廣西壯族自治區(qū)河池市同德中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

廣西壯族自治區(qū)河池市同德中學(xué)高三物理上學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.在平直公路上行駛的汽車內(nèi)，一乘客以自己的車為參考系向車外觀察，他看到的下列現(xiàn)象中肯定不可能的是（

）A．與汽車同向行駛的自行車，車輪轉(zhuǎn)動正常，但自行車卻向后退B．公路兩旁的樹因為扎在地里，所以是不動的C．有一輛汽車總在自己的車前不動D．路旁的房屋在運動參考答案：B略2.氣象衛(wèi)星是用來拍攝云層照片、觀測氣象資料和測量氣象數(shù)據(jù)的．我國先后自行成功研制和發(fā)射了“風(fēng)云一號”和“風(fēng)云二號”兩顆氣象衛(wèi)星．“風(fēng)云一號”衛(wèi)星軌道與赤道平面垂直并且通過兩極，每12小時繞地球一周，稱為“極地圓軌道”．“風(fēng)云二號”氣象衛(wèi)星的軌道是在赤道平面內(nèi)的“地球同步軌道”，則“風(fēng)云一號”衛(wèi)星比“風(fēng)云二號”衛(wèi)星（）A．軌道半徑小 B．線速度小 C．角速度小 D．向心加速度小參考答案：A【考點】人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系．【分析】風(fēng)云二號衛(wèi)星為地球同步軌道衛(wèi)星，故周期為24h，“風(fēng)云一號”衛(wèi)星是極地衛(wèi)星，周期為12h，根據(jù)G=m得到周期與半徑的關(guān)系式，由此可知周期越大，軌道半徑越大，衛(wèi)星離地面越高．衛(wèi)星運行時萬有引力提供向心力，可根據(jù)牛頓第二定律得到軌道半徑、向心加速度以及線速度的大小關(guān)系，根據(jù)這個關(guān)系再討論即可．【解答】解：A、風(fēng)云二號衛(wèi)星為地球同步軌道衛(wèi)星，周期為24h，“風(fēng)云一號”衛(wèi)星是極地衛(wèi)星，周期為12h，根據(jù)G=m得到T=2，則得知，“風(fēng)云一號”的軌道半徑較?。蔄正確；B、據(jù)G=m得，v=，即軌道半徑越大，線速度越小，“風(fēng)云一號”衛(wèi)星比“風(fēng)云二號”衛(wèi)星軌道高度小，所以線速度大，故B錯誤．C、據(jù)G=mω2r得，ω=，即軌道半徑越大，角速度越小，“風(fēng)云一號”衛(wèi)星比“風(fēng)云二號”衛(wèi)星軌道高度小，所以角速度大．故C錯誤；D、由萬有引力提供向心加速度G=ma，得a=，即軌道半徑越大，向心加速度越小，“風(fēng)云一號”衛(wèi)星比“風(fēng)云二號”衛(wèi)星軌道高度小，向心加速度大，故D錯誤．故選：A3.下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過程的說法中正確的是

A．所有能量守恒的過程都能自發(fā)地進行B．摩擦生熱的過程是不可逆過程C．空調(diào)機既能致熱又能致冷，說明熱傳遞不存在方向性

D．能的轉(zhuǎn)化過程符合能量守恒定律，因此不會發(fā)生能源危機參考答案：B4.如圖所示，在傾角為θ的粗糙斜面上，一個質(zhì)量為m的物體被水平力F推著靜止于斜面上，物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ，且μ＜tanθ，求力F的取值范圍．參考答案：解：因為μ<tanθ，所以當(dāng)F=0時，物體不能靜止.若物體在力F的作用下剛好不下滑，則物體受沿斜面向上的最大靜摩擦力，且此時F最小，對物體受力分析，如圖甲所示，由平衡條件：mgsinθ=Fcosθ+f

①N=mgcosθ+Fsinθ

②

F=μN

③由①②③得Fmin=若物體在力F的作用下剛好不上滑，則物體受沿斜面向下的最大靜摩擦力，且此時F最大，對物體受力分析，如圖乙所示，由平衡條件：mgsinθ+f=Fcosθ

①

N=mgcosθ+Fsinθ

②

F=μN

③由①②③得Fmax=

故：5.如圖所示，質(zhì)量為0.8kg的物體靜止在傾角為30°的斜面上，若用平行于斜面、沿水平方向大小等于3N的力推物塊，物塊仍保持靜止，則物塊所受到的摩擦力大小等于（g取1m/s2）（）A．5N B．4N C．3N D．3N參考答案：A解：對滑塊受力分析，受推力F、重力G、支持力N和靜摩擦力f，將重力按照作用效果分解為沿斜面向下的分力F′=Mgsinθ=4N和垂直斜面向下的分力Mgcosθ=4N；在與斜面平行的平面內(nèi)，如圖，有f==N=5N故選：A．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，豎直平面內(nèi)有兩個水平固定的等量同種正點電荷，AOB在兩電荷連線的中垂線上，O為兩電荷連線中點，AO＝OB＝L，一質(zhì)量為m、電荷量為q的負(fù)點電荷若由靜止從A點釋放則向上最遠運動至O點?，F(xiàn)若以某一初速度向上通過A點，則向上最遠運動至B點，重力加速度為g。該負(fù)電荷A點運動到B點的過程中電勢能的變化情況是

；經(jīng)過O點時速度大小為

。參考答案：先減小后增大；7.某同學(xué)在做“驗證牛頓第二定律”的實驗中得到如圖11所示a-F圖象，其中a為小車加速度，F(xiàn)為沙桶與沙的重力，則圖線不過原點O的原因是____________________________；圖線斜率倒數(shù)的物理意義是_______________.參考答案：實驗前沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠；小車質(zhì)量。8.如圖所示，A、B、C、D是某勻強電場中的4個等勢面，一個質(zhì)子和一個α粒子（電荷量是質(zhì)子的2倍，質(zhì)量是質(zhì)子的4倍，質(zhì)子和α粒子的重力及其相互作用忽略不計）同時在A等勢面從靜止出發(fā)，向右運動，當(dāng)?shù)竭_D面時，電場力做功之比為

，它們的速度之比為

。參考答案：1∶2

：19.如圖所示，質(zhì)量為m1的滑塊置于光滑水平地面上，其上有一半徑為R的光滑圓弧。現(xiàn)將質(zhì)量為m2的物體從圓弧的最高點自由釋放，在物體下滑過程中m1和m2的總機械能________（選填“守恒”或“不守恒”），二者分離時m1、m2的速度大小之比為___________。參考答案：守恒，10.如右圖所示，在真空中有一水平放置的不帶電平行板電容器，板間距離為d，電容為C，上板B接地，現(xiàn)有大量質(zhì)量均為m，帶電荷量為q的小油滴，以相同的初速度持續(xù)不斷地從兩板正中間沿圖中虛線所示方向射入，第一滴油滴正好落到下板A的正中央P點．如果能落到A板的油滴僅有N滴，且第N＋1滴油滴剛好能飛離電場，假設(shè)落到A板的油滴的電荷量能被板全部吸收，不考慮油滴間的相互作用，重力加速度為g，則落到A板的油滴數(shù)N=________第N＋1滴油滴經(jīng)過電場的整個過程中所增加的動能_____參考答案：11.如圖所示，兩個小物塊和緊挨著靜止在水平面上，已知的質(zhì)量為，的質(zhì)量為，與水平面間的動摩擦因數(shù)為，與水平面間、與之間均光滑?，F(xiàn)用一與水平面成角斜向下、大小為的外力推物塊，使、一起向右運動，則與之間的壓力大小為

。(取，)參考答案：612.如圖所示，直角形輕支架兩端分別連接質(zhì)量為m和2m的小球A和B。支架的兩直角邊長度均為L，可繞固定軸O在豎直平面內(nèi)無摩擦轉(zhuǎn)動，空氣阻力不計。設(shè)A球帶正電，電荷量為q，B球不帶電，處在豎直向下的勻強電場中。若桿OA自水平位置由靜止釋放，當(dāng)桿OA轉(zhuǎn)過37°時，小球A的速度最大，則勻強電場的場強E的大小為___________；若A球、B球都不帶電，重復(fù)上述操作，當(dāng)A球速度最大時，桿OA轉(zhuǎn)過的角度將________（選填“增大”、“減小”或“不變”）。（已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）參考答案：；減小13.如圖所示，質(zhì)量M的長木板B靜止在光滑的水平地面上，在其右端放一質(zhì)量m（m＜M）的小滑塊A（可視為質(zhì)點）．初始時刻，A、B分別以v0向左、向右運動，最后A沒有滑離B板．則最后A的速度大小為，速度方向為向右．參考答案：考點：動量守恒定律．專題：動量定理應(yīng)用專題．分析：系統(tǒng)動量守恒，由動量守恒定律可以求出速度的大小與方向．解答：解：最后A、B獲得相同的速度，設(shè)此速度為v，以B的初速度方向為正方向，由動量守恒定律得：Mv0﹣mv0=（M﹣m）v，解得：v=，方向向右；故答案為：，向右．點評：本題考查了求速度與運動時間問題，分析清楚物體的運動過程、應(yīng)用動量守恒定律與動量定理即可正確解題．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，一定質(zhì)量理想氣體經(jīng)歷A→B的等壓過程，B→C的絕熱過程（氣體與外界無熱量交換），其中B→C過程中內(nèi)能減少900J．求A→B→C過程中氣體對外界做的總功．參考答案：W=1500J【詳解】由題意可知，過程為等壓膨脹，所以氣體對外做功為：過程：由熱力學(xué)第一定律得：

則氣體對外界做的總功為：

代入數(shù)據(jù)解得：。15.（10分）一物體在A、B兩點的正中間由靜止開始運動（設(shè)不會超越A、B），其加速度隨時間變化如圖所示，設(shè)向A的加速度方向為正方向，若從出發(fā)開始計時，則：

（1）物體的運動情況是___________________。（2）4S末物體的速度是______，0-4S內(nèi)物體的平均速度是________。（3）請根據(jù)圖畫出該物體運動的速度-時間圖像。參考答案：（1）一直向A運動（2分）；（2）0；2m（4分）；（3）如圖（4分）

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（18分）如圖所示，沿水平方向放置一條平直光滑槽，它垂直穿過開有小孔的兩平行薄板，板相距3.5L．槽內(nèi)有兩個質(zhì)量均為m的小球A和B，球A帶電量為+2q，球B帶電量為-3q，兩球由長為2L的輕桿相連，組成一帶電系統(tǒng)。最初A和B分別靜止于左板的兩側(cè)，離板的距離均為L．若視小球為質(zhì)點，不計輕桿的質(zhì)量，在兩板間加上與槽平行向右的勻強電場E后（設(shè)槽和輕桿由特殊絕緣材料制成，不影響電場的分布），求：（1）球B剛進入電場時，帶電系統(tǒng)的速度大??；（2）帶電系統(tǒng)從開始運動到速度第一次為零時球A相對于右板的位置l；（3）帶電系統(tǒng)從開始運動到速度第一次為零時所需的時間。參考答案：（1）帶電系統(tǒng)開始運動時，設(shè)加速度為a1，=

（2分）

球B剛進入電場時，帶電系統(tǒng)的速度為v1，有：

（2分）

由③④求得：

（2分）

(2)對帶電系統(tǒng)進行分析，假設(shè)球A能達到右極板，電場力對系統(tǒng)做功為W1，有：

而且還能穿過小孔，離開右極板。

假設(shè)球B能達到右極板，電場力對系統(tǒng)做功為W2，有：

綜上所述，帶電系統(tǒng)速度第一次為零時，球A、B應(yīng)分別在右極板兩側(cè)。(3分)

根據(jù)動能定理有2qE（3.5L-L）=3qE(3.5L+l-2L)得l=L/6

（3分）

（3）設(shè)球B從靜止到剛進入電場的時間為t1，則：

將③⑤代入⑥得：

①（1分）

球B進入電場后，帶電系統(tǒng)的加速度為a2，

（1分）

帶電系統(tǒng)做勻減速運動。設(shè)球A剛達到右極板時的速度為v2，減速所需時間為t2，有：

求得：

②（1分）

球A離電場后，帶電系統(tǒng)繼續(xù)做減速運動，設(shè)加速度為a3，

（1分）

設(shè)球A從離開電場到靜止所需的時間為t3，

求得：

③（1分）

由①②③可知，帶電系統(tǒng)從靜止到速度第一次為零所需的時間為：

（1分）17.011年7月2日下午1點半，在杭州濱江區(qū)的某一住宅小區(qū)，一個2歲女童突然從10樓墜落，在樓下的吳菊萍奮不顧身地沖過去用雙手接住了孩子，女孩妞妞稚嫩的生命得救了，吳菊萍的左臂瞬間被巨大的沖擊力撞成粉碎性骨折，受傷較重，被網(wǎng)友稱為“最美媽媽”.假設(shè)孩子跌落處距吳菊萍接住孩子時雙手的距離為h=31.25m，其下落過程可視為自由落體運動.吳菊萍站的位置與兒童落地點的水平距離L=12m，她從發(fā)現(xiàn)下落孩子到開始跑動所需反應(yīng)時間為，跑動過程可視為勻速直線運動，速度大小為V=10m/s.則吳菊萍必須在孩子下落多少距離之前發(fā)現(xiàn)她？（g取10m/s2)參考答案：18.（18分）圖24的水平軌道中，AC段的中點B的正上方有一探測器，C處有一豎直擋板，物體P1沿軌道向右以速度v1與靜止在A點的物體P2碰撞，并接合成復(fù)合體P，以此碰撞時刻為計時零點，探測器只在t1=2s至t2=4s內(nèi)工作，已知P1、P2的質(zhì)量都為m=1kg，P與AC間的動摩擦因數(shù)為μ=0.1，AB段長l=4m，g取10m/s2，P1、P2和P均視為質(zhì)點，P與擋板的碰撞為彈性碰撞。（1）若v1=6m/s，求P1、P2碰后瞬間的速度大小v和碰撞損失的動能ΔE；（2）若P與擋板碰后，能在探測器的工作時間內(nèi)通過B點，求v1的取值范圍和P向左經(jīng)過A點時的最大動能E。圖24參考答案：解：(1)P1、P2碰撞過程