山東省威海市南海中學(xué)高三物理期末試題含解析

山東省威海市南海中學(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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.一物體做直線運(yùn)動(dòng)，其加速度隨時(shí)間變化的a-t圖像如圖所示。下列v-t圖像中，可能正確的是（

）參考答案：A考點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)圖像【名師點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵要根據(jù)加速度隨時(shí)間變化規(guī)律的圖象找出對(duì)應(yīng)的加速度大小和方向，結(jié)合物體的初狀態(tài)狀態(tài)分析物體的運(yùn)動(dòng)情況。2.“嫦娥一號(hào)”月球探測(cè)器在環(huán)繞月球運(yùn)行過程中，設(shè)探測(cè)器運(yùn)行的軌道半徑為r，運(yùn)行速率為v，當(dāng)探測(cè)器在飛越月球上一些環(huán)形山中的質(zhì)量密集區(qū)上空時(shí)

A．r、v都將略為減小

B．r將略為減小，v將略為增大

C．r、v都將保持不變

D．r將略為增大，v將略為減小參考答案：B解析：3.（單選）下列說法中正確的是（

▲

）A．當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為斥力時(shí)，分子勢(shì)能隨分子間距離的增大而增大B．氣體壓強(qiáng)的大小跟氣體分子的平均動(dòng)能有關(guān)，與分子的密集程度無關(guān)C．有規(guī)則外形的物體是晶體，沒有確定的幾何外形的物體是非晶體D．由于液體表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，液面分子間表現(xiàn)為引力，所以液體表面具有收縮的趨勢(shì)參考答案：D4.（填空）（2015?長(zhǎng)沙模擬）物理課題小組參與設(shè)計(jì)某道路的“風(fēng)光互補(bǔ)路燈”系統(tǒng)．如圖所示，其主要部分為：A．風(fēng)力發(fā)電機(jī)（最大輸出功率300W）B．太陽(yáng)能電池（太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率為20%，最大輸出功率為36W）C．蓄電池（12V

500A?h）D．LED路燈（12V

60W）（1）如果當(dāng)?shù)卮怪庇谔?yáng)光的平面得到的太陽(yáng)輻射強(qiáng)度約為200W/m2，要想使太陽(yáng)能電池達(dá)到最大輸出功率，則太陽(yáng)能電池板的面積至少要0.9m2．（2）若只用風(fēng)力發(fā)電機(jī)給蓄電池充電，將蓄電池的電能由20%至充滿所需時(shí)間為25h，則風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率為192W．參考答案：（1）0.9

（2）192功率、平均功率和瞬時(shí)功率解：（1）由太陽(yáng)能電池達(dá)到最大輸出功率等于輻射功率乘以面積再乘以效率得：200S×20%=36，解得，S=0.9m2（2）根據(jù)能量守恒列方程得：12×500×（1﹣20%）=P×25，解得，P=192W故答案為：（1）0.9

（2）1925.（單選）在如圖所示的閉合電路中，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，若電壓表讀數(shù)在逐漸增加，則電流表讀數(shù)A．增大

B．減小C．先減小后增大

D．先增大后減小參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（6分）圖中A為某火箭發(fā)射場(chǎng)，B為山區(qū)，C為城市。發(fā)射場(chǎng)正在進(jìn)行某型號(hào)火箭的發(fā)射實(shí)驗(yàn)。該火箭起飛時(shí)質(zhì)量為2.02×103千克Kg，起飛推力2.75×106N，火箭發(fā)射塔高100m，則該火箭起飛時(shí)的加速度大小為______m/s2，在火箭推力不變的情況下，若不考慮空氣阻力及火箭質(zhì)量的變化，火箭起飛后，經(jīng)_____秒飛離火箭發(fā)射塔。（參考公式及常數(shù)：=ma，vt=v0+at，s=v0t+(1/2)at2，g=9.8m/s2）參考答案：答案：3.81m/s2；7.25s（答3.83s同樣給分）7.如圖所示為氫原子的能級(jí)圖，n為量子數(shù)。在氫原子核外電子由量子數(shù)為2的軌道躍遷到量子數(shù)為3的軌道的過程中，將

（填“吸收”或“放出”）光子。若該光子恰能使某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，則一群處于量子數(shù)為4的激發(fā)態(tài)的氫原子在向基態(tài)躍遷過程中，有

種頻率的光子能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)。參考答案：吸收

（填“吸收”或“放出”）；

58.某同學(xué)在探究摩擦力的實(shí)驗(yàn)中采用了如圖所示的操作，將一個(gè)長(zhǎng)方體木塊放在水平桌面上，然后用一個(gè)力傳感器對(duì)木塊施加一個(gè)水平拉力F，并用另外一個(gè)傳感器對(duì)木塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，表1是其記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．木塊的重力為10.00N，重力加速度g=9.80m/s2,根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)回答下列問題（答案保留3位有效數(shù)字）：（1）木塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)

；（2）實(shí)驗(yàn)次數(shù)5中監(jiān)測(cè)到的加速度

m/s2．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)拉力F/N1靜止3.622靜止4.003勻速4.014勻加速5.015勻加速5.49

參考答案：(1)0.401

(2)1.459.（6分）氫有三種同位素，分別叫做

、

、

，符號(hào)是

、

、

。參考答案：氕、氘、氚，、、10.（多選題）一個(gè)面積S=4×10﹣2m2，匝數(shù)n=100匝的線圈，放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小隨時(shí)間變化規(guī)律如圖所示，在開始2秒內(nèi)穿過線圈的磁通量的變化率等于

，在第3秒末感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為

．參考答案：8×10﹣2Wb/s；8V．【考點(diǎn)】法拉第電磁感應(yīng)定律；磁通量．【分析】由圖象看出，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增大，從而得出磁通量的變化率，再由法拉第電磁感應(yīng)定律求出線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，從而即可求解．【解答】解：由圖象的斜率求出=T/s=2T/s，因此=S=2×4×10﹣2Wb/s=8×10﹣2Wb/s，開始的2s內(nèi)穿過線圈的磁通量的變化量為8×10﹣2Wb/s，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得：E=n=nS=100×2×4×10﹣2V=8V，可知它們的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為8V；由圖看出，第3s末感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為8V；故答案為：8×10﹣2Wb/s；8V．11.牛頓在發(fā)現(xiàn)萬有引力定律時(shí)曾用月球的運(yùn)動(dòng)來檢驗(yàn)，物理學(xué)史上稱為著名的“月地檢驗(yàn)”．已知地球半徑，表面附近重力加速度為，月球中心到地球中心的距離是地球半徑的倍，根據(jù)萬有引力定律可求得月球的引力加速度為

．又根據(jù)月球繞地球運(yùn)動(dòng)周期，可求得其相向心加速度為

，如果兩者結(jié)果相等，定律得到了檢驗(yàn)。參考答案：B

，12.某波源S發(fā)出一列簡(jiǎn)諧橫波，波源S的振動(dòng)圖像如圖所示。在波的傳播方向上有A、B兩點(diǎn)，它們到S的距離分別為45m和55m。測(cè)得A、B兩點(diǎn)開始振動(dòng)的時(shí)間間隔為1．0s。由此可知 ①波長(zhǎng)λ＝____________m； ②當(dāng)B點(diǎn)離開平衡位置的位移為＋6cm時(shí)，A點(diǎn)離開平衡位置的位移是__________cm。參考答案：（1）_20_（2）_-6_

13.如圖，光滑輕桿AB、BC通過A、B、C三點(diǎn)的鉸接連接，與水平地面形成一個(gè)在豎直平面內(nèi)三角形，AB桿長(zhǎng)為．BC桿與水平面成角，AB桿與水平面成角。一個(gè)質(zhì)量為m的小球穿在BC桿上，并靜止在底端C處。現(xiàn)對(duì)小球施加一個(gè)水平向左mg的恒力，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到CB桿的中點(diǎn)時(shí)，它的速度大小為

，小球沿CB桿向上運(yùn)動(dòng)過程中AB桿對(duì)B處鉸鏈的作用力隨時(shí)間t的變化關(guān)系式為．

參考答案：,三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.靜止在水平地面上的兩小物塊A、B，質(zhì)量分別為mA=l.0kg，mB=4.0kg；兩者之間有一被壓縮的微型彈簧，A與其右側(cè)的豎直墻壁距離l=1.0m，如圖所示。某時(shí)刻，將壓縮的微型彈簧釋放，使A、B瞬間分離，兩物塊獲得的動(dòng)能之和為Ek=10.0J。釋放后，A沿著與墻壁垂直的方向向右運(yùn)動(dòng)。A、B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為u=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A、B運(yùn)動(dòng)過程中所涉及的碰撞均為彈性碰撞且碰撞時(shí)間極短。（1）求彈簧釋放后瞬間A、B速度的大小；（2）物塊A、B中的哪一個(gè)先停止？該物塊剛停止時(shí)A與B之間的距離是多少？（3）A和B都停止后，A與B之間的距離是多少？參考答案：（1）vA=4.0m/s，vB=1.0m/s；（2）A先停止；0.50m；（3）0.91m；分析】首先需要理解彈簧釋放后瞬間的過程內(nèi)A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，再結(jié)合能量關(guān)系求解出A、B各自的速度大??；很容易判定A、B都會(huì)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，并且易知是B先停下，至于A是否已經(jīng)到達(dá)墻處，則需要根據(jù)計(jì)算確定，結(jié)合幾何關(guān)系可算出第二問結(jié)果；再判斷A向左運(yùn)動(dòng)停下來之前是否與B發(fā)生碰撞，也需要通過計(jì)算確定，結(jié)合空間關(guān)系，列式求解即可。【詳解】（1）設(shè)彈簧釋放瞬間A和B的速度大小分別為vA、vB，以向右為正，由動(dòng)量守恒定律和題給條件有0=mAvA-mBvB①②聯(lián)立①②式并代入題給數(shù)據(jù)得vA=4.0m/s，vB=1.0m/s（2）A、B兩物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相等，因而兩者滑動(dòng)時(shí)加速度大小相等，設(shè)為a。假設(shè)A和B發(fā)生碰撞前，已經(jīng)有一個(gè)物塊停止，此物塊應(yīng)為彈簧釋放后速度較小的B。設(shè)從彈簧釋放到B停止所需時(shí)間為t，B向左運(yùn)動(dòng)的路程為sB。，則有④⑤⑥在時(shí)間t內(nèi)，A可能與墻發(fā)生彈性碰撞，碰撞后A將向左運(yùn)動(dòng)，碰撞并不改變A的速度大小，所以無論此碰撞是否發(fā)生，A在時(shí)間t內(nèi)的路程SA都可表示為sA=vAt–⑦聯(lián)立③④⑤⑥⑦式并代入題給數(shù)據(jù)得sA=1.75m，sB=0.25m⑧這表明在時(shí)間t內(nèi)A已與墻壁發(fā)生碰撞，但沒有與B發(fā)生碰撞，此時(shí)A位于出發(fā)點(diǎn)右邊0.25m處。B位于出發(fā)點(diǎn)左邊0.25m處，兩物塊之間的距離s為s=025m+0.25m=0.50m⑨（3）t時(shí)刻后A將繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)，假設(shè)它能與靜止的B碰撞，碰撞時(shí)速度的大小為vA′，由動(dòng)能定理有⑩聯(lián)立③⑧⑩式并代入題給數(shù)據(jù)得

故A與B將發(fā)生碰撞。設(shè)碰撞后A、B的速度分別為vA′′以和vB′′，由動(dòng)量守恒定律與機(jī)械能守恒定律有

聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得

這表明碰撞后A將向右運(yùn)動(dòng)，B繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)。設(shè)碰撞后A向右運(yùn)動(dòng)距離為sA′時(shí)停止，B向左運(yùn)動(dòng)距離為sB′時(shí)停止，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式

由④式及題給數(shù)據(jù)得sA′小于碰撞處到墻壁的距離。由上式可得兩物塊停止后的距離15.（選修3-5）（4分）已知氘核質(zhì)量2.0136u，中子質(zhì)量為1.0087u，核質(zhì)量為3.0150u。A、寫出兩個(gè)氘核聚變成的核反應(yīng)方程___________________________________。B、計(jì)算上述核反應(yīng)中釋放的核能。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）（1u=931.5Mev）C、若兩氘以相等的動(dòng)能0.35MeV作對(duì)心碰撞即可發(fā)生上述核反應(yīng)，且釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，則反應(yīng)中生成的核和中子的動(dòng)能各是多少？（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）參考答案：

答案：a、

b、在核反應(yīng)中質(zhì)量的虧損為Δm=2×2.0136u-1.0087u-3.015u=0.0035u所以釋放的核能為0.0035×931.5Mev=3.26Mev

c、反應(yīng)前總動(dòng)量為0，反應(yīng)后總動(dòng)量仍為0，

所以氦核與中子的動(dòng)量相等。

由EK=P2/2m得

EHe:En=1:3

所以En=3E/4=2.97Mev

EHe=E/4=0.99Mev四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（本題13分）如圖所示，在光滑水平桌面上放有長(zhǎng)木板C，在C上左端和距左端x處各放有小物塊A和B，A、B的體積大小可忽略不計(jì)，A、B與長(zhǎng)木板C間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，A、B、C的質(zhì)量均為m，開始時(shí)，B、C靜止，A以某一初速度v0向右做勻減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)物體B與板C之間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力．求：（1）物體A運(yùn)動(dòng)過程中，物塊B受到的摩擦力．（2）要使物塊A、B相碰，物塊A的初速度v0應(yīng)滿足的條件．參考答案：(1)假設(shè)B受到的為靜摩檫力，大小為f，則應(yīng)滿足f<mg――――1分對(duì)BC整體應(yīng)用牛頓第二定律：――――――――――1分可解得――――――――――――――――――――――1分則B受的摩擦力：――――――――――――――――――1分可解得：原假設(shè)成立.

――――――――――――――1分(2)A在C上滑動(dòng)時(shí)，A向右做勻減速運(yùn)動(dòng)，B和C以相同的加速度向右做勻加速運(yùn)動(dòng)。若A運(yùn)動(dòng)到B所在位置時(shí)，A和B剛好不發(fā)生碰撞，則此時(shí)A、B、C速度相同。設(shè)三者共同速度為，對(duì)A有：―――――――――――――――――①1分――――――――――――――――――②1分對(duì)BC有：―――――――――――――――――――――③1分聯(lián)立①②③可解得：―――――――――――――――――④1分則臨界狀態(tài)位移滿足：－－――――――――――⑤1分聯(lián)立④⑤由上兩式可得:

――――――――――――――1分因此，若A和B能夠發(fā)生碰撞,則A的初速度應(yīng)滿足的條件為:

――1分17.如圖所示，足夠長(zhǎng)的兩光滑導(dǎo)軌水平放置，兩條導(dǎo)軌相距為d，左端MN用阻值不計(jì)的導(dǎo)線相連，金屬棒ab可在導(dǎo)軌上滑動(dòng)，導(dǎo)軌單位長(zhǎng)度的電阻為r0，金屬棒ab的電阻不計(jì)。整個(gè)裝置處于豎直向下的均勻磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增加，B=kt，其中k為常數(shù)。金屬棒ab在水平外力的作用下，以速度v沿導(dǎo)軌向右做勻速運(yùn)動(dòng)，t=O時(shí)，金屬棒ab與MN相距非常近。求：(1)當(dāng)t=to時(shí)，水平外力的大小F；(2)同學(xué)們?cè)谇髏=t0時(shí)刻閉合回路消耗的功率時(shí)，有兩種不同的求法：方法一：P=F·v方法二：BId=F這兩種方法哪一種正確?請(qǐng)你做出判斷，并簡(jiǎn)述理由。參考答案：（1）（2）方法一錯(cuò)，方法二對(duì)；⑨

方法一認(rèn)為閉合回路所消耗的能量全部來自于外力所做的功，而實(shí)際上磁場(chǎng)的變化也對(duì)閉合回路提供能量．方法二算出的I是電路的總電流，求出的是閉合回路消耗的總功率．

解析：：（1）回路中的磁場(chǎng)變化和導(dǎo)體切割磁感線都產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

據(jù)題意，有B=kt，則得=k

回路中產(chǎn)生的總的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

E總＝S+Bdv

①S＝kdvt0

②

I＝

③

聯(lián)立求解得：E總=2kdvt0④

R=2