江西省赣州市2016届高三上学期期末考试物理试题讲解

江西省赣州市2016届高三上学期期末考试物理试题2016年1月（考试时间100分钟，试卷满分100）一、本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的4个选项中，1～6小题只有一个选项是正确的，7～10小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不选的得0分。1．下列叙述正确的是（）A．库仑提出了用电场线描述电场的方法B．安培由环形电流和条形磁铁磁场的相似性，提出分子电流假说，解释了磁现象的本质C．牛顿发现了万有引力定律，并第一次在实验室里利用放大的思想方法测出了万有引力常量D．用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例，例如场强qFE，电容UQC，加速度mFa都是采用比值法定义的2．一枚火箭由地面竖直向上发射，其v-t图像如图所示，则（）A．火箭在t2～t3时间内向下运动B．火箭运动过程中的最大加速度大小为23vtC．火箭上升阶段的平均速度大小为212vD．火箭能上升的最大高度为4v1t13．极地卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极（轨道可视为圆轨道）。如图所示，若某极地卫星从北纬30°的正上方按图示方向第一次运行至南纬60°正上方，所用时间为t，已知地球半径为R（地球可看做球体），地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，由以上条件可知（）A．卫星运行的角速度为2tB．地球的质量为gRGC．卫星运行的线速度为2RtD．卫星距地面的高度122324gRt4．某个由导电介质制成的电阻截面如图所示。导电介质的电阻率为ρ、制成内、外半径分别为a和b的半球壳层形状（图中阴影部分），半径为a、电阻不计的球形电极被嵌入导电介质的球心为一个引出电极，在导电介质的外层球壳上镀上一层电阻不计的金属膜成为另外一个电极。设该电阻的阻值为R。下面给出R的四个表达式中只有一个是合理的，你可能不会求解R，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断。根据你的判断，R的合理表达式应为（）A．R=abab2)(B．R=abab2)(C．R=)(2ababD．R=)(2abab5．如图所示，竖直面内有一个半圆形轨道，AB为水平直径，O为圆心，将一些半径远小于轨道半径的小球从A点以不同的初速度沿直径水平向右抛出，若不计空气阻力，在小球从抛出到碰到轨道这个过程中。则（）A．若初速度适当，小球可以垂直撞击半圆形轨道B．初速度不同的小球运动时间一定不相同C．初速度小的小球运动时间长D．落在半圆形轨道最低点的小球运动时间最长abIIO6．如图所示，两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平面的M、N两小孔中，O为M、N连线的中点，连线上a、b两点关于O点对称．导线中均通有大小相等、方向向上的电流．已知长直导线在周围产生的磁场的磁感应强度rKIB，式中K是常数、I是导线中的电流、r为点到导线的距离．一带正电小球以初速度v0从a点出发沿连线运动到b点．关于上述过程，下列说法正确的是（）A．小球先做加速运动后做减速运动B．小球先做减速运动后做加速运动C．小球对桌面的压力一直在增大D．小球对桌面的压力先减小后增大7．如图所示，电源内阻不可忽略，R1为半导体热敏电阻，它的电阻随温度的升高而减小，R2为锰铜合金制成的可变电阻．当发现灯泡L的亮度逐渐变暗时，可能的原因是（）A．R1的温度逐渐降低B．R1的温度逐渐升高C．R2的阻值逐渐减小D．R2的阻值逐渐增大8．开口向上的半球形曲面的截面如图所示，直径AB水平。一物块（可视为质点）在曲面内A点以某一速率开始下滑，曲面内各处动摩擦因数不同，因摩擦作用物块下滑过程速率保持不变。在物块下滑的过程中，下列说法正确的是（）A．物块运动过程中加速度始终为零B．物块所受合外力大小不变，方向时刻在变化C．滑到最低点C时，物块所受重力的瞬时功率达到最大D．物块所受摩擦力大小逐渐变小9．如图所示，带正电的小球Q固定在倾角为θ的光滑固定绝缘细杆下端，让另一穿在杆上的质量为m、电荷量为q的带正电的小球M从A点由静止释放，M到达B点时速度恰好为零．若A、B间距为L，C是AB的中点，两小球都可视为质点，重力加速度为g，则下列判断正确的是（）A．在从A点至B点的过程中，M的机械能守恒B．在B点M受到的库仑力大小是mgsinθMNOabIIv0C．在从A点至C点和从C点至B点的过程中，前一过程M的电势能的增加量较小D．在Q产生的电场中，B、A两点间的电势差为UBA＝mgLsinθq10．如图所示，abcd为一矩形金属线框，其中ab＝cd＝L，ab边接有定值电阻R，cd边的质量为m，其它部分的电阻和质量均不计，整个装置用两根绝缘轻弹簧悬挂起来。线框下方处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向里。初始时刻，使两弹簧处于自然长度，且给线框一竖直向下的初速度v0，当cd边第一次运动至最下端的过程中，R产生的电热为Q，此过程cd边始终未离开磁场，已知重力加速度大小为g，下列说法中正确的是（）A.初始时刻cd边所受安培力的大小为220BLmgRvB.线框中产生的最大感应电流可能为0BLRvC.cd边第一次到达最下端的时刻，两根弹簧具有的弹性势能总量大于2012mQvD.在cd边反复运动过程中，R中产生的电热最多为2021vm二、本大题共2小题，共18分。11．（9分）某同学设计了一个探究加速度与物体所受合力及质量间关系的实验，图（a）为实验装置图，A为小车，B为打点计时器，C为钩码，D为一端带有定滑轮的长方形木板。实验中可认为细绳对小车的拉力F的大小等于钩码的重力大小，小车运动的加速度a可由打点计时器在纸带上打出的点求得。（1）图（b）为某次实验得到的纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为0.10s，由图中数据求出小车加速度值为_____________m/s2（计算结果保留两位有效图（b）图（a）数字）。（2）保持钩码的质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的m1数据如表中所示，次数12345678小车加速度）（2sma1.971.731.491.251.000.750.500.30小车质量）（kgm0.250.290.330.400.500.711.001.67）（11kgm4.003.503.002.502.001.401.000.60根据表中数据，为直观反映F不变时，a与m的关系，在图（c）中作出了ma1图线。根据图线得到：F不变时，小车加速度a与质量m间的定量关系是___________。（3）保持小车质量不变，改变钩码的质量，该同学根据实验数据作出了加速度与合力F图线如图（d），该图线不通过原点，明显超出偶然误差范围，其主要原因是_________________。12．（9分）某同学要测量由某种新材料制成的粗细均匀的圆柱形导体的电阻率ρ．步骤如下：（1）用20分度的游标卡尺测量其长度如图甲所示，由图可知其长度为____________cm；（2）用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图可知其直径为__________mm；（3）用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱形导体的电阻，表盘的示数如图丙所示，则该电阻的阻值约为__________Ω．图（c）甲乙丙(4)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：A．待测圆柱形导体(电阻为R)B．电流表A1(量程4mA，内阻约为50Ω)C．电流表A2(量程10mA，内阻约为30Ω)D．电压表V1(量程3V，内阻约为10kΩ)E．电压表V2(量程15V，内阻约为25kΩ)F．直流电源E(电动势4V，内阻不计)G．滑动变阻器R1(阻值范围0～15Ω，额定电流2.0A)H．滑动变阻器R2(阻值范围0～2kΩ，额定电流0.5A)I．开关S，导线若干．为减小实验误差，要求电表读数从零开始变化并能测得多组数据进行分析，电流表、电压表、滑动变阻器应该分别选（填序号）、、，并在虚线框中画出合理的测量电路原理图．三、计算题（本题共4小题，共42分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。有数值计算的题，解答过程必须明确写出数值和单位，只写出最后答案不得分。）13．（9分）如图所示，一块足够大的光滑平板能绕水平固定轴MN调节其与水平面所成的倾角．板上一根长为L=0.50m的轻细绳，它的一端系住一质量为m的小球，另一端固定在板上的O点．当平板的倾角固定为时，先将轻绳平行于水平轴MN拉直，然后给小球一沿着平板并与轻绳垂直的初速度v0＝3.0m/s。若小球能保持在板面内作圆周运动，求倾角的最大值？（取重力加速度g=10m/s2，6.053cos0）14．（10分）如图甲所示，水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置，间距L＝0.5m，电阻不计，右端通过导线与小灯泡连接．在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，CE长x=2m，有一阻值r=0.5的金属棒PQ放置在靠近磁场边界CD处（恰好不在磁场中）．CDEF区域内磁场的磁感应强度B随时间变化如图乙所示．在t＝0至t＝4s内，金属棒PQ保持静止，在t＝4s时使金属棒PQ以某一速度进入磁场区域并保持匀速运动．已知从t＝0开始到金属棒运动到磁场边界EF处的整个过程中，小灯泡的亮度没有发生变化，且此状态下小灯泡阻值R＝2，求：（1）通过小灯泡的电流．（2）金属棒PQ在磁场区域中运动的速度大小．甲乙15．（10分）如图所示为一水平传送带装置示意图。A、B为传送带的左、右端点，AB长L=2m，初始时传送带处于静止状态，当质量m=2kg的煤块（可视为质点）轻放在传送带A点时，传送带立即启动，启动过程可视为加速度2/2sma的匀加速运动，加速结束后传送带立即匀速转动。已知煤块与传送带间动摩擦因数μ=0.1，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取102/sm。（1）如果煤块以最短时间到达B点，煤块到达B点时的速度大小是多少？（2）上述情况下煤块运动到B点的过程中在传送带上留下的痕迹至少多长？16．（13分）如图所示，在坐标系的第一、四象限存在一宽度为a、垂直纸面向外的有界匀强磁场，磁感应强度的大小为B；在第三象限存在与y轴正方向成θ=60°角的匀强电场。一个粒子源能释放质量为m、电荷量为+q的粒子，粒子的初速度可以忽略。粒子源在点P(a23，a21)时发出的粒子恰好垂直磁场边界EF射出；将粒子源沿直线PO移动到Q点时，所发出的粒子恰好不能从EF射出。不计粒子的重力及粒子间相互作用力。求：（1）匀强电场的电场强度；（2）P、Q两点间的距离；（3）若仅将电场方向顺时针转动60°，粒子源仍在PQ间移动并释放粒子，试判断这些粒子第一次从哪个边界射出磁场并确定射出点的纵坐标范围。赣州市2015～2016学年度第一学期期末考试高三物理试题答案2016年1月一、本题共10小题，共40分。在每小题给出的4个选项中，1～6小题只有一个选项是正确的，每小题4分，7～10小题有多个选项正确，每小题4分，全部选对得4分，选不全的得2分，有选错或不选的得0分。题号12345678910答案BDABDCACBDCDBC二、本大题共2小题，共18分。11．（9分）（1）2/64.0sm（3分）（2）ma21（3分）（3）没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足（3分）12．（9分）（1）2.150(2.155也得分)（1分）（2）4.700（1分）（3）220（1分）（4）C、D、G（各1分，电路图3分）三、计算题（本题共4小题，共42分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。有数值计算的题，解答过程必须明确写出数值和单位，只写出最后答案不得分。）13．（9分）解析：小球通过最高点时，若绳子拉力0T，倾角有最大值（1分）Lmvmg21sin(3分)研究小球从释放到最高点的过程，据动能定理20212121sinmvmvmgL(3分)解得6.03sin20gLv(1分)故037(1分)14.（10分）解析：（1）在t＝0至t＝4s内，金属棒PQ保持静止，磁场变化导致电路中产生感应电动势．此时感应电动势LxtBtE