湖北省隨州市黑石山中學高三物理期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示，兩個相同的細圓環帶有等量異種電荷，相隔一定距離同軸平行固定放置，、分別為兩環圓心，一帶正電的粒子從很遠處沿水平軸線飛來并順次穿過兩環.若粒子只受電場力作用，則在粒子運動過程中A.在點粒子的加速度方向向左B.從到的過程，粒子電勢能一直增大C.軸線上點右側存在一點，粒子在該點動能最小D.軸線上點右側、點左側都存在合場為零的點，且它們關于、連線中點對稱參考答案：ACD在O1點時，右環上電荷由于關于O1對稱，所以其在O1產生的電場強度為0，而-Q各點在O1產生的場強水平向左，故+q在O1點所受電場力方向向左，故加速度的方向水平向左，故A正確．在+q從O1向O2運動的過程中+Q對+q的電場力向左，-Q對+q的作用力方向也向左，故電場力對+q始終做正功，故+q的電勢能一直減小，故B錯誤．根據E=可知在O1右側+Q產生的場強的先增大后減小且一直減小到0，而-Q的場強大多數情況下小于+Q產生的電場但場強卻不會為0，故合場強為0的位置應該在O1的右側，而在合力為0之前合外力做負功，動能持續減小，之后合力做正功，動能增大，故動能最小的點在O1的右側，故C正確．根據E=可知在O1右側+Q產生的場強先增大后減小且一直減小到0，而-Q的場強大多數情況下小于+Q產生的電場但場強卻不會為0，故合場強為0的位置應該在O1的右側，同理O2的左側也有場強為0的位置，而O1和O2之間場強始終大于0，由于兩個電荷的電荷量相同，故電場關于O1、O2的連線對稱，故D正確．故選ACD．2.質點在直線上運動，位移與時間的關系為x＝4t－t2，式中x的單位是m，t的單位是s，則下列說法錯誤的是()A．質點的初速度是4m/s

B．質點的加速度是－1m/s2C．質點前2s發生的位移是4m

D．質點前3s運動的路程是5m參考答案：B3.（單選）北斗導航系統又被稱為“雙星定位系統”，具有導航、定位等功能．如圖所示，北斗導航系統中的兩顆工作衛星均繞地心做勻速圓周運動，且軌道半徑均為r，某時刻工作衛星1、2分別位于軌道上的A、B兩個位置，若兩衛星均沿順時針方向運行，地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R，不計衛星間的相互作用力，下列判斷錯誤的是(D)A．這兩顆衛星的加速度大小相等，均為B．衛星1由A位置運動到B位置所需的時間是C．衛星1由A位置運動到B位置的過程中萬有引力不做功D．衛星1向后噴氣就一定能夠追上衛星2參考答案：D

解析：A、根據=ma得，對衛星有=ma，可得a=，取地面一物體由=mg，聯立解得a=，可見A正確．B、根據=mr得，T=①，又GM=g②，t=T③，聯立①②③可解得t=，故B正確．C、衛星1由位置A運動到位置B的過程中，由于萬有引力始終與速度垂直，故萬有引力不做功，故C正確；D、若衛星1向后噴氣，則其速度會增大，衛星1將做離心運動，所以衛星1不可能追上衛星2．故D錯誤；故選D．4.如圖所示，虛線a、b、c代表電場中三個等勢面，相鄰等勢面之間的電勢差相等，即Uab=Ubc，實線為一帶電質點僅在電場力作用下通過該區域時的運動軌跡，P、Q是這條軌跡上的兩點，據此可知A.三個等勢面中，a的電勢最高B.帶電質點在p點具有的電勢能比在Q點具有電勢能大C.帶電質點通過p點時的動能比通過Q點時大D.帶電質點通過p點時的加速度比通過Q點時大參考答案：BD根據軌跡彎曲的方向和電場線與等勢線垂直，畫出P、Q兩點處電場力的方向，如圖．由于帶點質點的電性不確定，所以電場強度的方向不確定，三個等勢面的電勢高低不確定，故A錯誤．質點從P到Q過程，電場力做正功，質點的電勢能減小，動能增大，則質點在P點具有的電勢能比在Q點具有的電勢能大，通過P點時的動能比通過Q點時小．故B正確，C錯誤．據題，相鄰等勢面之間的電勢差相等，而P處等差等勢面較密，則P點的場強較大，質點通過P點時的加速度比通過Q點時大．故D正確．5.將一只皮球豎直向上拋出,皮球運動時受到空氣阻力的大小與速度的大小成正比.下列描繪皮球在上升過程中加速度大小a與時間t關系的圖象,可能正確的是參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某種單色光在真空中的波長為，速度為c，普朗克恒量為h，現將此單色光以入射角i由真空射入水中，折射角為r，則此光在水中的波長為_______，每個光子在水中的能量為______。參考答案：；光由真空射入水中，頻率f=保持不變，每個光子在水中的能量為;光在水中的波長為.7.傳感器是自動控制設備中不可缺少的元件，下圖是一種測定位移的電容式傳感器電路。在該電路中，閉合開關S一小段時間后，使工件（電介質）緩慢向左移動，則在工件移動的過程中，通過電流表G的電流_________（填“方向由a至b”“方向由b至a”或“始終為零”）。參考答案：方向由a到b

8.如圖所示，為“用DIS（位移傳感器、數據采集器、計算機）研究加速度和力的關系”的實驗裝置。（1）在該實驗中必須采用控制變量法，應保持___________不變，用鉤碼所受的重力大小作為___________，用DIS測小車的加速度。（2）改變所掛鉤碼的數量，多次重復測量。在某次實驗中根據測得的多組數據可畫出a-F關系圖線（如右圖所示）。分析此圖線OA段可得出的實驗結論是_________________________________。（3）此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是(

)（單選題）A．小車與軌道之間存在摩擦

B．導軌保持了水平狀態C．所掛鉤碼的總質量太大

D．所用小車的質量太大參考答案：（1）小車的總質量，(2分)小車所受外力，(2分)（2）在質量不變的條件下，加速度與外力成正比,(2分)

(3)C9.一質點由靜止開始作勻加速直線運動，加速度為0.5m/s2，經過相隔125m的AB兩點用了10s．質點到達A點時的速度是____________m/s；質點從出發到達B點所經歷的時間為_________s．

參考答案：

答案：10

3010.如圖所示，在一個質量為M、橫截面積為S的圓柱形導熱氣缸中，用活塞封閉了一部分空氣，氣體的體積為，活塞與氣缸壁間密封且光滑，一彈簧秤連接在活塞上，將整個氣缸懸吊在天花板上．當外界氣溫升高（大氣壓保持為）時，則彈簧秤的示數

▲

（填“變大”、“變小”或“不變”），如在該過程中氣體從外界吸收的熱量為，且氣體的體積的變化量為，則氣體的內能增加量為

▲

．參考答案：不變

（2分）

11.在測量重力加速度的實驗中，有位同學用一根細線和一質量分布均勻的小球制成單擺。其已測得此單擺20個周期的時間t，懸點到小球頂端的線長為l，還需要測量的物理量有_______________________。將g用測得的物理量表示，可得g=_____________。參考答案：1)小球的直徑d;g=12.如圖，光滑水平地面上有質量相等的兩物體A、B，中間用勁度系數為k的輕彈簧相連，在外力F1、F2作用下運動，且滿足F1>F2，當系統運動穩定后，彈簧的伸長量為

。參考答案：13.如圖所示是探究氣體的壓強與溫度關系的DIS實驗裝置圖。（1）在圖中①為____________傳感器；②為__________傳感器。（2）（單選題）與初狀態相比，試管內氣體的壓強變化量Δp與溫度變化量Δt之間的關系是圖（

）參考答案：（1）（1分）

壓強

（1分）

溫度

（2）（3分）（

B

）三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.(6分)用不同的測量工具測量某物體的長度時，有下列不同的結果：A．2.4cm

B.2.37cm

C.2.372cm

D.2.3721cm其中用最小分度值為厘米的刻度尺測量的結果是_______，用游標尺上有10個等分刻度的游標卡尺測量的結果是_____________，用螺旋測微器(精度0.01mm)測量的結果是____________。參考答案：A；B；D(每空2分)15.用以下器材測量待測電阻Rx的阻值；

待測電阻Rx：阻值約為100；電源電動勢約為6.0V，內阻忽略不計；

電流表1：量程50mA，內阻；

電流表2：量程300mA，內阻r2約為4；

定值電阻R0：阻值為20；

滑動變阻器R：最大阻值為10；

單刀單擲開關S、導線若干。

測量電阻Rx的電路圖如圖所示。（1）電路圖中的電流表A1應該選擇電流表

（填“1”或“2”），開關S閉合前，滑動變阻器R滑片應該移到

端（填“A”、“B”或“無要求”）（2）若某次測量中電流表A1的示數為I1，電流表A2的示數為I2，則由已知量和測得量表示Rx的表達式為RX=

。參考答案：（1）

1

A

（2）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，質量為M的足夠長氣缸開口向下與大氣連通，放在水平地面上。氣缸內部有一個質量為m的活塞，氣缸內部的橫截面積為S，初始時活塞靜止，距離氣缸底部為h，熱力學溫度為T。已知大氣壓強為p0，重力加速度為g。（不計氣缸內氣體的重量及活塞與氣缸壁間的摩擦）①若將活塞上方氣體的熱力學溫度升高到2T，則活塞下降的距離？②若保持溫度為T不變，現用手握住活塞手柄緩慢向上推，求將氣缸剛推離地面時活塞上升的距離為多少？參考答案：①h②①當溫度由T到2T時，汽缸內氣體發生等壓變化，設活塞下降的距離為由蓋-呂薩克定律有：解得：②設汽缸內氣體原來的壓強為p、后來的壓強為，活塞上升的距離為x對活塞受力分析，由平衡條件得：對汽缸受力分析，由平衡條件得：由玻意耳定律得：解得：17.（11分）第29屆奧林匹克運動會即將在北京舉辦，解答下列與奧運會有關的物理學問題：（取重力加速度g=10m/s2）如圖乙所示，女排比賽時，排球場總長為18m，設球網高度為2m，運動員站在網前3m處正對球網跳起將球水平擊出。當擊球點的高度為何值時，球恰好既觸網又壓底線？參考答案：解析：設擊球點高度為h時，球恰好既觸網又壓線，此時球速度為V，則：球恰好觸網

(1分)

(1分)

所以

(2分)

球恰好壓線：

(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時41分，我國在西昌衛星發射中心用長征三號丙運載火箭，成功將“天鏈一號02星”送入太空．火箭飛行約26分鐘后，西安衛星測控中心傳來的數據表明，星箭分離，衛星成功進入地球同步轉移軌道．“天鏈一號02星”是我國第二顆地球同步軌道數據中繼衛星，又稱跟蹤和數據中繼衛星，由中國航天科技集團公司所屬中國空間技術研究院為主研制．中繼衛星被譽為“衛星的衛星”，是航天器太空運行的數據“中轉站”，用于轉發地球站對中低軌道航天器的跟蹤測控信號和中繼航天器發回地面的信息的地球靜止通信衛星．

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

T=24h，請你估算“天鏈一號02星”的軌道半徑為多少？（結果保留一位有效數字）

（2）某次有一個赤道地面基站發送一個無線電波信號，需要位于赤道地面基站正上方的“天鏈一號02星”把該信號轉發到同軌道的一個航天器，如果航天器與“天鏈一號02星”處于同軌道最遠可通信距離的情況下，航天器接收到赤道地面基站的無線電波信號的時間是多少？已知地球半徑為R，地球同步衛星軌道半徑為r，無線電波的傳播速度為光速c．參考答案：（1）由題意知“天鏈一號02星”是地球同步衛星，周期T=24h，衛星在運行過程中受地球的萬有引力提供向心力，令地球質量為M，衛星質量為m，衛星軌道半徑為r，地球半徑為R，則有得衛星運動軌道半徑r=

①

又因為地球表面重力等于萬有