高三物理秋学期期末考试试卷

高三物理秋学期期末考试试卷

高三物理

命题单位：锡山区教研室 校对制卷单位：无锡市教研中心 题号 一 二 三

总分

14 15 16 17 18 19 20 分数

一、本大题共10小题，每小题4分，共40分. 在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全

部选对的得4分，选对但选不全的得2分；有错选或不选的得0分

1．下列说法中正确的是 【 】 A ．温度越低分子热运动越缓慢，当温度降低到某一值时，分子热运动将停止 B ．热量能自发地从低温物体传给高温物体，而不引起其他变化 C ．第二类永动机违反能量守恒定律

D ．一定质量的理想气体，如果压强不变，温度升高时体积增大

2．如图所示，在固定的圆弧面上的A 、B 两点，分别放上两个相同的小物块，小物块都处于静止状态，它们受到的摩擦力的大小分别为f A 、f B ,则 【 】 A ．f A >f B B ．f A =f B

C ．f A

D ．条件不足，无法比较

3．如图所示，光滑水平面上有一质量为m 物体，受一与水平方向成θ

角的力F 作用下运动，则在时间t 内 】

A ．重力的冲量为0

B ．拉力F 的冲量为Ft

C ．拉力F 的冲量为Ft cos θ

D ．拉力F 的冲量等于物体动量的变化量

4．当分子间距离r=r 0时，分子间的引力等于斥力。则下列关于分子势能的说法中正确的是 【 】 A ．当分子间的距离为r 0时，分子具有最大势能 B ．当分子间的距离为r 0时，分子具有最小势能 C ．当分子间的距离很远时，分子具有最小势能 D ．当分子间的距离r

5．甲、乙两颗人造地球卫星，它们的轨迹都是圆，若甲的运行周期比乙大，则【 】 A ．甲距地面的高度一定比乙大 B ．甲加速度一定比乙小 C ．甲的速度一定比乙大 D ．甲的动能一定比乙小 得分

评卷人 θ

6．如图在光滑的地面上放有一辆车，车的尾端放有一物体，用水平力F 拉物体，使它从小车尾端移动到小车的前端。第一次小车固定，整个过程拉力做功W 1，由于摩擦产生的

热量为Q 1；第二次小车可以在地面上滑动，整个过程拉力做功为W 2，生热为Q 2。则 【 】

A ．W 1>W 2；

B ．W 1

C ．Q 1=Q 2；

D ．Q 1

7．质子、氘核、氚核垂直匀强磁场运动时,下列选项正确的是 【 】 Ａ．若它们的速度相等，运动半径之比为1：2：3 Ｂ．若它们的动量相等，运动半径一定相等 Ｃ．若它们的动量相等，则它们的周期相等 Ｄ．若它们的动能相等，轨道半径之比为2:3:6

8．如图所示，ce 直线为AB 的中垂线，在A 、B 两处分别放上带电量相等的电荷。下列说法正确的是

A ．若A 、

B 两处放的分别是正负电荷，则各点的电势Φe =Φ

d =Φc B ．若A 、B 两处放的分别是正负电荷，则各点的场强E

e

e <Φd <Φc D ．若A 、B 两处放的都是正电荷，则各点的场强E e >E d >E c

9．质量为

m

的小球用长为

L 的轻绳悬挂于O 点，如图所示，第一次小球在水平力F 1的作用下，从平衡位置A 点缓慢地移到B 点，力F 1做的功为W 1；第二次小球在水平恒力F 2的作用下，从平衡位置A 点移到B 点，力F 2做的功为W 2。下列关于W 1和W 2的大小关系的判定，正确的是 【 】

A ．W 1一定等于W 2

B ．W 1可能等于W 2

C ．W 1可能大于W 2

D ．W 1可能小于W 2

10．振源A 带动细绳振动，某时刻形成的横波波形如图甲所示，则在波传播到细绳上一点P 时，开始计时，下列四个图形中能表示P 点振动图象的是 （ ）

二、本题共3小题；其中第11题6分，其余的每题7分，共20分，把答案填在题后的横线上或按题目的要求画图.

11．（6分）（1）在一次用单摆测定重力加速度的实验中，图A 的O

点是摆线的悬挂点，a 、b 点分别是球的上沿和球心，摆长L =________m 。 （2）图B 为测量周期用的秒表，长针转一周的时间为30s ，表盘上部的小圆共15大格，每一大格为1min ，该单摆摆动n =50次时，长短针的位置如图所示，所用时间为t =________s 。

（3）用以上直接测量的物理量的英文符号表示重力加速度的计算式为g =__________

12．在一次实验中，质量为m =1kg 的重物自由下落，在纸带上打出了一系列的点，如下图

所示，相邻记数点时间间隔为0.02s ，长度单位是cm ，g

取9.8m/s 2。求： （1）打点计时器打下计数点B 时，物体的速度v B =________；

（2）从起点O 到打下记数点B 的过程中，物体重力势能减小量△E P =_________，动能的增加量△E K =___________；

（3）实验的结论是__________________________________；

A

B

13．（7分）量程为3V 的电压表，代号为V ，其内阻大约为3kΩ。现要求测出该电压表的内阻。实验室可提供的器材有：取值范围为0.1Ω到9999.9Ω的电阻箱，代号为R a ，本实验中通过电阻箱的电流不会超过允许的最大电流；最大电阻为10Ω、最大电流为0.2A 的变阻器，代号为R b ；开路电压约为5V 、内阻不计的电源，代号为E ；电键，代号为K ；供连接用的导线若干条。

（1）选用这些器材，设计一个易于操作的测量电路，要求在虚线框中画出原理图并标出所用器材的代号。

（2）写出测量步骤，并写出计算电压表内阻的最后公式。

三、本题共7小题，共90分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.

14．

(12分)如图所示，质量为1kg 的物体放在光滑的水平面上以12m/s 的速度向右运动时，给它加一水平向左的推力F =4N ，物体与水平面

间的动摩擦因数为0.2。求： （1）物体向右运动的最远距离； （2）在4s 内物体运动的总路程。

v

15．（12分）20世纪40年代，我国物理科学家朱洪元先生提出，电子在匀强磁场中做匀速圆周运动时会发出“同步辐射光”，且同步辐射光的频率是电子做匀速圆周运动频率的k 倍。大量实验证明朱洪元先生的上述理论是正确的，并准确测定了k 的数值。近年来，同步辐射光

已被应用于大规模集成电路的光刻工艺中。已知电子在某匀强磁场中做匀速圆周运动时产生的同步辐射光的频率为f ，电子质量为m ，电量为e ，不计电子发出同步辐射光时所损失的能量及其运动速率和轨道的影响。求： （1）电子做匀速圆周运动的周期T 的大小； （2）此匀强磁场的磁感应强度B 的大小；

（3）若电子做匀速圆周运动的半径为R ，则电子的运动速率为多大？

16．

（13分）如图所示，电容器两极板相距d ，两板间电压为U ，极板间的匀强磁场的磁感应强度为B 1，一束电荷量相同的带正电的粒子从

图示方向射入电容器，沿直线穿过电容器后进入另一磁感应强度为B 2

匀强磁场，结果分别打在a

、b 两点，两点间距为△R 。粒子所带电量为q ，且不计粒子所受重力。求：

（1）粒子进入B 2磁场时的速度；

（2）打在a 、b 两点的粒子的质量之差△m 是多大？

17．（13分）在如图所示的xoy 平面内（y 轴的正方向竖直向上）存在着水平向右的匀强电场，有一带正电的小球自坐标原点O 沿y 轴正方

向竖直向上抛出，它的初动能为5J ，不计空气阻力，当它上升到最高

点M 时，它的动能为4J ，求：

（1）试分析说明带电小球被抛出后沿竖直方向和水平方向分别做什么运动？ （2）若带电小球落回到x 轴上的P 点,在图中标出P 点的位置； （3）求带电小球到达P 点时的动能。

18．

（13分）如图所示，一木块（可视为质点）沿倾角为θ的足够长的固定斜面从某初始位置以v 0初速度向上运动，已知木块与斜面之间

的动摩擦因数为μ，规定木块初始位置的重力势能为零。试求木块动能等于重力势能处的高度（相对其初始位置）。

o v 0

19．(13分) 图甲是某同学在科技活动中自制的电子秤原理图，利用理

想电压表的示数来指示物体的质量。托盘与金属弹簧（电阻可忽略）

相连，托盘与弹簧的质量均不计。滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接，当托盘中没有放物体时，滑动触头恰好指在变阻器R的最上端，此时电压表示数为零。设变阻器总电阻为R，总长度为L，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻阻值为R0，弹簧劲度系数为k，若不计一切摩擦和其它阻力。

⑴求出电压表示数U x与所称物体的质量m之间的关系式；

⑵由⑴的计算结果可知，电压表示数与待测物体质量不成正比，不便于进行刻度，为使电压表示数与待测物体质量成正比，请利用原有器材进行改进，在乙图的基础上完成改进后的电路原理图，并求出电压表示数U x与所称物体的质量m的关系式。

r 甲

r 乙

20．（14分）如图所示，有一内表面光滑的金属盒，底面长为L =1.2m ，质量为m 1=1kg ，放在水平面上，与水平面间的动摩擦因数为μ=0.2，

在盒内最右端放一半径为r =0.1m 的光滑金属球，质量为m 2=1kg ，现

在盒的左端给盒施加一个水平冲量I =3N?s ，（盒壁厚度，球与盒发生碰撞的时间和能量损失均忽略不计）。g 取10m/s 2，求： （1）金属盒能在地面上运动多远？

（2

参考答案及评分说明

1．D 2．A 3．B 4．BD 5．AB 6．BC 7．AB 8．A 9．BD 10．C 11．（1）0.9950±0.001m (2分) （2）100.2s (2分) (3)4π2Ln 2/t 2 (2分) 12．（1）0.973m/s (2分) （2）0.476J （2分，若为0.48J 也给分） 0.473J (2分，若为0.47J 也给分) （３）在误差范围内，物体下落过程中机械能守恒（１分）。 13．（1）（3分）测量电路如图所示（如有其它符合要求的电路图，同样给分）。

（2）（2分）①将待测电压表V 、电阻箱R a 、电源E 、和电键K 按图所示的电路用导线连成测量电路。

②把R a 放至最大值，按下电健K ，接通电路。

③调节电阻箱R a 的电阻值，使得电压的指针指向3.0V （即指针满偏），记下此时电阻箱R a 的阻值R 1。

④增大电阻箱R a 的阻值，使得电压表的指针指向1.5V(即指针半偏)，记下此时电阻箱R a 的阻值R 2。 （3）（2分）计算电压表内阻的最后公式为：R V =R 2-2R 1。

注：若有其它正确解法，同样给分。如采用三分之一的偏法等。

14．（1）物体向右运动的加速度度大小为：a 1=(F+μmg)/m=6m/s 2

物体向右运动的最远距离为：m a v s 1221

2

1== （2）物体向左运动的加速度大小为：a 2=(F-μmg)/m=2m/s 2 向右运动的时间为：t 1=v/a 1=2s 向左运动的距离为：m t a s 4)4(2

1

2122=-=

所以物体在4s 内运动的路程为：s=s 1+s 2=16m

…………（3分）

………………（3分）

………（2分）

………………………………（1分）

…………………（2分） ……………（1分）

15．（1）T=k/f ……………………………………… …………………………（4分） （2）设匀强磁场的磁感应强度为B ，电子做匀速圆周运动的速度为v ，半径为R ，则： f

k T T R v Be mv

R R mv Bev =

==

=又得π2,2

三式联立，解得B=ke mf

π2……………………（4分）

（若利用Be m

T π2=

，且f k T =，得B=ke

mf π2，同样给分）

（3）因为电子做匀速圆周运动的速率为：

v=2πR/T

T=k/f 16．（1）由于粒子沿直线运动，所以：qE=B 1qv ，v=E/B 1=U/dB 1……… （6分） （2）以速度v 进入B 2的粒子有：

U

R

d B qB m q B v

m m R R R q

B v

m R q

B v m R 2)(222212*********

1?=

?-=-=?=

=所以

17．（1）（1）在竖直方向，小球受重力作用，由于重力与小球的初速度方向相反，所以沿竖直方向小球做匀减速直线运动（竖直上抛运动）。… （2分）

沿水平方向，小球受水平向右的恒定电场力作用，做初速度为零的匀加速度直线运动。………………………………………………………………（2分） （2）P 点坐标如图所示…………………… ………………… （2分）

（3）设粒子的质量为m ，带电量为q ，小球能上升的最大高度为h ，OM 之间的电势

…………………………………………………（1分）

…………………………………………………………（3分） ………………………………（3分） v 0 P o

解得v=2πRf/k ……………………… …………（4分）

差为U 1，MP 之间的电势差为U 2，对粒子从O 到M 的过程有：

gh v 22

=……………………………………………………… （1分）

mgh qU mv mv M -=-12022

121……………………………… （1分） 所以：

J qU mv J mgh mv M 42

1,52112

20====………………… （1分） 从O 到P 由动能定理得： )(2

121212

02u u q mv mv p +=- 所以E KP =

2212

0292

121qu qu qu mv mv p +=++=…………………（1分） 由于从O 到M 与从M 到P 的时间相同，在O 到M 与从M 到P 的时间内，小球在x 轴上移距离之比为1:3,所以U 1:U 2=1:3………………… （2分）

因此qu 2=3qu 1=12J ，P 点的动能为：E KP =21J ……………………（1分） 18．（1）μ>tan θ时，物体上升到最大高度后将停止在斜面上，设物体上升到高度为

h 1处时，物体的动能和势能相等，此时物体的速度为v 1,根据动能定理有： 12112

0212

1sin cos 2121mgh mv h mg mgh mv mv =?--=-θθμ 所以：)

cot 2(220

1θμ+=g v h

（2）μ

动能和势能相等的高度表达式仍为上式。 设物体上升的最大高度为H ，由动能定理得：

θ

θμsin cos 21020H

mg mgH mv ?--=-

在下滑过程中，木块动能等于势能处的高度为h 2，此时物体的速度为v 2，根据动能定理有：2

22222

22

1sin cos )(21mgh mv h H mg h H mg mv =-?--=θθμ 由以上方程联立得：g

v h 2)cot 1)(cot 2()

cot 1(2

02?+--=

θμθμθμ

……………… （3分） ……………………………………………（3分） …………………………………（2分）

…………………（1分） ……………………………（1分）

…（1分） ………………………………（1分） ………（1分）

19．（1）设变阻器的上端到滑动端的长度为x ，根据题意有mg=kx …… （2分） E r

R R R U R L x

R x x x x ++==

0, ……………………………………（4分） 得：)

(0r R kL mgR mgRE

U x ++=

…………………………………………（1分）

（2）电路如图所示。……………………………………………………… （3分） 根据题意有：mg=kx ，E r

R R R U R L x

R x x x ++==

0,……………………（2分） )

(0r R R kL mgRE

U x ++=…………………………………………… （1分）

20．(1)由于冲量作用，m 1获得的速度为v =I/m 1=3m/s ，金属盒所受摩擦力为F=μ（m 1+m 2）

g=4N ，由于金属盒与金属球之间的碰撞没有能量损失，且金属盒和金属球的最终速度

都为0，以金属盒和金属球为研究对象，由动能定理得：

212

1

0v m Fs -

=-………………………………………………………（4分） 解得：s=1.125m … ……………………………………………………（1分）

(2)当盒前进s 1=1m 时与球发生碰撞，设碰前盒的速度为v 1,碰后速度为v 1/，球碰后速度为v 2，则对盒应用动能定理： 2121112

1

21v m v m Fs -=

-，解得v 1=1m/s …………………………（2分） 由于碰撞过程动量守恒、机械能守恒，有：

2

2

22/1121122/11112

12121,v m v m v m v m v m v m +=+= 联立以上方程得：v 1/=0,v 2=1m/s.………………………………………（2分）

当球前进1m 时与盒发生第二次碰撞，碰撞前球的速度为1m/s ，盒子的速度为0，碰撞后球的速度为0，盒子的速度变为v 2=1m/s ，以金属盒为研究对象，利用动能定理得：

2

2

122

10v m Fs -

=- ，解得：s 2=0.125m.…………………………………（1分）

r

所以不会再与球碰，则盒子运动时间可由动量定理给出：

设盒子前进s1=1m所用时间为t1,前进s2=0.125m所用时间为t2,则

-Ft1=m1v1-m1v，-Ft2=0-m1v2，且v1=v2=1m/s……………………………（1分）代入数据得：t1=0.5s , t2=0.25s……………………………………………（1分）在盒两次运动之间还有一段时间t3为小球在运动，t3=s1/v2=1s ………（1分）则金属盒从开始运动到最后静止所经历的时间t=t1+t2+t3=1.75s ……（1分）