有新的发现与突破。B．望远镜与接收荧屏之所以设计成绕360°角范围内转动，是因为卢瑟福在实验前认为粒子可能能穿过金箔，也可能穿不过，而反弹回来。C．整个装置封闭在玻璃罩内，且抽成真空，是为了避免粒子与气体分子碰撞而偏离了原来运动方向，而不能使粒子垂直轰击金箔，致使粒子不能穿过金原子。D．采用金箔的原因是利用金的化学性质稳定避免粒子与金箔发生化学反应。参考答案：

答案：AB2.关于物理学的研究方法，以下说法错误的是：

A．在用实验探究加速度、力和质量三者之间关系时，应用了控制变量法B．在利用速度时间图像推导匀变速直线运动位移公式时应用的是微元法C．在定义电场强度时应用了比值法，因而电场强度与电场力和试探电荷的电量无关D．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，建立质点概念是应用近似替代法参考答案：D3.匀速运动的汽车从某时刻开始做匀减速刹车直到停止，若测得刹车时间为t，刹车位移为x，根据这些测量结果，可以(

)A．求出汽车刹车的初速度，不能求出加速度B．求出汽车刹车的加速度，不能求出初速度C．求出汽车刹车的初速度、加速度及平均速度D．只能求出汽车刹车的平均速度参考答案：C4.（2014秋?杨浦区校级期末）两个力F1和F2间的夹角为θ，两个力的合力为F．以下说法正确的是（）A.若F1和F2大小不变，θ角越小，合力F就越小B.合力F总比分力中的任何一个力都大C.如果夹角θ不变，F1大小不变，只要F2增大，合力F就必然增大D.合力F可能比分力中的任何一个力都小参考答案：D解：A、若F1和F2大小不变，θ角越小，合力F越大，故A错误；B、由力的合成方法可知，两力合力的范围|F1﹣F2|≤F合≤F1+F2，所以合力有可能大于任一分力，也可能小于任一分力，还可能与两个分力都相等，故B错误；C、如果夹角不变，F1大小不变，只要F2增大，合力F可以减小，也可以增加，故C错误；D、二力平衡时，合力为零，此时合力F比分力中的任何一个力都小，故D正确．故选：D．5.做匀速圆周运动的质点是处于（

）A、平衡状态

B、不平衡状态C、速度不变的状态

D、加速度不变的状态参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.有组同学设计了一个如图所示的测温装置，C为测温泡，用玻璃管与水银气压计相连，气压计A、B两管内的水银面在同一水平面上，气压计A、B两管的下端通过软管相连且充满水银（图中涂黑部分）。在A管上画上刻度．测温时调节B管的高度使A管中的液面位置保持在a处，此时根据A、B两管水银面的高度差就能知道测温泡所处环境的温度。假设该测温装置在制定刻度时候的大气压为76cmHg，测温泡所处环境的温度为30OC。（1）当测温泡放入较低温度的液体中，即测温泡中气体温度降低时，为使水银气压计A管中的液面位置保持在a处，则水银气压计的B管应向_______（填“上”或“下”）移动；（2）该温度计的刻度是___________________________（填“均匀”或“不均匀”，及“温度上高下低”或，“温度上低下高”（3）该温度计存在的缺陷之一，当天气变化引起大气压强变大，而环境温度仍为30OC，温度计上30OC的刻度应该如何调整____________________。参考答案：（1）下（2分）

（2）均匀的（1分），温度上高下低（1分）（3）30OC的刻度应向上平移7.有一个电流安，其中K=1，2，3……，而且。则该电流是__________(答：“直流电”或“交流电”)。让该电流通过阻值为的电阻，在5秒的时间内产生的热量是________焦耳。参考答案：交流电、10008.小胡同学在学习了圆周运动的知识后，设计了一个课题，名称为：快速测量自行车的骑行速度。他的设想是：通过计算踏脚板转动的角速度，推算自行车的骑行速度。如上图所示是自行车的传动示意图，其中Ⅰ是大齿轮，Ⅱ是小齿轮，Ⅲ是后轮。当大齿轮Ⅰ（脚踏板）的转速通过测量为n（r/s）时，则大齿轮的角速度是

rad/s。若要知道在这种情况下自行车前进的速度，除需要测量大齿轮Ⅰ的半径r1，小齿轮Ⅱ的半径r2外，还需要测量的物理量是

。用上述物理量推导出自行车前进速度的表达式为：

。参考答案：2πn,

车轮半径r3,2πn9.如图所示的是研究光电效应的装置的电路图,若用某一频率的光照射光电管阴极P,发现电流表有读数,则增加光的强度,电流表示数____(填“变大”“变小”或“不变”).若开关K断开时,用光子能量为2.5eV的一束光照射阴极P,发现电流表读数不为零,合上开关,调节滑动变阻器,当电压表读数大于或等于0.60V时,电流表读数为零,由此可知阴极材料的逸出功为____eV.参考答案：

(1).变大

(2).1.9电流表有读数,说明发生了光电效应，光电流的大小与光的强度成正比。增加光的强度,电流表示数变大。电压表读数大于或等于0.60V时,电流表读数为零,根据题意光电子的最大初动能为：Ek=qU=0.6eV根据爱因斯坦光电效应方程有：W=hv?Ek=2.5eV?0.6eV=1.9eV。【名师点睛】发生了光电效应时，光电流的大小与光的强度成正比。光电子射出后，有一定的动能，若当恰好不能达到时，说明电子射出的最大初动能恰好克服电场力做功，然后根据爱因斯坦光电效应方程即可正确解答。10.如图所示，某车沿水平方向高速行驶，车厢中央的光源发出一个闪光，

闪光照到了车厢的前、后壁，则地面上的观察者认为该闪光

▲

（选填“先到达前壁”、“先到达后壁”或“同时到达前后壁”），同时他观察到车厢的长度比静止时变▲（选填“长”或“短”）了。参考答案：先到达后壁

短（11.一个质量为m、直径为d、电阻为R的金属圆环，在范围很大的磁场中沿竖直方向下落，磁场的分布情况如图所示，已知磁感应强度竖直方向的分量By的大小只随高度变化，其随高度y变化关系为By=B0(1+ky)（此处k为比例常数，且k＞0），其中沿圆环轴线的磁场方向始终竖直向上，在下落过程中金属圆环所在的平面始终保持水平，速度越来越大，最终稳定为某一数值，称为收尾速度。俯视观察，圆环中的感应电流方向为________（选填“顺时针”或“逆时针”）；圆环收尾速度的大小为________。参考答案：顺时针；12.空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对气缸中的气体做功为2.0×105J，同时气体的内能增加了1.5×l05J．试问：此压缩过程中，气体

(填“吸收”或“放出”)的热量等于

J．参考答案：放出；

5×104；13.在水平向右做匀加速直线运动的平板车上有如图所示的装置，其中圆柱体质量为m，左侧竖直挡板和右侧斜面对圆柱体的合力大小为（g为重力加速度），则此时车的加速度大小为__________；若圆柱体与挡板及斜面间均无摩擦，当平板车的加速度突然增大时，斜面对圆柱体的弹力将__________（选填“增大”、“减小”、“不变”或“不能确定”）。参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3-4模块）(6分)如图所示，红光和紫光分别从介质1和介质2中以相同的入射角射到介质和真空的界面，发生折射时的折射角也相同。请你根据红光在介质1与紫光在介质2的传播过程中的情况，提出三个不同的光学物理量，并比较每个光学物理量的大小。参考答案：答案：①介质１对红光的折射率等于介质２对紫光的折射率；②红光在介质１中的传播速度和紫光在介质２中的传播速度相等；③红光在介质１中发生全反射的临界角与紫光在介质２中发生全反射的临界角相等。（其它答法正确也可；答对每１条得２分，共6分）15.（选修3-5）（6分）a、b两个小球在一直线上发生碰撞，它们在碰撞前后的s～t图象如图所示，若a球的质量ma=1kg，则b球的质量mb等于多少?参考答案：解析：由图知=4m/s、=—1m/s、=2m/s

（2分）

根据动量守恒定律有：ma=ma

+

mb

（2分）

∴mb=2.5kg （2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，已知斜面倾角30°，物体A质量mA=0.4kg，物体B质量mB=0.7kg，H=0.5m．B从静止开始和A一起运动，B落地时速度v=2m/s．若g取10m/s2，绳的质量及绳的摩擦不计，求：（1）物体与斜面间的动摩擦因数（2）物体沿足够长的斜面滑动的最大距离．参考答案：解：（1）以AB组成的整体为研究对象，根据动能定理得：mBgH﹣mAgsinθ?H﹣μmAgcosθ?H=得：代入解得：μ=（2）设物体沿斜面滑动的最大距离为S，根据动能定理得B落地后过程，对A：﹣mAgsinθ?（S﹣H）﹣μmAgcosθ（S﹣H）=0﹣代入解得，S≈0.8m答：（1）物体与斜面间的动摩擦因数为μ=．（2）物体沿足够长的斜面滑动的最大距离为0.8m．17.在可控核反应堆中需要给快中子减速，轻水、重水和石墨等常用作减速剂。中子在重水中可与核碰撞减速，在石墨中与核碰撞减速。上述碰撞可简化为弹性碰撞模型。某反应堆中快中子与静止的靶核发生对心正碰，通过计算说明，仅从一次碰撞

考虑，用重水和石墨作减速剂，哪种减速效果更好？参考答案：设中子质量为mn靶核质量为m，由动量守恒定律

（1分）由能量守恒定律

（2分）解得：（1分）在重水中靶核质量：则碰后中子速度为

（2分）在石墨中靶核质量：则碰后中子速度为（2分）与重水靶核碰后中子速度较小，故重水减速效果更好。（1分）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AB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一质量为m=0.4kg的物块（可视为质点），物块与滑道间的动摩擦因数为μ=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ω=2πrad/s，绕盘心O在水平面内匀速转动，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，滑块会落入小桶吗？若能，求所需滑道的长度．（3）物块落入桶中后如果随圆盘一起以ω=nd/s匀速转动，求小桶给物块的作用力大小．参考答案：考点：平抛运动；线速度、角速度和周期、转速．专题：平抛运动专题．分析：（1）若圆盘转一圈，物块恰好调入小桶，此时作用力时间最短．圆盘转一圈的时间与匀加速运动、匀减速运动、平抛运动三个时间之和相等．（2）物块离开B点后做平抛运动，可以求出平抛运动的时间和平抛运动的初速度，物块在滑道上先匀加速运动再匀减速运动，两个运动的位移之和为滑道的长度．（3）小桶水平方向给物块的作用力提供向心力，根据牛顿第二定律求出水平方向的作用力，再由力的合成求解．解答：解：（1）物块由B点抛出后做平抛运动，在竖直方向有：

h=gt2物块离开滑到的速度：v==2m/s

拉动物块时的加速度，由牛顿第二定律：F﹣μmg=ma1得：a1=8m/s2，圆盘转过一周时落入，拉力作用时间最短；盘转过一圈的时间：

T==1s

物块在滑道导航先加速后减速：v=a1t1﹣a2t2物块滑行时间、抛出在空中时间与圆盘周期关系：t1+t2+t=T由上面两式联立得：t1=0.3s（3）物块加速获得速度：v1=a1t=4m/s滑块撤