辽宁省抚顺市艺考美术高级中学高三物理上学期期末试题含解析

辽宁省抚顺市艺考美术高级中学高三物理上学期期末
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. 如图两个等量正点电荷的电场中，O点为电荷连线的中点，一带电液滴静止在O 点正上方P点，现让两点电荷缓慢向O点靠近，则在此过程中
A．液滴带正电荷，所受的电场力逐渐增大
B．液滴的电势能和重力势能都将增加
C．P点的场强和电势都将逐渐增加
D．由于O、P两点的距离不变，所以O、P两点间的电势差也不变
参考答案：
C
2. 三个质量均为1kg的相同木块a、b、c和两个劲度均为500N/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接如图，其中a放在光滑水平桌面上。

开始时p弹簧处于原长，木块都处于静止。

现用水平力缓慢地向左拉p弹簧的左端，直到c木块刚好离开水平地面为止。

该过程p弹簧的左端向左移动的距离是: （）
A．4cm B．6cm
C．8cm D．10cm
参考答案：
C
3. 下面是铀核裂变反应中的一个核反应方程式：U＋n Xe＋Sr＋10n，已知铀235的质量为235.043 9 u，中子质量为1.008 7 u，锶90的质量为89.907 7 u，氙136的质量为135.907 2 u，则此核反应中( )
A．质量亏损为Δm＝235.043 9 u＋1.008 7 u－89.907 7 u－135.907 2 u
B．质量亏损为Δm＝(235.043 9＋1.008 7－89.907 7－135.907 2－10×1.008 7) u
C．释放的总能量为ΔE＝(235.043 9＋1.008 7－89.907 7－135.907 2－10×1.008
7)×(3×108)2 J
D．释放的总能量为ΔE＝(235.043 9＋1.008 7－89.907 7－135.907 2－10×1.008
7)×931 MeV
参考答案：
BD
4. 2014年度诺贝尔物理学奖授予日本名古屋大学的赤崎勇、大野浩以及美国加州大学圣巴巴拉分校的中村修二，以表彰他们在发明一种新型高效节能光源即蓝色发光二极管（LED）方面的贡献，在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步，下列表述符合物理学史实的是
A．开普勒认为只有在一定的条件下，弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比
B．牛顿认为在足够高的高山上以足够大的水平速度抛出物体，物体就不会冉落在地球上C．奥斯特发现了电磁感应现象，这和他坚信电和磁之间一定存在着联系的哲学思想是分不开的
D．安培首先引入电场线和磁感线，极大地促进了他对电磁现象的研究
参考答案：
B
知识点: 物理学史．O2
A、胡克认为只有在一定的条件下，弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比，故A错误;
B、牛顿认为在足够高的高山上以足够大的水平速度抛出一物体，物体将绕地球做圆周运动，不会再落在地球上，故B正确．
C、法拉第发现了电磁感应现象，这和他坚信电和磁之间一定存在着联系的哲学思想是分不开的，故C错误．
D、法拉第首先引入电场线和磁感
线，极大地促进了他对电磁现象的研究，故D错误;故选：B
5. 下面说法中正确的是（）
A．物体做曲线运动时一定有加速度
B．平抛运动是匀变速运动，任意相等时间内速度的变化都相同
C．匀速圆周运动虽然不是匀变速运动，但任意相等时间内速度的变化仍相同
D．物体所受的合力不变且不为零，物体的运动状态一定变化
参考答案：
ABD
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 自行车转弯可近似成自行车绕某个定点O（图中未画出）做圆周运动，如图所示为自行车转弯的俯视图，自行车前后轮接触地面的位置A、B相距L，虚线表示两点转弯的轨迹，OB距离。

则前轮与车身夹角θ=；B点速度大小v1=2m/s。

则A点的速度v2=______m/s。

参考答案：
30o；2.31
7. 电子所带的电荷量（元电荷e)最先是由密立根通过油滴实验测量出的，图 6是该实验装置的示意图，将两块水平放置的金属板A、B连接到电路中，板间产生竖直向下的匀强电场。

用一个喷雾器把许多油滴从上板中间的小孔喷入电场，油滴从喷口出来时由于摩擦带负电。

在实验中通过调节金属板间的电压，利用显微镜观察，找到悬浮不动的油滴。

所用部分器材已在图中给出，其中E为直流电源，R 为滑动变阻器，V为电压表，S为开关，此外还有若干轻质导线。

(1) 在图中画线连接成实验电路图（其中①②③是已经连接好的导线）。

(2) 实验时观察到某个悬浮不动的油滴半径为r，此时电压表的示数为U,金属板
A、B间的距离为d。

已知油滴密度为p，重力加速度为g，空气浮力不计，则该油滴所带的电荷量为______。

（用题目中所给的物理量表示）
参考答案：
8. 在“探究加速度与力和质量的关系”的实验中我们采用的中学物理常用的实验方法是，在研究加速度与力的关系时我们得到了如图所示的图像，图像不过原点原因是。

参考答案：
控制变量法没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够
9. 如图所示是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带．
(1)已知打点计时器电源频率为50 Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为
________．
(2)A、B、C、D是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出．从图中读出A、B两点间距x＝________cm；C点对应的速度是
________m/s。

参考答案：
10. 氢原子第n能级的能量为En=，其中E1为基态能量．当氢原子由第5能级跃迁到第3能级时，发出光子的频率为；若氢原子由第3能级跃迁到基态，发出
光子的频率为，则= 。

参考答案：
11. 甲、乙是两颗绕地球作匀速圆周运动的人造卫星，其线速度大小之比为，则这两颗卫星的运转半径之比为________，运转周期之比为________。

参考答案：
；
12. （4分）沿平直公路作匀变速直线运动的汽车，通过连续、、三根电线杆之间间隔所用的时间分别是和，已知相邻两电线杆间距为，则汽车的加速度为。

参考答案：
答案：
13. 用多用电表欧姆档的“×l0”倍率，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图3所示，则该电阻的阻值约为Ω。

参考答案：
欧姆表表盘读数为22Ω，由于选择的是“×l0”倍率，故待测电阻的阻值是220Ω。

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 某研究性学习小组利用如图1所示电路测量某电池的电动势E和内电阻r．由于该电池的内电阻r较小，因此在电路中接入了一阻值为2.00Ω的定值电阻R0．
①按照实物连线图在图2虚线框内画出实验电路图：
②闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读出电压表相应的示数U，并计算出通过电阻箱的电流数值I，为了比较准确地得出实验结论，在坐标纸中画出了如图3所示的U﹣I图象，由图象可得：E= 2.0V，r=0.4Ω．
参考答案：
【考点】：测定电源的电动势和内阻．
【专题】：实验题；恒定电流专题．
【分析】：（1）根据实物电路图作出电路图．
（2）电源U﹣I图象与纵轴交点坐标值是电源电动势，根据电路图与图2所示图象求出电源电动势与内阻．
：解：（1）根据图1所示电路图作出实验电路图，实验电路图如图所示：
（2）由图2所示电源U﹣I图象可知，图象与纵轴交点坐标值是2.0，则电源电动势
E=2.0V，
图象斜率：k=r+R0===2.4，则电源内阻r=k﹣R0=0.4Ω；
故答案为：（1）图象如图所示；（2）2.0；0.4．
【点评】：本题考查了作实验电路图、求电源电动势与内阻，分析清楚实物电路图结构是正确作出电路图的前提与关键，电源U﹣I图象与纵轴交点坐标值是电源电动势，图象斜率的绝对值是等效电源内阻，要注意：图象斜率绝对值与定值电阻阻值之差是电源内阻．
15. （12分）某同学设计了一个测量物体质量的装置，如图所示，其中P是光滑水平面，A是质量为M的带夹子的已知质量金属块，Q是待测质量的物体（可以被A
上的夹子固定）．已知该装置的弹簧振子做简谐运动的周期为（数量级为100s,其中m是振子的质量，K是与弹簧的劲度系数有关的常数）
（１）为了达到实验目的还需要提供的实验器材是：____________；
（２）写出所需测量的物理量（用字母表示），并简要地写出测量方法
①__________________________________________________________；
②；
（３）用所测物理量和已知物理量求解待测物体质量的计算式为
m= ；
（４）如果这种装置与天平都在太空站中使用，则（）
A．天平仍可以用来测质量，这种装置不能用来测质量
B．这种装置仍可以用来测质量, 天平不能用来测质量
C．这种装置和天平都可以用来测质量
D．这种装置和天平都不能用来测质量
参考答案：
（1）（2分）秒表；（2）①（2分）不放Q时用秒表测出振子振动20次的时间t1；②（2分）将Q固定在A上，用秒表测出振子振动20次的时间t2（或者测出振子的周期
T2）（此两步中，明确写出只测振动一次的时间的最多只得3分）；（3）（4分）
或；（4）（2分）B
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，导体棒ab垂直放在相距为，的平行光滑导轨上，导体棒与导轨始终良好接触，导轨与水平面的夹角为，并处于方向垂直导轨平面向上，磁感应强度大小为的匀强磁场中，R为定值电阻的阻值，不计导体棒和导轨电阻。

左侧是一磁流体发电机的原理示意图，上、下两块金属板MN水平放置浸没在含有大量带电离子海水里，金属板面积均为S，板间相距d，海水的电阻率，在金属板MN间加一磁感应强度B1，方向如图所示的匀强磁场，海水从右向左以速度v0流过两金属板之间，将在两板之间形成电势差。

(1)由金属板和海水流动所构成的电源的电动势E及其内电阻r各为多少?
(2)若导体棒ab静止在导轨上，则它的质量m0为多大?
(3)若导体棒ab的质量为m(m大于第二小问中的m0)，则导体棒稳定时的速度’，是多
大?
参考答案：
17. （10分）如图光滑的水平面上有A、B、C三个点，其中B是AC的中点。

现有一物块静止在B处，给物块施加一水平向右的恒力F1，经时间t（数值未知）后物体运动到C点时速度是12m/s，此时去掉力F1同时施加另一水平向左的恒力F2，经时间2t后物体运动至A处，求物体运动至A处时的速度值。

参考答案：
解析： 1分
2分
2分
得 2分
1分
2分
18. 核聚变反应需要几百万度以上的高温，为了把高温条件下高速运动的离子约束在小范围内，通常采用磁约束的方法（托卡马克装置）。

现用下述简化的模型来研究这一问题，如图所示，两个同心圆为匀强磁场的内外边界，，
，磁场方向垂直纸面向里，已知带正电粒子的比荷，匀强磁场的磁感应强度，带正电的粒子以某一速度v从内边界上的A点射入磁场区域。

不考虑带电粒子因高速运动产生的相对论效应。

（1）导出带电粒子在磁场区域中作圆周运动的轨道半径r与上述各量的关系式（用已知量字母代号q、m、B、v表示）；
（2）若上述带电粒子从A点沿半径方向射入磁场区域恰好不穿出外边界，请在图中画出粒子的运动轨迹示意图；
（3）若大量上述粒子从A点沿各个方向射入磁场区域，求所有粒子均不穿出磁场区域外边界时粒子的最大速度v0。

参考答案：
（1）带电粒子从A点射入磁场区域后，由牛顿运
动定律和向心力公式得
①（2分）
∴②（2分）
（2）粒子运动轨迹如图1所示。

（6分）
（3）由①式得带电粒子运动速率，即v与r成正比。

由题意可知，该粒子从A点射入磁场区域又不离开磁场外边界的最小可能轨道
半径（如图2）
③（4分）
由此可得粒子从A点射入磁场区域又不离开磁场
外边界的允许的最大速率
④（2分）∴⑤得。