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山东省菏泽市东城中学高三物理下学期期末试卷含解析 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. (单选题)有一列火车正在做匀加速直线运动.从某时刻开始计时,第1分钟内,发现火车前进了240m. 隔了3分钟后再观察2分钟,发现火车前进了1128m.则火车的加速度为 ( ) A.0.01m/s2 B.0.02m/s2 C.0.05m/s2 D.1.2m/s2 参考答案: B 2. 如图所示,一带电小球通过绝缘细绳悬挂于平行板电容器之间,M板带负电,N板带正电,M板接地。以上说法正确的是( ) A.M板左移,小球受到的电场力减小 B. M板左移,小球的电势能减小 C. M板上移,小球受到的电场力增大 D. M板上移,小球的电势能不变 9.填空和实验题(每空2分) 参考答案: BC 3. (多选)如图所示,电源电动势为E,内电阻为r,L为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变),R1和R2为定值电阻,R3为光敏电阻,其阻值的大小随照射光强度的增强而减小。闭合开关S后,将照射光强度增强,则 A.电路的路端电压将增大 B.灯泡L将变暗 C.R1两端的电压将增大 D.内阻r上发热的功率将增大 参考答案: CD 4. 电场线分布如图,如果只在电场力作用下,一带电粒子从b向 a运动,则该粒子一定 A.带正电 B.做匀速直线运动 C.做匀加速直线运动 D.做变加速直线运动 参考答案: D 5. 如图所示,I、Ⅱ分别是甲、乙两小球从同一地点沿同一直线运动的v-t图线,根据图线可以判断( ) A.甲、乙两小球作的是初速度方向相反的匀减速直线运动,加速度大小相同,方向相反 B.图线交点对应的时刻两球相距最近 C.两球在t=2s时刻速率相等 D.两球在t=8s时发生碰撞 参考答案: CD 二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分 6. 参考答案: 311 1.56 7. 质点做直线运动,其s-t关系如图所示,质点在0-20s内的平均速度大小为_________m/s,质点在_________时的瞬时速度等于它在6-20s内的平均速度。 参考答案: 0.8 , 10s或14s 8. 两点电荷间距离为r时,相互作用力为F,当距离变为r/2时,它们之间相互作用力为______________F,为使作用力仍为F,则两点电荷的电量可同时为原来的_________________倍. 参考答案: 4 , 9. 如图所示,一物体m在沿斜面向上的恒力F作用下,由静止从底端沿光滑的斜面向上做匀加速直线运动,经实践t力F做功为60J,此后撤去力F,物体又经过时间t回到出发点,若以地面为零势能面,物体回到出发点的动能为 ▲ ;撤去力F时物体的重力势能为 ▲ 。 参考答案: 10. 如图所示为水平放置的两个弹簧振子A和B 的振动图像,已知两个振子质量之比为mA :mB=2:3,弹簧的劲度系数之比为kA:kB=3:2,则它们的周期之比TA:TB= ;它们的最大加速度之比为aA:aB= 。 参考答案: 2:3;9:2 略 11. 一名射箭者把一根质量为0.3kg的箭放在弓弦上,然后,他用一个平均为200N的力去拉弦,使其向后移动了0.9m。假定所有的能量都在箭上,那么箭离开弓的速率为 ▲ m/s,如果将箭竖直向上发射,那么它上升的高度为 ▲ m。(不计空气阻力) 参考答案: , 60m 12. 如图所示,将粗细相同的两段均匀棒A和B粘合在一起,并在粘合处用绳悬挂起来,棒恰好处于水平位置并保持平衡.如果B的密度是A的密度的2倍,则A与B的长度之比为 ,A与B的重力之比为 . 参考答案: :1 , 1: 13. (4分)某人把质量为m的球从静止开始举高h,并使它获得速度v,则人对球做的功等于_____,重力对物体做功_____,合外力对物体做功_____。(重力加速度为g) 参考答案: 答案:mgh+mv2 -mgh mv2 三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分 14. 某同学想用以下器材组装一只欧姆表,并比较精确地测量一只电阻的阻值(约几千欧). A.电流计,满偏电流为1 mA,内阻为20 Ω B.电流计,满偏电流为0.6 A,内阻为5 Ω C.电动势15 V、内阻5 Ω的直流电源 D.电动势3 V、内阻3 Ω的直流电源 E.最大阻值为5000 Ω的滑动变阻器 F.最大阻值为100 Ω的滑动变阻器 (1)以上器材应选用 (填字母),并在下面的方框内画出所组装的欧姆表的内部 电路结构图. (2)欧姆表调零后,滑动变阻器被接入电路部分的阻值为 Ω. (3)若用此欧姆表测量电阻,发现指针指在满偏电流的三分之一处,则此电阻的阻值约 为 Ω. (4)如果电池长期未用,导致内阻增大,电动势基本不变,且仍然能正常调零,这将导 致测量的结果 .(填“偏大”、“偏小”或“准确”) 参考答案: (1) ADE (2)2977 6000 (4)准确 15. 某同学用电压表和电流表测量Rx的电阻,已知电压表内阻约3kΩ,电流表内阻约1Ω。 (1)某同学用如图12甲所示电路测量电阻Rx,写出Rx的测量值与真实值之间关系的表达式 ;若被测电阻Rx的阻值为10Ω,采用图甲和图乙所示电路测量,测量之与真实值各差多少。 (2)无论是用图12甲还是图132所示电路测量,都不可避免地会产生由电表内阻引起的系统误差。某学习小组设计了以下方案,以避免电表内阻引起的系统误差。该方案利用图12丙所示的电路进行测量,主要实验步骤如下: 第一步:将开关S2接2,闭合开关S1,调节滑动变阻器Rp1和Rp2,使电表读数接近满量程,但不超过量程,记录此时电压表和电流表的示数U1、I1; 第二步操:将开关S2接1,闭合开关S1,保持滑动变阻器Rp1和Rp2不变,记录此时电压表和电流表的示数U2、I2。 请正明用此实验方案操作能避免由电表内阻引起的实验误差。 参考答案: (1)R测=,采用甲图,测量值比真实值少0.03Ω,采用乙图,测量值比真实值多1Ω (2)略。 四、计算题:本题共3小题,共计47分 16. 如图所示,在纸面内建立直角坐标系xoy,以第Ⅲ象限内的直线OM(与负x轴成角)和正y轴为界,在x<0的区域建立匀强电场,方向水平向左,场强大小E=0.32V/m:以直线OM和正x轴为界,在y>0的区域建立垂直纸面向里的匀强强磁场,磁感应强度B=0.lT.一不计重力的带负电粒子,从坐标原点O沿y轴负方向以=2×m/s’的初速度射入磁场。己知粒子的比荷为q/m=5×C/kg,求: (1)粒子第一次经过磁场边界时的位置坐标: (2)粒子在磁场区域运动的总时间: (3)粒子最终离开电磁场区域时的位置坐标。, 参考答案: 17. 如图所示,两块平行金属板MN水平放置,板长L=1m,间距,两金属板间电压UMN=1×104V;在平行金属板右侧依次存在ABC和FGH两个全等正三角形区域,正三角形ABC内存在垂直纸面向里的匀强磁场B1,三角形的上顶点A与上金属板M平齐,BC边与金属板平行,AB边的中点P恰好在下金属板N的右端点;正三角形FGH内存在垂直纸面向外的匀强磁场B2,已知A、F、G处于同一直线上,B、C、H也处于同一直线上,AF两点距离为。现从平行金属板MN左端沿中心轴线方向入射一个质量m1=3×10-10kg,带电量q1=+1×10-4C,初速度v0=1×105m/s的带电粒子。在AC边中点静止着一个质量m2=m1的不带电粒子。两粒子均可看作质点且重力均忽略不计,它们碰撞后黏合在一起运动。结果可用根式表式。 ⑴求带电粒子从电场中射出时的速度v的大小和方向; ⑵若带电粒子进入三角形区域ABC后垂直于AC边与不带电的粒子碰撞,求该区域的磁感应强度B1; ⑶在满足第⑵问条件的情况下,若B2=B1,求碰撞后的黏合体由FH边界进入FGH区域,其从该区域的出射点到G点的距离; ⑷在满足第⑵问条件的情况下,若要使碰撞后的黏合体由FH边界进入FGH区域并能再次回到FH界面,求B2应满足的条件。 参考答案: 解:⑴带电粒子在偏转电场中做类平抛运动,由平抛运动规律 在水平方向,有 (1分) 在竖直方向,有 ,(1分) 偏转角 (1分) 由牛顿第二定律有 由以上四式解得 ,,(1分) ⑵带电粒子在磁场区域ABC中做匀速圆周运动的圆心在A点,轨迹如图所示,由几何关系知其半径为 解得 (1分) 由牛顿第二定律,有 (1分) 解得 (1分) ⑶两粒子碰撞过程,动量守恒 (1分) 在磁场区域FGH中,由牛顿第二定律有 (1分) 解得 由几何关系有 (1分) 其运动情况如图所示,在斜三角形O1KH中,由余弦定理有 (3分) 解得 所以 (1分) ⑷临界情况下的运动轨迹如图所示,由几何关系有 (3分) 解得 要使粒子从FH边界穿出,应满足 (1分) 由牛顿第二定律有 (1分) 解得 (1分) 18. 如图,在水平轨道右侧固定半径为 R 的竖直圆槽形光滑轨道,水平轨道的PQ 段铺设特殊材料,调节其初始长度为,水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定,弹簧处于 自然伸长状态.可视为质点的小物块从轨道右侧 A 点以初速度 v0 冲上轨道,依次通过圆形轨道和水平轨道后压缩弹簧,并被弹簧以原速率弹回.已知 , , ,物块质量 ,与 PQ 段间的动摩擦因数0.4 ,轨道其它部分摩擦不 计.取 g=10m/s2.求: (1)物块经过圆轨道最高点 B 时对轨道的压力的大小; (2)物块在压缩弹簧的过程中克服弹簧弹力做的功; (3)物块仍以 从右侧冲上轨道,调节 PQ 段的长度 ,当 是多少时,物块恰能不脱离轨道返回 A 点继续向右运动. 参考答案: (1)40N;(2)8J;(3)1m 【详解】(1)对从初始位置对圆弧轨道的最高点过程,由动能定理,有: 在最高点,由牛顿第二定律得: 联立解得:; (2)由能量守恒得: ,代入数据解得:,所以物块在压缩弹簧的过程中克服弹簧弹力做的功为8J; (3)由能量守恒有: 联立解得:l=1m。
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