浙江省湖州市安吉縣杭垓鎮中學高三物理下學期期末試題含解析一、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4所示，+Q為固定的正電荷，在它的電場中，一電荷量為+q的粒子，從a點以沿ab方向的初速度v0開始運動。若粒子只受電場力作用，則它的運動軌跡可能是圖中的（

）A．ab直線

B．ac曲線C．ad曲線

D．ae曲線參考答案：B粒子帶正電，受到斥力作用，粒子做曲線運動，軌跡彎曲方向與合外力方向一致，選項B正確。2.若汽車以額定功率P由靜止出發，沿平直路面行駛，受到的阻力恒為f，則：A．汽車行駛的最大速度為B．汽車先做勻加速運動，最后做勻速運動C．汽車先做加速度越來越小的加速運動，最后做勻速運動D．汽車先做勻加速運動，再做勻減速運動，最后做勻速運動參考答案：AC3.（單選）關于科學研究方法，以下說法不正確的是（

）

A.利用速度一時間圖象推導勻變速直線運動的位移公式時，使用了微元法

B.在探究加速度與力、質量三者關系的實驗中，應用了控制變量法

C.電場力做功可以與重力做功類比，兩種力做功都與路徑無關

D.法拉第在研究電磁感應現象時，利用了理想實驗的方法參考答案：D4.（多選）如圖6所示，兩足夠長的平行光滑的金屬導軌MN、PQ相距為d，導軌平面與水平面的夾角=30°，導軌電阻不計，磁感應強度為B的勻強磁場垂直于導軌平面向上。長為d的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導軌上，且始終與導軌接觸良好，金屬棒的質量為m、電阻為r＝R。兩金屬導軌的上端連接一個燈泡，燈泡的電阻RL＝R，重力加速度為g。現閉合開關S，給金屬棒施加一個方向垂直于桿且平行于導軌平面向上的、大小為F＝mg的恒力，使金屬棒由靜止開始運動，當金屬棒達到最大速度時，燈泡恰能達到它的額定功率。下列說法正確的是（

）A.燈泡的額定功率

B.金屬棒能達到的最大速度C.金屬棒達到最大速度的一半時的加速度D.若金屬棒上滑距離為L時速度恰達到最大，金屬棒由靜止開始上滑4L的過程中，金屬棒上產生的電熱參考答案：BC5.（雙項選擇題）如圖，帶正電的點電荷固定于Q點，電子在庫侖力作用下，做以Q為焦點的橢圓運動．M、P、N為橢圓上的三點，P點是軌道上離Q最近的點．電子在從M經P到達N點的過程中A．速率先增大后減小

B．速率先減小后增大C．電勢能先減小后增大

D．電勢能先增大后減小參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（4分）居民小區里的樓道燈，采用門電路控制，電路如圖所示。白天的時候，即使拍手發出聲音，樓道燈也不亮；但是到了晚上，拍手發出聲音后，燈就亮了，并采用延時電路，使之亮一段時間后就熄滅。電路中用聲控開關，即聽到聲音后，開關閉合，則應該使用__________門電路控制電燈，其中R2是光敏電阻，受光照后電阻減小，R1為定值電阻，S是聲控開關，黑夜時R1和R2的大小關系是R1______R2（選填“<<”、“=”或“>>”）。參考答案：

答案：與，<<7.應用物理知識分析生活中的常見現象，可以使物理學習更加有趣和深入．例如平伸手掌托起物體，由靜止開始豎直向上運動，直至將物體拋出．對此現象分析正確的是A．受托物體向上運動的過程中，物體始終處于超重狀態B．受托物體向上運動的過程中，物體始終處于失重狀態C．在物體離開手的瞬間，物體的加速度大于重力加速度D．在物體離開手的瞬間，手的加速度大于重力加速度參考答案：D8.（多選題）如圖所示，平行板電容器AB兩極板水平放置，現將其接在直流電源上，已知A板和電源正極相連．當開關接通時．一帶電油滴懸浮于兩板之間的P點，為使油滴能向上運動，則下列措施可行的是（）A．將開關斷開，將B板下移一段距離B．將開關斷開，將AB板左右錯開一段距離C．保持開關閉合，將AB板左右錯開一段距離D．保持開關閉合，將A板下移一段距離

參考答案：BD解：A、開關斷開后，電容器所帶電量不變，將B板下移一段距離時，根據推論可知，板間場強不變，油滴所受的電場力不變，仍處于靜止狀態；故A錯誤．B、將開關斷開，將AB板左右錯開一段距離，電容減小，而電量不變，由C=可知，電壓U增大，由E=知，板間場強增大，油滴所受的電場力增大，油滴將向上運動．故B正確．C、保持開關閉合，將AB板左右錯開一段距離時，板間電壓不變，場強不變，油滴所受的電場力不變，仍處于靜止狀態；故C錯誤．D、保持開關閉合，將A板下移一段距離，板間距離減小，根據E=知，板間場強增大，油滴所受的電場力增大，油滴將向上運動．故D正確．故選BD9.地球同步衛星到地心的距離r可用地球質量M、地球自轉周期T與引力常量G表示為r=_____________。參考答案：10.如圖所示，一定質量理想氣體經過三個不同的過程a、b、c后又回到初始狀態．在過程a中，若系統對外界做功400J，在過程c中，若外界對系統做功200J，則b過程外界對氣體做功___▲_____J，全過程中系統▲

熱量（填“吸收”或“放出”），其熱量是

▲J．參考答案：11.要利用軌道、滑塊(其前端固定有擋光窄片K)、托盤、砝碼、輕滑輪、輕繩、光電計時器、米尺等器材測定滑塊和軌道間的動摩擦因數μ，某同學設計了如圖甲所示的裝置，滑塊和托盤上分別放有若干砝碼，滑塊質量為M，滑塊上砝碼總質量為m′，托盤和盤中砝碼的總質量為m.軌道上A、B兩點處放置有光電門(圖中未畫出)．實驗中，重力加速度g取10m/s2.圖甲圖乙(1)用游標卡尺測量窄片K的寬度d，如圖乙所示，則d＝__________mm，用米尺測量軌道上A、B兩點間的距離x，滑塊在水平軌道上做勻加速直線運動，擋光窄光通過A、B兩處光電門的擋光時間分別為tA、tB，根據運動學公式，可得計算滑塊在軌道上加速運動的加速度的表達式為a＝____________；(2)該同學通過改變托盤中的砝碼數量，進行了多次實驗，得到的多組數據如下：實驗次數托盤和盤中砝碼的總質量m/(kg)滑塊的加速度a/(m/s2)10.100020.150030.2000.3940.2500.9150.3001.4060.3501.9270.4002.38圖丙請根據表中數據在圖丙中作出am圖象．從數據或圖象可知，a是m的一次函數，這是由于采取了下列哪一項措施________．A.每次實驗的M＋m′都相等

B.每次實驗都保證M＋m′遠大于mC.每次實驗都保證M＋m′遠小于m

D.每次實驗的m′＋m都相等(3)根據am圖象，可知μ＝________(請保留兩位有效數字)．參考答案：(1)2.20或2.25(2分)(2分)(2)注意：應為直線，標度的選取要合適(2分)D(2分)(3)0.16(2分)12.一個氡核衰變成釙核并放出一個粒子。該核反應的方程是

氡衰變半衰期為3.8天，則1000g氡經過7.6天衰變，剩余氡的質量為

g；參考答案：①

②250根據衰變過程中質量數和電荷數守恒，由于生成物質量數減小4，電荷數減小2，所以放出的粒子是α粒子．該核反應的方程是：氡核的半衰期為3.8天，根據半衰期的定義得：，其中m為剩余氡核的質量，m0為衰變前氡核的質量，T為半衰期，t為經歷的時間。由于T=3.8天，t=7.6天，解得：13.一個質量為m的氫氣球下方通過細繩懸掛一個質量為2m的小球，以速度v勻速上升，它們的總動量為_______；若某一時刻細繩斷裂，過了一段時間后小球的速度恰好為零，此時氫氣球的動量為_________。（設整個過程中兩物體受空氣作用力、重力不變）參考答案：3mv，3mv三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（8分）某同學做“驗證力的平行四邊形定則”實驗時，主要步驟是：A．在桌面上放一塊方木板，在方木板上鋪一張白紙，用圖釘把白紙釘在方木板上；B．用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點，在橡皮條的另一端拴上兩條細繩，細繩的另一端系著繩套；

C．用兩個彈簧秤分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，結點到達某一位置O。記下O點的位置，讀出兩個彈簧秤的示數；D．按選好的標度，用鉛筆和刻度尺作出兩只彈簧秤的拉力F1和F2的圖示，并用平行四邊形定則求出合力F；E．只用一只彈簧秤，通過細繩套拉橡皮條使其伸長，讀出彈簧秤的示數，記下細繩的方向，按同一標度作出這個力F/的圖示；

F．比較力F/和F的大小和方向，看它們是否相同，得出結論。上述步驟中：（1）有重要遺漏的步驟的序號是

和

；（2）遺漏的內容分別是

和

。參考答案：（1）C（2分），E（2分）；（2）C中未記下兩條細繩的方向（2分）E中未說明是否把橡皮條的結點拉到了位置O（2分）15.(11分)為了探究對物體做功與物體速度變化的關系，現提供如圖所示的器材，讓小車在橡皮筋的作用下彈出后，沿木板勻速滑行。請思考并回答下列問題．(打點計時器交流電頻率為50Hz)(1)為了消除摩擦力的影響應采取什么措施?______________________________________________________________________(2)當我們分別用同樣的橡皮筋1條、2條、3條……并起來進行第1次、第2次、第3次……實驗時，每次實驗中橡皮筋拉伸的長度應都保持一致，我們把第1次實驗時橡皮筋對小車做的功記為W.(3)由于橡皮筋對小車做功而使小車獲得的速度可以由打點計時器和紙帶測出，如下圖所示是其中四次實驗打出的部分紙帶

(4)試根據第(2)、(3)項中的信息，填寫下表．

次數

1

2

3

4橡皮筋對小車做功W

小車速度v(m/s)

v(m/s)

從表中數據可得出結論：

_____________________________________參考答案：答案：(1)將木板固定有打點計時器的一端墊起適當的高度，使小車緩慢勻速下滑(2分)（4）

次數l234橡皮筋對小車做功

W

2W

3W

4W小車速度v(m/s)

1.0

1.415

l73

2．Ov(m/s)1．O2．O3．O4．O

（每2空1分，共6分）

橡皮筋對小車做功與小車速度的平方成正比(3分)

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.在科學研究中,可以通過施加適當的電場和磁場來實現對帶電粒子運動的控制.如圖甲所示,M、N為間距足夠大的水平極板,緊靠極板右側放置豎直的熒光屏PQ,在MN間加上如圖乙所示的勻強電場和勻強磁場,電場方向豎直向下,磁場方向垂直于紙面向里,圖中E0、B0、k均為已知量.t=0時刻,比荷=k的正粒子以一定的初速度從O點沿水平方向射入極板間,0~t1時間內粒子恰好沿直線運動,t=時刻粒子打到熒光屏上.不計粒子的重力,涉及圖象中時間間隔時取0.8=,1.4=,求:(1)在t2=時刻粒子的運動速度v.(2)在t3=時刻粒子偏離O點的豎直距離y.(3)水平極板的長度L.甲乙參考答案：(1)(2)(3)解：(1)在0～t1時間內，粒子在電磁場中做勻速直線運動，則：qv0B0=qE0得在t1～t2時間內，粒子在電場中做類平拋運動，

則由,得θ=45°

,即v與水平方向成45°角向下(2)在電場中做類平拋運動向下偏移：在t2～t3時間內，粒子在磁場中做勻速圓周運動，運動周期在磁場中運動時間，即圓周運動的圓心角為α=45°，此時速度恰好沿水平方向。磁場中：由得:偏離的豎直距離

(3)在t3時刻進入電場時以初速度做類平拋運動，

再次進入磁場時，由,得θ′=45°

即v′與水平方向成45°角向下.由,得綜上可得：長度【點睛】本題是帶電粒子在復雜的電場、磁場、復合場運動，一定要在每個時間段先進行受力分析，確定運動狀態的初末速度大小和方向。計算一步向前走一步，才能得到正確結果，若錯一步則后面步步錯.特別注意的是：做類平拋運動弄清該段末速度的大小和方向，做勻速圓周運動要弄清轉過的角度.17.（13分）在圖甲中，直角坐標系0xy的1、3象限內有勻強磁場，第1象限內的磁感應強度大小為2B，第3象限內的磁感應強度大小為B，磁感應強度的方向均垂直于紙面向里.現將半徑為l，圓心角為900的扇形導線框OPQ以角速度ω繞O點在紙面內沿逆時針勻速轉動，導線框回路電阻為R。求：(1)導線框中感應電流最大值.(2)在圖乙中畫出導線框勻速轉動一周的時間內感應電流I隨時間t變化的圖象.(規定與圖甲中線框的位置相對應的時刻為t=0)(3)求線框勻速轉動一周產生的熱量.參考答案：解析：(1)線框從圖甲位置開始(t=0)轉過900的過程中，產生的感應電動勢為:

(2分)；

由閉合電路歐姆定律得，

(1分)

聯立以上各式解得:

(1分)

同理可求得線框進出第3象限的過程中，回路電流為:

(1分)

故感應電流最大值為:

(1分)

(2)I－t圖象為:

(4分)

（3)線框轉一周產生的熱量:

(2分)

又

(1分)；

解得:

(1分)18.如圖，在金屬導軌MNC和PQD中，MN與PQ平行且間距為L＝1m，MNQP所在平面與水平面夾角α＝37°．N、Q連線與MN垂直，M、P間接有阻值R＝10Ω的電阻．光滑直導軌NC和QD在同一水平面內，與NQ的夾角均為θ＝53°．ab棒的初始位置在水平導軌上與NQ重合．ef棒垂直放在傾斜導軌上，與導軌間的動摩擦因數為μ＝0．1，由導軌上的小立柱1和2阻擋而靜止．金屬棒ab和ef質量均為m＝0．5kg，長均為L＝1m．空間有豎直方向、磁感應強度B＝2T的勻強磁場（圖中未畫出）．兩金屬棒與導軌保持良好接觸，ef棒的阻值R＝10Ω，不計所有導軌和ab棒的電阻．假設最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等．忽略感應電流產生的磁場．若ab棒在拉力F的作用下，以垂直于NQ的速度v1＝1m/s在水平導軌上向右勻速運動，且運動過程中ef棒始終靜止（