黑龙江省大庆中学2017届高三上学期期末考试物理试题

黑龙江省大庆中学2017届高三上学期期末考试物理试题

www.ks5u.com 黑龙江省大庆中学2017届高三上学期期末考试 物理试题 一、单选题(本大题共5小题，每题6分，共30分)‎ ‎1.下列说法正确的是（　　） A.牛顿通过“斜面实验”，推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因” B.开普勒将第谷的几千个数据归纳出简洁的三定律，掲示了行星运动的规律 C.用质点来代替实际物体的研究方法是等效替代法 D.卡文迪许利用扭秤实验得出万有引力与距离的平方成正比 ‎【答案】B 考点：物理学史 ‎【名师点睛】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一。‎ ‎2. 下列几种说法中有一种是错误的，它是（　　） A.大如太阳、地球等这些宏观的运动物体也具有波动性，这种波是物质波 B.光子与物质微粒发生相互作用时，不仅遵循能量守恒，还遵循动量守恒 C.光子与光电子是同一种粒子，它们对应的波也都是概率波 D.核力是一种强相互作用力，热核反应中库仑力做功与核力做功相比能忽略 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：大如太阳、地球等这些宏观的运动物体也具有波动性，这种波是物质波；故A正确；光子与物质微粒发生相互作用时，不仅遵循能量守恒，还遵循动量守恒；故B正确；光子是光的组成部分，而光电子是电子；故二者不相同；故C错误；根据核力的特点可知，核力是一种强相互作用力，热核反应中库仑力做功与核力做功相比能忽略；故D正确；本题选错误的，故选C.‎ 考点：物质波；核力；概率波 ‎【名师点睛】本题考查光的波粒二象性等知识点的内容，属于对基础知识的考查，要注意明确物质波、光子及光电子等的区别。‎ ‎3. 如图所示，在真空中固定两个等量异号点电荷+Q和-Q，图中O点为两点电荷的连线中点，P点为连线上靠近-Q的一点，MN为过O点的一条线段，且M点与N点关于O点对称，下列说法正确的是：‎ A.同一个试探电荷在M、N两点所受的电场力相同 B.M、N两点的电势相同 C.将带正电的试探电荷从M点沿直线移到N点的过程中，电荷的电势能先增大后减小 D.只将-Q移到P点，其它点在空间的位置不变，则O点的电势升高 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析：等量异种点电荷的电场的分布具有一定的对称性，故M、N两点的电场强度相同，同一个试探电荷在M、N两点所受的电场力相同，故A正确；在过两电荷连线的垂直平分线的两侧，正电荷一边的电势要高于负电荷一边的电势，故M点的电势大于N点的电势，故B错误；将带正电的试探电荷从M点沿直线移到N点的过程中，电场力一直做正功，故电势能一直减小，故C错误；等量异种点电荷的连线中垂线是一条等势线，故O点的电势为零；只将-Q移到P点，其它点在空间的位置不变，此时两个电荷连线的中点在O点的左侧，故O点的电势变为负值，故O点的电势减小，故D错误；故选A。‎ 考点：电场强度；电势及电势能 ‎【名师点睛】本题关键是结合等量异号电荷的电场线分布图和等势面分布图进行分析，明确电场力做功等于电势能的减小量，不难。‎ ‎4. a、b、c三个物体在同一条直线上运动，三个物体的x t图象如图所示，图象c是一条抛物线，坐标原点是抛物线的顶点，下列说法中正确的是(　　)．‎ A．a、b两物体都做匀速直线运动，两个物体的速度相同 B．a、b两物体都做匀变速直线运动，两个物体的速度大小相等，方向相反 C．在0～5 s内，当t＝5 s时，a、b两个物体相距最近 D．物体c一定做变速直线运动 ‎【答案】D 考点：x-t图线 ‎【名师点睛】本题是为位移--时间图象的应用，要明确斜率的含义，并能根据图象的信息解出物体运动的速度大小和方向。‎ ‎5. 在半径为r、电阻为R的圆形导线框内，以直径为界，左右两侧分别存在着方向如图甲所示的匀强磁场，以垂直纸面向外的磁场为正，两部分磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律分别如图乙所示．则0〜t0时间内，导线框中（　　）‎ ‎ A.感应电流方向为顺时针       B.感应电流方向为逆时针 C.感应电流大小为       D.感应电流大小为 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 考点：楞次定律、法拉第电磁感应定律 ‎【名师点睛】考查楞次定律与法拉第电磁感应定律的应用，注意磁场正方向的规定，及掌握两个感应电动势是相加还是相差是解题的关键。‎ 二、多选题(本大题共3小题，每题6分，共18分)‎ ‎6. 假设人造卫星沿圆周轨道绕地球运动，那么（　　） A.若人造卫星的轨道半径增大到原来的2倍，则卫星的线速度也增大到原来的2倍 B.若人造卫星的轨道半径增大到原来的2倍，则卫星的线速度减小到原来的 C.若人造卫星的线速度增加到原来的2倍，则卫星绕地球运动的周期减小到原来的 D.若人造卫星的线速度增大到原来的2倍，则卫星绕地球运动的周期减小到原来的 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ 试题分析：根据万有引力提供向心力知；人造卫星的轨道半径增大到原来的2倍，线速度变为原来的，故A错误，B正确；若线速度增大到原来的2倍，轨道半径变为原来的，根据知周期变为原来的．故C错误，D正确．故选BD。‎ 考点：万有引力定律的应用 ‎【名师点睛】解决本题的关键掌握万有引力提供向心力，通过表达式 求出要讨论的物理量即可求解。‎ ‎7. 如图所示，一根轻绳上端固定在O点，下端拴一个重量为G的小球，开始时轻绳处于垂直状态，轻绳所能承受的最大拉力为2G，现对小球施加一个方向始终水平向右的力F，使球缓慢地移动，则在小球缓慢地移动过程中，下列说法正确的是（　　）‎ ‎ A.力F逐渐增大            B.力F的最大值为G C.力F的最大值为2G          D.轻绳与竖直方向夹角最大值θ=30°‎ ‎【答案】AB ‎【解析】‎ 试题分析：对小球受力分析，如图： 由平衡条件得：F=mgtanθ，θ逐渐增大，则F逐渐增大，故A正确；如图，小球缓慢地移动过程中，θ逐渐增大，T的最大值为2G，则可得，θ=60°，此时F达到最大值为：G，故B正确，CD错误；故选AB。‎ 考点：物体的平衡 ‎【名师点睛】本题是力的动态平衡问题，画出正确的受力图，运用平衡条件列出方程，并结合图解法分析即可。‎ ‎8. 如图甲所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处自由下落，接触弹簧后继续向下运动．若以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下建立一坐标轴Ox，小球的速度v随x变化的图象如图乙所示．其中OA段为直线，AB段是与OA相切于A点的曲线，BC是平滑的曲线，则关于A、B、C三点对应的x 坐标及加速度大小，以下关系式正确的是(　　) A.xA=h，aA=g  B.xB=h+，aB=0  C.xC=h+，aC=g  D.xC＞h+，aC＞g ‎【答案】ABD 考点：牛顿第二定律；胡克定律 ‎【名师点睛】本题首先会分析小球的运动情况和受力情况，其次难点是抓住简谐运动的对称性分析C点对应的状态。‎ 三、实验题(本大题共2小题，每空2分，连线题2分，共16分)‎ ‎9. （8分）为了探究“加速度与力、质量的关系”，在水平固定的长木板上，小明用物体A、B分别探究了加速度随着外力的变化的关系，实验装置如图甲所示（打点计时器、纸带图中未画出）．实验过程中小明用不同的重物P分别挂在光滑的轻质动滑轮上，使平行于长木板的细线拉动长木板上的物体A、B，实验后进行数据处理．‎ ‎ （1）为了测量弹簧秤的劲度系数，小明做了如下实验：在弹簧秤下端挂一个50g的钩码时，指针示数为L1=3.50cm；挂两个50g钩码时，指针示数为L2=5.10cm，g取9.8m/s2，该弹簧秤的劲度系数为 ______ N/m ‎．（保留三位有效数字） （2）小明根据甲图的实验方案得到了物体A、B的加速度a与轻质弹簧秤弹力F的关系图象分别如图乙中的A、B所示，小明仔细分析了图乙中两条线不重合的原因，得出结论：两个物体的质量不等，且mA ______ mB（填“大于”或“小于”）；两物体与木板之间动摩擦因数μA ______ μB（填“大于”“等于”或“小于”）． （3）（多选）对于甲图所示的实验方案，下列说法正确的是 ______ A．若将带有定滑轮的长木板左端适当垫高，可以使乙图中的图线过原点O B．实验时应先接通打点计时器电源后释放物体 C．实验中重物P的质量必须远小于物体的质量 D．实验中弹簧秤的读数始终为重物P的重力的一半．‎ ‎【答案】30.6；小于；大于；AB 【解析】‎ 试题分析：（1）设弹簧秤原长为l，根据平衡条件及胡克定律可知： mg=k（L1-l） 2mg=k（L2-l） 解得：k=30.6 N/m （2）设加速度大小为a，据牛顿第二定律有F-μmg=ma，可得：‎ 根据a-F图象斜率绝对值可知，B的斜率大于A的斜率，即，所以mA＜mB；再根据纵轴截距大小等于μg可知，由于A的截距大于B的截距，所以μA＞μB． （3）若将带有定滑轮的长木板左端适当垫高，以平衡摩擦力，则a-F的图线过原点O，故A正确；实验要求应先接通电源后释放纸带，故B正确；由于动滑轮是轻质光滑的滑轮，所以绳子对物体的拉力一定等于弹簧秤的读数，与重物P质量大小无直接关系，所以C错误；对重物P析，当加速度为a时，应有mg-2F=ma，可得F=mg−ma，所以只有当a=0时，F才等于mg，所以D错误；故选AB。‎ 考点：探究“加速度与力、质量的关系”‎ ‎【名师点睛】应明确：①若滑轮是“轻质光滑”的，则滑轮两端绳子的拉力都相等；②涉及到图象问题，应根据相应的物理规律写出纵轴物理量与横轴物理量的表达式，然后再根据斜率与截距的概念即可求解。‎ ‎10. （8分）要测量电压表V1的内阻Rv1，其量程为2V，内阻约2KΩ．实验室提供的器材有： 电流表A，量程0.6A，内阻约为0.1Ω 电压表V2，量程5V，内阻约为5Ω； 定值电阻R1，阻值为30Ω 定值电阻R2，阻值为3KΩ； 滑动变阻器R3，最大阻值100Ω，额定电流1.5A； 电源E，电动势6V，内阻约0.5Ω； 开关S一个，导线若干． ‎ ‎ （1）某同学设想按甲图所示电路进行测量，读出电压表Vl和电流表A的示数后，用欧姆定律计算出Rv1．该方案实际上不可行，最主要的原因是 ______ （2）另一同学设计出如图乙所示的电路来测量电压表Vl的内阻Rv1． ①图中R0应选 ______ ．（选填“R1”或“R2”） ②在图丙中完成实物连线． ③接通电路后，调整滑动变阻器的滑动触头在适当的位置，电压表V1的读数为U1， 电压表V2的读数为U2，定值电阻的阻值为R0，则计算电压表V1的内阻Rv1的表达式为Rv1= ______ ． 【答案】电流表示数很小，很难对电流表读数；R2； 【解析】‎ 试题分析：（1）待测电压表V1和电流表A串连接入电路中，由于待测电压表内阻很大，电路电流很小，电流表示数很小，对电流表读数时误差很大，不能对电流表正确读数，则该方案不可行． （2）①电压表V1的量程为2V，而电压表V2，量程5V，所以要扩大电压表V1的量程，所以要串联一个大电阻，即图中R0应选R2， ②根据电路图连接实物图，如图所示：‎ ‎ ③根据电路图，由串并联电路特点及欧姆定律可得：，则；‎ 考点：测量电压表的内阻 ‎【名师点睛】连接实物电路图时要注意滑动变阻器的分压接法，熟练应用串并联电路特点及欧姆定律是求出电压表内阻的关键，难度适中。‎ 计算题：‎ ‎11. （12分）甲、乙两船的总质量(包括船、人和货物)分别为12m、14m,两船沿同一直线、同一方向运动,速度分别为2v0、v0。为避免两船相撞,乙船上的人将一质量为m的货物沿水平方向抛向甲船,甲船上的人将货物接住,求抛出货物的最小速度。(不计水的阻力) ‎ ‎【答案】5v0‎ 考点：动量守恒定律 ‎【名师点睛】知道两船避免碰撞的条件，应用动量守恒即可正确解题，解题时注意研究对象的选择.‎ 12. ‎（19分）如图所示，在xoy坐标系内存在一个以（a，0）为圆心、半径为a的圆形磁场区域，方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B．另在y轴右侧有一方向向左的匀强电场，电场强度大小为E，分布于y≥a的范围内．O点为质子源，其出射质子的速度大小相等、方向各异，但质子的运动轨迹均在纸面内．已知质子在磁场中的偏转半径也为a，设质子的质量为m、电量为e，重力及阻力忽略不计．求：‎ ‎ （1）出射速度沿x轴正方向的质子，到达y轴所用的时间； （2）出射速度与x轴正方向成30°角（如图中所示）的质子，到达y轴时的位置； （3）质子到达y轴的位置坐标的范围． 【答案】（1）（2）（3）（a，a+2Ba）‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）质子在磁场中做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力得：‎ ‎    即： 出射速度沿x轴正方向的质子，经圆弧后以速度v垂直于电场方向进入电场，在磁场中运动的时间为： 质子进入电场后做类平抛运动，沿电场方向运动a后到达y轴，由匀变速直线运动规律有： 即： 故所求时间为： ‎ ‎（3）若质子在y轴上运动最远，应是质子在磁场中沿右边界向上直行，垂直进入电场中做类平抛运动， 此时x′=2a 质子在电场中在y方向运动的距离为： 质子离坐标原点的距离为： 由几何关系可证得，此题中凡进入磁场中的粒子，从磁场穿出时速度方向均与y轴平行，且只有进入电场中的粒子才能打到y轴上，因此 质子到达y轴的位置坐标的范围应是（a，a+2Ba）‎ 考点：带电粒子在电场及磁场中的运动 ‎【名师点睛】本题考查带电粒子在电场和磁场中的运动规律，要注意明确在电场中的类平抛和磁场中的圆周运动处理方法，难度较大，属于难题。‎ 选修3-3（共15分）‎ ‎13. （1）（5分）下列有关分子动理论和物质结构的认识，其中正确的是．(　　)‎ A．分子间距离减小时分子势能一定减小 B．温度越高，物体中分子无规则运动越剧烈 C．物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度有关 D．非晶体的物理性质各向同性而晶体的物理性质都是各向异性 E．非晶体、多晶体的物理性质为各向同性 ‎【答案】BCE 考点：物体的内能；晶体和非晶体 ‎【名师点睛】本题考查分子动理论内容，难度不大，需要强化记忆．分子势能与电势能和重力势能具有相同的变化规律，可以类比学习。‎ ‎（2）（10分）如图所示，两端开口的气缸水平固定，A、B是两个厚度不计的活塞，可在气缸内无摩擦滑动，面积分别为S1=20cm2，S2=10cm2，它们之间用一根细杆连接，B通过水平细绳绕过光滑的定滑轮与质量为M=2kg的重物C连接，静止时气缸中的气体温度T1=600K，气缸两部分的气柱长均为L，已知大气压强P0=1×105Pa，取g=10m/s2，缸内气体可看作理想气体；‎ ‎ （1）活塞静止时，求气缸内气体的压强； （2）若降低气内气体的温度，当活塞A缓慢向右移动L时，求气缸内气体的温度． 【答案】（1）1.2×105Pa（2）500K ‎【解析】‎ 试题分析：（1）设静止时气缸内气体压强为P1，活塞受力平衡： p1S1+p0S2=p0S1+p1S2+Mg， 代入数据解得压强：p1=1.2×105Pa， （2）由活塞A受力平衡可知缸内气体压强没有变化，设开始温度为T1变化后温度为T2，由盖-吕萨克定律得： ， 代入数据解得：T2=500K． 考点：理想气体的状态方程 ‎【名师点睛】本题是理想气体的状态方程的考查，因两活塞用细杆连接，所以将整体看成研究对象，会大大减小解题的难度，在第二问中整体的受力不变，故得到气体的压强不变是解题的关键.‎ ‎14.选修3-4（共15分）‎ ‎（1）（5分）某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8 m./s的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近。该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15 s。下列说法正确的是_____。‎ A.水面波是一种机械波 B.该水面波的频率为6 Hz C.该水面波的波长为3 m D.水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去 E.水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移 ‎【答案】ACE ‎【解析】‎ 考点：机械波的传播 ‎【名师点睛】对于该题，要注意机械波的特点，其特点为： （1）介质各个质点不是同时起振，但起振方向与振源起振方向相同． （2）离振源近的质点先起振． （3）质点只在平衡位置振动，并不随波迁移． （4）波传播的是振动形式和能量，且能传递信息． （5）传播过程中各质点的振动都是受迫振动，驱动力来源于振源，各质点起振时与振源起振时的情况完全相同，其频率等于振源频率。‎ ‎（2）（10分）如图所示，有一截面是直角三角形的棱镜ABC，∠A=30°．它对红光的折射率为n1．对紫光的折射率为n2．在距AC边为d处有一与AC平行的光屏．现有由以上两种色光组成的很细的光束垂直AB边射入棱镜 红光和紫光在棱镜中的传播速度比为多少？ ‎ ‚为了使红光能从AC面射出棱镜，n1应满足什么条件？ ƒ若两种光都能从AC面射出，求在光屏MN上两光点间的距离．‎ ‎【答案】（1）n2：n1； （2）n1＜2； （3）．‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）根据公式，得 ‎（2）由几何知识得到，红光射到AC面上的入射角i1=30°，要使红光能从AC面射出棱镜，必须使i1＜C，而，得到，解得n1＜2 （3）设红光与紫光从AC面射出时的折射角分别为r1，r2．‎ ‎ 根据折射定律得 ，，又i1=i2=30° 又由几何知识得，在光屏MN上两光点间的距离△x=dtanr2-dtanr1 代入解得 考点：光的折射定律 ‎【名师点睛】本题考查光在介质中速度、全反射及折射定律的综合应用，中等难度．对于折射定律的应用，关键是作出光路图。‎ ‎ ‎