江西省宜春市界埠中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個選項(xiàng)符合題意1.對于質(zhì)量為m1和m2的兩個物體間的萬有引力，下列說法正確的是

A．當(dāng)兩物體間的距離趨于零時，萬有引力趨于無窮大

B．m1和m2所受的萬有引力大小總是相等的

C．若m1>m2，則m1所受的萬有引力比m2所受的萬有引力小

D．當(dāng)有第3個物體m3放入，m1、m2之間時，m1和m2間的萬有引力將增大參考答案：B2.現(xiàn)有一電壓表（量程3V，內(nèi)阻約2kΩ），需進(jìn)一步精確測量其內(nèi)阻，提供下列器材A、電源E0，電壓9V

B、電流表A1，量程0.3A，內(nèi)阻約20ΩC、電流表A2，量程為3A，內(nèi)阻約0.1Ω

D、定值電阻R1，阻值1kΩ，額定電流0.1AE、定值電阻R2，阻值10Ω，額定電流1AF、滑動變阻器R3，阻值0-2kΩ，額定電流0.2AG、滑動變阻器R4，阻值0-10Ω，額定電流1.2AH、單刀單擲開關(guān)一個

I、導(dǎo)線若干①你要選擇的器材是

（寫出代號）.②在方框中畫出你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路原理圖.③下列實(shí)物儀器用導(dǎo)線按要求連接起來.參考答案：3.O是地球球心，下列說法正確的是A．同步衛(wèi)星軌道只能與軌道a共面B．同步衛(wèi)星軌道只能與軌道d共面C．衛(wèi)星可能的軌道為c、dD．衛(wèi)星可能的軌道為a、b參考答案：AC4.（單選）我國發(fā)射的“神州六號”載人飛船，與“神州五號”飛船相比，它在更高的軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動，如圖做示，下列說法中正確的是（）A．“神州六號”的速度較小B．“神州六號”的速度與“神州五號”的相同C．“神州六號”的周期更短D．“神州六號”的周期與“神州五號”的相同參考答案：解：A、B：根據(jù)萬有引力提供向心力得出：，得．由于神州六號的軌道半徑比神州五號的大，所以“神州六號”的速度較小，故A正確，B錯誤．C、D：根據(jù)萬有引力提供向心力得出：，得．由于神州六號的軌道半徑比神州五號的大，所以“神州六號”的周期較大，故C、D均錯誤．故選A．5.兩個等量異種點(diǎn)電荷位于x軸上，相對原點(diǎn)對稱分布，正確描述電勢隨位置變化規(guī)律的是圖參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一列簡諧橫波在t=0時的波形圖如圖所示。介質(zhì)中x=3m處的質(zhì)點(diǎn)P沿y軸方向做簡諧運(yùn)動的表達(dá)式為cm。則此波沿x軸

（選填“正”或“負(fù)”）方向傳播，傳播速度為

m/s。參考答案：負(fù)

107.如圖所示，在光滑水平面上，一絕緣細(xì)桿長為，兩端各固定著一個帶電小球，處于水平方向、場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中，兩小球帶電量分別為＋q和－q，輕桿可繞中點(diǎn)O自由轉(zhuǎn)動。在輕桿與電場線夾角為α?xí)r，忽略兩電荷間的相互作用，兩電荷受到的電場力對O點(diǎn)的力矩大小為___________，兩電荷具有的電勢能為___________。參考答案：8.如圖a所示，傾角為45°、高為h的斜面固定在水平地面上，小球從高為H（2h＞H＞h）的某處自由下落，與斜面碰撞（無能量損失）后做平拋運(yùn)動。若小球做平拋運(yùn)動后能直接落到水平地面上，自由下落的起始點(diǎn)距斜面左端的水平距離x應(yīng)滿足的條件是

（用符號表示）；若測得x＝1m時，小球平拋運(yùn)動的水平射程s最大，且水平射程的平方s2與x關(guān)系如圖b所示，則斜面的高h(yuǎn)應(yīng)為

m。參考答案：h＞x＞h－H，49.如圖所示，質(zhì)量為50g的小球以12m/s的水平速度拋出，恰好與傾角為37o的斜面垂直碰撞，則此過程中重力的功為

J，重力的沖量為

N·s。參考答案：

6.4

J，0.8

N·s10.氫原子的能級圖如圖所示，一群氫原子處于量子數(shù)n＝4能量狀態(tài)，則氫原子最多輻射

種頻率的光子。輻射光子的最大能量為

。參考答案：11.一物體質(zhì)量為1kg，沿傾角為300的傳送帶從最高端A點(diǎn)以初速度v0=8m/s下滑，傳送帶勻速向下運(yùn)動的速度為2m/s，全長20m。物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為，物體運(yùn)動到傳送帶底端B點(diǎn)的速度大小為___________m/s；全過程中因物體和傳送帶間的摩擦而產(chǎn)生的熱量為___________J。（重力加速度g=10m/s2）

參考答案：2，5412.建筑、橋梁工程中所用的金屬材料(如鋼筋鋼梁等)在外力作用下會伸長，其伸長量不僅與和拉力的大小有關(guān)，還和金屬材料的橫截面積有關(guān)．人們發(fā)現(xiàn)對同一種金屬，其所受的拉力與其橫截面積的比值跟金屬材料的伸長量與原長的比值的比是一個常數(shù)，這個常數(shù)叫做楊氏模量．用E表示，即:；某同學(xué)為探究其是否正確，根據(jù)下面提供的器材:不同粗細(xì)不同長度的同種金屬絲；不同質(zhì)量的重物；螺旋測微器；游標(biāo)卡尺；米尺；天平；固定裝置等．設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)如圖所示．該同學(xué)取一段金屬絲水平固定在固定裝置上，將一重物掛在金屬絲的中點(diǎn)，其中點(diǎn)發(fā)生了一個微小下移h（橫截面面積的變化可忽略不計(jì)）。用螺旋測微器測得金屬絲的直徑為D；用游標(biāo)卡尺測得微小下移量為h；用米尺測得金屬絲的原長為2L；用天平測出重物的質(zhì)量m(不超量程)．用游標(biāo)卡尺測長度時如下圖，右圖是左圖的放大圖（放大快對齊的那一部分），讀數(shù)是

。用以上測量量的字母表示該金屬的楊氏模量的表達(dá)式為:E=

．參考答案：（1）8.94mm

(2分)

（2）13.某同學(xué)在“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)中,打出的紙帶如下圖（a）所示,相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間間隔是T。

(1)測出紙帶各相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離分別為S1、S2、S3、S4，為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更精確一些,該同學(xué)計(jì)算加速度的公式應(yīng)為a=

。(2)另有位同學(xué)通過測量,作出a-F圖象,如圖(b)所示,試分析：圖象不通過原點(diǎn)的原因是：

，圖象上部彎曲的原因是：。

參考答案：（1）

(2)平衡摩擦力不足或沒平衡摩擦力、砂和桶的質(zhì)量不是遠(yuǎn)小于車的質(zhì)量三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（選修3-3）（6分）如圖所示，用面積為S的活塞在汽缸內(nèi)封閉著一定質(zhì)量的空氣，活塞質(zhì)量為m，在活塞上加一恒定壓力F，使活塞下降的最大高度為?h，已知此過程中氣體放出的熱量為Q，外界大氣壓強(qiáng)為p0，問此過程中被封閉氣體的內(nèi)能變化了多少？

參考答案：解析：由熱力學(xué)第一定律△U=W+Q得

△U=（F+mg+P0S）△h－Q

（6分）15.如圖所示，質(zhì)量m=1kg的小物塊靜止放置在固定水平臺的最左端，質(zhì)量2kg的小車左端緊靠平臺靜置在光滑水平地面上，平臺、小車的長度均為0.6m。現(xiàn)對小物塊施加一水平向右的恒力F，使小物塊開始運(yùn)動，當(dāng)小物塊到達(dá)平臺最右端時撤去恒力F，小物塊剛好能夠到達(dá)小車的右端。小物塊大小不計(jì)，與平臺間、小車間的動摩擦因數(shù)均為0.5,重力加速度g取10m/s2，水平面足夠長，求:(1)小物塊離開平臺時速度的大小；(2)水平恒力F對小物塊沖量的大小。參考答案：（1）v0=3m/s；（2）【詳解】（1）設(shè)撤去水平外力時小車的速度大小為v0，小物塊和小車的共同速度大小為v1。從撤去恒力到小物塊到達(dá)小車右端過程，對小物塊和小車系統(tǒng)：動量守恒：能量守恒：聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)得：v0=3m/s（2）設(shè)水平外力對小物塊的沖量大小為I，小物塊在平臺上運(yùn)動的時間為t。小物塊在平臺上運(yùn)動過程，對小物塊：動量定理：運(yùn)動學(xué)規(guī)律：聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)得：四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.(計(jì)算)如圖所示，在矩形ABCD區(qū)域內(nèi)，對角線BD以上的區(qū)域存在有平行于AD向下的勻強(qiáng)電場，對角線BD以下的區(qū)域存在有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場（圖中未標(biāo)出），矩形AD邊長為L，AB邊長為2L。一個質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子（重力不計(jì)）以初速度v0從A點(diǎn)沿AB方向進(jìn)入電場，在對角線BD的中點(diǎn)P處進(jìn)入磁場，并從DC邊上以垂直于DC邊的速度離開磁場（圖中未畫出），求：（1）電場強(qiáng)度E的大小和帶電粒子經(jīng)過P點(diǎn)時速度v的大小和方向；（2）磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向。

參考答案：(1)

速度與水平方向的夾角為(2)磁場方向垂直紙面向外。解：（1）帶電粒子在電場中做類平拋運(yùn)動，則水平方向：

豎直方向：

解得：

在豎直方向粒子做勻變速運(yùn)動豎直分速度為vy，則有

代入得：

P點(diǎn)的速度為

速度與水平方向的夾角為

所以： （2）由幾何關(guān)系可知：粒子在磁場中轉(zhuǎn)過的圓心角為45o

得：

粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動得：磁場方向垂直紙面向外。17.如圖所示，寬度為L=0.5m的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ的電阻不計(jì)，垂直導(dǎo)軌水平放置一質(zhì)量為m=0.5kg、電阻為R=4Ω的金屬桿CD，導(dǎo)軌上端跨接一個阻值RL=4Ω的燈泡，整個裝置處于垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)軌平面與水平面之間的夾角為θ=60°，金屬桿由靜止開始下滑，且始終與導(dǎo)軌垂直并良好接觸，動摩擦因數(shù)為μ=，下滑過程中當(dāng)重力的最大功率P=12W時燈泡剛好正常發(fā)光（g=10m/s2）．求：（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。唬?）燈泡的額定功率PL；（3）金屬桿達(dá)到最大速度一半時的加速度大?。畢⒖即鸢福航猓海?）金屬桿CD由靜止加速下滑時，其產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢逐漸增大，感應(yīng)電流逐漸增大，CD桿所受的沿導(dǎo)軌平面向上的安培力逐漸增大，當(dāng)CD桿所受的沿導(dǎo)軌平面向上的安培力和滑動摩擦力的合力與CD桿的重力在沿導(dǎo)軌平面向下的分力平衡時，CD的速度達(dá)最大為v，此后并以v勻速運(yùn)動，此時重力的功率也達(dá)最大金屬桿的電動勢為：E=BLv…①感應(yīng)電流為：I=…②安培力為：F=BIL…③金屬桿受力平衡，則有：mgsinθ=F+μmgcosθ…④重力的最大功率為：P=mgvsinθ…⑤聯(lián)立以上各式解得：B=代入數(shù)值得：B=5T（2）金屬桿下滑的最大速度為：v==m/s產(chǎn)生的最大電動勢為：E=BLv=4V燈泡的額定電流為：I==A燈泡的額定功率為：PL=I2RL=3W（3）由（2）可知，金屬桿達(dá)到最大速度一半時，電流也是原來的一半，即：I′=I=ACD桿所受安培力為：F′=I′LB=NCD的加速度為：a=代入數(shù)值得：a=m/s2≈2.16m/s2答：（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為5T；（2）燈泡的額定功率PL為3W．（3）金屬桿達(dá)到最大速度一半時的加速度大小約為2.16m/s2．【考點(diǎn)】導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢；閉合電路的歐姆定律；電功、電功率；電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化．【分析】（1）金屬桿CD由靜止加速下滑時，其產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢逐漸增大，感應(yīng)電流逐漸增大，CD桿所受的沿導(dǎo)軌平面向上的安培力逐漸增大，當(dāng)CD桿所受的沿導(dǎo)軌平面向上的安培力和滑動摩擦力的合力與CD桿的重力在沿導(dǎo)軌平面向下的分力平衡時，CD的速度達(dá)最大為v，此后并以v勻速運(yùn)動，此時重力的功率也達(dá)最大．根據(jù)E=BLv、I=和安培力公式F=BIL得到安培力表達(dá)式，再根據(jù)平衡條件和重力的最大功率P=mgvsinθ列式，即可求解B．（2）根據(jù)第1小題的結(jié)果求解金屬桿下滑的最大速度，由E=BLv求出桿產(chǎn)生的最大電動勢，由歐姆定律求得回路中的電流，即可根據(jù)公式PL=I2RL求得燈泡的額定功率PL；（3）先求出金屬桿達(dá)到最大速度一半時的安培力，再運(yùn)用牛頓第二定律求解加速度的大?。?8.如圖所示，豎直放置的均勻細(xì)U型試管，左側(cè)管長LOA＝30cm，右管足夠長且管口開口，初始時左管內(nèi)被水銀封閉的空氣柱長20cm，氣體溫度為27°C，左右兩管水銀面等高。已知大氣壓強(qiáng)為p0＝75cmHg.（1）現(xiàn)對左側(cè)封閉氣體加熱，直至兩側(cè)水銀面形成10cm長