河北省衡水市冀州冀州鎮(zhèn)中學高三物理上學期期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.物體在平衡力作用下的運動中，物體的機械能、動能、重力勢能有可能發(fā)生的是（

）A．機械能不變，動能不變

B．動能不變，重力勢能可變化C．動能不變，重力勢能一定變化

D．若重力勢能變化，則機械能變化參考答案：

答案：ABD2.以下說話正確的是________________。A.凡是晶體都有固定的熔點B.物體吸收了熱量，其溫度一定升高C.溫度高的物體，其內能一定大D．熱量能夠自發(fā)地從高溫物體傳到低溫物體參考答案：AD晶體都有固定的熔沸點，A正確；物體吸收了熱量，有可能同時對外做功，其溫度不一定升高，B錯誤；溫度高的物體，其分子的平均動能大，由于分子數的多少不確定，故其內能不一定大，C錯誤；熱量能夠自發(fā)地從高溫物體傳到低溫物體，D正確。3.嫦娥四號月球探測器已于2018年12月8日在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由長征三號乙運載火箭發(fā)射成功。嫦娥四號將經歷地月轉移、月制動、環(huán)月飛行，最終實現(xiàn)人類首次月球背面軟著陸和巡視勘察。已知地球質量為M1，半徑為R1，表面的重力加速度為g，月球質量為M2，半徑為R2，兩者均可視為質量分布均勻的球體。則下列說法正確的是A.月球表面的重力加速度為B.探測器在月面行走時，探測器內的儀處于完全失重狀態(tài)C.月球的第一宇宙速度為D.嫦娥四號環(huán)月飛行的最小周期為2π參考答案：CD【詳解】A．在地球表面，根據萬有引力和重力的關系可得：，在地球表面，同理有萬有引力等于重力的關系：，聯(lián)立可得：；故A錯誤.B．探測器在月面行走時，探測器和儀器在豎直方向受力平衡，不是處于失重狀態(tài)，故B錯誤.C．繞月球表面的衛(wèi)星的環(huán)繞速度為月球的第一宇宙速度，有；故C正確.D．四號環(huán)月飛行時按第一宇宙速度運行時周期最小，則四號環(huán)月飛行的最小周期為，故D正確.故選CD.4.下列說法符合物理學史實的是

A．開普勒發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律

B．牛頓首先測出了萬有引力常量

C．愛因斯坦認為時間和空間都是相對的

D．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電磁感應定律參考答案：C5.關于下列四幅圖說法正確的是

▲

A．原子中的電子繞原子核高速運轉時，運行軌道的半徑是任意的B．光電效應實驗說明了光具有粒子性C．電子束通過鋁箔時的衍射圖樣證實了電子具有波動性D．發(fā)現(xiàn)少數α粒子發(fā)生了較大偏轉，說明原子的質量絕大部分集中在很小空間范圍參考答案：BCD；二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（4分）利用掃描隧道顯微鏡(STM)可以得到物質表面原子排列的圖象，從而可以研究物質的構成規(guī)律，下面的照片是一些晶體材料表面的STM圖象，通過觀察、比較，可以看到這些材料都是由原子在空間排列而構成，具有一定的結構特征。則構成這些材料的原子在物質表面排列的共同特點是(1)_____________________________________________________________________；(2)_____________________________________________________________________。參考答案：答案：在確定方向上原子有規(guī)律地排列在不同方向上原子的排列規(guī)律一般不同原子排列具有一定對稱性等7.（4分）某種油的密度為，摩爾質量為M，則這種油的摩爾體積V=

。若已知阿伏伽德羅常數為NA，把油分子看成球形，則油分子的直徑可以表示為

。參考答案：（2分）（2分）8.某同學為探究“合力做功與物體動能改變的關系”，設計了如下實驗，他的操作步驟是：

①按右圖所示，安裝好實驗裝置，其中小車質量M=0.20kg，鉤碼總質量m=0.05kg．②釋放小車，然后接通打點計時器的電源（電源頻率為50Hz），打出一條紙帶．（1）他在多次重復實驗得到的紙帶中選出滿意的一條，如圖所示．把打下的第一點記作0，然后依次取若干個計數點，相鄰計數點間還有4個點（圖中未畫出），用刻度尺測得各計數點到0點距離分別為d1=0.004m，d2=0.055m，d3=0.167m，d4=0.256m，d5=0.360m，d6=0.480m，……，他把鉤碼重力作為小車所受合力，取當地重力加速度g=9.8m/s2，算出從打0點到打“5”點這一過程中合力做功W=

J（結果保留三位有效數字），把打“5”點時小車動能作為小車動能的改變量，算得EK

=

J（結果保留三位有效數字）．（2）此次實驗探究的結果，他沒能得到“合力對物體做的功等于物體動能的增量”，且偏差很大．通過反思，他認為產生原因如下，其中有可能的是

．A．鉤碼質量太大，使得合力對物體做功的測量值比真實值偏大太多；B．沒有平衡摩擦力，使得合力對物體做功的測量值比真實值偏大太多；C．釋放小車和接通電源的次序有誤，使得動能增量的測量值比真實值偏??；D．計算“5”點的瞬時速度時，兩計數點間時間間隔誤取0.08s．參考答案：（1）合力做的功=0.176J；打“5”點時小車的速度此時小車動能（2）由題意可知合力對物體做功的測量值大于動能增量的測量值，分析四個選項可知，只有A、B符合題意。9.右圖為小車做直線運動的s－t圖，則小車在BC段做______運動，圖中B點對應的運動狀態(tài)的瞬時速度大小是______m/s。參考答案：勻速，1.6~1.9

10.質點在直線A、B、C上作勻變速直線運動（圖2），若在A點時的速度是5m/s，經3s到達B點時速度是14m/s，若再經過4s到達C點，則它到達C點時的速度是______m/s.參考答案：2611.氫原子的能級圖如圖所示，已知可見光光子的能量范圍約為1.61eV-3.11eV，大量處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷時，可能發(fā)出_________種不同頻率的光子，其中處于紅光之外非可見光范圍的有___________種，處于紫光之外非可見光范圍的有________種。參考答案：6

1

3根據知，大量處于n=4的氫原子向低能級躍遷時，可能發(fā)出6種不同頻率的可見光；根據能級的躍遷滿足得躍遷產生的光子能量分別是12.75eV，12.09eV，10.2eV，2.55eV，1.89eV，0.66eV，可見光的光子能量范圍約為1.62eV～3.11eV所以處于紅光之外非可見光范圍的光子能量有0.66eV，即1種，處于紫光之外非可見光范圍的光子能量有12.75eV，12.09eV，10.2eV，即3種12.（4分）質子、中子和氘核的質量分別為m1、m2、m3，質子和中子結合成氘核時，發(fā)出r射線，已知普朗克恒量為h，真空中光速為c，則這個核反應的質量虧損△m= ，r射線的頻率v=

．參考答案：m1+m2﹣m3，解：一個質子和一個中子結合成氘核：H+n→H+γ這個核反應的質量虧損為：△m=m1+m2﹣m3根據愛因斯坦質能方程：E=△mc2此核反應放出的能量：E=（m1+m2﹣m3）c2以γ射線形式放出，由E=hυ得光子的頻率為：υ=

13.如圖所示，R1＝5Ω，R2阻值未知，燈L標有“3V

3W”字樣，R3是最大電阻是6Ω的滑動變阻器．P為滑片，電流表內阻不計，燈L電阻不變．當P滑到A時，燈L正常發(fā)光；當P滑到B時，電源的輸出功率為20W．則電源電動勢為_____V；當P滑到變阻器中點G時，電源內電路損耗功率為______W．參考答案：12

2．56三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖（a）是“測電池的電動勢和內阻”的實驗電路，如果采用一節(jié)新干電池進行實驗，實驗時會發(fā)現(xiàn)，當滑動變阻器在阻值較大的范圍內調節(jié)時，電壓表讀數變化很小，原因是：新電池的內阻很小∴，從而影響測量值的精確性．為了較精確地測量一節(jié)新干電池的內阻，可用以下給定的器材和一些導線來完成實驗，器材：量程3V的理想電壓表V，量程0.6A的電流表A（具有一定內阻），定值電阻R0（R0=1.5Ω），滑動變阻器R1（0～10Ω），滑動變阻器R2（0～200Ω），開關S．（1）實驗電路原理圖如圖（b），加接電阻R0有兩方面的作用，一是方便實驗操作和數據測量，二是防止變阻器電阻過小時，電池被短路或電流表被燒壞．（2）為方便實驗調節(jié)且能較準確地進行測量，滑動變阻器應選用R1（填R1或R2）．（3）用筆畫線代替導線在圖（c）中完成實物連接圖．（4）實驗中改變滑動變阻器的阻值，測出幾組電流表和電壓表的讀數在給出的U﹣I坐標系中畫出U﹣I圖線如圖（d）所示，則新干電池的內阻r=0.29Ω．（保留兩位有效數字）參考答案：考點：測定電源的電動勢和內阻．版權所有專題：實驗題；恒定電流專題．分析：本題的關鍵是明確新電池的內阻很小，電池的內壓降很小，電壓表的讀數變化很小，所以實驗應選內阻較大的舊電池；題（1）的關鍵是明確定值電阻除方便操作和測量外，還可以保護電池和電流表；題（2）的關鍵是根據閉合電路歐姆定律求出電路中需要的最大電阻即可；題（3）的關鍵是連線時注意電表的量程和正負極；題（4）的關鍵是根據閉合電路歐姆定律寫出關于U與I的函數表達式，然后根據斜率和截距的概念即可求解．解答：解：根據U=E﹣Ir可知，由于新電池時內阻很小，電池內壓降很小，電壓表的讀數變化很小，所以如果采用一節(jié)新干電池進行實驗，實驗時會發(fā)現(xiàn)，當滑動變阻器在阻值較大的范圍內調節(jié)時，電壓表讀數變化很小，原因是新電池的內阻很小，內電路的電壓降很小；（1）：加接電阻R0有兩方面的作用，一是方便實驗操作和數據測量，二是防止變阻器電阻過小時，電池被短路或電流表被燒壞（或限制電流，防止電源短路）；（2）：電流表的量程=0.6A，根據閉合電路歐姆定律可知，電路中需要的最大電阻應為：=，所以變阻器應選；（3）如圖所示：（4）：根據閉合電路歐姆定律應用：E=U+I（r+），整理可得：U=﹣（r+）I+E，根據函數斜率的概念應有：r+=，解得r=0.29；故答案為：讀數變化很小，新電池的內阻很小，內電路的電壓降很?。?）防止變阻器電阻過小時，電池被短路或電流表被燒壞（2）（3）如圖（4）0.29點評：應明確：①測定電池電動勢和內阻實驗應選擇內阻較大的舊電池；②通過電流表的最小電流應為電流表量程的；③遇到根據圖象求解的問題，應根據物理規(guī)律整理出關于縱軸與橫軸物理量的函數表達式，再根據斜率和截距的概念即可求解．15.某同學利用打點計時器研究做勻加速直線運動小車的運動情況，圖11所示為該同學實驗時打出的一條紙帶中的部分計數點（后面計數點未畫出），相鄰計數點間有4個點跡未畫出。（1）為研究小車的運動，此同學用剪刀沿虛線方向把紙帶上OB、BD、DF……等各段紙帶剪下，將剪下的紙帶一端對齊，按順序貼好，如圖12所示。為什么B、D、F、H、J、L點在一條直線上，就說明小車做勻變速直線運動？參考答案：各點在一條直線上，說明每相鄰兩個紙袋相差的長度相等，所以說明小車做勻變速直線運動。（2）在圖12中x1=7.05cm、x2=7.68cm、x3=8.31cm、x4=8.94cm、x5=9.57cm、x6=10.20cm，則打下點跡F時，小車運動的速度大小是_______m/s。（打點計時器每隔0.02s打出一個點，本小題計算結果保留兩位有效數字）1.1m/s參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示為一真空示波管，電子從燈絲K發(fā)出（初速度不計），經燈絲與A板間的加速電壓U1加速，從A板中心孔沿中心線KO射出，然后進入兩塊平行金屬板M、N形成的偏轉電場中（偏轉電場可視為勻強電場），電子進入M、N間電場時的速度與電場方向垂直，電子經過電場后打在熒光屏上的P點。已知加速電壓為U1，M、N兩板間的電壓為U2，兩板間的距離為d，板長為L1，板右端到熒光屏的距離為L2，電子的質量為m，電荷量為e。求：（1）電子穿過A板時的速度大??；（2）電子從偏轉電場射出時的側移量；（3）P點到O點的距離。參考答案：1）設電子經電壓U1加速后的速度為v0，根據動能定理得：

eU1=………（2分）解得：………（2分）（2）電子以速度v0進入偏轉電場后，垂直于電場方向作勻速直線運動，沿電場方向作初速度為零的勻加速直線運動。設偏轉電場的電場強度為E，電子在偏轉電場運動的時間為t1，電子的加速度為a，離開偏轉電場時相對于原運動方向的側移量為y1，根據牛頓第二定律和運動學公式得：F=eE，

E=

，F(xiàn)=ma，

a=……（3分）t1=，y1=，解得：y1=……（3分）（3）設電子離開偏轉電場時沿電場方向的速度為vy，根據運動學公式得：vy=at1=（2分）電子離開偏轉電場后作勻速直線運動，設電子離開偏轉電場后打在熒光屏上所用的時間為t2，電子打到熒光屏上的側移量為y2，如圖所示t2=，y2=vyt2

解得：y2=……（2分）P到O點的距離為y=y1+y2=……（2分17.（8分）在光滑的水平面上，甲、乙兩物體的質量分別為、，它們分別沿東西方向的一直線相向運動，其中甲物體以速度6m/s由西向東運動，乙物體以速度2m/s由東向西運動，碰撞后兩物體都沿各自原方向的反方向運動，速度的大小都是4m/s，求：（1）甲、乙兩物體質量之比；（2）通過計算說明這次碰撞是彈性碰撞還是非彈性碰撞。參考答案：解析：18.（14分）如圖所示，OACO為置于水平面內的光滑閉合金屬導軌，O、C處分別接有短電阻絲（圖中用粗線表示），R1=4Ω、R2=8Ω（導軌其它部分電阻不計）。導軌OAC的形狀滿足（單位：m）。磁感應強度B=0.2T的勻強磁場方向垂直于導軌平面。一足夠長的金屬棒在水平外力F作用下，以恒定的速率v=5.0m/s水平向右在導軌上從O點滑動到