河北省張家口市蔚縣西合營中學(xué)高三物理期末試題含解析

河北省張家口市蔚縣西合營中學(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.某人通過以下步驟測出了從一定高度落下的排球?qū)Φ孛娴淖畲鬀_擊力：（1）將一張白紙鋪在水平地面上，把排球在水里弄濕，然后讓排球從規(guī)定的高度自由落下，并在白紙上留下球的水印。（2）再將印有水印的白紙鋪在臺秤上，將球放在紙上的水印中心，緩慢地向下壓球，使排球與紙接觸部分逐漸發(fā)生形變直至剛好遮住水印，記下此時臺秤的示數(shù)，即為沖擊力最大值。下列物理學(xué)習(xí)或研究中用到的方法與該同學(xué)的方法相同的是A.研究加速度與合力、質(zhì)量的關(guān)系

B.建立“點電荷”的概念C.建立“瞬時速度”的概念

D.建立“合力與分力”的概念參考答案：D2.（單選）最早測定元電荷電荷量的物理學(xué)家是

（A）奧斯特

（B）安培

（C）庫侖

（D）密立根參考答案：D3.（單選）圖示為A、B兩車從同一地點向同一方向運(yùn)動的v-t圖象．則從0時刻起到兩車相遇所需時間為 A．6s

B．6s C． D．

參考答案：C4.（多選題）如圖甲所示，一可視為質(zhì)點的物塊靜止在傾角θ=37°的粗糙固定斜面的頂端，現(xiàn)對物塊施加一個沿斜面向下的推力F，力F的大小隨時間t的變化情況如圖乙所示，物塊的速率v隨時間t的變化規(guī)律如圖丙所示，4s末物塊恰好運(yùn)動到斜面底端，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2．下列說法正確的是（）A．斜面的長度為1.6mB．物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.8C．物塊的質(zhì)量為0.5kgD．0～4s時間內(nèi)，力的最大功率為0.32W參考答案：AB【考點】牛頓第二定律；力的合成與分解的運(yùn)用．【分析】由v﹣t圖象的面積求出物塊在0﹣4s內(nèi)的位移大小，即等于斜面的長度．由F﹣t圖象求出力的大小，由v﹣t圖象判斷物體的運(yùn)動狀態(tài)，應(yīng)用牛頓第二定律、平衡條件與滑動摩擦力公式求出物塊的質(zhì)量與動摩擦因數(shù)；由功率公式P=Fv可以求出力F做功的最大功率．【解答】解：A、斜面的長度等于0﹣4s內(nèi)v﹣t圖象與時間軸所圍的面積大小，為x=m=1.6m，故A正確；BC、由速度圖象知，在1～3s時間內(nèi)，物塊做勻加速直線運(yùn)動，由牛頓第二定律得：0.8+mgsinθ﹣μmgcosθ=ma，由v﹣t圖象可知，加速度：a===0.4m/s2．在3～4s時間內(nèi)，物塊做勻速直線運(yùn)動，由平衡條件得：μmgcosθ﹣mgsinθ=F=0.4N聯(lián)立解得：μ=0.8，m=1kg，故B正確，C錯誤；D、0～4s內(nèi)，物體在t=3s時力F的功率最大，最大功率為P=Fv=0.8×0.8W=0.64W，故D錯誤；故選：AB5.近地人造衛(wèi)星1和2繞地球做勻速圓周運(yùn)動的周期分別為T1和,設(shè)在衛(wèi)星1、衛(wèi)星2各自所在的高度上的重力加速度大小分別為、，則A．

B．D．

D．參考答案：B解析：衛(wèi)星繞天體作勻速圓周運(yùn)動由萬有引力提供向心力有＝mR,可得＝K為常數(shù)，由重力等于萬有引力＝mg，聯(lián)立解得g＝，則g與成反比。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一探月衛(wèi)星在地月轉(zhuǎn)移軌道上運(yùn)行，某一時刻正好處于地心和月心的連線上，衛(wèi)星在此處所受地球引力與月球引力之比為4∶1。已知地球與月球的質(zhì)量之比約為81∶1，則該處到地心與到月心的距離之比約為

。參考答案：答案：9:2解析：由萬有引力定律，衛(wèi)星受到地球和月球的萬有引力分別為F地=G，F(xiàn)月=G，代入題目給定的數(shù)據(jù)可得R地:R月=9:2。7.有一半徑為r1，電阻為R，密度為ρ的均勻圓環(huán)落入磁感應(yīng)強(qiáng)度B的徑向磁場中，圓環(huán)截面的半徑為r2（r2?r1）。如圖所示，當(dāng)圓環(huán)在加速下落到某一時刻時的速度為v，則此時圓環(huán)的加速度a＝________，如果徑向磁場足夠長，則圓環(huán)的最大速度vm＝a＝g－，vm＝2012學(xué)年普陀模擬25_________。參考答案：．a(chǎn)＝g－，vm＝8.2011年11月3日，中國自行研制的神舟八號飛船與天宮一號目標(biāo)飛行器在距地球343km的軌道實現(xiàn)自動對接。神舟八號飛船離地面346.9km處圓軌道速度

（選填“大于”或“小于”）離地面200km處圓軌道速度；假設(shè)神舟八號在近圓軌道做勻速圓周運(yùn)動時，離地高度為H，地球表面重力加速度為g，地球半徑為R，則神舟八號的運(yùn)行速度為

。參考答案：小于，9.氦原子被電離出一個核外電子,形成類氫結(jié)構(gòu)的氦離子,已知基態(tài)的一價氦離子能量為E1=-54.4eV,能級圖如圖所示,則一價氦離子第α能級En=_________eV;一個靜止的處于基態(tài)的一價氦離子被運(yùn)動的電子碰撞后又失去了一個電子,則運(yùn)動電子的動能一定大于__________eV.參考答案：10.為了探究木塊A和B之間的動摩擦因數(shù)，某同學(xué)設(shè)計了一個實驗，圖甲為實驗裝置示意圖，該同學(xué)在實驗中的主要操作有：A．用彈簧秤測出木塊A的重力為G＝6.00N

B．用彈簧秤測出木板B的重力為G′＝9.25NC．按圖甲所示安裝器材，安裝過程中用手按住木塊和木板

D．松開按住木塊和木板的手讓其運(yùn)動，并即刻讀出彈簧秤的示數(shù)(1)該同學(xué)的上述操作中有一個步驟是多余的，有一個步驟存在錯誤，多余的步驟是__▲__，存在錯誤的步驟是__▲__。(填步驟序號)(2)在聽取意見后，該同學(xué)按正確方法操作，讀數(shù)時彈簧秤的指針位置如圖乙所示，其示數(shù)為__▲__N，根據(jù)該同學(xué)的測量數(shù)據(jù)，可得到A和B之間的動摩擦因數(shù)為__▲__。參考答案：1）B

D

(2)2.10

0.3511.某次光電效應(yīng)實驗中，測得某金屬的入射光的頻率n和反向遏制電壓Uc的值如下表所示。（已知電子的電量為e=1.6×10-19C）

根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，作出了Uc-n圖像，如圖所示，則根據(jù)圖像求出：

①這種金屬的截止頻率為

Hz；（保留三位有效數(shù)字）

②普朗克常量

Js。（保留兩位有效數(shù)字）參考答案：

①由圖像讀得：；②由圖線斜率，解得：12.A、B兩物體在光滑水平地面上沿一直線相向而行，A質(zhì)量為5kg，速度大小為10m/s，B質(zhì)量為2kg，速度大小為5m/s，它們的總動量大小為_________kgm/s；兩者相碰后，A沿原方向運(yùn)動，速度大小為4m/s，則B的速度大小為_________m/s。

參考答案：．40；1013.如圖所示，導(dǎo)熱的氣缸開口向下，缸內(nèi)活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，活塞可自由滑動且不漏氣，活塞下掛一個砂桶，砂桶裝滿砂子時，活塞恰好靜止，現(xiàn)將砂桶底部鉆一個小洞，讓細(xì)砂慢慢漏出。氣缸外部溫度恒定不變，則缸內(nèi)的氣體壓強(qiáng)

，內(nèi)能

。（選填“增大”、“減小”、“不變”）參考答案：增大

不變?nèi)⒑喆痤}：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（11分）簡述光的全反射現(xiàn)象及臨界角的定義，并導(dǎo)出折射率為的玻璃對真空的臨界角公式。參考答案：解析：光線從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時，折射角大于入射角，若入射角增大到某一角度C，使折射角達(dá)到，折射光就消失。入射角大于C時只有反射光，這種現(xiàn)象稱為全反射，相應(yīng)的入射角C叫做臨界角。

光線由折射率為的玻璃到真空，折射定律為：

①

其中分別為入射角和折射角。當(dāng)入射角等于臨界角C時，折射角等于，代入①式得

②15.聲波在空氣中的傳播速度為340m/s，在鋼鐵中的傳播速度為4900m/s。一平直橋由鋼鐵制成，某同學(xué)用錘子敲擊一鐵橋的一端而發(fā)出聲音，分別經(jīng)空氣和橋傳到另一端的時間之差為1.00s。橋的長度為_______m，若該波在空氣中的波長為λ，則它在鋼鐵中波長為λ的_______倍。參考答案：

(1).365

(2).試題分析：可以假設(shè)橋的長度，分別算出運(yùn)動時間，結(jié)合題中的1s求橋長，在不同介質(zhì)中傳播時波的頻率不會變化。點睛：本題考查了波的傳播的問題，知道不同介質(zhì)中波的傳播速度不同，當(dāng)傳播是的頻率不會發(fā)生變化。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在同一豎直平面內(nèi)兩正對著的半徑為R的相同半圓光滑軌道，相隔一定的距離x,虛線沿豎直方向，一質(zhì)量為的小球能在其間運(yùn)動。今在最低點B與最高點A各放一個壓力傳感器，測試小球?qū)壍赖膲毫?，并通過計算機(jī)顯示出來。當(dāng)軌道距離不同時，測得兩點壓力差△FN與距離x的圖像如右圖所示。（不計空氣阻力，g取10m/s）（1）當(dāng)x=R時，為使小球不脫離軌道運(yùn)動，求小球在B點的最小速度（用物理量的符號表示）（2）試寫出A、B兩點的壓力差△FN與x的函數(shù)關(guān)系。（用m、R、g表示）（3）根據(jù)圖象，求小球的質(zhì)量和軌道半徑。

參考答案：(1)小球恰能在A點沿軌道運(yùn)動時:

(2分)A到B過程由機(jī)械能守恒:

(2分)

得:

(2分)(2)在點:

(2分)在點:

(2分)小球從A到B機(jī)械能守恒:

(2分)兩點的壓力差:

(2分)(3)由圖象知:

截距:

(2分)斜率:

(2分)

17.一輕質(zhì)細(xì)繩一端系一質(zhì)量為的小球A，另一端掛在光滑水平軸O上，O到小球的距離為L=0.1m，小球跟水平面接觸，但無相互作用，在球的兩側(cè)等距離處分別固定一個光滑的斜面和一個擋板，如圖所示，水平距離s為2m，動摩擦因數(shù)為0.25．現(xiàn)有一小滑塊B，質(zhì)量也為m，從斜面上滑下，與小球碰撞時交換速度，與擋板碰撞不損失機(jī)械能．若不計空氣阻力，并將滑塊和小球都視為質(zhì)點，g取10m/s2，試問：（1）若滑塊B從斜面某一高度h處滑下與小球第一次碰撞后，使小球恰好在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，求此高度h.（2）若滑塊B從h=5m處滑下，求滑塊B與小球第一次碰后瞬間繩子對小球的拉力．（3）若滑塊B從h=5m處下滑與小球碰撞后，小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，求小球做完整圓周運(yùn)動的次數(shù)n．參考答案：（1）小球剛能完成一次完整的圓周運(yùn)動，它到最高點的速度為v0，在最高點，僅有重力充當(dāng)向心力，則有

（2分）

①

在小球從h處運(yùn)動到最高點的過程中，機(jī)械能守恒，則有

（3分）

②

解上式有h=0．5m

（2分）（2）若滑塊從=5m處下滑到將要與小球碰撞時速度為，則有

③

（3分）

滑塊與小球碰后的瞬間，同理滑塊靜止，小球以的速度開始作圓周運(yùn)動，繩的拉力T和重力的合力充當(dāng)向心力，則有

（2分）

④

解④式得T=48N

（2分）（3）滑塊和小球第一次碰撞后，每在平面上經(jīng)s路程后再次碰撞，則

（4分）

解得，n=10次

（18.為了研究魚所受水的阻力與其形狀的關(guān)系，小明同學(xué)用石蠟做成兩條質(zhì)量均為m、形狀不同的“A魚”