河南省許昌市禹州褚河高級中學(xué)高三物理期末試卷含解析

河南省許昌市禹州褚河高級中學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.一斜面固定在水平面上，在斜面頂端有一長木板，木板與斜面之間的動摩擦因數(shù)為μ，木板上固定一輕質(zhì)彈簧測力計，彈簧測力計下面固定一個光滑的小球如圖所示，木板固定時，彈簧測力計示數(shù)為F1，由靜止釋放后木板沿斜面下滑，穩(wěn)定時彈簧測力計的示數(shù)為F2，斜面的高為h，底邊長為d，則下列說法正確的是A．穩(wěn)定后彈簧一定處于壓縮狀態(tài)

B．穩(wěn)定后彈簧仍處于拉伸狀態(tài)C

D．參考答案：BC【解

析】平衡時對小球分析，運動后穩(wěn)定時整體分析，根據(jù)牛頓第二定律獨立性，彈簧處于拉伸狀態(tài)，對小球有，而，計算可得C正確。

2.如圖所示，A、B兩個異種電荷的等質(zhì)量小球，分別被兩根絕緣細繩系在木盒內(nèi)的同一豎直線上。靜止時，木盒對地面的壓力為FN，細繩對A的拉力為F1，細繩對B的拉力為F2，若將系B的細繩和系A(chǔ)的細繩同時斷開，則兩細繩剛斷開時（

）（A）木盒對地面的壓力增大（B）木盒對地面的壓力減小（C）木盒對地面的壓力為FN＋F2－F1（D）木盒對地面的壓力為FN＋F1－F2參考答案：BC3.一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1，原線圈輸入電壓的變化規(guī)律如圖6－1－21甲所示，副線圈所接電路如圖乙所示，P為滑動變阻器的觸頭．下列說法正確的是()甲

乙A．副線圈輸出電壓的頻率為50HzB．副線圈輸出電壓的有效值為31VC．P向右移動時，原、副線圈的電流比減小D．P向右移動時，變壓器的輸出功率增加參考答案：AD4.據(jù)報道，天文學(xué)家近日發(fā)現(xiàn)了一顆距地球40光年的“超級地球”，命名為“55Cancrie”。該行星繞母星(中心天體)運行的周期約為地球繞太陽運行周期的，母星的體積約為太陽的60倍。假設(shè)母星與太陽密度相同，“55Cancrie”與地球均做勻速圓周運動，則“55Cancrie”與地球的

A.軌道半徑之比約為

B.軌道半徑之比約為C．向心加速度之比約為

D．向心加速度之比約為參考答案：B5.一只矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動，穿過線圈的磁通量隨時間變化的圖象如圖5-41所示，則下列說法中正確的是（

）A．t=0時刻線圈平面與中性面垂直B．t=0.01秒時刻，Ф的變化率最大C．t=0.02秒時刻，交流電動勢達到最大D．該線圈相應(yīng)的交流電動勢圖象如圖5-42圖所示參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.氫原子的能級圖如圖所示，一群處于n=4能級的氫原子向較低能級躍遷,能產(chǎn)生

▲

種不同頻率的光子，其中頻率最大的光子是從n=4的能級向n=

▲

的能級躍遷所產(chǎn)生的。參考答案：617.某同學(xué)用如圖甲所示的裝置測定重力加速度。（1）打出的紙帶如圖乙所示，實驗時紙帶的

端通過夾子和重物相連接。（填“a”或“b”）（2）紙帶上1至9各點為計數(shù)點，由紙帶所示數(shù)據(jù)可算出實驗時的重力加速度為

m/s2

（3）當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葦?shù)值為9.8m/s2，請列出測量值與當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹涤胁町惖囊粋€原因

。參考答案：8.湖面上一列水波使漂浮在水面上的小樹葉在3.0s內(nèi)完成了6次全振動．當(dāng)該小樹葉開始第10次振動時，沿此傳播方向與該小樹葉相距1.8m、浮在水面的另一小樹葉剛好開始振動，根據(jù)上述信息可求得水波的波長

，水波的傳播速度大小為

．參考答案：0.20m；0.40m/s【考點】波長、頻率和波速的關(guān)系；橫波的圖象．【分析】小樹葉在3.0s內(nèi)全振動了6次，求出樹葉振動一次的時間即樹葉振動的周期，等于此水波的周期．由題意當(dāng)某小樹葉開始第10次振動時，沿水波的傳播方向與該小樹葉相距1.8m經(jīng)歷的時間為9個周期，求出傳播時間，得到波速．若振動的頻率變大，波速不變，波傳播的時間不變．【解答】解：據(jù)題，小樹葉在3.0s內(nèi)全振動了6次，則此水波的周期為T=s=0.5s，由題意當(dāng)某小樹葉開始第10次振動時，沿水波的傳播方向與該小樹葉相距1.8m、經(jīng)歷的時間為9個周期，即為t=4.5s，波速為v=，波長為λ=vT=0.4×0.5m=0.20m．故答案為：0.20m；0.40m/s9.自行車轉(zhuǎn)彎可近似成自行車繞某個定點O（圖中未畫出）做圓周運動，如圖所示為自行車轉(zhuǎn)彎的俯視圖，自行車前后輪接觸地面的位置A、B相距L，虛線表示兩點轉(zhuǎn)彎的軌跡，OB距離。則前輪與車身夾角θ=

；B點速度大小v1=2m/s。則A點的速度v2=______m/s。參考答案：30o；2.3110.（單選）氣體內(nèi)能是所有氣體分子熱運動動能和勢能的總和，其大小與氣體的狀態(tài)有關(guān)，分子熱運動的平均動能與分子間勢能分別取決于氣體的()A.溫度與體積

B．體積和壓強

C.溫度和壓強

D．壓強和溫度參考答案：A11.某同學(xué)用電源頻率為50Hz的電磁打點計時器（含復(fù)寫紙）做“探究質(zhì)量一定時，加速度與合力的關(guān)系”實驗。①在不掛配重，平衡摩擦力過程中，打點計時器打出的一條紙帶如圖（乙）所示，紙帶A端與小車相連。要使小車做勻速直線運動，墊木應(yīng)向____移動。②打點計時器打A、C兩點過程中，小車通過的距離為____cm。③打B點時小車的速度是__________m/s④打AC兩點過程中，小車的平均加速度大小為____m/s2。（保留小數(shù)點后兩位數(shù)字）參考答案：.①左

②16.20

③0.41

④0.5012.氣墊導(dǎo)軌可以在導(dǎo)軌和滑塊之間形成一薄層空氣膜，使滑塊和導(dǎo)軌間的摩擦幾乎為零，如圖所示，讓滑塊從氣墊導(dǎo)軌是某一高度下滑，滑塊上的遮光片的寬度為s，當(dāng)遮光片通過電門時與光電門相連的數(shù)字毫秒器顯示遮光時間為t，則庶光片通過光電門的平均速度為v= （1）關(guān)于這個平均速度，有如下討論： A．這個平均速度不能作為實驗中遮光片通過光電門時滑塊的瞬時速度 B．理論上，遮光片寬度越窄，遮光片通過光電門的平均越接近瞬時速度 C．實驗中所選遮光片并非越窄越好，還應(yīng)考慮測量時間的精確度，遮光片太窄，時間測量精度就會降低，所測瞬時速度反而不準確 D．實驗中，所選遮光片越寬越好，這樣時間的測量較準，得到的瞬時速度將比較準確，這些討論中，正確的是：

； （2）利用這一裝置可驗證機械能守桓定律?；瑝K和遮光片總質(zhì)量記為M（kg），若測出氣墊導(dǎo)軌總長L0、遮光片的寬度s，氣墊導(dǎo)軌兩端到桌面的高度差h、滑塊從由靜止釋放到經(jīng)過光時門時下滑的距離L和遮光時間t，這一過程中：滑塊減少的重力勢能的表達式為：

，滑塊獲得的動能表達式為：

；參考答案：（1）BC

（2）

知道光電門測量滑塊瞬時速度的原理，能根據(jù)已知的運動學(xué)公式求出速度進而計算物體的動能是解決本題的關(guān)鍵。13.科學(xué)思維和科學(xué)方法是我們認識世界的基本手段。在研究和解決問題過程中，不僅需要相應(yīng)的知識，還要注意運用科學(xué)方法。理想實驗有時更能深刻地反映自然規(guī)律。伽利略設(shè)想了一個理想實驗，其中有一個是經(jīng)驗事實，其余是推論。①減小第二個斜面的傾角，小球在這斜面上仍然要達到原來的高度②兩個對接的斜面，讓靜止的小球沿一個斜面滾下，小球?qū)L上另一個斜面③如果沒有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫艜r的高度④繼續(xù)減小第二個斜面的傾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面作持續(xù)的勻速運動（1）上述理想實驗的設(shè)想步驟按照正確的順序排列應(yīng)為

（2）在上述的設(shè)想步驟中，有的屬于可靠的事實，有的則是理想化的推論，其中

是事實，

是推論參考答案：_②③①④

，

②

，

③①④

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（9分）我國登月的“嫦娥計劃”已經(jīng)啟動，2007年10月24日，我國自行研制的探月衛(wèi)星“嫦娥一號”探測器成功發(fā)射。相比較美國宇航員已經(jīng)多次登陸月球。而言，中國航天還有很多艱難的路要走。若一位物理學(xué)家通過電視機觀看宇航員登月球的情況，他發(fā)現(xiàn)在發(fā)射到月球上的一個儀器艙旁邊懸掛著一個重物在那里擺動,懸掛重物的繩長跟宇航員的身高相仿,這位物理學(xué)家看了看自己的手表，測了一下時間，于是他估測出月球表面上的自由落體加速度。請?zhí)骄恳幌?他是怎樣估測的?參考答案：據(jù)宇航員的身高估測出擺長；測出時間，數(shù)出擺動次數(shù)，算得擺動周期；據(jù)公式,求得月球的重力加速度。解析：據(jù)單擺周期公式,只要測出單擺擺長和擺動周期,即可測出月球表面上的自由落體加速度．據(jù)宇航員的身高估測出擺長；測出時間，數(shù)出擺動次數(shù)，算得擺動周期；據(jù)公式求得月球的重力加速度。(9分)

15.（4分）如圖所示，光滑水平面軌道上有三個木塊，A、B、C，質(zhì)量分別為mB=mc=2m,mA=m，A、B用細繩連接，中間有一壓縮的彈簧(彈簧與滑塊不栓接)。開始時A、B以共同速度v0運動，C靜止。某時刻細繩突然斷開，A、B被彈開，然后B又與C發(fā)生碰撞并粘在一起，最終三滑塊速度恰好相同。求B與C碰撞前B的速度。參考答案：解析：設(shè)共同速度為v，球A和B分開后，B的速度為,由動量守恒定律有,,聯(lián)立這兩式得B和C碰撞前B的速度為?？键c：動量守恒定律四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，右邊傳送帶長L=15m、逆時針轉(zhuǎn)動速度為v0=16m/s，左邊是光滑豎直半圓軌道（半徑R=0.8m），中間是光滑的水平面AB（足夠長）．用輕質(zhì)細線連接甲、乙兩物體，中間為一壓縮的輕質(zhì)彈簧，彈簧與甲、乙兩物體不拴連．甲的質(zhì)量為m1=3kg，乙的質(zhì)量為m2=1kg，甲、乙均靜止在光滑的水平面上．現(xiàn)固定甲物體，燒斷細線，乙物體離開彈簧后在傳送帶上滑行的最遠距離為Sm=12m．傳送帶與乙物體間動摩擦因數(shù)為0.6，重力加速度g取10m/s2，甲、乙兩物體可看作質(zhì)點．（細線燒斷后，可認為彈簧勢能全部轉(zhuǎn)化為物體的動能）（1）若固定乙物體，燒斷細線，甲物體離開彈簧后進入半圓軌道，求通過D點時軌道對甲物體的壓力大??；（2）若甲、乙兩物體均不固定，燒斷細線以后，問甲物體和乙物體能否再次在AB面上發(fā)生水平碰撞？若碰撞，求再次碰撞前瞬間甲、乙兩物體的速度；若不會碰撞，說明原因．參考答案：解：（1）固定甲物體，燒斷細線，根據(jù)能量守恒定律得，彈簧的彈性勢能為：Ep=μm2gSm=0.6×1×10×12J=72J若固定乙物體，燒斷細線，甲離開彈簧以后，由機械能守恒定律得：Ep=m1g?2R+過D點時，根據(jù)牛頓第二定律得：m1g+N=m1解得：N=m1g=30N（2）甲、乙分離分離過程中，動量守恒，選向左方向為正，根據(jù)動量守恒得：m1v1﹣m2v2=0甲、乙及彈簧系統(tǒng)的能量守恒，則得：Ep=m1v12+m2v22．得：v1=2m/s，v2=6m/s之后甲沿軌道上滑，設(shè)上滑最高點高度為h，則有：m1v12=m1gh得：h=0.6m＜0.8m則甲上滑不到等圓心位置就會返回，返回AB面上速度仍然是：v1=2m/s乙滑上傳送帶，因v2=6m/s＞10m/s則乙先向右做勻減速運動，后向左勻加速．由對稱性可知返回AB面上速度為傳送帶速度10m/，所以甲和乙能再次在AB面上水平碰撞，再次碰撞時甲乙的速度大小分別是：v1=2m/s，v2=6m/s答：（1）通過D點時軌道對甲物體的壓力大小是30N．（2）甲和乙能再次在AB面上水平碰撞，再次碰撞時甲乙的速度大小分別是2m/s和6m/s．【考點】動量守恒定律；機械能守恒定律．【分析】（1）固定甲物體，燒斷細線，根據(jù)能量守恒定律求出彈簧的彈性勢能．固定乙物體，燒斷細線，根據(jù)能量守恒定律求出甲通過D點時的速度，甲過D點時，合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律列出等式求解．（2）甲、乙分離根據(jù)動量守恒和能量守恒列出等式求出分離時的速度，再根據(jù)牛頓第二定律和運動學(xué)公式求解．17.如圖所示，在平面直角坐標系xOy中的第一象限內(nèi)存在磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直于坐標平面向里的有界矩形勻強磁場區(qū)域圖中未畫出；在第二象限內(nèi)存在沿x軸負方向的勻強電場。一粒子源固定在x軸上坐標為的A點。粒子源沿y軸正方向釋放出速度大小為的電子，電子通過y軸上的C點時速度方向與y軸正方向成角，電子經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)后恰好垂直通過第一象限內(nèi)與x軸正方向成角的射線OM已知電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，不考慮粒子的重力和粒子之間的相互作用。求：勻強電場的電場強度E的大??；電子在電場和磁場中運動的總時間t矩形磁場區(qū)域的最小面積。參考答案：(1)；(2)；(3)【詳解】電子從A到C的過程中，由動能定理得：聯(lián)立解得：電子在電場中做類平拋運動，沿電場方向有：其中由數(shù)學(xué)知識知電子在磁場中的速度偏向角等于圓心角：電子在磁場中的運動時間：其中電子在電場和磁場中運動的總時間聯(lián)立解得：電子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，則有

最小矩形區(qū)域如圖所示，由數(shù)學(xué)知識得：

最小矩形區(qū)域面積：聯(lián)立解得：18.2010年11月15日下午,上海市膠州路余姚路附近一教師公寓突發(fā)火災(zāi),一架警用直升機隨即趕往現(xiàn)場勘查火情.假如直升機能對被困人員進行救援,武警隊員從懸停在空中離被困人員95m高的直升機上沿繩滑落進行救人,某武警隊員和他攜帶的設(shè)備質(zhì)量共為70kg,設(shè)武警隊員用特制的手套輕握繩子時可獲得210N的摩擦阻力,緊握繩子時可獲得910N的摩擦阻力,滑落過程中武警隊員至少輕握繩子才能確保安全.試求（重力加速度g=10m/s2）：