湖南省長沙市第三十中學(xué)高三物理期末試題含解析_第1頁
湖南省長沙市第三十中學(xué)高三物理期末試題含解析_第2頁
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湖南省長沙市第三十中學(xué)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.如圖所示,在發(fā)射地球同步衛(wèi)星的過程中,衛(wèi)星首先進(jìn)入橢圓軌道I,然后在Q點(diǎn)通過改變衛(wèi)星速度,讓衛(wèi)星進(jìn)入地球同步軌道Ⅱ,則(

)A.該衛(wèi)星的發(fā)射速度必定大于11.2km/sB.衛(wèi)星在同步軌道II上的運(yùn)行速度大于7.9km/sC.在橢圓軌道I上,衛(wèi)星在P點(diǎn)的速度大于在Q點(diǎn)的速度D.衛(wèi)星在Q點(diǎn)通過加速實(shí)現(xiàn)由軌道I進(jìn)入軌道II參考答案:CD11.2km/s是衛(wèi)星脫離地球束縛的發(fā)射速度,而同步衛(wèi)星仍然繞地球運(yùn)動,故A錯誤.7.9km/s即第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度,也是最大的圓周運(yùn)動的環(huán)繞速度.而同步衛(wèi)星的軌道半徑要大于近地衛(wèi)星的軌道半徑,根據(jù)v的表達(dá)式可以發(fā)現(xiàn),同步衛(wèi)星運(yùn)行的線速度一定小于第一宇宙速度.故B錯誤.從橢圓軌道Ⅰ到同步軌道Ⅱ,衛(wèi)星在Q點(diǎn)是做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動,要實(shí)現(xiàn)這個運(yùn)動衛(wèi)星所需向心力必須大于萬有引力,所以應(yīng)給衛(wèi)星加速,增加所需的向心力.所以在軌道Ⅱ上Q點(diǎn)的速度大于軌道Ⅰ上Q點(diǎn)的速度.故C正確.根據(jù)C選項分析可知D正確.故選CD.2.從高H處以水平速度平拋一個小球1,同時從地面以速度豎直向上拋出一個小球2,兩小球在空中相遇則:(

)

A.從拋出到相遇所用時間為B.從拋出到相遇所用時間為C.拋出時兩球的水平距離是D.相遇時小球2上升高度是參考答案:BC3.如圖,觀看2012年底熱門3D立體電影《少年派的奇幻漂流》時所帶的特制眼鏡實(shí)際上是一對偏振片.立體電影技術(shù)的理論基礎(chǔ)是

A.光的傳播不需要介質(zhì)

B.光是橫波

C.光能發(fā)生衍射

D.光有多普勒效應(yīng)參考答案:B4.如圖所示,P、Q是電荷量相等的兩個正電荷,它們的連線中點(diǎn)是O,A、B是PQ連線的中垂線上的兩點(diǎn),OA<OB,用EA、EB、φA、φB分別表示A、B兩點(diǎn)的場強(qiáng)和電勢,則:A、EA一定大于EB,φA一定大于φB

B、EA不一定大于EB,φA一定大于φBC、EA一定大于EB,φA不一定大于φB

D、EA不一定大于EB,φA不一定大于φB參考答案:B5.宇宙間存在一些離其它恒星較遠(yuǎn)的三星系統(tǒng),其中有一種三星系統(tǒng)如圖所示,三顆質(zhì)量均為m的星位于等邊三角形的三個頂點(diǎn),三角形邊長為R,忽略其它星體對它們的引力作用,三星在同一平面內(nèi)繞三角形中心O做勻速圓周運(yùn)動,萬有引力量為G,則A.每顆星做圓周運(yùn)動的線速度為

B.每顆星做圓周運(yùn)動的角速度為

C.每顆星做圓周運(yùn)動的周期為

D.每顆星做圓周運(yùn)動的加速度與三星的質(zhì)量無關(guān)參考答案:ABC二、填空題:本題共8小題,每小題2分,共計16分6.(多選)一個質(zhì)量為m的物體以某一速度從固定斜面底端沖上傾角的斜面,其加速度為g,如圖此物體在斜面上上升的最大高度為h,則此過程中正確的是

A.物體動能增加了B.物體克服重力做功mghC.物體機(jī)械能損失了mghD.物體克服摩擦力做功參考答案:BC解析:A、物體在斜面上加速度為,方向沿斜面向下,物體的合力F合=ma=,方向沿斜面向下,斜面傾角a=30°,物體從斜面底端到最大高度處位移為2h,

物體從斜面底端到最大高度處,物體合力做功W合=-F合?2h=-mgh根據(jù)動能定理研究物體從斜面底端到最大高度處得W合=△Ek所以物體動能減小mgh,故A錯誤.B、根據(jù)功的定義式得:重力做功WG=-mgh,故B正確.C、重力做功量度重力勢能的變化,所以物體重力勢能增加了mgh,而物體動能減小mgh,所以物體機(jī)械能損失了mgh,故C正確.D、除了重力之外的力做功量度機(jī)械能的變化.物體除了重力之外的力做功還有摩擦力做功,物體機(jī)械能減小了mgh,所以摩擦力做功為-mgh,故D錯誤.故選:BC.7.如圖所示的氣缸中封閉著一定質(zhì)量的理想氣體,活塞和氣缸間都導(dǎo)熱,活塞與氣缸間無摩擦,氣缸開口始終向上.在室溫為27°時,活塞距氣缸底部距離h1=10cm,后將氣缸放置在冰水混合物中,則:①在冰水混合物中,活塞距氣缸底部距離h2=?②此過程中氣體內(nèi)能

(填“增大”或“減小”),氣體不對外做功,氣體將

(填“吸熱”或者“放熱”).參考答案:①氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不變,由蓋?呂薩克定律可知:

(2分)h2=7.9cm

(1分)②減?。?分),放熱(1分)8.設(shè)地球的質(zhì)量為M,半徑為R,則環(huán)繞地球飛行的第一宇宙速度v的表達(dá)式為______________;某行星的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的,半徑約為地球半徑的,那么在此行星上的“第一宇宙速度”與地球上的第一宇宙速度之比為______________(已知萬有引力常量為G)。參考答案:v=,/3︰19.為了測量某一彈簧的勁度系數(shù),將該彈簧豎直懸掛起來,在自由端掛上不同質(zhì)量的砝碼.實(shí)驗(yàn)測出了砝碼質(zhì)量m與彈簧長度l的相應(yīng)數(shù)據(jù),其對應(yīng)點(diǎn)已在下圖中標(biāo)出.(g=9.8m/s2)(1)作出m-l的關(guān)系圖線;(2)彈簧的勁度系數(shù)為________N/m.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)參考答案:(1)如圖所示(2)0.26(0.24~0.27)10.宇宙中存在一些離其它恒星較遠(yuǎn)的、由質(zhì)量相等的三顆星組成的三星系統(tǒng)(假設(shè)三顆星的質(zhì)量均為m,引力常量為G),通??珊雎云渌求w對它們的引力作用。已觀測到穩(wěn)定的三星系統(tǒng)存在兩種基本的構(gòu)成形式:第一種形式是三顆星位于同一直線上,兩顆星圍繞中央星在同一半徑為R的圓軌道上運(yùn)行,則兩顆運(yùn)動星體的運(yùn)動周期為

;第二種形式是三顆星位于等邊三角形的三個頂點(diǎn)上,并沿外接于等邊三角形的圓形軌道運(yùn)行,周期與第一種形式相同,則三顆星之間的距離為

。參考答案:11.如圖所示,兩個已知質(zhì)量分別為m1和m2的物塊A和B,分別系在一條跨過定滑輪的軟繩兩端(m1>m2),1、2是兩個光電門.用此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.(1)實(shí)驗(yàn)中除了記錄物塊B通過兩光電門時的速度v1、v2外,還需要測量的物理量是________.(2)用已知量和測量量寫出驗(yàn)證機(jī)械能守恒的表達(dá)式_____________.參考答案:(1),兩光電門之間的距離h12.如圖所示,在高為h的平臺邊緣以初速度υ0水平拋出小球A,同時在水平地面上距臺面邊緣水平距離為s處豎直上拋小球B,兩球運(yùn)動軌跡在同一豎直平面內(nèi),不計空氣阻力,重力加速度為g.為使兩球能在空中相遇,水平距離s應(yīng)<v0;若水平距離為s0,則υB=.參考答案:考點(diǎn):平拋運(yùn)動;豎直上拋運(yùn)動.分析:A做平拋運(yùn)動,B球豎直上拋運(yùn)動,要使兩球在空中相遇,運(yùn)動的時間必然小于A球運(yùn)動時間,且A球的水平距離要等于s,兩球同時運(yùn)動,運(yùn)動的時間相同,根據(jù)平拋運(yùn)動和豎直上拋運(yùn)動的公式,抓住時間,位移的關(guān)系聯(lián)立方程即可求解.解答:解:由于A做平拋運(yùn)動有:x=v0t,h=,可得:x=v0所以為使兩球能在空中相遇,水平距離應(yīng)有:s<x,即:s<v0.由:s0=v0t,h=+(vBt﹣)得:vB=故答案為:,.點(diǎn)評:本題主要考查了平拋運(yùn)動和豎直上拋運(yùn)動的基本規(guī)律,關(guān)鍵要正確分析兩個物體運(yùn)動之間的關(guān)系.13.有一個電流表G,內(nèi)阻Rg=10Ω,滿偏電流Ig=3mA,要把它改裝成量程0—3V的電壓表,要與之___________(選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)一個______Ω的電阻?改裝后電壓表的內(nèi)阻是___________Ω參考答案:三、實(shí)驗(yàn)題:本題共2小題,每小題11分,共計22分14.斜拉索橋比梁式橋具有更大的跨越能力,是現(xiàn)代大跨徑橋梁的重要結(jié)構(gòu)形式,橋的斜拉懸索主要承受拉力。某校研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)們很想知道斜拉索橋的懸索能承受的最大拉力,但由于懸索很長,抗斷拉力又很大,直接測量很困難,同學(xué)們則取來了同種材料制成的樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。由胡克定律可知,在彈性限度內(nèi),彈簧的彈力F與形變量x成正比,其比例系數(shù)與彈簧的長度、橫截面積及材料有關(guān)。因而同學(xué)們猜想,懸索可能也遵循類似的規(guī)律。(1)同學(xué)們通過游標(biāo)卡尺測樣品的直徑來測定其截面積,某次測量的結(jié)果如圖所示,則該樣品的直徑為

cm。(3分)(2)同學(xué)們準(zhǔn)備象《探究彈簧彈力與彈簧伸長量之間關(guān)系》的實(shí)驗(yàn)一樣將樣品豎直懸掛,再在其下端掛上不同重量的重物,來完成本實(shí)驗(yàn)。但有同學(xué)說懸索的重力是不可忽略的,為了避免懸索所受重力對實(shí)驗(yàn)的影響,你認(rèn)為可行的措施應(yīng)該是:

。(3)經(jīng)過同學(xué)們充分的討論,不斷完善實(shí)驗(yàn)方案后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。最后實(shí)驗(yàn)取得數(shù)據(jù)如下:分析樣品C的數(shù)據(jù)可知,其所受拉力F(單位N)與伸長量x(單位m)之間遵循的函數(shù)關(guān)系式是F=

;(3分)對比各樣品的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,懸索受到的拉力與懸索的伸長量成正比,其比例系數(shù)與懸索長度

成正比、與懸索的橫截面積

成正比。參考答案:15.一實(shí)驗(yàn)小組利用如圖實(shí)驗(yàn)裝置測重力加速度。m2從高處由靜止開始下落,m1上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn),對紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測量,即可測出運(yùn)動加速度。下圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶:0是打下的第一個點(diǎn),每相鄰兩計數(shù)點(diǎn)間還有4個打點(diǎn)(圖中來標(biāo)出),計數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示。已知m1=50g、m2=150g,則(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(1)在紙帶上打下記數(shù)點(diǎn)5時的速度v=

m/s;(2)若某同學(xué)作出v2一h像如圖,則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=

m/s2:參考答案:四、計算題:本題共3小題,共計47分16.如圖14所示,斜面體固定在水平面上,斜面光滑,傾角為θ,斜面底端固定有與斜面垂直的擋板,木板下端離地面高H,上端放著一個小物塊.木板和物塊的質(zhì)量均為m,相互間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力kmgsinθ(k>1),斷開輕繩,木板和物塊沿斜面下滑.假設(shè)木板足夠長,與擋板發(fā)生碰撞時,時間極短,無動能損失,空氣阻力不計.求:圖14(1)木板第一次與擋板碰撞彈起上升過程中,物塊的加速度;(2)從斷開輕繩到木板與擋板第二次碰撞的瞬間,木板運(yùn)動的路程s;(3)從斷開輕繩到木板和物塊都靜止,摩擦力對木板及物塊做的總功W.參考答案:(1)設(shè)木板第一次上升過程中,物塊的加速度為a物塊由牛頓第二定律kmgsinθ-mgsinθ=ma物塊解得a物塊=(k-1)gsinθ,方向沿斜面向上.(2)設(shè)以地面為零勢能面,木板第一次與擋板碰撞時的速度大小為v1由機(jī)械能守恒得:×2mv=2mgH解得v1=設(shè)木板彈起后的加速度為a板,由牛頓第二定律得:a板=-(k+1)gsinθ木板第一次彈起的最大路程s1==木板運(yùn)動的路程s=+2s1=.(3)設(shè)物塊相對木板滑動距離為L根據(jù)能量守恒mgH+mg(H+Lsinθ)=kmgsinθL摩擦力對木板及物塊做的總功W=-kmgsinθL解得W=-.答案(1)(k-1)gsinθ沿斜面向上(2)(3)-17.如圖所示,在光滑絕緣水平面上有一半徑為R的圓,AB是一條直徑,空間有勻強(qiáng)電場場強(qiáng)大小為E,方向與水平面平行。在圓上A點(diǎn)有一發(fā)射器,以相同的動能平行于水平面沿不同方向發(fā)射帶電量為+q的小球,小球會經(jīng)過圓周上不同的點(diǎn),在這些點(diǎn)中,經(jīng)過C點(diǎn)的小球的動能最大。由于發(fā)射時刻不同時,小球間無相互作用。已知∠CAB=α=30°,求:

(1)電場的方向與AC間的夾角為多大?

(2)若小球在A點(diǎn)的初速度與電場方向垂直,則小球恰能落到C點(diǎn),則初動能為多大?參考答案:18.(18分)顯像管是電視機(jī)的重要部件,在生產(chǎn)顯像管的陰極時,需要用到去離子水。如果去離子水的質(zhì)量不好,會導(dǎo)致陰極材料中含有較多的SO42-離子,用這樣的陰極材料制作顯像管,將造成電視機(jī)的畫面質(zhì)量變差。顯像管的簡要工作原理如圖所示:陰極K發(fā)出的電子(初速度可忽略不計)經(jīng)電壓為U的高壓加速電場加速后,沿直線PQ進(jìn)入半徑為r的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域,磁場方向垂直紙面,圓形磁場區(qū)域的圓心O在PQ直線上,熒光屏M與PQ垂直,整個裝置處于真空中。若圓形磁場區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小或方向發(fā)生變化,都將使電子束產(chǎn)生不同的偏轉(zhuǎn),電子束便可打在熒光屏M的不同位置上,使熒光屏發(fā)光而形成圖象,其中Q點(diǎn)為熒光屏的中心。不計電子和SO42-離子所受的重力及它們之間的相互作用力。(1)已知電子的電量為e,質(zhì)量為me,求電子射出加速電場時的速度大小;(2)在圓形磁場區(qū)域內(nèi)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B時,電子離開磁場時的偏轉(zhuǎn)角大小為θ(即出射方向與入射方向所夾的銳角,且θ未知),請推導(dǎo)tan的表達(dá)式;(3)若由于去離子水的質(zhì)量不好,導(dǎo)致陰極材料中含有較多的SO42-離子,使得陰極在發(fā)出電子的同時還發(fā)出一定量的SO42-離子,SO42-離子打在熒光屏上,屏上將出現(xiàn)暗斑,稱為離子斑。請根據(jù)下面所給出的數(shù)據(jù),通過計算說明這樣的離子斑將主要集中在熒光屏上的哪一部位。(電子的質(zhì)量me=9.1×10-31kg,SO42-離子的質(zhì)量mso=1.6×10-25kg)參考答案:解析:(1)設(shè)電子經(jīng)電場加速后的速度為v,對于電子被電場加速的過程運(yùn)用動

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