2010-2011学年高三期末考试物理试卷



2010 年高三年级第一学期期末质量检测 物理试题(附答案) 物理试题(附答案) 一、选择题(本题包括 7 小题,每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有 选择题 的有多个选项正确,全部选对的得 4 分,选对但不全的得 2 分,有选错的得 0 分)
  1.一物体沿固定斜面从静止开始向下运动,经过时间 t0 滑至斜面底端。已知在物体运动 过程中物体所受的摩擦力恒定。若用 F、v、s 和 E 分别表示该物体所受的合力、物体的 速度、位移和机械能,则下列图象中可能正确的是( )
F v s E
O A.
t0
t
O B.
t0
t
O C.
t0
t
O D.
t0
t

  2.2009 年 2 月 11 日,俄罗斯的“宇宙-22
  51”卫星和美国的“铱-
  33”卫星在西伯利亚上空约 805km 处发生碰撞。这是历史上首次发生的完整在轨卫星碰撞事件。碰撞过程中产生的 大量碎片可能会影响太空环境。假定有甲、乙两块碎片,绕地球运动的轨道都是圆,甲 的运行速率比乙的大,则下列说法中正确的是( ) A.甲的运行周期一定比乙的长 B. 甲距地面的高度一定比乙的高 C.甲的向心力一定比乙的小 D.甲的加速度一定比乙的大
  3.如图所示,从某点 O 先后以大小不同的初速度 vA、vB、vC 水平抛出三个小球 A、B、C, / / / O 三个物体分别落在同一斜面上的 A 、B 、C 三点,则关于三 个小球的初速度 vA、vB、vC 及三个小球在空中平抛运动的时间 A ) tA、tB、tC 的大小关系,下述说法正确的是( B C A.vA?vB?vC tA?tB?tC B. vA?vB?vC tA?tB?tC C. vA?vB?vC tA?tB?tC D. vA?vB?vC tA?tB?tC
/ / /

  4.如图所示,一电场的电场线分关于 y 轴(沿竖直方向)对称,O、M、N 是 y 轴上的 三个点,且 OM=MN。则( ) A.M 点的电势比 P 点的电势高 B.将负电荷由 O 点移动到 P 点,电场力做正功 C.M、N 两点间的电势差大于 O、M 两点间的电势差 D.在 O 点静止释放一带正电拉子.该粒子将沿 y 轴做直 线运动

  5.在如图所示的电路中,E 为电源电动势,r 为电源内阻,R1 和 R3 均为定值电阻,R2 为 滑动变阻器。当 R2 的滑动触点在 a 端时合上开关 S,此时三 R1 A1 个电表 A
  1、A2 和 V 的示数分别为 I
  1、I2 和 U。现将 R2 的滑动 R3 触点向 b 端移动,则三个电表示数的变化情况是( ) A2 a R2 b A.I1 增大,I2 不变,U 增大 B.I1 减小,I2 增大,U 减小 C.I1 增大,I2 减小,U 增大 D.I1 减小,I2 不变,U 减小 V E r S

  6.电阻 R、电容 C 与一线圈连成闭合电路,条形磁铁静止于线圈的正上方,N 极朝下, 如图所示。现使磁铁开始自由下落,在 N 极接近线圈上端的 S 过程中,流过 R 的电流方向和电容器极板的带电情况是 N ( ) a A.从 a 到 b,上极板带正电 R C B.从 a 到 b,下极板带正电 C.从 b 到 a,上极板带正电 D.从 b 到 a,下极板带正电 b

  7.如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为
  10:
  1,R
  1=20 ? ,R
  2=30 ? ,C 为电容器。已知通过 R1 的正弦交流电如图乙所示,则( ) A.交流电的频率为 50 Hz B.原线圈输入电压的最大值为 200 2 V C.电阻 R2 的电功率约为
  6.67 W D.通过 R3 的电流始终为零
选做部分) 第Ⅱ卷(必做部分+选做部分) 必做部分 选做部分
注意事项:
  1.第Ⅱ卷所有题目的答案,考生须用
  0.5 毫米的黑色签字笔答在答题卡规定的区域内, 在试卷上答题无效。
  2.选做部分考生必须从中选择 2 道物理题。答题前,请考生务必将所选题号用 2B 铅笔 涂黑,答完题后、再次确认所选题号。
【必做部分】 必做部分】
  8、 (4分)探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示,在平衡小
车与桌面之间摩擦力的过程中,打出了一条纸袋如图乙所示。计时器大点的时间间隔为
  0.02s.从比较清晰的点起, 5 个点取一个计数点, 每 量出相邻计数点之间的距离。则打计数点“
  2”时 的瞬时速度 v = m/s,该小车的加 2 速度 a=m/s .(结果留两位有效数字)
第 8 题图

  9、 分)某研究性学习小组为了制作一种传感器,需要选用一电器元件。图为该电器元 (8 件的伏安特性曲线,有同学对其提出质疑,先 需进一步验证该伏安特性曲线, 实验室备有下 列器材:
器材(代号) 电流表(A
  1) 电流表(A
  2) 电压表(V
  1) 电压表(V
  2) 滑动变阻器(R
  1) 滑动变阻器(R
  2) 直流电源(E) 开关(S) 导线若干
规格 量程 0~50mA,内阻约为 50 ? 量程 0~200mA,内阻约为 10 ? 量程 0~3V,内阻约为 10k ? 量程 0~15V,内阻约为 25k ? 阻值范围 0~15 ? ,允许最大电流 1A 阻值范围 0~1k ? ,允许最大电流 100mA 输出电压 6V,内阻不计
①为提高实验结果的准确程度, 电流表应选用 ; 电压表应选用 ;滑动变阻器应选 用 。 (以上均填器材代号) ②为达到上述目的,请在虚线框内画出正确的实验电路 原理图,并标明所用器材的代号。 ③若发现实验测得的伏安特性曲线与图中曲线基本吻
合,请说明该伏安特性曲线与小电珠的伏安特性曲线有何异同点? 相同点: , 不同点: 。
  10. (15 分)过山车是游乐场中常见的设施。下图是一种过山车的简易模型,它由水平轨 道和在竖直平面内的三个圆形轨道组成,B、C、D 分别是三个圆形轨道的最低点,B、C 间距与 C、D 间距相等,半径 R1=
  2.0m、R2=
  1.4m。一个质量为 m=
  1.0kg 的小球(视为质 点) ,从轨道的左侧 A 点以 v0=12 m/s 的初速度沿轨道向右运动,A、B 间距 L1=
  6.0m。小 球与水平轨道间的动摩擦因数 ?=
  0.
  2,圆形轨道是光滑的。假设水平轨道足够长,圆形轨 道间不相互重叠。重力加速度取 g=10m/s
  2,计算结果保留小数点后一位数字。试求 (
  1)小球在经过第一个圆形轨道的最高点时,轨道对小球作用力的大小; (
  2)如果小球恰能通过第二圆形轨道,B、C 间距 L 应是多少; (
  3)在满足(
  2)的条件下,如果要使小球不能脱离轨道,在第三个圆形轨道的设计中, 要是完成圆周运动,半径 R3 应满足的条件;小球最终停留点与起点 A 的距离。 第一圈轨道 第二圈轨道 R1 B L1 L C L 第三圈轨道 R3 D
A v 0
R2

  11.(18分)在平面直角坐标系xOy中,第1象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第Ⅳ象限存 在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的 粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于Y轴射入电场,经x轴上的N点与x轴正方向成 θ=
  60°角射入磁场,最后从y轴负半轴上的P点垂直于Y轴射出磁场,如图所示。不计粒子 重力,求 (
  1)M、N两点间的电势差UMN。 (
  2)粒子在磁场中运动的轨道半径r; (
  3)粒子从M点运动到P点的总时间t
(选做部分)

  12.(8 分)[物理??物理 3-3] (
  1)(3 分)如图所示,由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸 内,活塞与气缸壁之间无摩擦,活塞上方存有少量液体。将一细管插入液体,由于虹吸 现象,活塞上方液体逐渐流出。在此过程中,大气压强与外界的温度保 持不变。关于这一过程,下列说法正确的是 的字母,有填错的不得分) A.气体分子的平均动能逐渐增大 B.单位时间气体分子对活塞撞击的次数增多 C.单位时间气体分子对活塞的冲量保持不变 D.气体对外界做功等于气体从外界吸收的热量 。 (填入选项前
(
  2)(5 分)一定质量的理想气体被活塞封闭在可导热的气缸内,活塞 相对于底部的高度为 h,可沿气缸无摩擦地滑动。取一小盒沙子缓慢 地倒在活塞的上表面上。沙子倒完时,活塞下降了 h/
  4。再取相同质 量的一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上。外界天气的压强和温度 始终保持不变,求此次沙子倒完时活塞距气缸底部的高度。

  13.[ 物理─选修
  3-4](8 分) (
  1)(3 分)下列关于简谐振动和简谐机械波的说法正确的是 字母,有填错的不得分) A.弹簧振子的周期与振幅有关 B.横波在介质中的传播速度由介质本身的性质决定 C.在波传播方向上的某个质点的振动速度就是波的传播速度 D.单位时间内经过媒质中一点的完全波的个数就是这列简谐波的频率 。 (填入选项前的
(
  2)(5 分)一半径为 R 的 1/4 球体放置在水平面上, 球体由折射率为 3 的透明材料制成。现有一束位于 过球心 O 的竖直平面内的光线,平行于桌面射到球体 表面上,折射入球体后再从竖直表面射出,如图所示。已知入射光线与桌面的距离为
3R / 2 。求出射角θ。

  14.[ 物理─选修
  3-5](8 分) (
  1)(3 分)天然放射性元素 94 Pu 经过 成铅的同位素
239
次α衰变和
206 82
次β衰变,最后变 Pb、
208 82 Pb
。 (填入铅的三种同位素
Pb、
207 82
中的一种)

  2)在可控核反应堆中需要给快中子减速,轻水、重水和石墨等常用作减速剂。中子在 重水中可与 1 H 核碰撞减速,在石墨中与 6 C 核碰撞减速。上述碰撞可简化为弹性碰撞模 型。某反应堆中快中子与静止的靶核发生对心正碰,通过计算说明,仅从一次碰撞考虑, 用重水和石墨作减速剂,哪种减速效果更好?
2 12
答案

  8、
  0.36 m/s 、
  9、①A2 V1 ②如图
  0.16 m/s2 R1
③相同点:通过该元件的电流与电压的变化关系和通过小电珠的电流与电压的变化 关系都是非线性关系,该元件的电阻随电压的增大而减小,而笑电珠的电阻值随电压的 升高而增大。
  10.解析: (
  1)设小于经过第一个圆轨道的最高点时的速度为 v1 根据动能定理
-? mgL1 ? 2mgR1 =
1 2 1 2 mv1 ? mv0 2 2
2 v1 R1

小球在最高点受到重力 mg 和轨道对它的作用力 F,根据牛顿第二定律
F + mg = m
② 由①②得 F =
  10.0N (
  2)设小球在第二个圆轨道的最高点的速度为 v
  2,由题意

mg = m

2 v2 R2
? ? mg ( L1 + L ) ? 2 mgR2 =
由④⑤得 L =
  12.5 m (
  3)要保证小球恰能通过第三个圆轨道,设在最高点的速度为 v
  3,应满足
1 1 2 2 mv2 ? mv0 2 2
⑤ ⑥
mg = m
2 v3 R3

? ? mg ( L1 + 2L ) ? 2mgR3 =
由⑥⑦⑧得
1 2 1 2 mv3 ? mv0 2 2

R 3 = 0 .4 m
L′′ = L′ ? 2 ( L′ ? L1 ? 2 L ) =
  26.0 m

  11.解析(
  1)设粒子过 N 点时的速度为 v,有
v0 = cos θ v

  1)
v = 2v0

  2)
粒子从 M 点运动到 N 点的过程,有 qU MN =
1 2 1 2 mv ? mv0 2 2

  3)
U MN
2 3mv0 = 2q

  4)

  2) 粒子在磁场中以 o′ 为圆心做匀速圆周运动, 半径为 O′N , qvB = 有
mv 2 r

  5)
r=
2mv0 qB

  6)

  3)由几何关系得
ON = R sin θ

  7) (
  8)
设粒子在电场中运动的时间为 t1,有 ON = v0t1
t1 =
3m qB

  9)
粒子在磁场在做匀速圆周运动的周期
T=
2π m qB

  11)

  10)
设粒子在磁场中运动的时间为 t2,有 t2 =
π ?θ T 2π

  12)
t2 =
2π m 3qB
t = t1 + t2 t= (3 3 + 2π )m 3qB
(
  13)

  12.[物理??选修 3-3](8 分) 12

  1)D (
  2)设大气和活塞对气体的总压强为 p
  0,加一小盒沙子对气体产生的压强为 p,由玻马 定律得
1 p0 h = ( p0 + p )(h ? h) 4
由①式得

p=
1 p0 3

再加一小盒沙子后,气体的压强变为 p0+2p。设第二次加沙子后,活塞的高度为 h′
p0 h = ( p0 + 2 p )h ′
联立②③式解得 h′= h

3 5

  13. [物理??选修 3-4](8 分) (
  1)BD (
  2)设入射光线与 1/4 球体的交点为 C,连接 OC,OC 即为入射点的法线。因此,图中 的角α为入射角。过 C 点作球体水平表面的垂线,垂足为 B。依题意,∠COB=α。又由 △OBC 知 sinα=
3 2

设光线在 C 点的折射角为β,由折射定律得
sin α = 3 sin β
由①②式得

β =
  30°

由几何关系知,光线在球体的竖直表面上的入射角γ(见图)为
  30°。由折射定律得
sin γ 1 = sin θ 3
因此

sin θ =
3 2
解得
θ =
  60°

  14、(
  1) 8
4

207 82
Pb

  2)设中子质量为 Mn 靶核质量为 M,由动量守恒定律 Mnv0=Mnv1+Mv2 解得:v1=Mn-M/Mn+M?v0 在重力中靶核质量:MH=2Mn V1H=Mn-Mc/Mn+Mc?v0=-1/3v0 在石墨中靶核质量:Mc=12M V1c= Mn-M/Mn+M?v0=11/13v0 与重力靶核碰后中子速度较小,故重水减速效果更好。
 

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