湖南省常德市桃源縣第十中學高三物理上學期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.有5個完全相同的燈泡連接在理想變壓器的原副線圈電路中，若將開關K扳到1位置，發現5個燈泡發光亮度相同，現將K扳到2位置，且K在變化過程中，燈都不被燒壞，如圖所示，則下述可能的是：（

）

A、該變壓器為降壓變壓器，線圈匝數比為4：1

B、該變壓器為升壓變壓器，線圈匝數比為1：4

C、副線圈電路中的燈仍能發光，只是更亮

D、副線圈電路中的燈仍能發光，只是暗些參考答案：答案：AC2.（多選）理想變壓器原、副線圈的匝數比為10:1，原線圈輸入電壓的變化規律如圖甲所示，副線圈所接電路如圖乙所示，P為滑動變阻器的觸頭。下列說法正確的是(

)A.副線圈輸出電壓的頻率為50HzB.副線圈輸出電壓的有效值為31VC.P向右移動時，原、副線圈的電流比減小D.P向右移動時，變壓器的輸出功率增加參考答案：AD3.如圖所示，兩根長直導線豎直插入光滑絕緣水平桌面上的M、N兩小孔中，O為M、N連線中點，連線上a、b兩點關于O點對稱．導線通有大小相等、方向相反的電流．已知通電長直導線在周圍產生的磁場的磁感應強度B，式中k是常數、I是導線中電流、r為點到導線的距離．一帶正電的小球以初速度從a點出發沿連線運動到b點．關于上述過程，下列說法正確的是(

)A．小球先做加速運動后做減速運動B．小球一直做勻速直線運動C．小球對桌面的壓力先增大后減小D．小球對桌面的壓力一直在增大參考答案：BC由題意可知桌面內的磁場方向，進而可知小球所受洛倫茲力的方向垂直桌面向上，對小球受力分析，受重力、桌面支持力、洛倫茲力3個力作用，小球沿桌面方向不受力，故從a點到b點，小球一直做勻速直線運動，A錯誤B正確；由于從a至b合磁感應強度先減小后增大，則小球所受洛倫茲力先減小后增大，桌面對小球的支持力先增大后減小，由作用力與反作用力的關系知小球對桌面的壓力先增大后減小，C正確D錯誤。4.小球從空中自由下落，與水平地面第一次相碰后又彈回空中，其速度隨時間變化的關系如圖所示。若g＝10m/s2，則（

）

A．小球第一次反彈后離開地面時的速度大小為5m/sB．碰撞前后速度改變量的大小為2m/sC．小球是從5m高處自由下落的D．小球反彈的最大高度為0.45m參考答案：D5.A、D分別是斜面的頂端、底端，B、C是斜面上的兩個點，AB＝BC＝CD，E點在D點的正上方，與A等高。從E點以一定的水平速度拋出質量相等的兩個小球，球1落在B點，球2落在C點，關于球1和球2從拋出到落在斜面上的運動過程A．球1和球2運動的時間之比為2∶1B．球1和球2動能增加量之比為1∶2C．球1和球2拋出時初速度之比為∶1D．球1和球2運動時的加速度之比為1∶2參考答案：BC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.(1)我們已經知道，物體的加速度（a）同時跟合外力（F）和質量（M）兩個因素有關。要研究這三個物理量之間的定量關系的思想方法是

（2）某同學的實驗方案如圖所示，她想用砂桶的重力表示小車受到的合外力F，為了減少這種做法而帶來的實驗誤差，她先做了兩方面的調整措施：a：用小木塊將長木板無滑輪的一端墊高，目的是

。b：使砂桶的質量遠小于小車的質量，目的是使拉小車的力近似等于

。（3）該同學利用實驗中打出的紙帶求加速度時，處理方案有兩種：A、利用公式計算；B、根據利用逐差法計算。兩種方案中，你認為選擇方案_________比較合理。（4）下表是該同學在“保持小車質量M不變，探究a與F的關系”時記錄了實驗數據，且已將數據在下面的坐標系中描點，做出a-F圖像；由圖線求出小車的質量等于

kg（保留二位有效數字）參考答案：（1）控制變量法;（或先保持M不變，研究a與F的關系；再保持F不變，研究a與M的關系）；（2）a.平衡摩擦力；b.砂桶的重力；（3）B

；（4）0.49Kg—0.50Kg

；7.氦原子被電離出一個核外電子,形成類氫結構的氦離子,已知基態的一價氦離子能量為E1=-54.4eV,能級圖如圖所示,則一價氦離子第α能級En=_________eV;一個靜止的處于基態的一價氦離子被運動的電子碰撞后又失去了一個電子,則運動電子的動能一定大于__________eV.參考答案：8.質量為2kg的物體，放在動摩擦因數為μ=0.1的水平面上，在水平拉力F的作用下，用靜止開始運動，拉力做的功W和物體發生的位移x之間的關系如圖，g=10m/s2，則此物體在x=6m處，拉力的瞬時功率為4.1W，從開始運動到x=9m處共用時t=4.5s．參考答案：考點：功率、平均功率和瞬時功率．專題：功率的計算專題．分析：根據功的公式W=FL分析可知，在OA段和AB段物體受到恒力的作用，并且圖象的斜率表示的是物體受到的力的大小，由此可以判斷物體受到的拉力的大小，再由功率的公式可以判斷功率的大小．解答：解：對物體受力分析，物體受到的摩擦力為Ff=μFN=μmg=0.1×2×10N=2N．由圖象可知，斜率表示的是物體受到的力的大小，OA段的拉力為5N，AB段的拉力為1.5N，所以物體在OA段做勻加速運動，在AB段做勻減速直線運動；在OA段的拉力為5N，物體做加速運動，當速度最大時，拉力的功率最大，由V=at，V2=2aX，a==1.5m/s2代入數值解得，V=3m/s，t=2s在AB段，物體勻減速運動，最大速度的大小為3m/s，拉力的大小為1.5N，a′==﹣0.25m/s2V′2﹣V2=2a′×3解得V′=m/s，則此物體在x=6m處，拉力的瞬時功率為P=FV′=1.5×=4.1W，由位移公式：X=即知，從3m到9m用時t′=2.5s所以從開始運動到x=9m處共用時t總=2+2.5=4.5s故答案為：4.1，4.5點評：本題考查了對功的公式W=FL的理解，根據圖象的分析，要能夠從圖象中得出有用的信息﹣﹣斜率表示物體受到的拉力的大小，本題很好的考查了學生讀圖和應用圖象的能力．9.質量為m，速度為v0的子彈，水平射入一固定的地面上質量為M的木塊中，深入木塊的深度為L.如果將該木塊放在光滑的水平面上，欲使同樣質量的子彈水平射入木塊的深度也為L，則其水平速度應為__________。

參考答案：10.如圖為懸掛街燈的支架示意圖，橫梁BE質量為6kg，重心在其中點。直角桿ADC重力不計，兩端用鉸鏈連接。已知BE=3m，BC=2m，∠ACB=30°，橫梁E處懸掛燈的質量為2kg，則直角桿對橫梁的力矩為_______N·m，直角桿對橫梁的作用力大小為_______N。（重力加速度g=l0m/s2）參考答案：150

150

11.如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s。①寫出x=2.0m處質點的振動方程式y=

▲

㎝；②求出x=0.5m處質點在0～4.5s內通過的路程s=▲㎝。參考答案：①y=-5sin(2πt)②9012.如圖所示，一個半徑為R的透明球體放置在水平面上，一束光從A點沿水平方向射入球體后經B點射出，最后射到水平面上的C點。已知，該球體對光的折射率為，則它從球面射出時的出射角＝

；在透明體中的速度大小為

（結果保留兩位有效數字）（已知光在的速度c＝3×108m／s）參考答案：13.圖中畫出了氫原子的4個能級，并注明了相應的能量E。處在n=4能級的1200個氫原子向低能級躍遷時，能夠發出若干種不同頻率的光子。若這些受激氫原子最后都回到基態，則共發出________種_________個光子。（假設處在量子數為n的激發態的氫原子躍遷到各較低能級的原子數都是處在該激發態能級上的原子總數的）參考答案：（1）6

2200

解析：處在n=4的能級的一群氫原子向低能級躍遷時能發出不同光電子的數目為=6種，由題意知量子數為4的能級上的氫原子分別向量子數為3、2、1的能級上躍遷的氫原子數占總氫原子數的三分之一，產生總共產生1200個光子；

此時處于量子數為3的能級上的原子數目為：400個，處于n=3能級上的氫原子分別向量子數為2、1的能級上躍遷的氫原子數各占二分之一，產生400個光子；

此時處于量子數為2的能級上氫原子總共有：400+200=600個，氫原子向基態躍遷產生600個光子．所以此過程中發出的光子總數應該是1200+400+600=2200三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（4分）圖為一簡諧波在t=0時，對的波形圖，介質中的質點P做簡諧運動的表達式為y=4sin5xl，求該波的速度，并指出t=0.3s時的波形圖(至少畫出一個波長)

參考答案：解析：由簡諧運動的表達式可知，t=0時刻指點P向上運動，故波沿x軸正方向傳播。由波形圖讀出波長，；由波速公式，聯立以上兩式代入數據可得。t=0.3s時的波形圖如圖所示。

15.（10分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地區適應性強的優勢，在核電站中，核反應堆釋放的核能被轉化為電能。核反應堆的工作原理是利用中子轟擊重核發生裂變反應，釋放出大量核能。(1)核反應方程式，是反應堆中發生的許多核反應中的一種，n為中子，X為待求粒子，為X的個數，則X為________，=__________，以、分別表示、、核的質量，，分別表示中子、質子的質量，c為光的真空中傳播的速度，則在上述核反應過程中放出的核能（2）有一座發電能力為的核電站，核能轉化為電能的效率為。假定反應堆中發生的裂變反應全是本題(1)中的核反應，已知每次核反應過程中放出的核能，核的質量，求每年(1年=3.15×107s)消耗的的質量。參考答案：解析：(1)

(2)反應堆每年提供的核能

①其中T表示1年的時間以M表示每年消耗的的質量，得：

②解得:代入數據得：M=1.10×103（kg）

③四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，兩根光滑水平導軌與一個傾角為的金屬框架abcd連接（連接處呈圓弧形）。磁感應強度B跟框架面垂直，框架邊ab、cd長均為L，電阻均為2R，框架其余部分電阻不計。有一根質量為m、電阻為R的金屬棒MN平行于ab放置，讓它以初速度v0沖上框架，在到達最高點的過程中，框架邊ab發出的熱量為Q.試求：（1）金屬棒MN剛沖上框架時ab部分的發熱功率。（2）金屬棒MN上升的最大高度。（3）金屬棒MN到達最高點后，在外力作用下勻加速滑到框架邊ab處且速度也為v0，則外力隨時間的關系式，并討論外力的方向。參考答案：（1）

總電阻

(1分)

(1分)

(1分)

(1分)（2）ab棒發熱為Q，則cd棒也為Q，MN棒為2Q，根據能量守恒有：

(2分)

(2分)（3）ab棒在外力F（設向下為正方向）的作用下勻加速度運動，則加速度為

(1分)

根據牛頓第二定律，有：

(1分)；

；

(1分)

(1分)

討論：①當，F的方向沿框架向上。(1分)②當，F的方向沿框架向下。(1分)17.如圖所示，將傾角θ=30°、表面粗糙的斜面固定在地面上，用一根輕質細繩跨過兩個光滑的半徑很小的滑輪連接甲、乙兩物體（均可視為質點），把甲物體放在斜面上且細繩與斜面平行，把乙物體懸在空中，并使細繩拉直且偏離豎直方向α=60°。開始時甲、乙均靜止。現同時釋放甲、乙兩物體，乙物體將在豎直平面內往返運動，測得繩長OA為l=0.5m，當乙物體運動經過最高點和最低點時，甲物體在斜面上均恰好未滑動，已知乙物體的質量為

m=1kg，忽略空氣阻力，取重力加速度g=10m/s2，求：（1）乙物體在豎直平面內運動到最低點時的速度大小以及所受的拉力大小（2）甲物體的質量以及斜面對甲物體的最大靜摩擦力的大小（3）斜面與甲物體之間的動摩擦因數μ（設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）參考答案：18.如圖所示，光滑水平面上有一質量M=4m的帶有四分之一光滑圓弧軌道的平板車，車的上表面是一段長L的粗糙水平軌道，圓弧軌道與水平軌道在O′點相切．一質量為m的