廣東省茂名市西江中學(xué)高三物理期末試卷含解析

廣東省茂名市西江中學(xué)高三物理期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，曲線I是一顆繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星軌道的示意圖，其半徑為R；曲線Ⅱ是一顆繞地球做橢圓運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星軌道的示意圖，O點(diǎn)為地球球心，AB為橢圓的長軸，兩軌道和地心都在同一平面內(nèi)，已知在兩軌道上運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的周期相等，萬有引力常量為G，地球質(zhì)量為M，下列說法正確的是（

）A.橢圓軌道的長軸長度為2RB.衛(wèi)星在I軌道的速率為，衛(wèi)星在Ⅱ軌道B點(diǎn)的速率為，則>C.衛(wèi)星在I軌道的加速度大小為，衛(wèi)星在Ⅱ軌道A點(diǎn)加速度大小為，則<D.若OA=0.5R，則衛(wèi)星在B點(diǎn)的速率>參考答案：ABC【詳解】A.有開普勒第三定律可得：，因?yàn)橹芷谙嗟?，所以半長軸相等，圓軌道可以看成長半軸、短半軸都為橢圓，故，即橢圓軌道的長軸的長度為。故A正確。B.根據(jù)萬有引力提供向心力可得：，故，由此可知軌道半徑越大，線速度越?。辉O(shè)衛(wèi)星以為半徑做圓周運(yùn)動(dòng)的速度為，那么；又衛(wèi)星Ⅱ在B點(diǎn)做向心運(yùn)動(dòng)，所以有，綜上有。故B正確。C.衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)過程中只受到萬有引力的作用，故有：，所以加速度為，又有,所以。故C正確。D.若，則，那么，所以。故D錯(cuò)誤。2.小型交流發(fā)電機(jī)中，矩形金屬線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與時(shí)間呈正弦函數(shù)關(guān)系，如圖所示．此線圈與一個(gè)R=10Ω的電阻構(gòu)成閉合電路．不計(jì)電路中其他電阻，下列說法正確的是（

）A．交變電流的周期為0.125s

B．交變電流的頻率為8HzC．交變電流的有效值

D．交變電流的最大值為4A參考答案：C3.（單選）如圖所示，繃緊的水平傳送帶始終以恒定速率v1運(yùn)行．初速度大小為v2的小物塊從與傳送帶等高的光滑水平地面上的A處滑上傳送帶．若從小物塊滑上傳送帶開始計(jì)時(shí)，小物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的v-t圖象（以地面為參考系）如圖乙所示．已知v2＞v1，則（

）A．t2時(shí)刻，小物塊離A處的距離達(dá)到最大B．t2時(shí)刻，小物塊相對(duì)傳送帶滑動(dòng)的距離達(dá)到最大C．0～t2時(shí)間內(nèi)，小物塊受到的摩擦力方向先向右后向左D．0～t3時(shí)間內(nèi)，小物塊始終受到大小不變的摩擦力作用參考答案：B4.（單選）如圖甲所示，物體沿斜面由靜止滑下，在水平面上滑行一段距離后停止，物體與斜面和水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，斜面與水平面平滑連接．圖乙中v、a、Ff和s分別表示物體速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程．圖乙中正確的是()參考答案：C5.單色光不能發(fā)生的現(xiàn)象是

A．干涉

B．衍射

C．色散

D．折射參考答案：C所有的光都能發(fā)生干涉、衍射和折射，色散是指復(fù)色光分解為單色光而形成光譜的現(xiàn)象，故單色光不能發(fā)生色散，本題選C。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，一放在光滑水平面上的彈簧秤，其外殼質(zhì)量為，彈簧及掛鉤質(zhì)量不計(jì)，在彈簧秤的掛鉤上施一水平向左的力F1=5N，在外殼吊環(huán)上施一水平向右的力F2=4N，則產(chǎn)生了沿F1方向上的加速度4m/s2，那么此彈簧秤的讀數(shù)是______________N；外殼質(zhì)量為__________kg。參考答案：答案：5；0.257.質(zhì)點(diǎn)在x軸上運(yùn)動(dòng)，其位置坐標(biāo)x隨時(shí)間t的變化關(guān)系為x=2t2+2t﹣4，則其加速度a=4m/s2．當(dāng)t=0時(shí)，速度為2m/s（x的單位是m，t的單位是s）．參考答案：考點(diǎn)：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系．專題：直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律專題．分析：根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式x=去分析加速度和初速度．解答：解：根據(jù)x=，以及x=2t2+2t﹣4，知a=4m/s2．當(dāng)t=0時(shí)，速度為2m/s．故本題答案為：4，2點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間公式x=．8.（5分）長度為的質(zhì)量分布不均的木棒，木棒用細(xì)繩懸掛在水平天花板上而處于水平位置，細(xì)繩與天花板間的夾角分布為，如圖所示,則木棒的重心離右端的距離為

。

參考答案：

解析：該題是質(zhì)量分布不均的木棒，其重心位置未知，無法直接求重心離右端的距離。根據(jù)三力匯交原理，木棒受兩細(xì)繩和重力三個(gè)力作用，這三個(gè)力必然交于一點(diǎn)，如圖所示，則點(diǎn)為重心位置。設(shè)，。由幾何關(guān)系則有:，，可求得。9.如圖為用拉力傳感器和速度傳感器探究“加速度與物體受力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置。用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小，在長木板上相距L=48.0cm的A、B兩點(diǎn)各安裝一個(gè)速度傳感器，分別記錄小車到達(dá)A、B時(shí)的速率。

(1)實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：①將拉力傳感器固定在小車上；②調(diào)整長木板的傾斜角度，以平衡小車受到的摩擦力，讓小車在不受拉力作用時(shí)能在木板上做

運(yùn)動(dòng)；③把細(xì)線的一端固定在拉力傳感器上，另一端通過定滑輪與鉤碼相連；④接通電源后自C點(diǎn)釋放小車，小車在細(xì)線拉動(dòng)下運(yùn)動(dòng)，記錄細(xì)線拉力F的大小及小車分別到達(dá)A、B時(shí)的速率vA、vB；⑤改變所掛鉤碼的數(shù)量，重復(fù)④的操作。(2)下表中記錄了實(shí)驗(yàn)測(cè)得的幾組數(shù)據(jù)，是兩個(gè)速度傳感器記錄速率的平方差，則加速度的表達(dá)式a=

，請(qǐng)將表中第3次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填寫完整（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）；

次數(shù)F（N）（m2/s2）a（m/s2）10.600.770.8021.04]1.611.6831.422.34

42.003.483.6352.624.654.8463.005.495.72

3)由表中數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)并作出a～F關(guān)系圖線；

(4)對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算得到的關(guān)系圖線(圖中已畫出理論圖線)，造成上述偏差的原因是

。參考答案：．⑴勻速直線(2分)

⑵(2分),

2.44(2分)

⑶如圖(2分)（不描點(diǎn)扣1分）⑷沒有完全平衡摩擦力(2分)10.如圖所示，邊長為L的正方形區(qū)域abcd內(nèi)存在著勻強(qiáng)電場(chǎng)，一個(gè)質(zhì)量為m、電量為q、初速度為v0的帶電粒子從a點(diǎn)沿ab方向進(jìn)入電場(chǎng)，不計(jì)重力。若粒子恰好從c點(diǎn)離開電場(chǎng)，則電場(chǎng)強(qiáng)度E＝______________；粒子離開電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能為______________。參考答案：，mv0211.

（3分）原子彈是利用

反應(yīng)而獲得巨大核能，氫彈是利用

反應(yīng)而獲得巨大核能。圖所示是國際原子能機(jī)構(gòu)和國際標(biāo)準(zhǔn)化組織公布的新的

標(biāo)志．參考答案：答案：核裂變

核聚變

輻射警示（每空1分，共3分）12.半徑分別為r和2r的兩個(gè)質(zhì)量不計(jì)的圓盤，共軸固定連結(jié)在一起，可以繞水平軸O無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，大圓盤的邊緣上固定有一個(gè)質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)，小圓盤上繞有細(xì)繩。開始時(shí)圓盤靜止，質(zhì)點(diǎn)處在水平軸O的正下方位置?，F(xiàn)以水平恒力F拉細(xì)繩，使兩圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)，若恒力F=mg，兩圓盤轉(zhuǎn)過的角度θ=

時(shí)，質(zhì)點(diǎn)m的速度最大。若圓盤轉(zhuǎn)過的最大角度θ=，則此時(shí)恒力F=

。參考答案：答案：，mg解析：速度最大的位置就是力矩平衡的位置，則有Fr=mg2rsin，解得θ=。若圓盤轉(zhuǎn)過的最大角度θ=，則質(zhì)點(diǎn)m速度最大時(shí)θ=，故可求得F=mg。13.土星周圍有美麗壯觀的“光環(huán)”,組成環(huán)的顆粒是大小不等、線度從1μm到10m的巖石、塵埃,類似于衛(wèi)星,它們與土星中心的距離從7.3×104

km延伸到1.4×105km.已知環(huán)的外緣顆粒繞土星做圓周運(yùn)動(dòng)的周期約為14h,引力常量為6.67×10-11N·m2/kg2,則土星的質(zhì)量約為

。（估算時(shí)不考慮環(huán)中顆粒間的相互作用）參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（10分）在2008年9月27日“神舟七號(hào)”宇航員翟志剛順利完成出艙活動(dòng)，他的第一次太空行走標(biāo)志著中國航天事業(yè)全新的時(shí)代即將到來?！吧裰燮咛?hào)”圍繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)所需的向心力是由

提供，宇航員翟志剛出艙任務(wù)之一是取回外掛的實(shí)驗(yàn)樣品，假如不小心實(shí)驗(yàn)樣品脫手（相對(duì)速度近似為零），則它 （填“會(huì)”或“不會(huì)”）做自由落體運(yùn)動(dòng)。設(shè)地球半徑為R、質(zhì)量為M，“神舟七號(hào)”距地面高度為h，引力常數(shù)為G，試求“神舟七號(hào)”此時(shí)的速度大小。參考答案：

答案：地球引力（重力、萬有引力）；不會(huì)。（每空2分）

以“神舟七號(hào)”為研究對(duì)象，由牛頓第二定律得：

（2分）

由勻速圓周運(yùn)動(dòng)可知：

（2分）

解得線速度

（2分）15.如圖所示，水平傳送帶兩輪心O1O2相距L1=6.25m，以大小為v0=6m/s不變的速率順時(shí)針運(yùn)動(dòng)，傳送帶上表面與地面相距h=1.25m．現(xiàn)將一質(zhì)量為m=2kg的小鐵塊輕輕放在O1的正上方，已知小鐵塊與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，重力加速度g取10m/s2，求：（1）小鐵塊離開傳送帶后落地點(diǎn)P距離O2的水平距離L2；（2）只增加L1、m、v0中的哪一個(gè)物理量的數(shù)值可以使L2變大．參考答案：（1）小鐵塊離開傳送帶后落地點(diǎn)P距離O2的水平距離為2.5m；（2）只增加L1數(shù)值可以使L2變大．解：（1）小鐵塊輕放在傳送帶上后受到摩擦力的作用，由μmg=ma得a=μg=2m/s2，當(dāng)小鐵塊的速度達(dá)到6m/s時(shí)，由vt2=2ax得：x=9m由于9m＞L1=6.25m，說明小鐵塊一直做加速運(yùn)動(dòng)設(shè)達(dá)到O2上方的速度為v，則v==5m/s小鐵塊離開傳送帶后做平拋運(yùn)動(dòng)根據(jù)h=gt2得下落時(shí)間：t==0.5s由L2=vt=5×0.5=2.5m（2）欲使L2變大，應(yīng)使v變大由v=可知，L1增大符合要求m、v0增大對(duì)a沒有影響，也就對(duì)v和L2沒有影響因此，只增加L1、m、v0中的L1的數(shù)值可以使L2變大．答：（1）小鐵塊離開傳送帶后落地點(diǎn)P距離O2的水平距離為2.5m；（2）只增加L1數(shù)值可以使L2變大．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，直角玻璃三棱鏡置于空氣中，已知∠A＝60°，∠C＝90°，一束極細(xì)的光于AC的中點(diǎn)D垂直AC面入射，AD＝a，棱鏡的折射率為n＝，求：①求此玻璃的臨界角；②光從棱鏡第一次射入空氣時(shí)的折射角；③光從進(jìn)入棱鏡到它第一次射入空氣所經(jīng)歷的時(shí)間(設(shè)光在真空中的傳播速度為c)。參考答案：解析：(1)設(shè)玻璃對(duì)空氣的臨界角為C，則sinC＝＝，C＝45°.(2)如圖所示，i1＝60°，因i1>45°，發(fā)生全反射．i2＝i1－30°＝30°<C，由折射定律有：＝，所以r＝45°.(3)棱鏡中光速v＝＝，所求時(shí)間：t＝＋＝.17.如圖甲所示,兩平行金屬板接有如圖乙所示隨時(shí)間t變化的電壓U,兩板間電場(chǎng)可看作均勻的,且兩板外無電場(chǎng),板長L=0.2m,板間距離d=0.2m．在金屬板右側(cè)有一邊界為MN的區(qū)域足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng),MN與兩板中線OO′垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=5×10-3T,方向垂直紙面向里．現(xiàn)有帶正電的粒子流沿兩板中線OO′連續(xù)射入電場(chǎng)中,已知每個(gè)粒子速度v0=105m/s,比荷q/m=108C/kg,重力忽略不計(jì),在每個(gè)粒子通過電場(chǎng)區(qū)域的極短時(shí)間內(nèi),電場(chǎng)可視作是恒定不變的．(1)試求帶電粒子射出電場(chǎng)時(shí)的最大速度;

(2)從電場(chǎng)射出的帶電粒子,進(jìn)入磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后又射出磁場(chǎng),求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間和最短時(shí)間．參考答案：(1)設(shè)兩板間電壓為U1時(shí),帶電粒子剛好從極板邊緣射出電場(chǎng),則有(3分)粒子剛好從極板邊緣射出電場(chǎng)時(shí),速度最大,設(shè)最大速度為v1,則有：

(3分)(2)粒子飛出電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng),在磁場(chǎng)中按逆時(shí)針方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng).粒子飛出電場(chǎng)時(shí)的速度方向與OO'的最大夾角為α,.(1分)當(dāng)粒子從下板邊緣飛出電場(chǎng)再進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長:;

(4分)當(dāng)粒子從上板邊緣飛出電場(chǎng)再進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短:.

(4分)

18.如圖所示，水平地面上有一輕彈簧，左端固定在A點(diǎn)，彈簧處于自然狀態(tài)時(shí)其右端位于B點(diǎn)。豎直放置的光滑圓弧形軌道與地面相切于D點(diǎn)，D點(diǎn)到B點(diǎn)的距離為x=2.5m，圓弧形軌道的半