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高三普通班期末考試物理試題
第I卷(48分)
一、選擇題
1. 如圖，A、B兩小球同一高度靜止釋放，已知mA<mB，A，B球受到相同大小且不變的空氣阻力，兩球與地面碰撞均為彈性碰撞，則以下說(shuō)法正確的是

A. A、B兩球同時(shí)落地
B. 落地前，A球加速度較大
C. 與地面碰撞后，A球上升的加速度較大
D. 與地面碰撞后，B球上升的加速度較大
2. 有一內(nèi)電阻為4.4 Ω的電解槽和一盞標(biāo)有“110 V 60 W”的燈泡串聯(lián)后接在電壓為220 V的直流電路兩端，燈泡正常發(fā)光，則（ ）
A. 電解槽消耗的電功率為120 W
B. 電解槽的發(fā)熱功率為60 W
C. 電解槽消耗的電功率為60 W
D. 電路消耗的總功率為60 W
3. 如圖，在O點(diǎn)固定一點(diǎn)電荷Q，一帶電粒子P從很遠(yuǎn)處以初速度v0射入電場(chǎng)，MN為粒子僅在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡．虛線是以O(shè)為中心，R1、R2、R3為半徑畫出的三個(gè)圓，且R2－R1=R3－R2 ，a、b、c為軌跡MN與三個(gè)圓的3個(gè)交點(diǎn)，則

A. P . Q兩電荷可能同號(hào)，也可能異號(hào)
B. a點(diǎn)電勢(shì)大于 b點(diǎn)電勢(shì)
C. P在 a的電勢(shì)能大于在c的電勢(shì)能
D. P由 a到 b的動(dòng)能變化是由 a到 c的動(dòng)能變化的兩倍
4. 如圖，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)電阻為r .當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片P從右端滑到左端時(shí)，發(fā)現(xiàn)電壓表V1、V2示數(shù)變化的絕對(duì)值分別為ΔU1和ΔU2，下列說(shuō)法中正確的是

A. 小燈泡L1、L3變暗，L2變亮
B. 小燈泡L3變暗，L1、L2變亮
C. ΔU1=ΔU2
D. ΔU1<ΔU2
5. 如圖所示，先后按圖中（1）、（2）所示電路測(cè)同一未知電阻阻值Rx，已知兩電路的路端電壓恒定不變，若按圖（1）所示電路測(cè)得電壓表示數(shù)為 ，電流表示為 ，那么按圖（2）所示電路測(cè)得的結(jié)果應(yīng)為（ ）

A. 電壓表示數(shù)為6V，電流表示數(shù)為2mA
B. 電壓表示數(shù)為6V，電流表示數(shù)為小于2mA
C. 電壓表示數(shù)為小于6V，電流表示數(shù)為小于2mA
D. 電壓表示數(shù)為小于6V，電流表示數(shù)為大于2mA
6. 密度均勻的球形行星對(duì)其周圍物體的萬(wàn)有引力使物體產(chǎn)生的加速度用a表示，物體到行星表面的距離用h表示，a隨h變化的圖像如圖所示。圖中a1、h1、a2、h2及萬(wàn)有引力常量G均為已知，根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以計(jì)算出（ ）

A. 該行星的半徑
B. 該行星的自轉(zhuǎn)周期
C. 該行星的質(zhì)量
D. 該行星同步衛(wèi)星離行星表面的高度
7. 如圖（1）所示，在兩平行的金屬板間加上如圖（2）所示的電壓。在 內(nèi)，一點(diǎn)電荷在兩極板間處于靜止?fàn)顟B(tài)， 時(shí)電荷仍運(yùn)動(dòng)且未與極板接觸，則在 內(nèi)，點(diǎn)電荷（g取10m/s2）（ ）

A. 做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為10m/s2
B. 末速度大小為10m/s
C. 做變加速直線運(yùn)動(dòng)， 末加速度大小為10m/s2
D. 做變加速直線運(yùn)動(dòng)，平均加速度大小為5m/s2
8. 如圖所示，一直角三角形處于平行于紙面的勻強(qiáng)電場(chǎng)中， ， ，AC長(zhǎng)為L(zhǎng)，已知A點(diǎn)的電勢(shì)為 ，B點(diǎn)的電勢(shì)為 ，C點(diǎn)的電勢(shì)為0。一帶電的粒子從C點(diǎn)以 的速度出發(fā)，方向如圖所示（與AC邊成600）。不計(jì)粒子的重力，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 電場(chǎng)強(qiáng)度的方向由B指向C
B. 電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為
C. 若粒子能擊中圖中的A點(diǎn)，則該粒子的比荷為
D. 只要粒子的速度大小合適，就可能擊中圖中的B點(diǎn)
9. 1938年德國(guó)化學(xué)家、物理學(xué)家哈恩等發(fā)現(xiàn)用中子轟擊鈾核的產(chǎn)物中含有中等質(zhì)量的原子核鋇和氪，這種現(xiàn)象稱為核裂變，其反應(yīng)方程為 。下列說(shuō)法正確的是
A. 方程中的X為質(zhì)子
B. 方程中的X為電子
C. 由方程可得鋇核的比結(jié)合能比鈾核的比結(jié)合能大
D. 此核反應(yīng)能自動(dòng)延續(xù)下去，故鈾核的體積對(duì)于維持核反應(yīng)是無(wú)關(guān)緊要的
10. 圖甲所示電路中，三只小燈泡A、B、C完全相同，R為電容器，線圈L的直流電阻不計(jì)，在某段時(shí)間內(nèi)理想變壓器原線圈內(nèi)磁場(chǎng)的變化如圖乙所示，則在該段時(shí)間內(nèi)

A. 副線圈中電流方向不變
B. A、B燈中的電流相等
C. B、C燈中的電流相等
D. 三只燈中的電流相等
11. 如圖所示，豎直面內(nèi)，兩段半徑均為R的光滑半圓形細(xì)桿平滑拼接組成“S”形軌道，一個(gè)質(zhì)量為m的小環(huán)套在軌道上，小環(huán)從軌道最高點(diǎn)由靜止開始下滑，下滑過(guò)程中始終受到一個(gè)水平恒力F的作用。重力加速度為g，則小環(huán)下滑到最低點(diǎn)的過(guò)程中

A. 小環(huán)機(jī)械能守恒
B. 外力F一直做正功
C. 小環(huán)在最低點(diǎn)的速度為
D. 在最低點(diǎn)小環(huán)對(duì)軌道的壓力為mg
12. 某近地衛(wèi)星a的軌道與赤道共面共心，繞行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同。b是地球的同步衛(wèi)星。在相同時(shí)間內(nèi)a、b兩衛(wèi)星轉(zhuǎn)過(guò)的角度之比為8：1.已知同步衛(wèi)星的周期為24h，衛(wèi)星a、b都做圓周運(yùn)動(dòng)。則
A. 衛(wèi)星a的周期為3h
B. 衛(wèi)星a與b的軌道半徑之比為1:2
C. 衛(wèi)星a與b的向心加速度之比為16:1
D. 衛(wèi)星a與b受地球的引力之比為16:1

第II卷(共52分)
二、實(shí)驗(yàn)題：共2小題，共16分。
13.(6分)某同學(xué)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能耐守恒定律，通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)本實(shí)驗(yàn)存在較大的誤差。為此改用如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置：通過(guò)電磁鐵控制的小鐵球從A點(diǎn)自由下落，下落過(guò)程中經(jīng)過(guò)光電門B時(shí)，通過(guò)與之相連的毫秒計(jì)時(shí)器（圖中未畫出）記錄擋光時(shí)間t，用毫米刻度尺測(cè)出AB之間的距離h，用游標(biāo)卡尺測(cè)得小鐵球的直徑d（d<h），重力加速度為g。則小鐵球經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的瞬時(shí)速度v= 。如果d、t、h、g滿足關(guān)系式t2= ，就可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。比較兩個(gè)方案，改進(jìn)后的方案相比原方案最主要的優(yōu)點(diǎn)是 。

14.圖甲為某同學(xué)測(cè)繪額定電壓為2.5V的小燈泡的I-U圖線的實(shí)驗(yàn)電路圖。

(1)根據(jù)電路圖，用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖乙中的實(shí)物圖連接完整。
(2)若給定的實(shí)驗(yàn)儀器中沒(méi)有合適的電壓表，現(xiàn)用一只滿偏電流為10mA，內(nèi)阻為r=100Ω的電流表進(jìn)行改裝。若將該表改裝成3V量程的電壓表，應(yīng) （填“串”或“并”）聯(lián)一只 Ω的電阻。
(3)實(shí)驗(yàn)得到的小燈泡的伏安特性曲線如圖丙所示。則該小燈泡的阻值隨所加電壓（0~2.5V）的增大而 （填“增大”或“減小”）。

二、計(jì)算題（36分）
15. （14分）如圖所示，間距為L(zhǎng)、光滑的足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌(金屬導(dǎo)軌的電阻不計(jì))所在斜面傾角為 ，兩根同材料、長(zhǎng)度均為L(zhǎng)、橫截面均為圓形的金屬棒 CD、PQ放在斜面導(dǎo)軌上，已知CD棒的質(zhì)量為 、電阻為R，PQ棒的圓截面的半徑是CD棒圓截面的2倍．磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌所在平面向上，兩根勁度系數(shù)均為 、相同的彈簧一端固定在導(dǎo)軌的下端，另一端連著金屬棒CD．開始時(shí)金屬棒CD靜止，現(xiàn)用一恒力平行于導(dǎo)軌所在平面向上拉金屬棒PQ，使金屬棒PQ由靜止開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)金屬棒PQ達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，彈簧的形變量與開始時(shí)相同．已知金屬棒PQ開始運(yùn)動(dòng)到穩(wěn)定的過(guò)程中通過(guò)CD棒的電荷量為q，此過(guò)程可以認(rèn)為CD棒緩慢地移動(dòng)，已知題設(shè)物理量符合 的關(guān)系式，求此過(guò)程中(要求結(jié)果均用 來(lái)表示)：

(1) CD棒移動(dòng)的距離；
(2) PQ棒移動(dòng)的距離；
(3) 恒力所做的功．
16. （12分）橫截面邊長(zhǎng)為3L的正方形薄壁透明容器內(nèi)，盛有透明液體，在容器的右側(cè)壁上液面下方 的位置有一點(diǎn)光源S。在容器左側(cè)與容器距離為L(zhǎng)、液面上方 處有一點(diǎn)P，從P點(diǎn)通過(guò)液面上方觀察S，發(fā)現(xiàn)P與S的像連線的延長(zhǎng)線與右側(cè)器壁交于Sl點(diǎn)，S1位于液面下 處，其正視圖如圖所示。若從P點(diǎn)通過(guò)側(cè)壁沿液面與器壁交點(diǎn)b觀察S，發(fā)現(xiàn)P與S的像連線的延長(zhǎng)線與右側(cè)器壁交于S2點(diǎn)。忽略器壁厚度，求：

(i)透明液體的折射率n;
(ii) S2與液面的距離
17. （10分）如圖所示，質(zhì)量為M的直角三棱柱A放在水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面傾角為θ.質(zhì)量為m的光滑球B放在三棱柱和光滑豎直墻壁之間，A和B都處于靜止?fàn)顟B(tài)，求地面對(duì)三棱柱的支持力和摩擦力的大�。�

參考答案
1.【答案】C
2.【答案】C
3.【答案】C
4.【答案】B
5.【答案】D
6.【答案】AC
7.【答案】CD
8.【答案】BC
9.【答案】C
10.【答案】A
11.【答案】C
12.【答案】AC
13． 消除了紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間的阻力的影響
評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：本題共6分，每空 2分。
14．（1）

（2）串 200（3）增大

15.【答案】（1） （2） （3）
【解析】PQ棒的半徑是CD棒的2倍，PQ棒的橫截面積是CD棒橫截面積的4倍，PQ棒的質(zhì)量是CD棒的質(zhì)量的4倍，所以，PQ棒的質(zhì)量 ，由電阻定律可知PQ棒的電阻是CD棒電阻的 即 ，兩棒串聯(lián)的總電阻為
（1）開始時(shí)彈簧是壓縮的，當(dāng)向上的安培力增大時(shí)，彈簧的壓縮量減小，安培力等于CD棒重力平行于斜面的分量時(shí)，彈簧恢復(fù)到原長(zhǎng)，安培力繼續(xù)增大，彈簧伸長(zhǎng)，由題意可知，當(dāng)彈簧的伸長(zhǎng)量等于開始的壓縮量時(shí)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，此時(shí)的彈力與原來(lái)的彈力大小相等、方
向相反．兩彈簧向上的彈力等于CD棒重力平行于斜面的分量．
即 ，彈簧的形變量為
CD棒移動(dòng)的距離
（2）在達(dá)到穩(wěn)定過(guò)程中兩棒之間距離增大 ，由兩金屬棒組成的閉合回路中的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為:
感應(yīng)電流為:
所以，回路中通過(guò)的電荷量即CD棒中的通過(guò)的電荷量為:
由此可得兩棒距離增大值:
PQ棒沿導(dǎo)軌上滑距離應(yīng)為CD棒沿斜面上滑距離和兩棒距離增大值之和
PQ棒沿導(dǎo)軌上滑距離為:
（3）CD棒受力平衡，安培力為 ．
金屬棒PQ達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，它受到的合外力為零，向上的恒力等于向下的安培力和重力平行于斜面的分量，
即恒力
恒力做功為
16.【答案】(i) (ii)
【解析】（1）延長(zhǎng)ab，過(guò)P作ab的垂線交于c，連接PS1與液面交點(diǎn)為O，設(shè)折射角為i1，入射角為i2，則：
可求：
（2）連接Pb并延長(zhǎng)交側(cè)壁與S2，連Sb，設(shè)折射角為i3，入射角為i4，則：
，又

所以

17.【答案】(M＋m)g　 mgtan θ
【解析】試題分析：選取A和B整體為研究對(duì)象，它受到重力（M+m）g，地面支持力N，墻壁的彈力F和地面的摩擦力f的作用（如圖所示）而處于平衡狀態(tài)．根據(jù)平衡條件有：N-（M+m）g=0，F(xiàn)=f，
可得N=（M+m）g．

再以B為研究對(duì)象，它受到重力mg，三棱柱對(duì)它的支持力NB，墻壁對(duì)它的彈力F的作用（如圖所示），而處于平衡狀態(tài)，根據(jù)平衡條件有：NBcosθ=mg，NBsinθ=F，
解得F=mgtanθ，所以f=F=mgtanθ．