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桦南培黎学校高三物理上学期期末试题(含答案)
出题人:刘长林,刘大鹏,张新新 审题人:李伟,桑晓静,王星星
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共300分。考试时间150分钟。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
注意事项:
1. 考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。
2. 答题前考生务必用黑色字迹的签字笔在答题卡上填写姓名、准考证号,然后再用2B铅笔将与准考证号对应的信息点涂黑。
3. 答题卡上第Ⅰ卷必须用2B铅笔作答,将选中项涂满涂黑,黑度以盖住框内字母为准,修改时用橡皮擦除干净。第Ⅱ卷必须用黑色字迹的签字笔按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,未在对应的答题区域内作答或超出答题区域作答的均不得分。
可能用到的相对原子质量:H:1;C:12;N:14;O:16;S:32;Cu:64;Mn:55;Zn:65;Br:80:Ba:137;
第Ⅰ卷
二、选择题:本题共8小题,每小题6分。在每小题给出的四个选项中,第14-18题只有一项符合题目要求,第19-21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
14.如图所示为某质点做直线运动的v-t图象,关于这个质点在4s内的运动情况,
下列说法中正确的是( )
A.质点始终向同一方向运动
B.4s内通过的路程为4m,而位移为零
C.4s末物体离出发点最远
D.加速度大小不变,方向与初速度方向相同
15. A、B是一条电场线上的两个点,一带负电的粒子仅在电场力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点,其速度v和时间t的关系图象如图甲所示.则此电场的电场线分布可能是图乙中的( )
16.如图所示,在竖直放置的穹形光滑支架上,一根不可伸长的轻绳通过光滑的轻质滑轮悬挂一重物G.现将轻绳的一端固定于支架上的A点,另一端从B点沿支架缓慢地向C点靠近(C点与A点等高).则绳中拉力大小变化的情况是( )
A.先变小后变大
B.先变小后不变
C.先变大后不变
D.先变大后变小
17.如图所示,一理想变压器原线圈匝数n1=1000匝,副线圈匝数n2=200匝,原线圈中接一交变电源,交变电源电压u=220sin 100πt(V).副线圈中接一电动机,电阻为11Ω,电流表2示数为1A.电表对电路的影响忽略不计,则( )
A.此交流电的频率为100Hz
B.电压表示数为220V
C.电流表1示数为5A
D.此电动机输出功率为33W
18.我国未来将建立月球基地,并在绕月轨道上建造空间站,如图所示,关闭动力的航天飞机在
月球引力作用下向月球靠近,并将与空间站在B处对接,已知空间站绕月轨道半径为r,周期为T,引力常量为G,下列说法中错误的是( )
A.图中航天飞机正加速飞向B处
B.航天飞机在B处由椭圆轨道进入空间站轨道必须点火减速
C.根据题中条件可以算出月球质量
D.根据题中条件可以算出空间站受到月球引力的大小
19.下面关于多用电表的使用中出现的一些与事实不相符合的现象有( )
A.待测电阻不跟别的元件断开,其测量值将偏大
B.测量电阻时,用两手碰表笔的金属杆,其测量值偏小
C.测量电阻时,如果电路不和电源断开,可能出现烧坏表头的情况
D.用多用电表测量60W灯泡的电阻,其阻值比用额定电压和额定功率算出的电阻大
20.如图所示,E为电池,L是直流电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈,D1、D2是两个完全相同的灯泡,S是控制电路的开关.对于这个电路,下列说法正确的是( )
A.刚闭合S的瞬间,灯泡D1、D2的亮度相同
B.刚闭合S的瞬间,灯泡D2比灯泡D1亮
C.闭合S,待电路达到稳定后,D1熄灭,D2比S刚闭合时亮
D.闭合S,待电路达到稳定后,再将S断开,D2立即熄灭,D1先更亮后逐渐变暗.
21.一质量为m的滑块在粗糙水平面上滑行,通过频闪照片分析得知,滑块在最开始2s内的位移是最后2s内位移的两倍,且已知滑块最开始1s内的位移为2.5m,由此可求得( )
A.滑块的加速度为5m/s2
B.滑块的初速度为5m/s
C.滑块运动的总时间为3s
D.滑块运动的总位移为4.5m
第Ⅱ卷
三、非选择题:包括必考题和选考题两部分。第22题~第32题为必考题,每个试题考生都必须作答。第33题~第40题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题(共129分)
22.(7分)在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中,质量m=1.00kg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0.02s打一次点,当地的重力加速度g=9.80m/s2.那么:
(1)纸带的________端(选填“左”或“右”)与重物相连;
(2)根据图上所得的数据,从O点到B点,重物重力势能减少量ΔEp=________J,动能增加量ΔEk=________J(结果取3位有效数字);
(3)实验的结论是___________________________________________。
23.(8分)某实验小组要测定一电源的电动势E和内电阻r。实验器材有:一只DIS电流传感器(可视为理想电流表,测得的电流用I表示),一只电阻箱(阻值用R表示),一只开关和导线若干.该实验小组同学设计了如图甲所示的电路进行实验和采集数据.
(1)小组设计该实验的原理表达式是________(用E、r、I、R表示);
(2)小组在闭合开关之前,应先将电阻箱阻值调至________(选填“最大值”、“最小值”或“任意值”),在实验过程中,将电阻箱调至图乙所示位置,则此时电阻箱接入电路的阻值为______Ω;
(3)小组根据实验采集到的数据作出如图丙所示的-R图象,则由图象求得,该电源的电动势E=________V,内阻r
=________Ω(结果均保留两位有效数字).
24.(13分)如图所示,一个水平放置的圆桶正以中心轴匀速运动,桶上有一小孔,桶壁很薄,当小孔运动到桶的上方时,在孔的正上方h处有一个小球由静止开始下落,已知圆孔的半径略大于小球的半径,为了让小球下落时不受任何阻碍,h与桶的半径R之间应满足什么关系(不考虑空气阻力)?
25.(19)许多仪器中可利用磁场控制带电粒子的运动轨迹.在如图所示的真空环境中,有一半径r=0.05m的圆形区域内存在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场,其右侧相距d=0.05m处有一足够大的竖直屏.从S处不断有比荷=1×108C/kg的带正电粒子以速度v=2×106m/s沿SQ方向射出,经过磁场区域后打在屏上.不计粒子重力.求:
(1)粒子在磁场中做圆周运动的轨迹半径;
(2)绕通过P点(P点为SQ与磁场边界圆的交点)垂直纸面的轴,将该圆形磁场区域逆时针缓慢移动90°的过程中,粒子在屏上能打到的范围.
(二)选考题:共45分。请考生从给出的3道物理题、3道化学题、2道生物题中每科任选一题作答,并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号方框图黑。注意所做题目都题号必须与所涂题目的题号一致,在答题卡选大区域指定位置答题。如果不涂、多涂均按所答第一题评分;多答则每学科按所答的第一题评分。
33.[物理3-3]
(1)下列说法正确的是_______(填入正确选项前的字母).
A.当一定量气体吸热时,其内能可能减小
B.玻璃、石墨和金刚石都是晶体,木炭是非晶体
C.单晶体有固定的熔点,多晶体和非晶体没有固定的熔点
D.当液体与大气相接触时,液体表面层内的分子所受其他分子作用力的合力总是指向液体内部
E.气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数,与单位体积内气体的分子数和气体温度有关
(2)如图,体积为V、内壁光滑的圆柱形导热气缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞;气缸内密封有温度为2.4T0、压强为1.2p0的理想气体.p0和T0分别为大气的压强和温度.已知:气体内能U与温度T的关系为U=αT,α为正的常量;容器内气体的所有变化过程都是缓慢的.求:
①气缸内气体与大气达到平衡时的体积V1;
②在活塞下降过程中,气缸内气体放出的热量Q.
34.[物理3-4])
(1)位于介质Ⅰ和Ⅱ分界面上的波源S,产生两列分别沿x轴负方向与正方向传播的机械波,如图所示.若在两种介质中频率及传播速度分别为f1、f2和v1、v2,则________.
A.f1=2f2,v1=v2 B.f1=f2,v1=0.5v2
C.f1=f2,v1=2v2 D.f1=0.5f2,v1=v2
(2)如图所示,顶角为30°的等腰玻璃三棱镜ABC,光线由空气垂直AB面进入棱镜,由AC面进入空气中,其折射光线与入射光线之间的夹角为30°,求棱镜的折射率、光在这种玻璃中的传播速度.(已知光在真空中速度为3.0×108m/s)
35.[物理3-5]
(1)下列物理实验中,能说明粒子具有波动性的是________.
A.通过研究金属的遏止电压与入射光频率的关系,证明了爱因斯坦方程的正确性
B.通过测试多种物质对X射线的散射,发现散射射线中有波长变大的成分
C.通过电子双缝实验,发现电子的干涉现象
D.利用晶体做电子束衍射实验,证实了电子的波动性
(2)氢原子的能级如图所示.有一群处于n=4能级的氢原子,这群氢原子能发出________种谱线,发出的光子照射某金属能产生光电效应,则该金属的逸出功应小于________eV.
(3)近年来,国际热核聚变实验堆计划取得了重大进展,它利用的核反应方程是H+H→He+n.若H和H迎面碰撞,初速度大小分别为v1、v2.H、H、He、n的质量分别为m1、m2、m3、m4,反应后He的速度大小为v3,方向与H的运动方向相同.求中子n的速度(选取H的运动方向为正方向,不计释放的光子动量,不考虑相对论效应).
培黎学校理科综合【物理部分】参考答案
14 B 15A 16C 17D 18D 19AD 20ACD 21CD
22.(7分) (1)左 (2)1.88 1.84 (3)重物只受重力作用,在误差允许范围内,重物减小的重力势能等于增加的动能,即机械能守恒
23.(8分) (1)E=I(R+r) (2)最大值 25 (3)6.0(5.8~6.2均可) 2.4(2.3~2.5均可)
24.(13分)
解答:设小球下落h所用时间为t1,经过圆桶所用时间为t2,则:
,,
小桶到达圆桶表面时,圆孔也应该到达同一位置,所以有:
其中n=1,2,3……
其中k=1,2,3……
由以上解得
25.(19分)
[答案] (1)0.1m (2)Q点以上0.16m的范围内
[解析] (1)qvB=m
R=0.1m
(2)粒子在磁场中通过的位移刚好等于磁场区域直径时,其速度方向偏转的角度最大,能打到屏上的点最高,由于R=2r,如图ΔOPL为等边三角形,可判断出粒子在磁场中的运动轨迹所对圆心角为60°(图上标出圆心角为60°同样给分)
设从L点射出磁场的粒子能打在屏上的N点,LN的反向延长线交PQ于M点,由对称性可知:
PM=Rtan30°
MQ=PQ-PM
NQ=MQtan60°
联立上式可得:NQ=(3-2)r≈0.16m
当磁场区域转动90°时,粒子刚好没有进入磁场,沿直线运动打在屏上Q点,所以粒子能打在屏上Q点以上0.16m范围内.
[选做部分]
33.[答案] (1) ADE (2)①V ②p0V+αT0
(2)①在气体由压强p=1.2p0下降到p0的过程中,气体体积不变,温度由T=2.4T0变为T1.由查理定律得=①
在气体温度由T1变为T0的过程中,体积由V减小到V1,气体压强不变.由盖·吕萨克定律得=② V1=V③
②在活塞下降过程中,活塞对气体做的功为W=p0(V-V1)④
在这一过程中,气体内能的减少为ΔU=α(T1-T0)⑤
由热力学第一定律得,气缸内气体放出的热量为Q=W+ΔU⑥
由②③④⑤⑥式得Q=p0V+αT0⑦
34.[答案] (1)C (2) ×108m/s
[解析] (2)由图得,入射角为30°,折射角为60°,由光的折射定律得=n
n= v==×108m/s
35.[答案] (1)D (2)6 12.75 (3)
[解析] 选项A解释光电效应现象,不能说明粒子的波动性;选项B是康普顿效应,说明X射线具有粒子性;选项C干涉现象说明电子具有波动性;选项D衍射现象说明电子具有波动性.
(2) 一群处于n=4能级的氢原子跃迁时共有C=6种谱线.能产生光电效应,说明能量最大的光子一定能产生光电效应,所以逸出功应小于ΔE=E4-E1=12.75eV.
(3)设中子的速度为v,由动量守恒定律有
m1v1-m2v2=m3v3+m4v 解得v=