浙江省丽水市缙云中学2018-2019学年高三物理期末试题含解析

浙江省丽水市缙云中学2018-2019学年高三物理期末试
题含解析
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. 下列关于热现象的叙述正确的是
A．布朗运动反映了微粒中分子的无规则运动
B．一定质量的气体压强减小，其分子平均动能可能增大
C．物体从外界吸收热量，其内能一定增加
D．凡是不违背能量守恒定律的实验构想，都是能够实现的
参考答案：
B
2. 如图所示是两个由同一地点出发,沿同一直线向同一方向运动的物体A和B的速度图象.运动过程中A?B的情况是( )
A.A的速度一直比B大,B没有追上A
B.B的速度一直比A大,B追上A
C.A在t1s后改做匀速直线运动,在t2s时追上A
D.在t2s时,A?B的瞬时速度相等,A在B的前面,尚未被B追上,但此后总是要被追上的
参考答案：
D
3. 如右图所示，上端封闭的玻璃管插在水银槽中，管内封闭着一段空气柱，管内外水银面的高度差为，若使玻璃管绕其最下端的水平轴偏离竖直方向一定角度，则管内外水银面的高度差h和管内气体长度l将（）
A．h增大 B．h减小 C．增大 D．减小
参考答案：
BD
4. 下列说法中正确的是（）
A．分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，蓝光的条纹间距宽
B．光纤通信利用了全反射的原理
C．肥皂泡呈现彩色条纹是由光的折射现象造成的
D．动车组高速行驶时，在地面上测得车厢的长明显变短
参考答案：
B
【分析】条纹间距与波长成正比，光导纤维利用了光的全反射原理；肥皂泡呈现彩色是光在前后膜的反射光叠加产生的干涉形成的；速度接近光速时，沿着速度方向长度明显变短．
【解答】解：A、双缝干涉实验中条纹间距与波长成正比，由于红色光的波长比蓝色光的波长大，所以相邻红光干涉条纹间距大于相邻紫光干涉条纹间距，故A错误；
B、光纤通信利用了全反射的原理，故B正确；
C、肥皂泡呈现彩色是光在前后膜的反射光叠加产生的干涉形成的，故C错误；
D、根据狭义相对论可知，当列车的；速度接近光速时，沿着速度方向长度才明显变短．故D错误；
故选：B
5. （单选）质量为50 kg的体操运动员做“单臂大回环”，用一只手抓住单杠，伸展身体以单杠为轴做圆周运动．如图所示，此过程中，运动员到达最低点时手臂受到的拉力至少约为(忽略空气阻力，g＝10 m/s2)()
A．600 N B．2500 N C．3000 N D．3600 N
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. 如图所示，实线是一列简谐横波在t1时刻的波形图，虚线是在t2=(t1＋0.2)s时刻的波形图．若波速为35m/s，则质点M在t1时刻的振动方向为；若在t1到t2的时间内，M通过的路程为1m，则波速为m/s．
参考答案：
7. 某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图甲为实验装置简图。

（交流电的频率为50Hz）
（1）图乙为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为 m/s2
（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m 及对应的1/m，数据如下表：
请在下图的方格坐标纸中画出a-1/m图线，并从图线求出小车加速度a与质量倒数1/m之间的关系式是
（3）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线如右下图所示。

该图线不通过原点，其主要原因
是
参考答案：
(1)3.2m/s2（3分）；
(2)如图所示，a=1/2m（m/s2）（作图3分，结论2分）；
(3)。

（2分）
（1）根据匀变速直线运动的推论可解。

（2）描点，连线，让尽可能多的点在直线上，不在直线上的点均匀分布在直线两侧，误差较大的点应舍去。

根据数学知识求出所作直线的方程即可。

（3）由图象可看出，当力F为一大于零的值时，加速度a仍为零，说明实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分。

8. 近年来装修污染已经被列为“危害群众最大的五种环境污染”之一.目前，在居室装修中经常用到的花岗岩、大理石等装修材料，都不同程度地含有放射性元素，比如，含有铀、钍的花岗岩等岩石会释放出放射性气体氡，而氡会发生放射性衰变，放出α、β、γ射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病，根据有关放射性知识回答下列问题：（1）下列说法正确的是
A．氡的半衰期为3.8天，则若在高温下其半衰期必缩短
B．衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的
C．射线一般伴随着或射线产生，在这三种射线中，射线的穿透能力最强，电离能力也最强
D．发生衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了2
（2）氡核（）发生衰变后变为钋（），其衰变方程
为，若氡（）经过一系列衰变后的最终产物为铅（），则共经过次衰变，次衰变．
（3）静止的氡核（）放出一个速度为v0的粒子，若衰变过程中释放的核能全部转化为粒子及反冲核的动能，已知原子质量单位为u，试求在衰变过程中释放的核能．（不计相对论修正，在涉及动量问题时，亏损的质量可忽略不计．）
参考答案：
【知识点】原子核衰变及半衰期、衰变速度；爱因斯坦质能方程；裂变反应和聚变反应．O2O3
【答案解析】（1）BD （2） 4 ；4 （3）
解析：（1）A、半衰期与外界因素无关，故A错误
B、原子核内的中子转化为质子时，放出一个电子，这个过程即β衰变，故B正确；
C、γ射线一般伴随着α或β射线产生，在这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱，故C错误；
D、发生α衰变时，生成的α粒子带2个单位的正电荷和4个电位的质量数，即α粒子由2个中子和2个质子构成，故α衰变时成生的新核中子数减少2，质子数减少2，故D正确；故选：BD．
（2）根据电荷数守恒、质量数守恒，衰变方程为．设经过了n次α衰变，m次β衰变．有：4n=16，2n-m=4，解得n=4，m=4．（3）设α粒子的质量为m1，氡核的质量为m2，反冲核的速度大小为v．则根据动量守恒定律可得：m1v0=（m2-m1）v
由题意得，释放的核能E=+
解得E=
【思路点拨】α衰变生成氦原子核，β衰变生成的电子是其中的中子转化为质子同时生成
的，半衰期是统计规律，与外界因素无关．根据电荷数守恒、质量数守恒写出衰变方程，通过一次α衰变电荷数少2，质量数少4，一次β衰变电荷数多1，质量数不变，求出衰变的次数．先根据动量守恒定律列方程求解出α衰变后新核的速度；然后根据爱因斯坦质能方程求解质量亏损，从而求释放的核能．
9. 在物理实验中体现了很多的物理研究方法，如理想实验法、控制变量法、极限思维法、图像法、类比法、科学假说法、微小量放大法与等效替代法等。

请把合适的方法或正确的答案填在相应的空格内。

①在“利用打点计时器测速度”的实验中，运用法，可以利用打点计时器打出的纸带测算出某点的瞬时速度；
在“探究互成角度的两个力的合成”的实验中，分别用一个力F或两个互成角度的F1、F2，把一个一端固定的橡皮筋拉伸到同一位置，则F就是F1和F2的合力，实验原理采用的是法。

在“探究平抛运动的规律”的实验中，如图10所示，用小锤打击弹性金属片，金属片把A 球沿水平方向抛出，同时B球松开，自由下落，A、B两球同时开始运动，观察到两球同时落地。

运用法，可以判定平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动。

②图象法是物理实验中一种重要的研究方法。

在研究加速度与外力（质量m一定）的关系、验证机械能守恒定律、探究弹力大小与弹簧伸长量之间的关系三个实验中，某同学正确作出了三个实验的相关图象，如图11中A、B、C所示。

根据坐标轴代表的物理量判断，A实验的图象“斜率”表示；B实验图象的“斜率”表示；C实验图象的“斜率”表示。

参考答案：
10. 物体在地面附近以2 m/s2的加速度匀减速竖直上升，则在上升过程中，物体的动能将??，物体的机械能
将??。

（选填增大、减小或不变）
参考答案：
答案：减小，增大
11. 22.（4分）如图所示甲、乙两图为常用的电流表和电压表的刻度盘，在甲图中如果接入电路的“+”和“-0.6”两个接线柱，则表的示数为_____，如果接入电路的是“+”和“-3”两个接线柱，则表的示数为_____. 在乙图中，若选用的量程为0～15 V，则表的示数为
_____，若选用的量程为0～3 V，则表的示数为_____.
参考答案：
12. 马拉着质量为60kg的雪橇，从静止开始用80s的时间沿平直冰面跑完1000m。

设雪橇在运动过程中受到的阻力不变，并且它在开始运动的8s时间内作匀加速直线运动，从第8s末开始，马拉雪橇做功的功率保持不变，继续做直线运动，最后一段时间雪橇做的是匀速直线运动，速度大小为15m/s，已知开始运动的8s内马拉雪橇的平均功率是8s后功率的一半。

则在整个运动过程中马拉雪橇做功的平均功率是 w；雪橇在运动过程中所受的阻力大小是 N。

参考答案：
687，48.2
13. （1）如图所示，质量为m的小铁块A以水平速度v0冲上质量为M、长为L、置于光滑水平面C上的木板B，正好不从木板上掉下.已知A、B间的动摩擦因数为μ，此时长木板对地位移为s，则这一过程中木板增加的动能；小铁块减少的动能；系统产生的热量
（2）一个电量为q =+10—5 C的电荷从电场中的A点移动B点，克服电场力做功0。

006J，则A、B两点的电势差为 V，若选A点电势能为零，则B点电势为_________V，电荷在B点电势能为_________ J
（3）质量为2t的货车在水平路面上以额定功率2×105 W启动，阻力为车重的0.1倍，由静止开始行驶100m完成启动达到最大速度，则该汽车行驶的最大速度
为 , 启动时间为
（4）①在“验证机械能守恒定律”的实验中，有如下可供选择的实验器材：铁架台、打点计时器以及复写纸、纸带、低压直流电源、天平、秒表、导线、电键．其中不必要的器材是________________，缺少的器材是
②在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，质量m＝1.00 kg的重物自由下落，打点
计时器在纸带上打出一系列点．如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点，
A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点(其他点未画出)．已知打点计时器每隔0.02 s
打一次点，当地的重力加速度g＝9.80 m/s2.那么：
i）纸带的________端(选填“左”或“右”)与重物相连；
ii）根据图上所得的数据，应取图中O点和________点来验证机械能守恒定律
参考答案：
(1)、、 (2)-600、600、0.006(3)100m/s、51s
(4)
（1）根据动能定理，对A、B单独分析，再对系统分析即可解答。

（2）,克服电场力做功，即电场力做负功，代入已知数据即可解答。

（3），代入已知数据即可解答。

（4）正确解答实验问题的前提是明确实验原理，从实验原理出发进行分析所测数据，如何测量计算，会起到事半功倍的效果．
重物下落时做匀加速运动，故纸带上的点应越来越远，根据这个关系判断那一端连接重物．验证机械能守恒时，我们验证的是减少的重力势能△Ep=mgh和增加的动
能△Ek=mv2之间的关系，所以我们要选择能够测h和v的数据．
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. (10分)如图所示，是用落体法验证机械能守恒定律的实验装置。

（g取
9.80m/s2）
(1) 选出一条纸带如图所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通以50Hz的交流电。

用分度值为1mm的刻度尺测得OA=12.41cm，OB=18.90cm，OC=27.06cm，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，重锤的质量为1.00kg。

甲同学根据以上数据算出：当打点计时器打到B 点时重锤的重力势能比开始下落时减少了__________J；打点计时器打到B点时重锤的速度v B=__________m/s，此时重锤的动能比开始下落时增加了__________J。

（结果均保留三位有效数字）
(2)某同学利用他自己实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时器打
下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以h为横轴，以为纵轴画出了如上图的图线。

图线的斜率近似等于_____________。

A.19.6
B.9.80
C.4.90
图线未过原点O的原因是
__________________________________________________。

参考答案：
答案：(1) 1.85； 1.83； 1.68 (2)B；该同学做实验时先释放了纸带，然后再合上打点计时器的开关。

(每空2分)
15. 用如图实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒.m2从高处由静止开始下落,m1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.下图给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图所示.已知m1=50g、m2=150g,则(g取10m/s2,结果保留两位有效数字)
（1）在纸带上打下记数点5时的速度v= m/s；
（2）在打点0~5过程中系统动能的增量△E K= J,系统势能的减少量
△E P= J,由此得出的结论
是
．
参考答案：
(1)2.4（2分） (2)0.58, 0.60, 在误差允许的范围内,m1、m2组成的系统机械能守恒（每空1分）
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，一水平光滑、距地面高为h、边长为a的正方形MNPQ桌面上，用长为L 的不可伸长的轻绳连接质量分别为m A、m B的A、B两小球，两小球在绳子拉力的作用下，绕绳子上的某点O以不同的线速度做匀速圆周运动，圆心O与桌面中心重合，已知m A=0.5kg，L=1.2m，L AO=0.8m，a=2.1m，h=1.25m，A球的速度大小v A=0.4m/s，重力加速度g取10m/s2，求：
（1）绳子上的拉力F以及B球的质量m B；
（2）若当绳子与MN平行时突然断开，则经过1.5s两球的水平距离；
（3）两小球落至地面时，落点间的距离．
参考答案：
解：（1）F=m A=0.5×N=0.1 N，
由F=m Aω2L OA=m Bω2L OB
得m B=m A=1 kg．
（2）绳子断裂后，两球在水平方向上一直做匀速直线运动，x=（v A+v B）t1=0.6×1.5 m=0.9 m，
水平距离为s== m=1.5 m．
（3）两球离开桌面做平抛运动，t2=s=0.5 s，
x′=（v A+v B）t2+a=0.6×0.5 m+2.1 m=2.4 m．
距离为s′== m= m．
答：（1）绳子上的拉力F为0.1N，B球的质量为1kg．
（2）经过1.5s两球的水平距离为1.5m．
（3）两小球落至地面时，落点间的距离为m．
17. 如图所示，QB段为一半径为R＝1 m的光滑圆弧轨道，AQ段为一长度为L＝1 m的粗糙水平轨道，两轨道相切于Q点，Q在圆心O的正下方，整个轨道位于同一竖直平面内。

物块P的质量为m＝1 kg(可视为质点)，P与AQ间的动摩擦因数μ＝0.1，若物块P以速度v0从A点滑上水平轨道，到C点后又返回A点时恰好静止。

(取g＝10 m/s2)求：
(1)v0的大小；
(2)物块P第一次刚通过Q点时对圆弧轨道的压力。

参考答案：
（1）（2）12N
（1）在整个过程中由动能定理可知：，则：
（2）从A到Q的过程中由动能定理可知
在Q点由牛顿第二定律可得：
联立解得：，由牛顿第三定律可知对轨道的压力为。

点睛：本题主要考查了动能定理的灵活运用，关键是过程的选取，由动能定理求出到达Q 点的速度，再由牛顿第二定律求的作用力。

18. 如图所示,MN和PQ是两根放在竖直面内且足够长的平行金属导轨,相距ｌ
=50cm。

导轨处在垂直纸面向里的磁感应强度B=5T的匀强磁场中。

一根电阻为
r=0.1Ω的金属棒ab可紧贴导轨左右运动。

两块平行的、相距d=10cm、长度Ｌ
=20cm的水平放置的金属板A和C分别与两平行导轨相连接，图中跨接在两导轨间的电阻R=0.4Ω,其余电阻忽略不计.已知当金属棒ab不动,质量为m=10g、q=－1.0×10-3C的小球以某一速度v0沿金属板A和C的中线射入板间，恰能射出金属板(g=10m/s2)。

求:
(1)小球的速度v0
(2)若要使小球在金属板间不偏转,则金属棒ab的速度大小和方向?
(3)金属板Ａ、C间加一匀强磁场，可以使小球射入金属板间后作匀速圆周运动，并下极板左端D点水平射出。

金属板间加的磁场强度大小和方向。

参考答案：
(1)小球在金属板间做平抛运动：
（2分）（1分）
解得m/s （1分）
(2)由于小球带负电,电场力向上,所以电场方向向下,A板必须带正电,金属棒ab 的a点应为感应电动势的正极,根据右手定则,金属棒ab应向右运动. （1分）设金属棒ab的速度为v1,则E=Blv1 （2分）
金属板A、C间的电压: （1分）
金属板A、C间的电场:E场= （2分）
小球受力平衡: qE场－mg=0 （２分）
联立以上各式解得: m/s （１分）
(3)由左手定则的方向垂直纸面向里。

（１）
洛伦兹力提供向心力：（2分）
几何关系：（1分）
解得：（1分）。