江苏省扬州市城北中学高三物理上学期期末试卷含解析

江苏省扬州市城北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. 如图所示，在水中有一用厚度不计的薄玻璃片做成的中空的三棱镜，里面是空气.一束白光从三棱镜左边射入，从三棱镜右边射出时发生色散，射出光线分布在a点和b点之间，则
A．从a点射出的是紫光，从b点射出的是红光
B．从a点和b点射出的都是紫光，从ab中点射出的是红光
C．从a点射出的光在水的传播速度越大
D．若在a、b两点放置灵敏温度探测器，越靠近b点的温度探测器升温越慢
参考答案：
A
解析：光从水中进入空气中时偏折情况与空气进入水中相反，所以从a点射出的是紫光，从b点射出的是红光，A项正确B项错误；紫光的折射率大，所以在介质中传播速度小，C项错误；红光的热效应比紫光强，所以在b放置灵敏温度探测器，升温越快，D项错误。

2. 如图所示，光滑水平面上存在一有界匀强磁场，圆形金属线框在水平拉力的作用下，通过磁场的左边界MN。

在此过程中，线框做匀速直线运动，速度的方向与MN成θ角。

下列说法正确的是：
A．线框内感应电流沿顺时针方向
B．线框内感应电流先增大后减小
C．水平拉力的大小与θ无关
D．水平拉力的方向与θ有关
参考答案：
B
3. （单选）如图所示，质量为m2的小球B静止在光滑的水平面上，质量为m1的小球A 以速度v0靠近B，并与B发生碰撞，碰撞前后两个小球的速度始终在同一条直线上。

A、B两球的半径相等，且碰撞过程没有机械能损失。

当m1、v0一定时，若m2越大，则（）
A．碰撞后A的速度越小B．碰撞后A的速度越大C．碰撞过程中B受到的冲量越小D．碰撞过程中A受到的冲量越大
参考答案：
D
碰撞过程中，动量守恒，则，
4. 如图所示，A、B两物体相距7m，物体A以v1=4m/s的速度向右匀速运动，而物体B此时的速度v2=10m/s，只在摩擦力的作用下向右匀减速运动，加速度为a=-2m/s2。

则物体A追上物体B所用的时间为：（）
A.7s
B.8s
C.9s
D.10s
参考答案：
B
18.如图，在光滑绝缘水平面上，三个带电小球a，b和c分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上；a、b带正电，电荷量均为q，c带负电。

整个系统置于方向水平的匀强电场中。

已知静电力常量为k。

若三个小球均处于静止状态，则匀强电场场强的大小为
A. B. C. D.
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. 一个氡核衰变成钋核并放出一个粒子，其半衰期为3.8天。

1g氡经过
7.6天衰变了 g；衰变中放出的粒子是。

参考答案：
0.75，α粒子（或）
7. 如图为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中背景方格的边长均为5cm，如果取g=10m/s2，那么
（1）闪光频率是__________Hz。

（2）小球运动中水平分速度的大小是__________m/s。

（3）小球经过B点时的速度大小是__________m/s。

参考答案：
（1）10Hz （2）1.5m/s （3）2.5m/s。

8. (1)小明用电源频率为50Hz的电磁打点计时器（含复写纸）做“探究质量一定时，加速度与合力的关系”实验。

①在不挂配重，平衡摩擦力过程中，打点计时器打出的一条纸带如图（乙）所示，纸带
A端与小车相连。

要使小车做匀速直线运动，垫木应向____移动。

②打点计时器打A、C两点过程中，小车通过的距离为____cm。

③打B点时小车的速度是__________m/s
④打AC两点过程中，小车的平均加速度大小为____m/s2。

（保留小数点后两位数字）
参考答案：
①垫木应向_____左_____移动。

②小车通过的距离为16.18-16.21cm。

③小车的速度是____3.9-4.1______m/s
④小车的平均加速度大小为____0.49-0.51_____m/s2
9. 如图所示，电流表的示数为 0．1A，电压表的示数为60 V．
（1）待测电阻的测量值是____。

（2）如果电压表的内阻 RV=3KΩ，则待测电阻的真实值是 ________。

参考答案：
10. 一个电流表的满偏电流值Ig= 0.6mA，内阻Rg=50Ω，面板如图所示，如果要把这个电流表改装成量程为 3V的电压表，那么应该在Rg上串联一个电阻Rs，Rs的大小应是______Ω；如果将这个量程为0.6mA的电流表与=10Ω的电阻并联后改装成一个量程大一些的电流表，用来测某一电流，指针指到图中所示位置，则该电流值____ __Ma
参考答案：
、4950 2.04（
11. (4分)激光的应用非常广泛，其中全息照片的拍摄就利用了光
的原理，这就要求参考光和物光有很高的。

参考答案：
答案：干涉相干性 (各2分)
12. 在一次课外活动中，某同学用图甲所示装置测量放在水平光滑桌面上铁块A与金属板B间的动摩擦因数。

已知铁块A的质量mA=1 kg，金属板B的质量mB=0.5 kg。

用水平力F 向左拉金属板B，使其一直向左运动，稳定后弹簧秤示数的放大情况如图甲所示，则A、B 间的摩擦力Ff=______N，A、B间的动摩擦因数μ= 。

（g取10 m/s2）。

该同学还将纸带连接在金属板B的后面，通过打点计时器连续打下一系列的点，测量结果如图乙所示，图中各计数点间的时间间隔为0.1 s，可求得拉金属板的水平力F= N.
参考答案：
13. 某同学用如图甲所示的装置做“探究加速度与物体受力的关系”实验
（1）该同学在实验室找到了一个小正方体木块，用实验桌上的一把游标卡尺测出正方体木块的边长，如图乙所示，则正方体木块的边长为
（2）接着用这个小正方体木块把小车轨道的一端垫高，通过速度传感器发现小车刚好做匀速直线运动．设小车的质量为，正方体木块的边长为，并用刻度尺量出图中AB的距离为，，重力加速度为，则小车向下滑动时受到的摩擦力为（结果用字母表示，很小时）
（3）然后用细线通过定滑轮挂上重物让小车匀加速下滑，不断改变重物的质量，测出对应的加速度，则下列图象中能正确反映小车加速度与所挂重物质量的关系的是
参考答案：
（1）3.150 （2）（3）C
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 有关《测定金属电阻率》实验
（1）下列说法正确的有（）
A．测量金属丝直径是在不同三处测量后求平均值
B．测量金属丝长度时取三个不同长度l1、l2、l3，求平均值
C．测量电阻用伏安法测量，用电流表内接法时电阻测量值小于真实值
D．测量时通电时间不宜太长，电流强度不宜太大
（2）有一金属丝直径测量如图螺旋测微器所示，则其直径为 mm.
（3）给定电源电动势3v，电压表0~3v，内阻约10k，电流表
A1 0~0.6A，内阻约0.1另一电流表A2 ，0~3A，内阻约为0.08，滑动变阻器R1：0~20，0.5A，R2：0~2 k，0.3A，电阻丝阻值R约为8，则为了较准确地测量电阻丝电阻率，则电流表选，滑动变阻器选画出原理图，标出各元件.
参考答案：
（1） AD （2） 0.841~0.843
（3） A1 R1
15. 某同学用如图所示的装置，利用两个大小相同的小球做对心碰撞来验证动量守恒定律，图中AB是斜槽，BC是水平槽，它们连接平滑，O点为重锤线所指的位置．实验时先不放置被碰球2，让球1从斜槽上的某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，重复10次，然后将球2置于水平槽末端，让球1仍从位置G 由静止滚下，和球2碰撞，碰后两球分别在记录纸上留下各自的痕迹，重复10次．实验得到小球的落点的平均位置分别为M、N、P．
（1）在该实验中，应选用的器材是下列器材中的．
A、天平
B、游标卡尺
C、刻度尺
D、大小相同的钢球两个
E、大小相同的钢球和硬橡胶球各一个
（2）在此实验中，球1的质量为m1，球2的质量为m2，需满足m1m2（选填
“大于”、“小于”或“等于”）．
（3）若碰撞过程中动量守恒．要验证的表达式是．
A．要验证的表达式是m1=m1+m2
B．要验证的表达式是m1=m1+m2O
C．要验证的表达式是m1(﹣2r）=m1(﹣2r）+m2．
参考答案：
（1）ACE；（2）大于；（3）m1=m1+m2，
【考点】验证动量守恒定律．
【分析】（1）根据实验的原理，选择需要进行实验的器材；写出验证动量守恒定律的表达式，根据表达式中的物理量选择需要的测量工具；
（2）为了保证碰撞前后使入射小球的速度方向不变，故必须使入射小球的质量大于被碰小球的质量．
（3）根据（1）中推导即可明确应验证的表达式．
【解答】解：（1）在小球碰撞过程中水平方向动量守恒定律故有：
m1v0=m1v1+m2v2
在做平抛运动的过程中由于时间是相等的，所以得：
t?m1v0=t?m1v1+t?m2v2
即：m1=m1+m2
可知，需要使用天平测量小球的质量，使用刻度尺测量小球在水平方向的位移；
所以需要选择的器材有A、C、E．
（2）在小球碰撞过程中水平方向动量守恒定律故有：m1v0=m1v1+m2v2
在碰撞过程中机械能守恒故有：m1v02=m1v12+m2v22
联立解得：v1=v0
要碰后入射小球的速度v1＞0，即m1﹣m2＞0，
（3）由（1）中分析可知，实验中应验证的表达式为：m1=m1+m2，
故答案为：（1）ACE；（2）大于；（3）m1=m1+m2，
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示,质量为M的直角三棱柱A放在水平地面上,三棱柱的斜面是光滑的,且斜面倾角为θ.质量为m的光滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间,A和B都处于静止状态.
在答题纸的图上画出B物体的受力图
求出三棱柱对地面的压力和摩擦力
参考答案：
(1) 图略（2）压力大小：（M+m)g ，方向：竖直向下; 摩擦力大小: mgta
17. 如图，竖直面内坐标系xOy第一、三象限角平分线A1A2右侧区域有匀强电场和匀强磁场。

平行板M、N如图放置，M板带正电。

带负电的N板在x轴负半轴上。

N板上有一小孔P，离原点O的距离为L。

A1A2上的Q点处于P孔正下方。

已知磁感应强度为B，方向
垂直纸面向外。

M、N板间距为L、电压为。

质量为m、电量为+q的小球从OA2上坐标为(b，b)的某点以速度v水平向右进入场区，恰好能做匀速圆周运动。

（重力加速度为g）
（1）求A1A2右侧区域内电场强度大小与方向。

（2）当b与v满足怎样的关系表达式时，小球均能从Q点离开场区？
（3）要使小球能进入M、N板间但又不碰上M板，求b的取值范围。

参考答案：
解：（1）带电粒子进入场区后能做匀速圆周运动，则必须满足
解得
方向竖直向上
（2）如图，粒子从坐标为(b，b)的位置出发，从Q点离开，由几何关系得，其圆周运动的半径为R=b+L.
又
由解得
（3）粒子离开场区时速度方向竖直向上，因此要使粒子能进入MN板间，则粒子必须从Q点离开场区后作竖直上抛运动经P孔进入MN板间。

假设粒子在场区做圆周运动的速度为v，若粒子到达P孔时速度为零，则有
解得
若粒子到达M板时速度为零，则有
解得
则要使粒子能进入MN板间，则其在场区做匀速圆周运动的速度范围为
由得
18. 如图15所示，两平行金属板M、N长度为L，两金属板间距为L.直流电源的电动势为E，内阻不计．位于金属板左侧中央的粒子源O可以沿水平方向向右连续发射电荷量为＋q、质量为m的带电粒子，带电粒子的质量不计，射入板间的粒子速度均为v0＝ .在金属板右侧有一个垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B.
图15
(1)将变阻器滑动头置于a端，试求带电粒子在磁场中运动的时间．
(2)将变阻器滑动头置于b端，试求带电粒子射出电场的位置．
(3)将变阻器滑动头置于b端，试求带电粒子在磁场中运动的时间．
参考答案：
(1)将变阻器滑动头置于a端，两极板M、N间的电势差为零，带电粒子不会发生偏转．带电粒子在磁场中转动半周离开磁场，运动时间为t1＝×＝.
(2)将滑动变阻器滑动头置于b端，带电粒子向上偏转．带电粒子在电场中做类平抛运动，L＝v0t，y＝t2，将v0＝代入得，y＝L.带电粒子射出电场的位置为M板的上边缘．
(3)带电粒子射出电场时速度与水平方向夹角的正切tan θ＝＝，所以θ＝30°.带电粒子的运动时间为t2＝×＝.。