2010-2011学年吉林省吉林市高三（下）期末物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

在科学发展史上，每一位著名科学家的成果无一例外的都是在前人成果及思想方法的启迪下，点燃了自己智慧的火花，加之自己对实践及理论的创新归纳总结而得出的．下列叙述符合物理史实的是（ ）
A．伽利略传承了亚里士多德关于力与运动关系的物理思想，开创了研究物理学的科学方法
B．牛顿在归纳总结了伽利略、笛卡尔科学结论的基础上，加之自己的创新归纳总结而得出经典的牛顿运动定律
C．库仑受牛顿运动定律启发，在前人工作的基础上通过实验研究得出了库仑定律
D．法拉第受奥斯特电流磁效应启迪，运用逆向思维做了大量的磁电转换实验探究，借鉴其他科学家工作的基础上归纳总结而得出法拉第电磁感应定律

2. 难度：中等

“空间站”是科学家进行天文探测和科学试验的特殊而又重要的场所．假设“空间站”正在地球赤道平面内的圆周轨道上运行，其离地球表面的高度为同步卫星离地球表面高度的十分之一，且运行方向与地球自转方向一致．下列说法正确的有（ ）
A．“空间站”运行的加速度等于其所在高度处的重力加速度
B．“空间站”运行的速度等于同步卫星运行速度的倍
C．站在地球赤道上的人观察到它向西运动
D．在“空间站”工作的宇航员因受到平衡力而在舱中悬浮或静止

3. 难度：中等

在2010上海世博会上，拉脱维亚馆的风洞飞行表演，令参观者大开眼界．若风洞内总的向上的风速风量保持不变，让质量为m的表演者通过调整身姿，可改变所受的向上的风力大小，以获得不同的运动效果，假设人体受风力大小与正对面积成正比，已知水平横躺时受风力面积最大，且人体站立时受风力面积为水平横躺时受风力面积的1/8，风洞内人体可上下移动的空间总高度为H．开始时，若人体与竖直方向成一定角度倾斜时，受风力有效面积是最大值的一半，恰好可以静止或匀速漂移；后来，人从最高点A开始，先以向下的最大加速度匀加速下落，经过某处B后，再以向上的最大加速度匀减速下落，刚好能在最低点C处减速为零，则有（ ）
A．表演者向上的最大加速度是g
B．表演者向下的最大加速度是
C．B点的高度是
D．由A至C全过程表演者克服风力做的功为mgH

4. 难度：中等

如图所示，A，B，C，D，E是半径为r的圆周上等间距的五个点，在这些点上各固定一个点电荷，除A点处的电量为-q外，其余各点处的电量均为+q，则圆心O处（ ）

A．场强大小为，方向沿OA方向
B．场强大小为，方向沿AO方向
C．场强大小为，方向沿OA方向
D．场强大小为，方向沿AO方向

5. 难度：中等

如图所示，在y＞0的区域内存在匀强磁场，磁场垂直于图中的Oxy平面，方向指向纸外，原点O处有一离子源，在Oxy平面内沿各个方向射出动量相等的同价负离子，对于进入磁场区域的离子，它们在磁场中做圆弧运动的圆心所在的轨迹，可用下图四个半圆中的一个来表示，其中正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．

6. 难度：中等

如图所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图象，直线B为电源b的路端电压与电流的关系图象，直线C为一个电阻R的两端电压与电流的关系图象．将这个电阻R分别接到a、b两电源上，那么（ ）
A．R接到a电源上，电源的效率较高
B．R接到b电源上，电源的效率较高
C．R接到a电源上，电源的输出功率较大
D．R接到b电源上，电源的输出功率较大

7. 难度：中等

作用在导电液体上的安培力能起到推动液体流动的作用，这样的装置称为电磁泵，它在医学技术上有多种应用，血液含有离子，在人工心肺机里的电磁泵就可作为输送血液的动力．某电磁泵及尺寸如图所示，矩形截面的水平管道上下表面是导体，它与磁感强度为B的匀强磁场垂直，并有长为l部分在磁场中，当管内充满血液并通以横穿管子的电流时血液便能向前流动．为使血液在管内不流动时能产生向前压强P，电流强度I应为（ ）

A．
B．
C．
D．

8. 难度：中等

如图所示，50匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小B=T的水平匀强磁场中，线框面积S=0.5m²，线框电阻不计．线框绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω=200rad/s匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈线接入一只“220V，60W”灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为10A，下列说法正确的是（ ）

A．图示位置穿过线框的磁通量为零
B．线框中产生交变电压的有效值为V
C．变压器原、副线圈匝数之比为25：11
D．允许变压器输出的最大功率为5000W

二、解答题

9. 难度：中等

在做“研究平抛物体的运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，实验时用如图所示的装置，将一块平木板钉上复写纸和白纸，竖直立于槽口前某处，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下，小球撞在木板上留下痕迹A；将木板向后移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下，小球撞在木板上留下痕迹B；又将木板再向后移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下，再得到痕迹C．若测得木板每次后移距离x=10.00cm，A、B间距离y₁=1.50cm，A、C间距离y₂=15.80cm．（g取9.80m/s²） 根据以上直接测量的物理量导出测小球初速度的公式为v=______

10. 难度：中等

现有一块灵敏电流表，量程为200 μA，内阻约为1000Ω，要精确测出其内阻R₁，提供的器材有：
电流表（量程为1mA，内阻R₂=50Ω）；
滑动变阻器R（阻值范围为0～20Ω）；
定值电阻R（阻值R=150Ω）；
定值电阻R^′（阻值R^′=3000Ω）；
电源E（电动势约为4.5V，内阻很小）；
单刀单掷开关S一个，导线若干．
（1）请将上述器材全部用上，设计出合理的、便于多次测量的实验电路图，并保证各电表的示数超过其量程的．将电路图画在虚框中．
（2）在所测量的数据中选一组，用测量量和已知量来计算表的内阻，表达式为R₁=______，表达式中各符号表示的意义是______．

11. 难度：中等

如图所示为粮食仓库中常用的皮带传输装置示意图，它由两台皮带传送机组成，一台水平传送，A、B两端相距L₁=3m；另一台倾斜传送，传送带与地面间的倾角θ=37°，C、D两端相距L₂=4.45m，B、C相距很近．水平传送带以v=5m/s沿顺时针方向转动．现将质量为m=10kg的一袋大米无初速度的放在A端，它随传送带到达B点后，速度大小不变的传到倾斜传送带的C端．米袋与两传送带之间的动摩擦因素均为μ=0.5，取g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8
（1）若倾斜传送带CD不转动，则米袋沿传送带CD所能上滑的最大距离是多少？
（2）若倾斜传送带CD以v=4m/s的速率沿顺时针方向转动，则米袋从C端运动到D端的时间为多少？

12. 难度：中等

如图所示，一对平行光滑轨道水平放置，轨道间距L=0.20m，电阻R=10Ω，有一质量为m=1kg的金属棒平放在轨道上，与两轨道垂直，金属棒及轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于垂直轨道平面向下的匀强磁场中，磁感应强度B=5T，现用一外力F沿轨道方向拉金属棒，使之做匀加速运动，加速度a=1m/s²，试求：
（1）力F与时间t的关系．
（2）F=3N时，电路消耗的电功率P．
（3）若外力F的最大值为5N，为求金属棒运动所能达到的最大速度，某同学解法为：先由（1）中的结果求出F=5N时的时间t，然后代入v=at求解．指出该同学解法的错误之处，并用正确的方法解出结果．

13. 难度：中等

物理选修3-3
（1）下列说法正确的是
A．布朗运动虽然不是液体分子的运动，但是它可以说明分子在永不停息地做无规则运动
B．在使两个分子间的距离由很远（r＞10^-9m）减小到很难再靠近的过程中，分子
间作用力先减小后增大；分子势能不断增大
C．在温度不变的条件下，增大饱和汽的体积，就可减小饱和汽的压强．
D．液晶既有液体的流动性，又具有单晶体的各向异性
（2）（某压力锅的结构如图所示．盖好密封锅盖，将压力阀套在出气孔上，给压力锅加热，当锅内气体压强达到一定值时，气体就把压力阀顶起．假定在压力阀被顶起时，停止加热．
①若此时锅内气体的体积为V，摩尔体积为V，阿伏加德罗常数为N_A，写出锅内气体分子数的 估算表达式．
②假定在一次放气过程中，锅内气体对压力阀及外界做功1J，并向外界释放了2J的热量．锅内原有气体的内能如何变化？变化了多少？
③已知大气压强P随海拔高度H的变化满足P=P（1-αH），其中常数α＞0．结合气体定律定性分析在不同的海拔高度使用压力锅，当压力阀被顶起时锅内气体温度有何不同．

14. 难度：中等

物理选修3-4
（1）如图所示，沿x轴正方向传播的一列横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200m/s，下列说法正确的是
A．从图示时刻开始，质点b比质点a先到平衡位置
B．从图示时刻开始，经0.01s质点a通过的路程为0.4m
C．若该波波源从0点沿x轴正向运动，则在x=2000m处接收到的波的频率将小于50Hz
D．若该波传播中遇到宽约3m的障碍物能发生明显的衍射现象

（2）如图所示，某同学为了测量截面为正三角形的三棱镜玻璃折射率，先在白纸上放好三棱镜，在棱镜的左侧插上两枚大头针P₁和P₂，然后在棱镜的右侧观察到 P₁像和P₂像，当P₁的像恰好被P₂像挡住时，插上大头针P₃和P₄，使P₃挡住P₁、P₂的像，P₄挡住P₃和P₁、P₂的像．在纸上标出的大头针位置和三棱镜轮廓如图所示．
①在答题纸的图上画出对应的光路；
②为了测出三棱镜玻璃材料的折射率，若以AB作为分界面，需要测量的量是______和______，在图上标出它们；
③三棱镜玻璃材料折射率的计算公式是n=______．
④若在测量过程中，放置三棱镜的位置发生了微小的平移（移至图中的虚线位置底边仍重合），则以AB作为分界面，三棱镜材料折射率的测量值______三棱镜玻璃材料折射率的真实值（填“大于”、“小于”、“等于”）．

15. 难度：中等

物理选修3-5
（1）图示是用来监测在核电站工作的人员受到辐射情况的胸章，通过照相底片被射线感光的区域，可以判断工作人员受到何种辐射．当胸章上1mm铝片和3mm铝片下的照相底片被感光，而铅片下的照相底片未被感光时，则工作人员可能受到了辐射的射线是______ 
A．α和β             B．α和γ              C．β和γ                        D．α、β和γ

（2）在可控核反应堆中需要给快中子减速，轻水、重水和石墨等常用作减速剂．中子在重水中可与核碰撞减速，在石墨中与核碰撞减速．上述碰撞可简化为弹性碰撞模型．某反应堆中快中子与静止的靶核发生对心正碰，通过计算说明，仅从一次碰撞考虑，用重水和石墨作减速剂，哪种减速效果更好？