2018屆高三物理上學期期末試卷(陜西省黃陵中學普通班附答案)

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高三普通班期末考試物理試題
第I卷(48分)
一、選擇題
1. 如圖,A、B兩小球同一高度靜止釋放,已知mA<mB,A,B球受到相同大小且不變的空氣阻力,兩球與地面碰撞均為彈性碰撞,則以下說法正確的是

A. A、B兩球同時落地
B. 落地前,A球加速度較大
C. 與地面碰撞后,A球上升的加速度較大
D. 與地面碰撞后,B球上升的加速度較大
2. 有一內電阻為4.4 Ω的電解槽和一盞標有“110 V 60 W”的燈泡串聯(lián)后接在電壓為220 V的直流電路兩端,燈泡正常發(fā)光,則( )
A. 電解槽消耗的電功率為120 W
B. 電解槽的發(fā)熱功率為60 W
C. 電解槽消耗的電功率為60 W
D. 電路消耗的總功率為60 W
3. 如圖,在O點固定一點電荷Q,一帶電粒子P從很遠處以初速度v0射入電場,MN為粒子僅在電場力作用下的運動軌跡.虛線是以O為中心,R1、R2、R3為半徑畫出的三個圓,且R2-R1=R3-R2 ,a、b、c為軌跡MN與三個圓的3個交點,則

A. P . Q兩電荷可能同號,也可能異號
B. a點電勢大于 b點電勢
C. P在 a的電勢能大于在c的電勢能
D. P由 a到 b的動能變化是由 a到 c的動能變化的兩倍
4. 如圖,電源電動勢為E,內電阻為r .當滑動變阻器R的滑片P從右端滑到左端時,發(fā)現(xiàn)電壓表V1、V2示數(shù)變化的絕對值分別為ΔU1和ΔU2,下列說法中正確的是

A. 小燈泡L1、L3變暗,L2變亮
B. 小燈泡L3變暗,L1、L2變亮
C. ΔU1=ΔU2
D. ΔU1<ΔU2
5. 如圖所示,先后按圖中(1)、(2)所示電路測同一未知電阻阻值Rx,已知兩電路的路端電壓恒定不變,若按圖(1)所示電路測得電壓表示數(shù)為 ,電流表示為 ,那么按圖(2)所示電路測得的結果應為( )

A. 電壓表示數(shù)為6V,電流表示數(shù)為2mA
B. 電壓表示數(shù)為6V,電流表示數(shù)為小于2mA
C. 電壓表示數(shù)為小于6V,電流表示數(shù)為小于2mA
D. 電壓表示數(shù)為小于6V,電流表示數(shù)為大于2mA
6. 密度均勻的球形行星對其周圍物體的萬有引力使物體產生的加速度用a表示,物體到行星表面的距離用h表示,a隨h變化的圖像如圖所示。圖中a1、h1、a2、h2及萬有引力常量G均為已知,根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以計算出( )

A. 該行星的半徑
B. 該行星的自轉周期
C. 該行星的質量
D. 該行星同步衛(wèi)星離行星表面的高度
7. 如圖(1)所示,在兩平行的金屬板間加上如圖(2)所示的電壓。在 內,一點電荷在兩極板間處于靜止狀態(tài), 時電荷仍運動且未與極板接觸,則在 內,點電荷(g取10m/s2)( )

A. 做勻加速直線運動,加速度大小為10m/s2
B. 末速度大小為10m/s
C. 做變加速直線運動, 末加速度大小為10m/s2
D. 做變加速直線運動,平均加速度大小為5m/s2
8. 如圖所示,一直角三角形處于平行于紙面的勻強電場中, , ,AC長為L,已知A點的電勢為 ,B點的電勢為 ,C點的電勢為0。一帶電的粒子從C點以 的速度出發(fā),方向如圖所示(與AC邊成600)。不計粒子的重力,下列說法正確的是( )

A. 電場強度的方向由B指向C
B. 電場強度的大小為
C. 若粒子能擊中圖中的A點,則該粒子的比荷為
D. 只要粒子的速度大小合適,就可能擊中圖中的B點
9. 1938年德國化學家、物理學家哈恩等發(fā)現(xiàn)用中子轟擊鈾核的產物中含有中等質量的原子核鋇和氪,這種現(xiàn)象稱為核裂變,其反應方程為 。下列說法正確的是
A. 方程中的X為質子
B. 方程中的X為電子
C. 由方程可得鋇核的比結合能比鈾核的比結合能大
D. 此核反應能自動延續(xù)下去,故鈾核的體積對于維持核反應是無關緊要的
10. 圖甲所示電路中,三只小燈泡A、B、C完全相同,R為電容器,線圈L的直流電阻不計,在某段時間內理想變壓器原線圈內磁場的變化如圖乙所示,則在該段時間內

A. 副線圈中電流方向不變
B. A、B燈中的電流相等
C. B、C燈中的電流相等
D. 三只燈中的電流相等
11. 如圖所示,豎直面內,兩段半徑均為R的光滑半圓形細桿平滑拼接組成“S”形軌道,一個質量為m的小環(huán)套在軌道上,小環(huán)從軌道最高點由靜止開始下滑,下滑過程中始終受到一個水平恒力F的作用。重力加速度為g,則小環(huán)下滑到最低點的過程中

A. 小環(huán)機械能守恒
B. 外力F一直做正功
C. 小環(huán)在最低點的速度為
D. 在最低點小環(huán)對軌道的壓力為mg
12. 某近地衛(wèi)星a的軌道與赤道共面共心,繞行方向與地球自轉方向相同。b是地球的同步衛(wèi)星。在相同時間內a、b兩衛(wèi)星轉過的角度之比為8:1.已知同步衛(wèi)星的周期為24h,衛(wèi)星a、b都做圓周運動。則
A. 衛(wèi)星a的周期為3h
B. 衛(wèi)星a與b的軌道半徑之比為1:2
C. 衛(wèi)星a與b的向心加速度之比為16:1
D. 衛(wèi)星a與b受地球的引力之比為16:1

第II卷(共52分)
二、實驗題:共2小題,共16分。
13.(6分)某同學用如圖甲所示的實驗裝置驗證機械能耐守恒定律,通過實驗數(shù)據(jù)分析,發(fā)現(xiàn)本實驗存在較大的誤差。為此改用如圖乙所示的實驗裝置:通過電磁鐵控制的小鐵球從A點自由下落,下落過程中經過光電門B時,通過與之相連的毫秒計時器(圖中未畫出)記錄擋光時間t,用毫米刻度尺測出AB之間的距離h,用游標卡尺測得小鐵球的直徑d(d<h),重力加速度為g。則小鐵球經過光電門時的瞬時速度v= 。如果d、t、h、g滿足關系式t2= ,就可驗證機械能守恒定律。比較兩個方案,改進后的方案相比原方案最主要的優(yōu)點是 。

14.圖甲為某同學測繪額定電壓為2.5V的小燈泡的I-U圖線的實驗電路圖。

(1)根據(jù)電路圖,用筆畫線代替導線,將圖乙中的實物圖連接完整。
(2)若給定的實驗儀器中沒有合適的電壓表,現(xiàn)用一只滿偏電流為10mA,內阻為r=100Ω的電流表進行改裝。若將該表改裝成3V量程的電壓表,應 (填“串”或“并”)聯(lián)一只 Ω的電阻。
(3)實驗得到的小燈泡的伏安特性曲線如圖丙所示。則該小燈泡的阻值隨所加電壓(0~2.5V)的增大而 (填“增大”或“減小”)。

二、計算題(36分)
15. (14分)如圖所示,間距為L、光滑的足夠長的金屬導軌(金屬導軌的電阻不計)所在斜面傾角為 ,兩根同材料、長度均為L、橫截面均為圓形的金屬棒 CD、PQ放在斜面導軌上,已知CD棒的質量為 、電阻為R,PQ棒的圓截面的半徑是CD棒圓截面的2倍.磁感應強度為B的勻強磁場垂直于導軌所在平面向上,兩根勁度系數(shù)均為 、相同的彈簧一端固定在導軌的下端,另一端連著金屬棒CD.開始時金屬棒CD靜止,現(xiàn)用一恒力平行于導軌所在平面向上拉金屬棒PQ,使金屬棒PQ由靜止開始運動,當金屬棒PQ達到穩(wěn)定時,彈簧的形變量與開始時相同.已知金屬棒PQ開始運動到穩(wěn)定的過程中通過CD棒的電荷量為q,此過程可以認為CD棒緩慢地移動,已知題設物理量符合 的關系式,求此過程中(要求結果均用 來表示):

(1) CD棒移動的距離;
(2) PQ棒移動的距離;
(3) 恒力所做的功.
16. (12分)橫截面邊長為3L的正方形薄壁透明容器內,盛有透明液體,在容器的右側壁上液面下方 的位置有一點光源S。在容器左側與容器距離為L、液面上方 處有一點P,從P點通過液面上方觀察S,發(fā)現(xiàn)P與S的像連線的延長線與右側器壁交于Sl點,S1位于液面下 處,其正視圖如圖所示。若從P點通過側壁沿液面與器壁交點b觀察S,發(fā)現(xiàn)P與S的像連線的延長線與右側器壁交于S2點。忽略器壁厚度,求:

(i)透明液體的折射率n;
(ii) S2與液面的距離
17. (10分)如圖所示,質量為M的直角三棱柱A放在水平地面上,三棱柱的斜面是光滑的,且斜面傾角為θ.質量為m的光滑球B放在三棱柱和光滑豎直墻壁之間,A和B都處于靜止狀態(tài),求地面對三棱柱的支持力和摩擦力的大。

參考答案
1.【答案】C
2.【答案】C
3.【答案】C
4.【答案】B
5.【答案】D
6.【答案】AC
7.【答案】CD
8.【答案】BC
9.【答案】C
10.【答案】A
11.【答案】C
12.【答案】AC
13. 消除了紙帶與打點計時器之間的阻力的影響
評分標準:本題共6分,每空 2分。
14.(1)

(2)串 200(3)增大

15.【答案】(1) (2) (3)
【解析】PQ棒的半徑是CD棒的2倍,PQ棒的橫截面積是CD棒橫截面積的4倍,PQ棒的質量是CD棒的質量的4倍,所以,PQ棒的質量 ,由電阻定律可知PQ棒的電阻是CD棒電阻的 即 ,兩棒串聯(lián)的總電阻為
(1)開始時彈簧是壓縮的,當向上的安培力增大時,彈簧的壓縮量減小,安培力等于CD棒重力平行于斜面的分量時,彈簧恢復到原長,安培力繼續(xù)增大,彈簧伸長,由題意可知,當彈簧的伸長量等于開始的壓縮量時達到穩(wěn)定狀態(tài),此時的彈力與原來的彈力大小相等、方
向相反.兩彈簧向上的彈力等于CD棒重力平行于斜面的分量.
即 ,彈簧的形變量為
CD棒移動的距離
(2)在達到穩(wěn)定過程中兩棒之間距離增大 ,由兩金屬棒組成的閉合回路中的磁通量發(fā)生變化,產生感應電動勢為:
感應電流為:
所以,回路中通過的電荷量即CD棒中的通過的電荷量為:
由此可得兩棒距離增大值:
PQ棒沿導軌上滑距離應為CD棒沿斜面上滑距離和兩棒距離增大值之和
PQ棒沿導軌上滑距離為:
(3)CD棒受力平衡,安培力為 .
金屬棒PQ達到穩(wěn)定時,它受到的合外力為零,向上的恒力等于向下的安培力和重力平行于斜面的分量,
即恒力
恒力做功為
16.【答案】(i) (ii)
【解析】(1)延長ab,過P作ab的垂線交于c,連接PS1與液面交點為O,設折射角為i1,入射角為i2,則:
可求:
(2)連接Pb并延長交側壁與S2,連Sb,設折射角為i3,入射角為i4,則:
,又

所以

17.【答案】(M+m)g  mgtan θ
【解析】試題分析:選取A和B整體為研究對象,它受到重力(M+m)g,地面支持力N,墻壁的彈力F和地面的摩擦力f的作用(如圖所示)而處于平衡狀態(tài).根據(jù)平衡條件有:N-(M+m)g=0,F(xiàn)=f,
可得N=(M+m)g.

再以B為研究對象,它受到重力mg,三棱柱對它的支持力NB,墻壁對它的彈力F的作用(如圖所示),而處于平衡狀態(tài),根據(jù)平衡條件有:NBcosθ=mg,NBsinθ=F,
解得F=mgtanθ,所以f=F=mgtanθ.


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