貴州省遵義市樂稼中學高三物理期末試題含解析

貴州省遵義市樂稼中學高三物理期末試題含解析一、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1.2009年美國重啟登月計劃，打算在繞月軌道上建造空間站。如圖所示，關閉動力的航天飛機在月球引力作用下沿橢圓軌道向月球靠近，并將在P處進入空間站軌道，與空間站實現(xiàn)對接。已知空間站繞月軌道半徑為r，周期為T，引力常量為G。下列說法中正確的是（

）A.航天飛機向P處運動過程中速度逐漸變小B.根據(jù)題中條件可以算出月球質(zhì)量C.根據(jù)題中條件可以算出空間站受到月球引力的大小D.航天飛機在與空間站對接過程中速度將變小參考答案：BD解：航天飛機關閉動力后，在月球的引力下向月球靠近，萬有引力做正功，動能增加，速度逐漸變大。故A錯誤。根據(jù)萬有引力提供向心力解得：M月＝，故B正確；因為空間站的質(zhì)量未知，所以無法求出空間站所受的引力大小。故C錯誤。到達P處速度比較大，所需的向心力比較大，萬有引力不夠提供向心力，航天飛機做離心運動，要想進入圓軌道需減速，使得萬有引力等于所需的向心力。故D正確。故選BD。2.如圖1所示,在粗糙的水平面上疊放著物體A和B,A和B間的接觸面也是粗糙的,如果用水平拉力F施于A,而A、B仍保持靜止,則下面的說法中正確的（

）w.kA．物體A與地面間的靜摩擦力的大小等于FB．物體A與地面間的靜摩擦力的大小等于零C．物體A與B間的靜摩擦力的大小等于FD．物體A與B間的靜摩擦力的大小等于零參考答案：答案：AD3.伽利略根據(jù)小球在斜面上運動的實驗和理想實驗，提出了慣性的概念，從而奠定了牛頓力學的基礎。早期物理學家關于慣性有下列說法，其中正確的是A.物體抵抗運動狀態(tài)變化的性質(zhì)是慣性B.沒有力作用，物體只能處于靜止狀態(tài)C.行星在圓周軌道上保持勻速率運動的性質(zhì)是慣性D.運動物體如果沒有受到力的作用，將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運動參考答案：4.如圖所示，質(zhì)量相等的A、B兩物體在平行于固定斜面的推力F的作用下，一起沿光滑斜面做勻速直線運動，A、B間輕彈簧的勁度系數(shù)為k，斜面的傾角為30°，則彈簧的壓縮量為(

)A．

B．C．

D．參考答案：B5.右圖為氫原子能級的示意圖，現(xiàn)有大量的氫原子處于n=4的激發(fā)態(tài)，當向低能級躍遷時輻射出若干不同頻率的光．關于這些光下列說法正確的是

A．最容易表現(xiàn)出衍射現(xiàn)象的光是由n=4能級躍遷到n=1能級產(chǎn)生的B．頻率最小的光是由n=2能級躍遷到n=1能級產(chǎn)生的C．這些氫原子總共可輻射出3種不同頻率的光D．用n=2能級躍遷到n=1能級輻射出的光照射逸出功為6.34eV的金屬鉑能發(fā)生光電效應參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，在豎直向下磁感應強度為B的勻強磁場中，有兩根間距為L豎直放置的平行粗糙導軌CD、EF，質(zhì)量為m的金屬棒MN與導軌始終垂直且接觸良好，它們之間的動摩擦因數(shù)為μ．從t=0時刻起，給金屬棒通以圖示方向的電流且電流強度與時間成正比，即I=kt，（k為常量），則金屬棒由靜止下滑過程中加速度和速度的變化情況是_________________，金屬棒下落過程中動能最大的時刻t=________．五．實驗題（共24分）參考答案：先做加速度減小的加速運動，后做加速度增大的減速運動7.（1）甲乙兩個同學共同做“驗證牛頓第二定律”的實驗，裝置如圖所示。①兩位同學用砝碼盤（連同砝碼）的重力作為小車受到的合力，需要平衡桌面的摩擦力對小車運動的影響，將長木板的一端適當墊高，在不掛砝碼盤的情況下，輕推小車，能使小車做_______________運動。另外，還應滿足砝碼盤（連同砝碼）的質(zhì)量m

小車的質(zhì)量M。（填“遠小于”、“遠大于”或“近似等于”）接下來，甲同學在保持小車質(zhì)量不變的條件下，研究加速度與合力的關系；乙同學在保持合力不變的條件下，研究小車的加速度與質(zhì)量的關系。②甲同學通過對小車所牽引紙帶的測量，就能得出小車的加速度a。圖2是某次實驗所打出的一條紙帶，在紙帶上標出了5個計數(shù)點，在相鄰的兩個計數(shù)點之間還有4個點未標出，圖中數(shù)據(jù)的單位是cm。實驗中使用的電源是頻率f=50Hz的交變電流。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可以算出小車的加速度a=

m/s2。（結果保留三位有效數(shù)字）（2）（12分）小明利用實驗室提供的器材測量某種電阻絲材料的電阻率，所用電阻絲的電阻約為20Ω。他首先把電阻絲拉直后將其兩端固定在刻度尺兩端的接線柱a和b上，在電阻絲上夾上一個與接線柱c相連的小金屬夾，沿電阻絲移動金屬夾，可改變其與電阻絲接觸點P的位置，從而改變接入電路中電阻絲的長度?？晒┻x擇的器材還有：電池組E（電動勢為3.0V，內(nèi)阻約1Ω）；電流表A1（量程0～100mA，內(nèi)阻約5W）；電流表A2（量程0～0.6A，內(nèi)阻約0.2Ω）；電阻箱R（0～999.9W）；開關、導線若干。小明的實驗操作步驟如下：A．用螺旋測微器在電阻絲上三個不同的位置分別測量電阻絲的直徑d；B．根據(jù)所提供的實驗器材，設計并連接好如圖甲所示的實驗電路；C．調(diào)節(jié)電阻箱使其接入電路中的電阻值較大，閉合開關；D．將金屬夾夾在電阻絲上某位置，調(diào)整電阻箱接入電路中的電阻值，使電流表滿偏，記錄電阻箱的電阻值R和接入電路的電阻絲長度L；E．改變金屬夾與電阻絲接觸點的位置，調(diào)整電阻箱接入電路中的阻值，使電流表再次滿偏。重復多次，記錄每一次電阻箱的電阻值R和接入電路的電阻絲長度L。F．斷開開關。①小明某次用螺旋測微器測量電阻絲直徑時其示數(shù)如圖乙所示，則這次測量中該電阻絲直徑的測量值d=____________mm；②實驗中電流表應選擇_____________（選填“A1”或“A2”）；③小明用記錄的多組電阻箱的電阻值R和對應的接入電路中電阻絲長度L的數(shù)據(jù)，繪出了如圖丙所示的R-L關系圖線，圖線在R軸的截距為R0，在L軸的截距為L0，再結合測出的電阻絲直徑d，可求出這種電阻絲材料的電阻率r=____________（用給定的物理量符號和已知常數(shù)表示）。④若在本實驗中的操作、讀數(shù)及計算均正確無誤，那么由于電流表內(nèi)阻的存在，對電阻率的測量結果是否會產(chǎn)生影響？若有影響，請說明測量結果將偏大還是偏小。（不要求分析的過程，只回答出分析結果即可）答：

。參考答案：1）（6分）①勻速直線（2分）遠小于

（2分）

②0.343

（2分）（2）（12分）①0.728～0.732……（3分）

②A1……（3分）③……（3分）

④不產(chǎn)生影響……（3分）8.如圖所示，某車沿水平方向高速行駛，車廂中央的光源發(fā)出一個閃光，閃光照到了車廂的前、后壁，則地面上的觀察者認為該閃光________(填“先到達前壁”“先到達后壁”或“同時到達前后壁”)，同時他觀察到車廂的長度比靜止時變________(填“長”或“短”)了．參考答案：先到達后壁短9.如圖所示，粗細相同質(zhì)量均勻的AB桿在B點用鉸鏈與墻連接，A端有一光滑輕質(zhì)滑輪（大小可忽略）。輕繩通過滑輪將重物吊住，保持繩AC在水平方向。要使桿能平衡，θ必須小于______（選填“45°”、“60°”或“90°”）。若θ為37°時恰好達到平衡，則桿AB的質(zhì)量m與重物的質(zhì)量M的比值為________。（sin37°=0.6，cos37°=0.8）參考答案：

45°

2：3

10.實驗中,如圖所示為一次記錄小車運動情況的紙帶,圖中A、B、C、D、E為相鄰的計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的時間間隔T=0.1s.根據(jù)紙帶可判定小車做_______運動.根據(jù)紙帶計算各點瞬時速度:_____m/s_____m/s參考答案：（(1)勻加速

(2)3.90

2.6411.（填空）二極管是一種半導體元件，它的符號為，其特點是具有單向?qū)щ娦?。電流從正極流入時電阻比較小.而從負極流人時電阻比較大。(1)某課外興趣小組想要描繪某種晶體二極管的伏安特性曲線.因二極管外殼所印的標識模糊，為判斷該二極管的正、負極·他們用多用電表電阻擋測二極管的正、反向電阻.其步驟是:將選擇開關旋至合適倍率.進行歐姆調(diào)零.將黑表筆接觸二極管的左端、紅表筆接觸右端時.指針偏角比較小。然后將紅、黑表筆位處對調(diào)后再進行測量，指針偏角比較大，由此判斷__________(填“左”或“右”)端為二極管的正極.(2)廠家提供的伏安特性曲線如圖，為了驗證廠家提供的數(shù)據(jù)，該小組對加正向電壓時的伏安特性曲線進行了描繪，可選用的器材有:A.直流電源E:電動勢3V，內(nèi)阻忽略不計B.滑動變阻器R:0-20C.電壓表V1:量程5V、內(nèi)阻約50k

D.電壓表V2:量程3V、內(nèi)阻約20kE.電流表A:量程0.6A、內(nèi)阻約0.5

F.電流表mA:量程50mA、內(nèi)阻約5G.待測二極管D

H.單刀單擲開關S，導線若干為了提高測量結果的準確度，電壓表應選用________，電流表應選用________.(填寫各器材前的字母代號)(3)為了達到測量目的，請在答題卡上虛線框內(nèi)畫出正確的實驗電路原理圖。參考答案：(1)右（2）DF(3)12.一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的p-V圖象如圖所示．在由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程中，理想氣體的溫度

（填“升高”、“降低”或“不變”）．在由狀態(tài)A變化到狀態(tài)C的過程中，理想氣體吸收的熱量

它對外界做的功（填“大于”、“小于”或“等于”）參考答案：升高，等于13.如圖所示，質(zhì)量為m1的滑塊置于光滑水平地面上，其上有一半徑為R的光滑圓弧?，F(xiàn)將質(zhì)量為m2的物體從圓弧的最高點自由釋放，在物體下滑過程中m1和m2的總機械能________（選填“守恒”或“不守恒”），二者分離時m1、m2的速度大小之比為___________。參考答案：守恒，三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.(12分)某同學在驗證牛頓第二定律的實驗中，實驗裝置如圖所示．打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz．開始實驗時，細線上掛適當?shù)你^碼，釋放小車后，小車做勻加速運動，與小車相連的紙帶上被打出一系列小點。

（1）上圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是計數(shù)點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點（圖中未標出），計數(shù)點間的距離如圖所示．根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計算的加速度a=

m/s2(保留三位有效數(shù)字)．（2）實驗中，該同學測出拉力F（鉤碼重力）和小車質(zhì)量M，根據(jù)計算出加速度，發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)情況下，根據(jù)公式計算出的加速度要比利用紙帶測出的加速度大，若該同學實驗操作過程沒有錯誤，試分析其原因．（至少寫兩點）____________________________________________________________________________________________________________________________________________（3）另一同學在完成同樣的實驗時，每次實驗在吊掛之處逐次增加一個質(zhì)量為50g的砝碼，利用紙帶測出每次小車的加速度，如果小車質(zhì)量為100g，細繩質(zhì)量可忽略，則下列曲線何者最適合描述小車加速度隨著吊掛砝碼個數(shù)的變化（

）參考答案：(1)a=0.495~0.497m/s2(2)存在摩擦阻力；繩的拉力小于鉤碼重力；(3)D15.某實驗小組用圖甲所示裝置研究系統(tǒng)在金屬軌道上運動過程中機械能是否守恒：將一端帶有滑輪的長金屬軌道水平放置，重物通過細繩水平牽引小車沿軌道運動，利用打點計時器和紙帶記錄小車的運動．（1）本實驗中小車質(zhì)量

（填“需要”、“不需要”）遠大于重物質(zhì)量；（2）將小車靠近打點計時器，將穿好的紙帶拉直，接通電源，釋放小車．圖乙是打出的一條清晰紙帶，O點是打下的第一個點，1、2、3、4、5是連續(xù)的計數(shù)點，O點和計數(shù)點1之間還有多個點（圖中未畫出），相鄰計數(shù)點間的時間間隔為0.02s．在打計數(shù)點4時小車的速度v=

m/s（保留三位有效數(shù)字）．若已知重物的質(zhì)量為m，小車的質(zhì)量為M，則從點O到點4的過程中，系統(tǒng)減少的重力勢能為

J，增加的動能為

J（g取9.8m/s2，數(shù)字保留兩位小數(shù)）．參考答案：（1）不需要；（2）2.30；5.18m；2.65（m+M）．【考點】驗證機械能守恒定律．【分析】（1）明確實驗原理，根據(jù)機械能守恒定律進行分析即可明確是否需要小車的質(zhì)量遠小于重物的質(zhì)量；（2）根據(jù)平均速度方法可求得打點4時的速度；根據(jù)重力勢能的定義可求得0到4時的改變量；根據(jù)動能的定義可求得動能的變化．【解答】解：（1）本實驗中為了驗證機械能守恒定律，兩物體的質(zhì)量均要考慮，故不需要使小車的質(zhì)量遠小于重物的質(zhì)量；（2）打4點時的速度v===2.30m/s；0到4過程中重力勢能的減小量△EP=mgh=9.8×0.5290m=5.18m；動能的增加量△Ek=（m+M）v2=×（2.3）2（M+m）=2.65（M+m）故答案為：（1）不需要；（2）2.30；5.18m；2.65（m+M）．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（07年如東、啟東聯(lián)考）（12分）某球形天體的密度為ρ0，引力常量為G。（1）證明對環(huán)繞密度相同的球形天體表面運行的衛(wèi)星，運動周期與天體的大小無關。（球的體積公式為，其中R為球半徑）（2）若球形天體的半徑為R，自轉的角速度為，表面周圍空間充滿厚度(小于同步衛(wèi)星距天體表面的高度)、密度ρ=的均勻介質(zhì)，試求同步衛(wèi)星距天體表面的高。參考答案：解析：（1）設環(huán)繞其表面運行衛(wèi)星的質(zhì)量為m，運動周期為T，球形天體半徑為R，天體質(zhì)量為M，由牛頓第二定律有

（1分）

①

（2分）

而

②

（1分）

由①②式解得，可見T與R無關，為一常量。

（2分）

（2）設該天體的同步衛(wèi)星距天體中心的距離為r，同步衛(wèi)星的的質(zhì)量為m0，則有

③

（2分）

而

④

（2分）

由②③④式解得

（1分）

則該天體的同步衛(wèi)星距表面的高度

（1分）17.如圖所示，長為L的繩子下端連著質(zhì)量為m的小球，上端懸于天花板上，當把繩子拉直時，繩子與豎直線的夾角，此時小球靜止于光滑的水平桌面上。（1）（1）當球以ω=做圓錐擺運動時，繩子張力T1為多大？桌面受到壓力N1為多大？（2）當球以角速度ω=做圓錐擺運動時，繩子的張力T2及桌面受到的壓力N2分別為多少？參考答案：【知識點】牛頓第二定律；向心力．C2D2【答案解析】(1)(2)T2=4mg解析：（1）如圖所示，小球受三個力作用：重力mg，繩子拉力T，水平面的支持力N，它們在豎直方向的合力為零，即：

在水平方向的合力為小球做圓周運動的向心力：

聯(lián)立解得：

當時，>0，說明小球沒有離開水平面，而在水平面上做勻速圓周運動，此時繩的拉力大小為：。（2）當時，，說明小球已經(jīng)離開水平面，此時小球?qū)λ矫娴膲毫α?，?/p>

設此時繩的拉力大小為T2，則有解得：T2=4mg。【思路點撥】（1）當球做圓錐擺運動時，小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，由重力、水平面的支持力和繩子拉力的合力提供向心力，