湖北省襄陽市棗陽第七中學高三物理下學期期末試卷含解析

湖北省襄陽市棗陽第七中學高三物理下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.（單選）質(zhì)量為m的人造地球衛(wèi)星與地心的距離為r時，引力勢能可表示為，其中G為引力常量，M為地球質(zhì)量．該衛(wèi)星原來在半徑為R1的軌道上繞地球做勻速圓周運動，由于受到極稀薄空氣的摩擦作用，飛行一段時間后其勻速圓周運動的半徑變?yōu)镽2，此過程中因摩擦而產(chǎn)生的熱量為（）A． B．

C． D．參考答案：C2.如圖，一點電荷放在O點處，過O點取正交坐標x、y軸，點a、c在x軸上，；點b在y軸上，?，F(xiàn)將帶正電的另一點電荷從a移至b，再從b移至c，以下說法正確的是

Ａ．點電荷在a或b點所受的電場力相同Ｂ．點電荷在b的電場力的大小是在c的電場力的大小的4倍Ｃ．點電荷從a移至b與從b移至c電場力做的功相同Ｄ．點電荷在a點的電勢能大于在c點的電勢能參考答案：B3.一個彈簧振子做簡諧振動，若從平衡位置開始計時，經(jīng)過3s時，振子第一次到達P點，又經(jīng)過2s第二次經(jīng)過P點。則該彈簧振子的振動周期可能為：(

)A．32s

B．16s

C．8s

D．4s參考答案：B4.（多選）發(fā)射同步衛(wèi)星的過程是：首先使衛(wèi)星在近地軌道Ⅰ做勻速圓周運動，然后變軌為橢圓軌道Ⅱ，最后再由橢圓軌道Ⅱ變軌進入同步圓形Ⅲ上。忽略空氣阻力，下列選項正確的是衛(wèi)星在軌道Ⅰ上的速度大于第一宇宙速度由軌道Ⅰ變軌道Ⅱ后衛(wèi)星的機械能增加衛(wèi)星在軌道Ⅲ運行的角速度大于在軌道Ⅰ上的角速度衛(wèi)星在軌道Ⅲ運行的向心加速度大于在軌道Ⅰ上的向心加速度參考答案：BD5.（單選）兩列振幅、波長和波速都相同的簡諧橫波a（實線所示）和b（虛線所示），分別沿x軸正方向和負方向傳播，波速都為12m/s，在t=0時刻的部分波形如圖所示，則下列說法正確的是（）A．該波中質(zhì)點振動的頻率是2HzB．x=15m處的質(zhì)點是處于振動加強區(qū)C．x=9m處的質(zhì)點振幅為2mD．x=21m處的質(zhì)點，經(jīng)最短時間t=0.75s速度達到最大參考答案：【考點】：橫波的圖象；波長、頻率和波速的關(guān)系．【專題】：振動圖像與波動圖像專題．【分析】：根據(jù)波形圖可知，波長λ=24m，從而求出周期及頻率，由圖象知則x=15m處的質(zhì)點位移大小相等方向相反，是振動減弱點，P為振動加強點，當位移為零時速度最大，最短時間為12m處的振動傳到P點所用的時間．：解：A、根據(jù)波形圖可知，波長λ=24m，則周期T=，所以頻率f=，故A錯誤；B、由圖象知則x=15m處的質(zhì)點位移大小相等方向相反，是振動減弱點，故B錯誤；C、由圖可知，x=9m處的質(zhì)點是振動加強點，所以振幅A=2×1=2m，故C正確；D、P點的位移大小和方向都相同是振動加強點，當位移為零時速度最大，最短時間為12m處的振動傳到P點所用的時間，t==0.75s，故D正確．故選：CD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某半導體激光器發(fā)射頻率為1014HZ的激光，激光器的功率為5.0×10-3W。普朗克常量h＝6.63×10-34J·s，該激光器每秒發(fā)出的光子數(shù)為___________。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）參考答案：7.54x10167.某探究性學習小組欲探究光滑斜面上物體的加速度與物體質(zhì)量及斜面傾角是否有關(guān)。實驗室提供如下器材：(A)表面光滑的長木板(長度為L)，(B)小車，(C)質(zhì)量為m的鉤碼若干個，(D)方木塊(備用于墊木板)，(E)米尺，(F)秒表。(1)實驗過程：第一步，在保持斜面傾角不變時，探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系。實驗中，通過向小車放入鉤碼來改變物體質(zhì)量，只要測出小車由斜面頂端滑至底端所用時間t，就可以由公式a=

求出a。某同學記錄了數(shù)據(jù)如上表所示：根據(jù)以上信息，我們發(fā)現(xiàn)，在實驗誤差范圍內(nèi)質(zhì)量改變之后平均下滑時間

(填“改變”或“不改變”)，經(jīng)過分析得出加速度與質(zhì)量的關(guān)系為

。第二步，在物體質(zhì)量不變時，探究加速度與傾角的關(guān)系。實驗中通過改變方木塊墊放位置來調(diào)整長木板的傾角，由于沒有量角器，因此通過測量出木板頂端到水平面高度h，求出傾角α的正弦值sinα=h／L。某同學記錄了高度和加速度的對應(yīng)值，并在坐標紙上建立適當?shù)淖鴺溯S后描點作圖如下，請根據(jù)他所作的圖線求出當?shù)氐闹亓铀俣萭=

m／s2。進一步分析可知，光滑斜面上物體下滑的加速度與傾角的關(guān)系為

。參考答案：（1）

（2分）

不改變（2分）斜面傾角一定時，加速度與物體質(zhì)量無關(guān)（2分）8.快中子增殖反應(yīng)堆中，使用的核燃料是钚239，裂變時釋放出快中子，周圍的鈾238吸收快中子后變成鈾239，鈾239（）很不穩(wěn)定，經(jīng)過_______次β衰變后變成钚（），寫出該過程的核反應(yīng)方程式：_______。設(shè)生成的钚核質(zhì)量為M，β粒子質(zhì)量為m,靜止的鈾核發(fā)生一次β衰變，釋放出的β粒子的動能為E0,假設(shè)衰變時能量全部以動能形式釋放出來，求一次衰變過程中的質(zhì)量虧損。參考答案：2（2分）

（2分）

得

得

（2分）9.如圖所示電路中，電源電動勢E=12V，內(nèi)阻r=2Ω，R1＝4Ω，R2＝6Ω，R3＝3Ω。若在C、D間連一個理想電流表，其讀數(shù)是

A；若在C、D間連一個理想電壓表，其讀數(shù)是

V。參考答案：

1

610.甲、乙兩天體的質(zhì)量之比為l：80，它們圍繞二者連線上的某點Ｏ做勻速圓周運動。據(jù)此可知甲、乙繞O點運動的線速度大小之比為參考答案：11.如圖所示的實線和虛線分別表示同一個單擺在A、B兩個星球半徑大小相同的星球表面上的振動圖象，其中實線是A星球上的，虛線是B星球上的，那么兩個星球的平均密度ρA和ρB之比是__________。參考答案：4：112.“用DIS研究加速度與力的關(guān)系”的實驗裝置如圖（a）所示。實驗中通過增加鉤碼的數(shù)量，多次測量，可得小車運動的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象。他們在軌道水平和傾斜的兩種情況下分別做了實驗，得到了兩條a-F圖線，如圖（b）所示。（1）圖線______是在軌道右側(cè)抬高成為斜面情況下得到的；（選填“①”或“②”）（2）在軌道水平時小車運動的阻力f=__________；（3）（單選）圖（b）中，拉力F較大時，a-F圖線明顯彎曲，產(chǎn)生誤差。為消除此誤差可采取的措施是_________。A．調(diào)整軌道的傾角，在未掛鉤碼時使小車能在軌道上勻速運動。B．在增加鉤碼數(shù)量的同時在小車上增加砝碼，使鉤碼的總質(zhì)量始終遠小于小車的總質(zhì)量。C．在鉤碼與細繩之間接入一力傳感器，用力傳感器讀數(shù)代替鉤碼的重力。D．更換實驗中使用的鉤碼規(guī)格，采用質(zhì)量較小的鉤碼進行上述實驗。參考答案：（1）①；

（2）0.5N；

（3）C

；13.發(fā)生衰變有多種可能性。其中的一種可能是先衰變成，再一次衰變變成（X代表某種元素），或再經(jīng)一次衰變變成最后都衰變成，衰變路徑如圖所示。則由圖可知：①②③④四個過程中，

▲

是衰變；

▲

是衰變。參考答案：衰變有放出，衰變有放出，由質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒即可判斷，得出正確答案。三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖是某同學用來探究“小車的加速度與外力關(guān)系”的實驗裝置，軌道上的B點固定一光電門，將連接小車的細線跨過滑輪系住小鉤碼，在A點釋放小車，測出小車上擋光片通過光電門的時間為Δt。（1）若擋光片的寬度為d，擋光片前端距光電門的距離為L，則小車的加速度a＝__________。（2）（多選題）在該實驗中，下列操作步驟中必須做到的是（

）（A）要用天平稱量小車質(zhì)量（B）每次改變鉤碼，需要測量其質(zhì)量（或重力）（C）鉤碼的質(zhì)量應(yīng)該小些（D）每次測量要保持小車從同一點靜止出發(fā)（E）不論軌道光滑與否，軌道一定要保持水平（3）若實驗中使用的擋光片寬度較寬，其他條件不變，則測出的小車加速度比真實值_________。參考答案：（1），（2）BCD（3）偏大15.某校物理研究性學習小組，設(shè)計了如圖所示的實驗裝置做“驗證機械能守恒定律”的實驗．圖中a、b為兩重物，通過一光滑輕質(zhì)滑輪用輕繩相連，兩重物的質(zhì)量關(guān)系為mb＞ma（實際質(zhì)量未知），實驗時由圖示位置由靜止釋放重物b，重物b下落且落到桌面后不再反彈，重物a繼續(xù)上升但不會與滑輪相碰．學習小組測得重物a上升的總高度為h1，要研究在重物b從下落到剛要與桌面相碰的這一過程中，a、b組成的系統(tǒng)的機械能是否守恒，他們還需要測量的物理量有：a重物質(zhì)量ma、b重物質(zhì)量mb、b重物下降的高度h2（填被測的三個物理量并設(shè)定字母），若表達式（ma+mb）h1=2mbh2成立（用設(shè)定的字母表示），即可認為機械能守恒定律成立．參考答案：【考點】：驗證機械能守恒定律．【專題】：實驗題．【分析】：a上升，b下落時，兩者速度相等，當b落到地面后，a物體做豎直上拋運動，對這兩個過程根據(jù)機械能守恒定律列式，聯(lián)立方程即可求解．：解：設(shè)a重物質(zhì)量ma，b重物質(zhì)量mb，b重物下降的高度h2，對ab組成的系統(tǒng)，根據(jù)機械能守恒定律得：（mb﹣ma）gh2=①，當b落到地面后，a物體做豎直上拋運動，則②由①②解得：（ma+mb）h1=2mbh2．所以要測量：a重物質(zhì)量ma，b重物質(zhì)量mb，b重物下降的高度h2，故答案為：a重物質(zhì)量ma，b重物質(zhì)量mb，b重物下降的高度h2，（ma+mb）h1=2mbh2．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，水平地面上固定有高為h的平臺，臺面上有固定的光滑坡道，坡道頂端距臺面也為h，坡道底端與臺面相切。小球A從坡道頂端由靜止開始滑下，到達水平光滑的臺面后與靜止在臺面上的小球B發(fā)生碰撞，并粘連在一起，共同沿臺面滑行并從臺面邊緣飛出，落地點與飛出點的水平距離恰好為臺高的一半。兩球均可視為質(zhì)點，忽略空氣阻力，重力加速度為g。求：(1)小球A剛滑至水平臺面的速度vA；(2)A、B兩球的質(zhì)量之比mA∶mB。參考答案：(1)vA＝(2)mA∶mB＝1∶317.我國未來的航母將采用自行研制的電磁彈射器。電磁彈射系統(tǒng)包括電源、強迫儲能裝置、導軌和脈沖發(fā)生器等等。其工作原理如圖所示，利用與飛機前輪連接的通電導體在兩平行金屬導軌的強電流產(chǎn)生的磁場中受安培力作用下加速獲得動能。設(shè)飛機質(zhì)量為m=1.8×104kg，起飛速度為v=70m/s，起飛過程所受平均阻力恒為機重的k=0.2倍，在沒有電磁彈射器的情況下，飛機從靜止開始起飛距離為L=210m；在電磁彈射器與飛機發(fā)動機（牽引力不變）同時工作的情況下，起飛距離減為。強迫儲能裝置提供瞬發(fā)能量，方案是利用電容器（電容量C極大）儲存電能：，如圖是電容器的帶電量q與極板間電壓U的關(guān)系曲線，假設(shè)電容器釋放全部電能等于安培力做的功，取g=10m/s2,求：(1）飛機所受牽引力F的大小？(2）試計算電磁彈射器安培力對飛機所做的功W為多少焦？

(3）電源對電容器充電電壓U約為多少伏？

參考答案：（1）沒有電磁彈射器時，由動能定理

（2分）

得

F=2.46×105（N）

（2分）

也可由牛頓運動定律得出同樣給分（3）

由電容器q=cu

（1分）

和q—u圖得C=60F

（1分）由W電==W

（1分）

得U≈1000V

（1分）

18.(14分)如圖所示，半徑分別為R和r(R>r)的兩光滑圓軌道固定在同一豎直平面內(nèi)，兩軌道之間由一光滑水平軌道CD相連，在水平軌道CD上有一輕彈簧被a、b兩個小球夾住，

但不拴接。已知a，b的質(zhì)量分別為ma和mb且ma=2mb，同時釋放兩小球，a、b兩球都能通過各自軌道的最高點，則彈簧在釋放前至少應(yīng)具有多大