河南省洛陽(yáng)市旭升中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

河南省洛陽(yáng)市旭升中學(xué)高三物理下學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）如圖，質(zhì)量為MA、MB的A、B兩小球分別連在彈簧兩端，B端用細(xì)線固定在傾角為30°的光滑斜面上，若不計(jì)彈簧質(zhì)量，在線被剪斷瞬間，A、B兩球的加速度分別為（

）A．0和

B．和0C．和0

D．都等于參考答案：A2.為了保障行駛安全，一種新型雙門電動(dòng)公交車安裝了如下控制裝置：只要有一扇門沒(méi)有關(guān)緊，汽車就不能啟動(dòng)。如果規(guī)定：車門關(guān)緊時(shí)為“1”，未關(guān)緊時(shí)為“0”；當(dāng)輸出信號(hào)為“1”時(shí)，汽車可以正常啟動(dòng)行駛，當(dāng)輸出信號(hào)為“0”時(shí)，汽車不能啟動(dòng)。能正確表示該控制裝置工作原理的邏輯門是A．與門

B．或門

C．非門

D．與非門參考答案：A解析：依據(jù)邏輯門電路的特點(diǎn)，只有當(dāng)兩個(gè)車門都關(guān)緊，即都輸入“1”時(shí)，數(shù)出信號(hào)才為“1”，汽車才能啟動(dòng)，A正確。3.現(xiàn)代汽車中有一種先進(jìn)的制動(dòng)裝置，它讓車輪在制動(dòng)時(shí)不是完全剎死滑行，而是仍有一定的滾動(dòng)。其原理如圖4所示，鐵質(zhì)齒輪P與車輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)，右端有一個(gè)繞有線圈的磁體，M是一個(gè)電流檢測(cè)器。當(dāng)車輪帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于尖齒靠近磁體時(shí)被磁化，使磁場(chǎng)增強(qiáng)；尖齒離開(kāi)磁體時(shí)磁場(chǎng)減弱，于是線圈中產(chǎn)生了感應(yīng)電流。將這個(gè)電流放大后去控制制動(dòng)機(jī)構(gòu)，可有效地防止車輪被制動(dòng)抱死。在尖齒a轉(zhuǎn)過(guò)虛線位置的前、后，以下說(shuō)法正確的是A.M中的感應(yīng)電流方向一直向左B.M中的感應(yīng)電流方向一直向右C.M中先有自右向左，后有自左向右的感應(yīng)電流D.M中先有自左向右，后有自右向左的感應(yīng)電流參考答案：D4.(單選)小孩雙手搭著大人的肩一起在水平冰面上以3m／s的速度向右勻速滑行，后面的小孩突然推了一下前面的大人，結(jié)果小孩以2m／s的速度向左滑行，已知小孩的質(zhì)量為30kg，大人的質(zhì)量為60kg，則被推后大人的速度大小變?yōu)開(kāi)__________。A．5.5m／s B．4.5m／s C．3.5m／s D．2.5m／s參考答案：A5.2015年9月20日，我國(guó)成功發(fā)射“一箭20星”，在火箭上升的過(guò)程中分批釋放衛(wèi)星，使衛(wèi)星分別進(jìn)入離地200～600km高的軌道．軌道均視為圓軌道，下列說(shuō)法正確的是（）A.離地近的衛(wèi)星比離地遠(yuǎn)的衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)速率小B.離地近的衛(wèi)星比離地遠(yuǎn)的衛(wèi)星向心加速度小C.上述衛(wèi)星的角速度均大于地球自轉(zhuǎn)的角速度D.同一軌道上的衛(wèi)星受到的萬(wàn)有引力大小一定相同參考答案：C試題分析：根據(jù)可知，，可知離地近的衛(wèi)星比離地遠(yuǎn)的衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)速率大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)可知，，則離地近的衛(wèi)星比離地遠(yuǎn)的衛(wèi)星向心加速度大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；上述衛(wèi)星的周期均小于地球自轉(zhuǎn)的周期，故角速度均大于地球自轉(zhuǎn)的角速度，選項(xiàng)C正確；根據(jù)可知，同一軌道上的衛(wèi)星，由于質(zhì)量不確定，故受到的萬(wàn)有引力大小不確定，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選C.考點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.我國(guó)航天計(jì)劃的下一個(gè)目標(biāo)是登上月球，當(dāng)飛船靠近月球表面的圓形軌道繞行幾圈后登陸月球，飛船上備有以下實(shí)驗(yàn)器材：A．計(jì)時(shí)表一只；B．彈簧測(cè)力計(jì)一把；C．已知質(zhì)量為m的物體一個(gè)；D．天平一只(附砝碼一盒)。已知宇航員在繞行時(shí)及著陸后各做了一次測(cè)量，依據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù)，可求出月球的半徑R

及月球的質(zhì)量M(已知萬(wàn)有引力常量為G)(1)兩次測(cè)量所選用的器材分別為_(kāi)_______、________和________(用選項(xiàng)符號(hào)表示)；(2)兩次測(cè)量的物理量是________和________；(3)試用所給物理量的符號(hào)分別寫(xiě)出月球半徑R和質(zhì)量M的表達(dá)式R＝________，M＝________。參考答案：(1)兩次測(cè)量所選用的器材分別為_(kāi)A__、_B_和_C______(用選項(xiàng)符號(hào)表示)；(2)兩次測(cè)量的物理量是__飛船周期T_和_物體重力F___；(3)R＝FT2/4π2m__，

M＝F3T4/16π4Gm37.一內(nèi)壁光滑的環(huán)形細(xì)圓管，位于豎直平面內(nèi)，環(huán)的半徑為R(比細(xì)管的半徑大得多)，圓管中有兩個(gè)直徑與細(xì)管內(nèi)徑相同的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)).A球的質(zhì)量為m1，B球的質(zhì)量為m2.它們沿環(huán)形圓管順時(shí)針運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度都為v0.設(shè)A球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，B球恰好運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，若要此時(shí)兩球作用于圓管的合力為零，那么m1、m2、R與v0應(yīng)滿足的關(guān)系式是.參考答案：答案：

解析：首先畫(huà)出小球運(yùn)動(dòng)達(dá)到最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的受力圖，如圖所示.A球在圓管最低點(diǎn)必受向上的彈力N1，此時(shí)兩球?qū)A管的合力為零，m2必受圓管向下的彈力N2，且N1＝N2據(jù)牛頓第二定律A球在圓管的最低點(diǎn)有N1－m1g＝m1

①同理B球在最高點(diǎn)有m2g＋N2＝m2

②B球由最高點(diǎn)到最低點(diǎn)機(jī)械能守恒2m2gR＋

③又N1＝N2由①②③式解得v0＝8.科學(xué)思維和科學(xué)方法是我們認(rèn)識(shí)世界的基本手段。在研究和解決問(wèn)題過(guò)程中，不僅需要相應(yīng)的知識(shí)，還要注意運(yùn)用科學(xué)方法。理想實(shí)驗(yàn)有時(shí)更能深刻地反映自然規(guī)律。伽利略設(shè)想了一個(gè)理想實(shí)驗(yàn)，其中有一個(gè)是經(jīng)驗(yàn)事實(shí)，其余是推論。①減小第二個(gè)斜面的傾角，小球在這斜面上仍然要達(dá)到原來(lái)的高度②兩個(gè)對(duì)接的斜面，讓靜止的小球沿一個(gè)斜面滾下，小球?qū)L上另一個(gè)斜面③如果沒(méi)有摩擦，小球?qū)⑸仙皆瓉?lái)釋放時(shí)的高度④繼續(xù)減小第二個(gè)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(yùn)動(dòng)（1）上述理想實(shí)驗(yàn)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(shí)，有的則是理想化的推論，其中

是事實(shí)，

是推論參考答案：_②③①④

，

②

，

③①④

15.某行星和地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的軌道均可視為圓。每過(guò)N年，該行星會(huì)運(yùn)行到日地連線的延長(zhǎng)線上，如圖所示。該行星與地球的公轉(zhuǎn)半徑之比為_(kāi)__________。

參考答案：()10.直角玻璃三棱鏡的截面如圖所示，一條光線從AB面入射，ab為其折射光線，ab與AB面的夾角α=60°．已知這種玻璃的折射率n=，則：①這條光線在AB面上的的入射角為

；②圖中光線ab

（填“能”或“不能”）從AC面折射出去．參考答案：①45°(2分)

②不能11.如圖，在粗糙水平地面上放著一個(gè)截面為四分之一圓弧的柱狀物體A，A的左端緊靠豎直墻，A與豎直墻之間放一光滑圓球B，已知A的圓半徑為球B半徑的3倍，球B所受的重力為G，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。則墻壁對(duì)B的作用力為

，B對(duì)

A的壓力為

。參考答案：G/

2G/

12.某物理興趣小組采用如圖所示的裝置深入研究平拋運(yùn)動(dòng)。質(zhì)量分別為mA和mB的A、B小球處于同一高度，M為A球中心初始時(shí)在水平地面上的垂直投影。用小錘打擊彈性金屬片，使A球沿水平方向飛出，同時(shí)松開(kāi)B球，B球自由下落。A球落到地面N點(diǎn)處，B球落到地面P點(diǎn)處。測(cè)得mA=0.04kg，mB=0.05kg，B球距地面的高度是1.25m，M、N點(diǎn)間的距離為1.500m，則B球落到P點(diǎn)的時(shí)間是_

___s，A球落地時(shí)的動(dòng)能是_

___J。（忽略空氣阻力，g取9.8m/s2）參考答案：

0.5

0.66

13.已知繞中心天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的星體的軌道半徑r，運(yùn)動(dòng)周期為T。

(1)若中心天體的半徑為R，則其平均密度ρ=_______(2)若星體是在中心天體的表面附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則其平均密度的表達(dá)式ρ=_______。參考答案：答案：三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（8分）為確定愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程的正確性，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：用動(dòng)能為MeV的質(zhì)子轟擊靜止的鋰核Li，生成兩個(gè)粒子，測(cè)得兩個(gè)粒子的動(dòng)能之和為MeV。寫(xiě)出該反應(yīng)方程，并通過(guò)計(jì)算說(shuō)明正確。（已知質(zhì)子、粒子、鋰核的質(zhì)量分別取、、）參考答案：核反應(yīng)方程為核反應(yīng)的質(zhì)量虧損，由質(zhì)能方程可得，質(zhì)量虧損相當(dāng)?shù)哪芰縈eV而系統(tǒng)增加的能量MeV，這些能量來(lái)自核反應(yīng)中，在誤差允許的范圍內(nèi)可認(rèn)為相等，所以正確。15.（4分）歷史上第一次利用加速器實(shí)現(xiàn)的核反應(yīng)，是用加速后動(dòng)能為0.5MeV的質(zhì)子H轟擊靜止的X，生成兩個(gè)動(dòng)能均為8.9MeV的He.（1MeV=1.6×-13J）①上述核反應(yīng)方程為_(kāi)__________。②質(zhì)量虧損為_(kāi)______________kg。參考答案：解析：或，?？键c(diǎn)：原子核四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.在中美貿(mào)易戰(zhàn)中，中興的遭遇告訴我們，要重視芯片的自主研發(fā)工作，而芯片的基礎(chǔ)工作在于半導(dǎo)體的工藝。如圖所示，在半導(dǎo)體離子注入工藝中，初速度可忽略的磷離子P+和P3+，經(jīng)電壓為U的電場(chǎng)加速后，垂直進(jìn)入方向垂直紙面向里、寬度為D的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，其中離子P+在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過(guò)θ＝30°后從磁場(chǎng)右邊界射出。已知P+和P3+的質(zhì)量均為m，而電量分別為e和3e（e表示元電荷）。（1）求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。唬?）求P3+在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過(guò)的角度φ。參考答案：（1）（2）60°【詳解】（1）對(duì)離子P+在電場(chǎng)中的加速運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理：，磁場(chǎng)中由洛倫茲力提供向心力：，由幾何關(guān)系可得：r1sinθ＝D聯(lián)立各式解得：勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為：；（2）對(duì)離子P3+在電場(chǎng)中的加速運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理：，在磁場(chǎng)中，洛倫茲力提供向心力：由幾何關(guān)系可得：r2sinφ＝D，聯(lián)立以上各式解得：P3+在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過(guò)角度φ＝60°；17.小車上有一個(gè)固定支架，支架上用長(zhǎng)為的絕緣細(xì)線懸掛質(zhì)量為m、電量為q的小球，處于水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。小車在距離矮墻x處，向著矮墻從靜止開(kāi)始做加速度a勻加速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，細(xì)線剛好豎直，如圖所示。當(dāng)小車碰到矮墻時(shí)，立即停止運(yùn)動(dòng)，且電場(chǎng)立刻消失。已知細(xì)線最大承受拉力為7mg。（1）求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度；（2）若小球能通過(guò)最高點(diǎn)，寫(xiě)出最高點(diǎn)時(shí)細(xì)線的拉力與x的關(guān)系式；（3）若要使細(xì)線不斷裂也不松弛，確定x的取值范圍。參考答案：

（1）以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，由于小車向左加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，細(xì)線豎直，所以電場(chǎng)力為合外力，設(shè)勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)為E，據(jù)牛頓第二定律得：所以；（2）設(shè)小車與墻碰撞時(shí)車的速度為v，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：當(dāng)小車靜止后，小球由于慣性，小球以繩長(zhǎng)為半徑，做圓周運(yùn)動(dòng)，且運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒．設(shè)小球在最高點(diǎn)時(shí)繩子的拉力為F，速率為v1，在最高點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律得：小球由最低點(diǎn)到最高點(diǎn)，由機(jī)械能守恒得：解得：；（3）由題境知，細(xì)線最大承受拉力為7mg所以x的最大值為：當(dāng)T=0時(shí)，小球恰好能到達(dá)最高點(diǎn)，保證繩子不松弛所以x的最小值為：所以要使細(xì)線不斷裂也不松弛。18.（16分）如圖所示，間距為L(zhǎng)的兩根長(zhǎng)直平行導(dǎo)軌M、N所在平面與水平面夾角為θ，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直軌道平面。橫跨的導(dǎo)體棒cd因?yàn)槟Σ炼幱陟o止?fàn)顟B(tài)，其質(zhì)量為M。另一根導(dǎo)體棒ab質(zhì)量為m，由靜止開(kāi)始沿軌道無(wú)摩擦由上方滑下，當(dāng)沿軌道下滑距離為S時(shí)，達(dá)到最大速度。在ab下滑過(guò)程中，cd棒始終保持靜止。兩棒電阻均為R，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。求：

（1）當(dāng)ab棒達(dá)到最大速度后，cd棒受到的摩擦力；

（2）從ab棒開(kāi)始下滑到達(dá)到最大速度的過(guò)程中，ab與cd棒上產(chǎn)生的總熱量。

參考答案：解析：（1）設(shè)ab最大速度為，對(duì)ab棒，由平衡條件，有

①----------------------------------------------------（3分）

而最大感應(yīng)電流

②----------------------------