2020年四川省南充市仪陇县马鞍中学高三物理下学期期末试题带解析

2020年四川省南充市仪陇县马鞍中学高三物理下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. （多选）下列说法正确的是
A．气体对容器的压强是大量气体分子对容器的碰撞引起的，它跟气体分子的密集程度以及气体分子的平均动能有关
B．在绕地球飞行的宇宙飞船中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果
C．液晶显示器是利用了液晶对光具有各向同性的特点
D．当两分子间距离大于平衡位置的间距r0时，分子间的距离越大，分子势能越小
参考答案：
AB
2. 如图所示，等腰三角形内分布有垂直于纸面向外的匀强磁场，它的底边在轴上且长为
2L，高为L．纸面内一边长为L的正方形导线框沿轴正方向做匀速直线运动穿过匀强磁场区域，在t=0时刻恰好位于图中所示的位置．以顺时针方向为导线框中电流的正方向，在下面四幅图中能够正确表示电流-位移（I-x）关系的是（）
参考答案：
A
3. （单选）质量为的物体由静止开始下落，由于空气阻力影响物体下落的加速度为，在物体下落高度为的过程中，下列说法正确的是
A．物体的动能增加了B．物体的机械能减少了
C．物体克服阻力所做的功为D．物体的重力势能减少了参考答案：
A
4. （单选）如图所示，倾角为30°，重为80 N的斜面体静止在水平面上．一根弹性轻杆一端垂直固定在斜面体上，杆的另一端固定一个重为2 N的小球，小球处于静止状态时，下列说法正确的
是()
A．斜面有向左运动的趋势B．地面对斜面的支持力为80 N
C．小球对弹性轻杆的作用力为2 N，方向竖直向下
D．弹性轻杆对小球的作用力为2 N，方向垂直斜面向上
参考答案：
C
把小球、杆和斜面作为整体受力分析可知，仅受重力和地面的支持力，且二力平衡，故A、B错；对小球受力分析知，只受竖直向下的重力和杆给的竖直向上的弹力(杆对小球的力不一定沿杆)，故C 对，D错
5. （多选）卢瑟福通过实验首次实现了原子核的人工转变，其核反应方程为：
下列说法错误的是
A．卢瑟福通过该实验提出了原子的核式结构模型
B．实验中是用粒子轰击氮核的
C．卢瑟福通过该实验发现了质子
D．原子核在人工转变的过程中，电荷数一定守恒
E . 原子核在人工转变的过程中，产生质量亏损，能量守恒不守恒。

参考答案：
BCD
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 在“验证牛顿运动定律”实验中，所用的实验装置如图所示。

在调整带滑轮木板的倾斜程度时，应使小车在不受牵引力时能拖动纸带沿木板匀速运动。

小车的质量为M，盘和盘中重物的总质量为m，保持M不变，研究小车的加速度与力的关系时，在条件下，mg近似等于小车运动时所受的拉力。

实验中打出的一条纸带如下图所示，纸带上相邻两个计数点之间有四个实际点未画出，已知交流电频率为50HZ，AB=19.9mm，AC=49.9mm，AD=89.9mm，AE=139.8mm
，则打
该纸带时小车的加速度大小为m/s2
(保留两位有效数字)
参考答案：
m<< M，1.0
以整体为研究对象有mg=（m+M）a，解得，以M为研究对象有绳子的拉力F=Ma显然要有F=mg必有m+M=M，故有m＜＜M，即只有m＜＜M时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和重物的总重力。

利用纸带及已知数据结合匀变速直线运动的推论△x=aT2求加速度。

7. 如图为氢原子的能级图，一群氢原子在n=4的定态发生跃迁时，能产生种不同频率的光，其中产生的光子中能量最大是 ev
参考答案：
6、 12．75ev
8. 图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。

现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向。

所用部分器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长；E为直流电源；R为电阻箱；A为电流表；S为开关。

此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线。

（1）在图中画线连接成实验电路图。

（2）完成下列主要实验步骤中的填空
①按图接线。

②保持开关S断开，在托盘内加入适量细沙，使D处于平衡状态；然后用天平称出细沙质量m1。

③闭合开关S，调节R的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量细沙，使
D________；然后读出___________________，并用天平称出____________。

④用米尺测量_______________。

（3）用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小，可以得出B=_________。

（4）判定磁感应强度方向的方法是：若____________，磁感应强度方向垂直纸面向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里。

参考答案：
(1)如图所示
(2)③重新处于平衡状态电流表的示数I此时细沙的质量m2④D的底边长度l
(3)
(4)m2＞m1
9. 在共点力合成的实验中，根据实验数据画出力的
图示，如图所示．图上标出了F1、F2、F、F′'四个力，其中
（填上述字母）不是由弹簧秤直接测得的．若F与F′
的 _基本相等， _基本相同，说明共点
力合成的平行四边行定则得到了验证．
参考答案：
大小方向
本实验是通过两个弹簧秤的拉力作出的平行四边形得出合力，只要合力与实际的拉力重合，则实验成功；由图可知F′是由平行四边形定则得出的，故F′不是由弹簧秤直接测得的；F是通过一个弹簧秤测出的，故只要F与F′的大小和方向基本相同即可
10. 一节电动势约为9V、内阻约为2Ω的电池，允许通过的最大电流是500mA．为了测定该电池的电动势和内阻，选用了总阻值为50Ω的滑动变阻器以及电流表和电压表等，连成了如图所示的电路．
①为了防止误将滑动变阻器电阻调为零而损坏器材，需要在电路中接入一个保护电阻R，最适合的电阻是
A．10Ω，5W B．10Ω，0.5W C．20Ω，5W D．20Ω，0.5W
②由于电路中有一条导线发生了断路，闭合电键K后发现电压表、电流表均无示数，则出现断路的导线是（填导线上的序号）．
③实验中，要使电压表的示数变大，滑动变阻器的滑片应向端移动．（填“E”或“F”）
参考答案：
①C；②6③F
【考点】测定电源的电动势和内阻．
【分析】①已知电源电动势和内电阻，已知电源的最大电流，则由闭合电路欧姆定律可求出电路中需接入的电小电阻；
②电压表和电流表均没有读数，是断路，逐个分析各个部分即可；
③要使电压表的示数变大，需要增加外电阻；
【解答】解：①为保证电源安全，电路中电流不得超过500mA；由闭合电路欧姆定律可知：
最大电阻为R=﹣r=﹣2=16Ω，故为了安全，保护电阻应为20Ω；
1②电压表均没有读数，故导线1、6、7可能有一根断路；电流表没有读数，故导线2、3、4、5、6可能有一根断路；
故是导线6断路；
③使电压表的示数变大，需要增加外电阻，故滑动变阻器电阻值变大，滑片向F端移动；
故答案为：①C；②6③F
11. 为测定木块与桌面之间的动摩擦因数,小亮设计了如图所示的装置进行实验. 实验中,当木块
A 位于水平桌面上的O 点时,重物
B 刚好接触地面. 将A 拉到P 点,待B 稳定后静止释放,A 最终滑到Q 点. 分别测量OP、OQ 的长度h 和s. 改变h,重复上述实验,分别记录几组实验数据.
(1)实验开始时,发现A 释放后会撞到滑轮. 请提出两个解决方法.
(2)请根据下表的实验数据作出s-h 关系的图象.
(3)实验测得A、B 的质量分别为m = 0. 40 kg、M =0. 50 kg. 根据s -h 图象可计算出A 块与桌面间的动摩擦因数= _________. (结果保留一位有效数字)
(4)实验中,滑轮轴的摩擦会导致滋的测量结果
_________(选填“偏大冶或“偏小冶).
参考答案：
12. （４分）据报道：我国一家厂商制作了一种特殊的手机，在电池电能耗尽时，摇晃手机，即可产生电能维持通话。

摇晃手机的过程是将________能转化为电能；如果将该手机摇晃一次，相当于将100g 的重物举高20cm ，若每秒摇两次，则摇晃手机的平均功率为__________W 。

（g=10m/s 2） 参考答案：
答案：机械（动）；0.4W （每空2分）
13. 在研究平抛物体运动实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=1.25cm.若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a 、b 、c 、d 所示,则小球平抛的初速度的计算式为V0＝______________(用L 、g 表示),其值是____________.(取g=9.8米/秒2)
参考答案： 2
0.70m/s
三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度，电源频率
，在纸带上打出
的点中，选出零点，每隔4个点取1个计数点，因保存不当，纸带被污染，如图所示，A 、B 、C 、
D 是依次排列的4个计数点，仅能读出其中3个计数点到零点的距离：
、
、
若无法再做实验，可由以上信息推知：
①
相邻两计数点的时间间隔为
； ②打C 点时物体的速度大小为 （取2位有效数字） ③物体的加速度大小为 （用
、
、
和
表示）
参考答案：
1 0.1s
②2.5 m/s ③
15.
在验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m=200g 的重物自由下落，
打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示．O 为纸带下落的起始点，A 、B 、C 为纸带上选取的三个连续点．已知打点计时器每隔T=0.02s 打一个点，当地的重力加速度为g=9.8m/s 2，那么
（1）计算B 点瞬时速度时，甲同学用，乙同学用．其中所选择方法正确的是 乙
（填“甲”或“乙”）同学．
（2）同学丙想根据纸带上的测量数据进一步计算重物和纸带下落过程中所受的阻力，为此他计算出
纸带下落的加速度为 9.5 m/s 2，从而计算出阻力f= 0.06 N ．
（3）若同学丁不慎将上述纸带从OA 之间扯断，他仅利用A 点之后的纸带能否实现验证机械能守恒定律的目的？ 能 ．（填“能”或“不能”）
参考答案：
分析：
题的关键是处理纸带问题时应用=求瞬时速度，既可以用mgh=mv 2来验证机械能守恒，也
可以用mgh=mv 22﹣mv 12来验证．
解答： 解：（1）、由于实验过程中重物和纸带会受到空气和限位孔的阻力作用，导致测得的加速度
小于当地的重力加速度，
所以求速度时不能用
，来求，只能根据
=求瞬时速度值，所以乙正确．
（2）、根据△x=at 2，可求出a=
，代入数据解得a=9.5m/s 2，
16. 汽车发动机的功率为60kW，汽车的质量为4t，当它行驶在坡度为0.02（sinα=0.02）的长直公路上时，如图所示，所受摩擦阻力为车重的0.1倍（g=10m/s2），求：
（1）汽车所能达到的最大速度v m；
（2）若汽车从静止开始以0.6m/s2的加速度做匀加速直线运动，则此过程能维持多长时间？
参考答案：
解：（1）汽车在坡路上行驶，所受阻力F f=kmg+mgsinα=4000N+800N=4800N．
当汽车加速度为零时，达到的速度最大，此时有F=F f时，
由发动机的功率P=F?v m=F f?v m，所以
v m==m/s=12.5m/s．
（2）汽车从静止开始，以a=0.6 m/s2匀加速行驶，根据牛顿第二定律得：
F′﹣F f=ma，
所以牵引力F′=ma+kmg+mgsinα═4×103×0.6 N+4800N=7.2×103N．
保持这一牵引力，当汽车的实际功率等于额定功率时，匀加速运动的速度达到最大，设匀加速行驶的最大速度为v m′，
则有v m′==m/s=8.33 m/s．
由运动学规律得：匀加速行驶的时间为：t==s=13.9s
答：（1）汽车所能达到的最大速度v m为12.5m/s．
（2）若汽车从静止开始以0.6m/s2的加速度做匀加速直线运动，则此过程能维持13.9s时间．
【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系；功率、平均功率和瞬时功率．
【分析】（1）当汽车加速度为零时，达到的速度最大．根据平衡条件得到牵引力，由功率公式P=Fv
求解最大速度．
（2）对于匀加速直线运动过程，根据牛顿第二定律求出汽车的牵引力，从而根据功率的公式求出匀加速直线运动的末速度，通过速度时间公式求出匀加速直线运动的时间．
17.
一质量m＝0.5kg的滑块以一定的初速度冲上一倾角为30o足够长的斜面，某同学利用DIS实验系统测出了滑块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度，如图所示为通过计算机绘制出的滑块上滑过程的v－t图。

求：（g取10m/s2）
（1）滑块与斜面间的动摩擦因数；
（2）判断滑块最后能否返回斜面底端？若能返回，求出返回斜面底端时的动能；若不能返回，求出滑块停在什么位置。

参考答案：
（3）滑块速度减小到零时，重力的分力小于最大静摩擦力，不能再下滑。

（1分）
滑块停在距底端1.5m处。

18. 如图所示的电路中，当电键闭合时，电压表和电流表（均为理想电表）的示数各为1.6V和0.4A，当电键断开时，它们的示数各改变0.1V和0.1A，求电源的电动势和内阻．
参考答案：
解答：解：根据欧姆定律得
E=U1+I1r ①E=U2+I2r②联立①②式得
r==1Ω
代入①式得E=2v
答：电源的电动势为2V，内阻为1Ω．。