湖北省隨州市黑石山中學(xué)高三物理期末試題含解析

湖北省隨州市黑石山中學(xué)高三物理期末試題含解析一、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(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，兩個(gè)相同的細(xì)圓環(huán)帶有等量異種電荷，相隔一定距離同軸平行固定放置，、分別為兩環(huán)圓心，一帶正電的粒子從很遠(yuǎn)處沿水平軸線飛來并順次穿過兩環(huán).若粒子只受電場(chǎng)力作用，則在粒子運(yùn)動(dòng)過程中A.在點(diǎn)粒子的加速度方向向左B.從到的過程，粒子電勢(shì)能一直增大C.軸線上點(diǎn)右側(cè)存在一點(diǎn)，粒子在該點(diǎn)動(dòng)能最小D.軸線上點(diǎn)右側(cè)、點(diǎn)左側(cè)都存在合場(chǎng)為零的點(diǎn)，且它們關(guān)于、連線中點(diǎn)對(duì)稱參考答案：ACD在O1點(diǎn)時(shí)，右環(huán)上電荷由于關(guān)于O1對(duì)稱，所以其在O1產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度為0，而-Q各點(diǎn)在O1產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)水平向左，故+q在O1點(diǎn)所受電場(chǎng)力方向向左，故加速度的方向水平向左，故A正確．在+q從O1向O2運(yùn)動(dòng)的過程中+Q對(duì)+q的電場(chǎng)力向左，-Q對(duì)+q的作用力方向也向左，故電場(chǎng)力對(duì)+q始終做正功，故+q的電勢(shì)能一直減小，故B錯(cuò)誤．根據(jù)E=可知在O1右側(cè)+Q產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的先增大后減小且一直減小到0，而-Q的場(chǎng)強(qiáng)大多數(shù)情況下小于+Q產(chǎn)生的電場(chǎng)但場(chǎng)強(qiáng)卻不會(huì)為0，故合場(chǎng)強(qiáng)為0的位置應(yīng)該在O1的右側(cè)，而在合力為0之前合外力做負(fù)功，動(dòng)能持續(xù)減小，之后合力做正功，動(dòng)能增大，故動(dòng)能最小的點(diǎn)在O1的右側(cè)，故C正確．根據(jù)E=可知在O1右側(cè)+Q產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)先增大后減小且一直減小到0，而-Q的場(chǎng)強(qiáng)大多數(shù)情況下小于+Q產(chǎn)生的電場(chǎng)但場(chǎng)強(qiáng)卻不會(huì)為0，故合場(chǎng)強(qiáng)為0的位置應(yīng)該在O1的右側(cè)，同理O2的左側(cè)也有場(chǎng)強(qiáng)為0的位置，而O1和O2之間場(chǎng)強(qiáng)始終大于0，由于兩個(gè)電荷的電荷量相同，故電場(chǎng)關(guān)于O1、O2的連線對(duì)稱，故D正確．故選ACD．2.質(zhì)點(diǎn)在直線上運(yùn)動(dòng)，位移與時(shí)間的關(guān)系為x＝4t－t2，式中x的單位是m，t的單位是s，則下列說法錯(cuò)誤的是()A．質(zhì)點(diǎn)的初速度是4m/s

B．質(zhì)點(diǎn)的加速度是－1m/s2C．質(zhì)點(diǎn)前2s發(fā)生的位移是4m

D．質(zhì)點(diǎn)前3s運(yùn)動(dòng)的路程是5m參考答案：B3.（單選）北斗導(dǎo)航系統(tǒng)又被稱為“雙星定位系統(tǒng)”，具有導(dǎo)航、定位等功能．如圖所示，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中的兩顆工作衛(wèi)星均繞地心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且軌道半徑均為r，某時(shí)刻工作衛(wèi)星1、2分別位于軌道上的A、B兩個(gè)位置，若兩衛(wèi)星均沿順時(shí)針方向運(yùn)行，地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R，不計(jì)衛(wèi)星間的相互作用力，下列判斷錯(cuò)誤的是(D)A．這兩顆衛(wèi)星的加速度大小相等，均為B．衛(wèi)星1由A位置運(yùn)動(dòng)到B位置所需的時(shí)間是C．衛(wèi)星1由A位置運(yùn)動(dòng)到B位置的過程中萬有引力不做功D．衛(wèi)星1向后噴氣就一定能夠追上衛(wèi)星2參考答案：D

解析：A、根據(jù)=ma得，對(duì)衛(wèi)星有=ma，可得a=，取地面一物體由=mg，聯(lián)立解得a=，可見A正確．B、根據(jù)=mr得，T=①，又GM=g②，t=T③，聯(lián)立①②③可解得t=，故B正確．C、衛(wèi)星1由位置A運(yùn)動(dòng)到位置B的過程中，由于萬有引力始終與速度垂直，故萬有引力不做功，故C正確；D、若衛(wèi)星1向后噴氣，則其速度會(huì)增大，衛(wèi)星1將做離心運(yùn)動(dòng)，所以衛(wèi)星1不可能追上衛(wèi)星2．故D錯(cuò)誤；故選D．4.如圖所示，虛線a、b、c代表電場(chǎng)中三個(gè)等勢(shì)面，相鄰等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相等，即Uab=Ubc，實(shí)線為一帶電質(zhì)點(diǎn)僅在電場(chǎng)力作用下通過該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，P、Q是這條軌跡上的兩點(diǎn)，據(jù)此可知A.三個(gè)等勢(shì)面中，a的電勢(shì)最高B.帶電質(zhì)點(diǎn)在p點(diǎn)具有的電勢(shì)能比在Q點(diǎn)具有電勢(shì)能大C.帶電質(zhì)點(diǎn)通過p點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能比通過Q點(diǎn)時(shí)大D.帶電質(zhì)點(diǎn)通過p點(diǎn)時(shí)的加速度比通過Q點(diǎn)時(shí)大參考答案：BD根據(jù)軌跡彎曲的方向和電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直，畫出P、Q兩點(diǎn)處電場(chǎng)力的方向，如圖．由于帶點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)的電性不確定，所以電場(chǎng)強(qiáng)度的方向不確定，三個(gè)等勢(shì)面的電勢(shì)高低不確定，故A錯(cuò)誤．質(zhì)點(diǎn)從P到Q過程，電場(chǎng)力做正功，質(zhì)點(diǎn)的電勢(shì)能減小，動(dòng)能增大，則質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)具有的電勢(shì)能比在Q點(diǎn)具有的電勢(shì)能大，通過P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能比通過Q點(diǎn)時(shí)?。蔅正確，C錯(cuò)誤．據(jù)題，相鄰等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相等，而P處等差等勢(shì)面較密，則P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)較大，質(zhì)點(diǎn)通過P點(diǎn)時(shí)的加速度比通過Q點(diǎn)時(shí)大．故D正確．5.將一只皮球豎直向上拋出,皮球運(yùn)動(dòng)時(shí)受到空氣阻力的大小與速度的大小成正比.下列描繪皮球在上升過程中加速度大小a與時(shí)間t關(guān)系的圖象,可能正確的是參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某種單色光在真空中的波長(zhǎng)為，速度為c，普朗克恒量為h，現(xiàn)將此單色光以入射角i由真空射入水中，折射角為r，則此光在水中的波長(zhǎng)為_______，每個(gè)光子在水中的能量為______。參考答案：；光由真空射入水中，頻率f=保持不變，每個(gè)光子在水中的能量為;光在水中的波長(zhǎng)為.7.傳感器是自動(dòng)控制設(shè)備中不可缺少的元件，下圖是一種測(cè)定位移的電容式傳感器電路。在該電路中，閉合開關(guān)S一小段時(shí)間后，使工件（電介質(zhì)）緩慢向左移動(dòng)，則在工件移動(dòng)的過程中，通過電流表G的電流_________（填“方向由a至b”“方向由b至a”或“始終為零”）。參考答案：方向由a到b

8.如圖所示，為“用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)）研究加速度和力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。（1）在該實(shí)驗(yàn)中必須采用控制變量法，應(yīng)保持___________不變，用鉤碼所受的重力大小作為___________，用DIS測(cè)小車的加速度。（2）改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測(cè)量。在某次實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)可畫出a-F關(guān)系圖線（如右圖所示）。分析此圖線OA段可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是_________________________________。（3）此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是(

)（單選題）A．小車與軌道之間存在摩擦

B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大

D．所用小車的質(zhì)量太大參考答案：（1）小車的總質(zhì)量，(2分)小車所受外力，(2分)（2）在質(zhì)量不變的條件下，加速度與外力成正比,(2分)

(3)C9.一質(zhì)點(diǎn)由靜止開始作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為0.5m/s2，經(jīng)過相隔125m的AB兩點(diǎn)用了10s．質(zhì)點(diǎn)到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的速度是____________m/s；質(zhì)點(diǎn)從出發(fā)到達(dá)B點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間為_________s．

參考答案：

答案：10

3010.如圖所示，在一個(gè)質(zhì)量為M、橫截面積為S的圓柱形導(dǎo)熱氣缸中，用活塞封閉了一部分空氣，氣體的體積為，活塞與氣缸壁間密封且光滑，一彈簧秤連接在活塞上，將整個(gè)氣缸懸吊在天花板上．當(dāng)外界氣溫升高（大氣壓保持為）時(shí)，則彈簧秤的示數(shù)

▲

（填“變大”、“變小”或“不變”），如在該過程中氣體從外界吸收的熱量為，且氣體的體積的變化量為，則氣體的內(nèi)能增加量為

▲

．參考答案：不變

（2分）

11.在測(cè)量重力加速度的實(shí)驗(yàn)中，有位同學(xué)用一根細(xì)線和一質(zhì)量分布均勻的小球制成單擺。其已測(cè)得此單擺20個(gè)周期的時(shí)間t，懸點(diǎn)到小球頂端的線長(zhǎng)為l，還需要測(cè)量的物理量有_______________________。將g用測(cè)得的物理量表示，可得g=_____________。參考答案：1)小球的直徑d;g=12.如圖，光滑水平地面上有質(zhì)量相等的兩物體A、B，中間用勁度系數(shù)為k的輕彈簧相連，在外力F1、F2作用下運(yùn)動(dòng)，且滿足F1>F2，當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定后，彈簧的伸長(zhǎng)量為

。參考答案：13.如圖所示是探究氣體的壓強(qiáng)與溫度關(guān)系的DIS實(shí)驗(yàn)裝置圖。（1）在圖中①為____________傳感器；②為__________傳感器。（2）（單選題）與初狀態(tài)相比，試管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)變化量Δp與溫度變化量Δt之間的關(guān)系是圖（

）參考答案：（1）（1分）

壓強(qiáng)

（1分）

溫度

（2）（3分）（

B

）三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.(6分)用不同的測(cè)量工具測(cè)量某物體的長(zhǎng)度時(shí)，有下列不同的結(jié)果：A．2.4cm

B.2.37cm

C.2.372cm

D.2.3721cm其中用最小分度值為厘米的刻度尺測(cè)量的結(jié)果是_______，用游標(biāo)尺上有10個(gè)等分刻度的游標(biāo)卡尺測(cè)量的結(jié)果是_____________，用螺旋測(cè)微器(精度0.01mm)測(cè)量的結(jié)果是____________。參考答案：A；B；D(每空2分)15.用以下器材測(cè)量待測(cè)電阻Rx的阻值；

待測(cè)電阻Rx：阻值約為100；電源電動(dòng)勢(shì)約為6.0V，內(nèi)阻忽略不計(jì)；

電流表1：量程50mA，內(nèi)阻；

電流表2：量程300mA，內(nèi)阻r2約為4；

定值電阻R0：阻值為20；

滑動(dòng)變阻器R：最大阻值為10；

單刀單擲開關(guān)S、導(dǎo)線若干。

測(cè)量電阻Rx的電路圖如圖所示。（1）電路圖中的電流表A1應(yīng)該選擇電流表

（填“1”或“2”），開關(guān)S閉合前，滑動(dòng)變阻器R滑片應(yīng)該移到

端（填“A”、“B”或“無要求”）（2）若某次測(cè)量中電流表A1的示數(shù)為I1，電流表A2的示數(shù)為I2，則由已知量和測(cè)得量表示Rx的表達(dá)式為RX=

。參考答案：（1）

1

A

（2）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，質(zhì)量為M的足夠長(zhǎng)氣缸開口向下與大氣連通，放在水平地面上。氣缸內(nèi)部有一個(gè)質(zhì)量為m的活塞，氣缸內(nèi)部的橫截面積為S，初始時(shí)活塞靜止，距離氣缸底部為h，熱力學(xué)溫度為T。已知大氣壓強(qiáng)為p0，重力加速度為g。（不計(jì)氣缸內(nèi)氣體的重量及活塞與氣缸壁間的摩擦）①若將活塞上方氣體的熱力學(xué)溫度升高到2T，則活塞下降的距離？②若保持溫度為T不變，現(xiàn)用手握住活塞手柄緩慢向上推，求將氣缸剛推離地面時(shí)活塞上升的距離為多少？參考答案：①h②①當(dāng)溫度由T到2T時(shí)，汽缸內(nèi)氣體發(fā)生等壓變化，設(shè)活塞下降的距離為由蓋-呂薩克定律有：解得：②設(shè)汽缸內(nèi)氣體原來的壓強(qiáng)為p、后來的壓強(qiáng)為，活塞上升的距離為x對(duì)活塞受力分析，由平衡條件得：對(duì)汽缸受力分析，由平衡條件得：由玻意耳定律得：解得：17.（11分）第29屆奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)即將在北京舉辦，解答下列與奧運(yùn)會(huì)有關(guān)的物理學(xué)問題：（取重力加速度g=10m/s2）如圖乙所示，女排比賽時(shí)，排球場(chǎng)總長(zhǎng)為18m，設(shè)球網(wǎng)高度為2m，運(yùn)動(dòng)員站在網(wǎng)前3m處正對(duì)球網(wǎng)跳起將球水平擊出。當(dāng)擊球點(diǎn)的高度為何值時(shí)，球恰好既觸網(wǎng)又壓底線？參考答案：解析：設(shè)擊球點(diǎn)高度為h時(shí)，球恰好既觸網(wǎng)又壓線，此時(shí)球速度為V，則：球恰好觸網(wǎng)

(1分)

(1分)

所以

(2分)

球恰好壓線：

(1分)

(1分)

所以

(2分)

由以上式子消去v，解得：

(3分)18.2011年7月11日23時(shí)41分，我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征三號(hào)丙運(yùn)載火箭，成功將“天鏈一號(hào)02星”送入太空．火箭飛行約26分鐘后，西安衛(wèi)星測(cè)控中心傳來的數(shù)據(jù)表明，星箭分離，衛(wèi)星成功進(jìn)入地球同步轉(zhuǎn)移軌道．“天鏈一號(hào)02星”是我國(guó)第二顆地球同步軌道數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星，又稱跟蹤和數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星，由中國(guó)航天科技集團(tuán)公司所屬中國(guó)空間技術(shù)研究院為主研制．中繼衛(wèi)星被譽(yù)為“衛(wèi)星的衛(wèi)星”，是航天器太空運(yùn)行的數(shù)據(jù)“中轉(zhuǎn)站”，用于轉(zhuǎn)發(fā)地球站對(duì)中低軌道航天器的跟蹤測(cè)控信號(hào)和中繼航天器發(fā)回地面的信息的地球靜止通信衛(wèi)星．

（1）已知地球半徑R=6400kM，地球表面的重力加速度g=10m/s2，地球自轉(zhuǎn)周期

T=24h，請(qǐng)你估算“天鏈一號(hào)02星”的軌道半徑為多少？（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）

（2）某次有一個(gè)赤道地面基站發(fā)送一個(gè)無線電波信號(hào)，需要位于赤道地面基站正上方的“天鏈一號(hào)02星”把該信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)到同軌道的一個(gè)航天器，如果航天器與“天鏈一號(hào)02星”處于同軌道最遠(yuǎn)可通信距離的情況下，航天器接收到赤道地面基站的無線電波信號(hào)的時(shí)間是多少？已知地球半徑為R，地球同步衛(wèi)星軌道半徑為r，無線電波的傳播速度為光速c．參考答案：（1）由題意知“天鏈一號(hào)02星”是地球同步衛(wèi)星，周期T=24h，衛(wèi)星在運(yùn)行過程中受地球的萬有引力提供向心力，令地球質(zhì)量為M，衛(wèi)星質(zhì)量為m，衛(wèi)星軌道半徑為r，地球半徑為R，則有得衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)軌道半徑r=

①

又因?yàn)榈厍虮砻嬷亓Φ扔谌f有