河北省廊坊市香河县第六中学2018-2019学年高三物理期末试题含解析

河北省廊坊市香河县第六中学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. （04年全国卷Ⅲ）分子间有相互作用势能，规定两分子相距无穷远时两分子间的势能为零。

设分子a固定不动，分子b以某一初速度从无穷远处向a运动，直至它们之间的距离最小。

在此过程中，a、b之间的势能（）
A．先减小，后增大，最后小于零 B．先减小，后增大，最后大于零
C．先增大，后减小，最后小于零 D．先增大，后减小，最后大于零
参考答案：
答案：B
2. 如图所示，质量为1 kg物体与水平地面间的动摩擦因数为0．2，在水平恒力F 作用下，物体以8 m/s的速度作匀速直线运动。

现保持力F大小不变，方向突然变为竖直向上，则关于物体以后的运动，以下说法正确的是
（g=10m/s2）：（）
A．物体所受滑动摩擦力大小变为1．6N，经过6s通过的位移为19．2 m B．物体所受滑动摩擦力大小变为1．6N，经过6s通过的位移为20 m
C．物体所受滑动摩擦力大小变为2．4N，经过6s通过的位移为20 m
D．物体所受滑动摩擦力大小变为1．2N，经过6s通过的位移为20 m
参考答案：
B
3. 如图所示，演员正在进行杂技表演，由图可估算他将一只鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于
（A）300J （B）30J
（C）3J （D）0.3J
参考答案：
D
4. (多选)关于原子和原子核，下列说法中正确的是
A、电子的发现使人们认识到原子核是可以再分的
B、卢瑟福的粒子散射实验为原子的核式结构模型提供了实验依据
C、波尔的氢原子结构模型是建立在几个量子化假设和经典物理观点基础之上的模型
D、天然放射线中的射线是高速电子流，是原子的核外电子受到激发后放出的
E、比结合能的大小可以表明原子核的稳定程度，其值越大原子核越稳定
参考答案：
BCE
5. 某汽车在启用ABS刹车系统和不启用该刹车系统紧急刹车时，其车速与时间的变化关系分别如下图中的①、②图线所示．由图可知，启用ABS后（）
A．t1时刻车速更小
B．0～t1的时间内加速度更小
C．加速度总比不启用ABS时大
D．刹车后前行的距离比不启用ABS更短
参考答案：
BD
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 如图所示，在O点处放置一个正电荷．在过O点的竖直平面内的A点，自由释放一个带正电的小球，小球的质量为m、电荷量为q．小球落下的轨迹如图中虚线所示，它与以O为圆心、R为半径的圆（如图中实线所示）相交于B、C两点，O、C在同一水平线上，∠BOC=30°，A距离OC的竖直高度为h．若小球通过B点的速度为v，则小球通过C点
的速度大小为，小球由A到C电场力做功为mv2+mg﹣mgh．
参考答案：
解：小球从A点到C点的过程中，电场力总体上做的是负功，重力做正功，由动能定理可以知道电荷在C点的大小是，
C、D、小球由A点到C点机械能的损失就是除了重力以外的其他力做的功，即电场力做的功．
由动能定理得
mgh+W电=则：
W电==mv2+mg﹣mgh
故答案为：，mv2+mg﹣mgh
7. 在《测定匀变速直线运动的加速度》的实验中，电火花打点计时器是用于测量的仪器，工作电源是（填“交流电”或“直流电”），电源电压是V。

参考答案：
时间交流电220
结合实验的原理以及器材的相关选择注意事项易得答案。

8. 地球的第一宇宙速度为V，若某行星的质量是地球的6倍，半径是地球的1.5倍，则该行星的第一宇宙速度为。

参考答案：
2v
9. 如图，AB为竖直固定的金属棒，B为转轴，金属杆BC重为G、长为L，并可在竖直平面内绕B轴无摩擦转动，AC为轻质金属丝，。

从时刻开始加上一个有界的均匀变化的匀强磁场，其磁感线垂直穿过的一部分，初始时刻磁感应强度，变化率为K，整个闭合回路的总电阻为R，则回路中感应电流为经过时间后金属丝所受的拉力为零
参考答案：
10. 小球在距地面高15m处以某一初速度水平抛出，不计空气阻力，落地时速度方向与水
平方向的夹角为60°，则小球平抛的初速度为10 m/s，当小球的速度方向与水平方向夹角为45°时，小球距地面的高度为10 m．（g取10m/s2）
参考答案：
【考点】：平抛运动．
【专题】：平抛运动专题．
【分析】：（1）平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动．将两秒后的速度进行分解，根据v y=gt求出竖直方向上的分速度，再根据角度关系求出平抛运动的初速度．
（2）将落地的速度进行分解，水平方向上的速度不变，根据水平初速度求出落地时的速度．
（3）根据自由落体公式求出高度的大小．
：解：（1）小球在竖直方向做自由落体运动，竖直方向的分速度：
m/s
如图，落地时速度方向与水平方向成60°，则tan60°=
所以：m/s
（2）如图，当速度方向与水平方向成45°时，v y1=v0=v x1=v0=10m/s，
下落的高度：m．
小球距地面的高度为：h2=h﹣h1=15﹣5=10m
故答案为：10，10
【点评】：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动．知道分运动和合运动具有等时性，掌握竖直方向和水平方向上的运动学公式．
11. 如图所示，由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体，将一细管插入液体，利用虹吸现象，使活塞上方液体缓慢流出，在此过程中，大气压强与外界的温度均保持不变，下列各个描述理想气体状态变化的图象中与上述过程相符合的
是图，该过程为过程。

（选填“吸热”、“放热”或“绝热”）
参考答案：
D 吸热
气体做等温变化，随着压强减小，气体体积增大。

A、B图中温度都是变化的；等
温情况下，PV＝C，图象是一条过原点的直线，故图D正确。

故选D。

该过程中，体积增大，气体对外界做功，W＜0，等温变化，所以Q＞0，气体要吸收热量。

12. 如图所示，一列简谐横波在均匀介质中沿x轴负方向传播，波速为4m/s，则质点P此时刻的振动方向沿y轴（填“正”或“负”）方向．经过△t=3s．质点Q通过的路程是m。

参考答案：
正0.6
13. 高三年级的一同学在科技创新大赛中根据所学物理知识设计了一种“闯红灯违规证据模拟记录器”，如图（a）所示，它可以通过拍摄照片来记录机动车辆闯红
灯时的情景。

它的工作原理是：当光控开关接收到某种颜色光时，开关自动闭合，且当压敏电阻受到车的压力，它的阻值变化引起电流变化达到一定值时，继电器的衔铁就被吸下，工作电路中的电控照相机就工作，拍摄违规车辆。

光控开关未受到该种光照射就自动断开，衔铁不被吸引，工作电路中的指示灯发光。

（1）（2分）要记录违规闯红灯的情景，光控开关应在接收到________光（选填“红”、“绿”或“黄”）时自动闭合；
（2）（4分）已知控制电路电源电动势为6V，内阻为1Ω，继电器电阻为9Ω，当控制电路中电流大于0.06A时，衔铁会被吸引。

则只有质量超过___________kg的车辆违规时才会被记录。

（重力加速度取10m/s2）
参考答案：
1）红（2）400kg
三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 在做“探究做功和物体速度变化关系”的实验前，某探究小组的同学们通过讨论提出了
以下几种猜想：①，②，③，……。

为了验证猜想，他们设计了如图甲所示的实验装置。

PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感器(用来测量物体每次通过Q点的速度)。

在刚开始实验时，有位同学提出，不需要测出物体质量，只要测出物体从初始位置到速度传感器的距离和读出速度传感器的示数就行了，大家经过讨论采纳了该同学的建议。

(1)本实验中不需要测量物体的质量，理由是什么?____________________：
(2)让小球分别从不同高度无初速释入，测出物体从初位置到速度传感器的距离
……，读出小球每次通过速度传感器Q的速度……，并绘制了如图乙所示的图象。

根据绘制出的图象，若为了更直观地看出L和的变化关系，他们下一步应该作出________________。

A．图象B．图象C．图象D．图象(3)本实验中，木板与物体间摩擦力的大小会不会影响探究出的结果?_____________。

参考答案：
【知识点】探究功与速度变化的关系．E4
【答案解析】（1）若只有重力做功，则：mgLsinθ=mv2，等号的两边都有m，可以约掉，故不需要测出物体的质量．（2）D （3）不会.解析：（1）若只有重力做功，
则：mgLsinθ=mv2，等号的两边都有m，可以约掉，故不需要测出物体的质量．
（2）采用表格方法记录数据，合理绘制的L-v图象是曲线，不能得出结论W∝v2．为了更直观地看出L和v的变化关系，应该绘制L-v2图象．
（3）重力和摩擦力的总功W也与距离L成正比，因此不会影响探究的结果．
【思路点拨】（1）通过实验来探究“合外力做功和物体速度变化的关系”，根据实验原理可知，物体质量可以约掉；
（2）根据实验数据列出数据表并描点作出L-v2图象，从而找到位移与速度变化的关系；（3）在运动过程中，由于物体受力是恒定的，所以得出合外力做功与物体速度变化的关系．因此在实验中物体与木板间的摩擦力不会影响探究的结果．
15. 在完成《验证机械能守恒定律》的实验中，
（1）不需测量或计算的物理量是：（）
A、下落高度
B、瞬时速度
C、重物的质量
D、时间
（2）在“验证机械能守恒定律”的实验中，质量m＝1kg的物体自由下落，得到如图所示的纸带，相邻计数点间的时间间隔为0.04s．那么从打点计时器打下起点O 到打下B点的过程中，物体重力势能的减少量E p＝_______J，此过程中物体动能的增加量E k=______J．由此可得到的结论是．(g=9.8 m/s2，保留三位有效数字)
参考答案：
（1）C
（2）2.28；2.26 ；在实验误差允许的范围内机械能是守恒的
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图，空间区域Ⅰ中存在着水平向右的匀强电场，电场强度为E，边界MN垂直于该电场．MN右侧有一以O为圆心的圆形匀强磁场区域Ⅱ，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度为B．在圆形磁场区域的正下方有一宽度为L的显示屏CD，显示屏的水平边界C、D 两点到O点的距离均为L．质量为m、带电量为+q的粒子，从A点由静止释放，经电场加速后，沿AO方向进入磁场，恰好打在显示屏上的左边界C点．已知A点到MN的距离为s，不计粒子重力，求
(1)粒子在磁场中的轨道半径r；
(2)圆形磁场的半径R；
(3)改变释放点Ａ的位置，使从A点释放的粒子仍能沿AO方向进入磁场且都能打在显示屏上时，释放点A到MN的距离范围．
参考答案：
解：（1）粒子在电场中加速，由动能定理得
2分
加速获得的速度
1分
粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力
2分
轨道半径
1分
(2)粒子恰好打到C点时，速度偏向角为1分由几何关系可得
2分
带入半径r值得
1分
(3)粒子打到D点时，速度最大，轨道半径最大，几何关系得
1分
带入半径R值得
1分
粒子打在B点时，洛伦兹力提供向心力
1分
由动能定理得
2分
联立各式可得
1分
释放点A到MN的距离在s与9s之间．
17. 某兴趣小组举行遥控赛车比赛，比赛路径如图所示。

可视为质点的赛车从起点A出发，沿水平直线轨道运动L=1Om后，由B点进入半径为R = O.4m的光滑竖直半圆轨道，并通过轨道的最高点C作平抛运动，落地后才算完成比赛。

B是半圆轨道的最低点，水平直线轨道和半圆轨道相切于B点。

已知赛车质量m = O.5 kg，通电后电动机以额定功率P =3 W工作，赛车在水平轨道上受到的阻力恒为f = O.4 N，之后在运动中受到的轨道阻力均可不计，g取1Om/s2 。

试求：
(1)赛车能通过C点完成比赛，其落地点离B点的最小距离；
(2)要使赛车完成比赛，电动机工作最短的时间；
(3)若赛车过B点速度vB= 8.Om/s，R为多少时赛车能完成比赛，且落地点离B点最大。

参考答案：
18. 一宇航员在国际空间站内做了如下实验：选取两个质量分别为mA =0.lkg、mB=0.2kg的小球A、B和一根轻质短弹簧，弹簧的一端与小球A粘连，处于锁定状态，一起以速度vo=0.1 m/s做匀速直线运动。

如图所示，经过一段时间后，突然解除锁定（解除锁定时没有机械能损失），两球仍然沿直线运动，从弹簧与小球B刚刚分离开始计时，经过时间t=3.0s，两球之间的距离增加了s=2.7m，求：
①弹簧与小球B刚刚分离时两小球的速度分别为多大；
②原先弹簧锁定时的弹性势能Ep？
参考答案：
①0.7m/s和0.2m/s；
②弹簧被锁定时的弹性势能为0.027J．解析：解：①取A、B为系统，由动量守恒得：（mA+mB）v0=mAvA+mBvB…①根据题意得：s=（vA-vB）t…②由①②两式联立得vA=0.7m/s，vB=-0.2m/s；
②由机械能守恒得：EP+（mA+mB）v02=mAvA2+mBvB2 ③解得：EP=0.027J．。