湖南省張家界市僑輝中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

湖南省張家界市僑輝中學(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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，三個(gè)完全相同的物體a、b、c疊放在粗糙水平桌面上，a的左端通過一根輕繩與質(zhì)量m=3kg的小球相連，小球靜止在固定的光滑半球形器皿中，在半球形器皿中的繩與水平方向的夾角為60°，且半球形器皿邊沿與物體a間的輕繩水平．水平向右的力F=30N作用在b上，三個(gè)物體保持靜止?fàn)顟B(tài)．取g=10m/s2，下列說法正確的是（）A．物體b受到物體a施加的一個(gè)大小為30N的靜摩擦力，方向水平向右B．桌面對(duì)物體a的摩擦力大小為0C．物體c受到物體b施加的大小為30N的靜摩擦力，方向水平向右D．撤去力F的瞬間，三個(gè)物體一定會(huì)獲得向左的加速度參考答案：B【考點(diǎn)】共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；力的合成與分解的運(yùn)用．【分析】整個(gè)系統(tǒng)保持靜止，先根據(jù)三力關(guān)系求出繩的拉力T，進(jìn)而判斷桌面對(duì)a的靜摩擦力的大小和方向．由b靜止，可知水平面上受力平衡，且c對(duì)b的靜摩擦力為0，則a對(duì)b的靜摩擦力大小為F，方向水平向左．隔離法分析c，可得出受靜摩擦力為0．撤去F后，對(duì)a分析，看繩的拉力和未撤去F前的桌面對(duì)a的靜摩擦力的大小，若拉力小于靜摩擦力則整個(gè)系統(tǒng)靜止，若拉力大于摩擦力，再隔離分析b對(duì)a的靜摩擦力，進(jìn)而分析整個(gè)系統(tǒng)是否有向左的加速度．【解答】解：A、由幾何關(guān)系可知，小球與半球的球心的連線、拉小球的細(xì)線以及水平半徑組成一個(gè)等邊三角形．對(duì)小球m進(jìn)行受力分析如圖，可知：2Tsin60°=mg，解得：T=30N，因?yàn)槔K子拉力為：T=30N=F=30N，因此對(duì)abc三個(gè)物體的整體分析可知，桌面對(duì)a的靜摩擦力為零；對(duì)b與c整體分析，由于bc整體處于平衡狀態(tài)，由于水平拉力F=30N，因此b受到水平向左的摩擦力也為30N，故A錯(cuò)誤；B、以abc組成的整體為研究對(duì)象，整體在水平方向受到向右的30N的拉力和向左的30N的拉力，沿水平方向的合力對(duì)，所以c不受地面的摩擦力．故B正確；C、物體c處于平衡狀態(tài)，不受拉力，則也不受摩擦力，故C錯(cuò)誤；D、撤去力F的瞬間，由于繩子拉力與a與桌面間的摩擦力關(guān)系不確定，因此三個(gè)物體是否運(yùn)動(dòng)不確定，故D錯(cuò)誤．故選：B2.2012年6月18日，我國“神舟九號(hào)”與“天宮一號(hào)”成功實(shí)現(xiàn)交會(huì)對(duì)接，如圖所示，圓形軌道Ⅰ為“天宮一號(hào)”運(yùn)行軌道，圓形軌道Ⅱ?yàn)椤吧裰劬盘?hào)”運(yùn)行軌道，在實(shí)現(xiàn)交會(huì)對(duì)接前“神舟九號(hào)”要進(jìn)行多次變軌，則（

）A.“天宮一號(hào)”的運(yùn)行速率大于“神舟九號(hào)”在軌道Ⅱ上的運(yùn)行速率B.“神舟九號(hào)”變軌前的動(dòng)能比變軌后的動(dòng)能要大C.“神舟九號(hào)”變軌后機(jī)械能增大D.“天宮一號(hào)”的向心加速度大于“神舟九號(hào)”在軌道Ⅱ上的向心加速度參考答案：3.在LC振蕩電路中，L是電感線圈的自感系數(shù)，C是由a和b兩板組成的電容器的電容．在時(shí)刻，電路中的電流不為零，而電容器的a板帶電量為＋q；經(jīng)過一段時(shí)間后在時(shí)刻，a板第一次帶－q的電量，則可能有（

）A．t2－t1＝2πB．t2－t1＝πC．在t1和t2時(shí)刻電路中的電流方向可能相同D．在t1和t2時(shí)刻電路中的電流方向可能相反參考答案：BD4.（單選題）早在1610年，伽利略就觀察到了木星的四顆衛(wèi)星，其中艾奧是最靠近木星的衛(wèi)星。已知艾奧中心到木星中心的距離r1，木星自轉(zhuǎn)周期T1，木星公轉(zhuǎn)周期T2，木星到太陽距離r2，木星表面重力加速度g，引力常量為G，由此可求A.木星的質(zhì)量

B.太陽的質(zhì)量 C.艾奧的質(zhì)量

D.木星的平均密度參考答案：B5.（多選）如圖26所示，處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的平行金屬導(dǎo)軌跟大線圈P相接，導(dǎo)軌上放一導(dǎo)線ab，大線圈P內(nèi)有同圓心的閉合小線圈M，要使M中產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流，則導(dǎo)線ab的運(yùn)動(dòng)是(

)A．勻速向右運(yùn)動(dòng) B．加速向右運(yùn)動(dòng)C．減速向右運(yùn)動(dòng)

D．加速向左運(yùn)動(dòng)參考答案：CD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.“用DIS測(cè)變速直線運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度”實(shí)驗(yàn)中，使用的傳感器是____________傳感器。小王同學(xué)利用DIS實(shí)驗(yàn)器材研究某物體沿X軸運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，發(fā)現(xiàn)物體所處的坐標(biāo)X與時(shí)間t滿足X=t3-2t（單位均是SI制單位），則該物體在第2秒末的瞬時(shí)速度大小為____________m/s。

參考答案：光電門

10

7.（4分）如圖所示，一儲(chǔ)油圓桶，底面直徑與桶高均為d．當(dāng)桶內(nèi)無油時(shí)，從某點(diǎn)恰能看到桶底邊緣上的某點(diǎn)B．當(dāng)桶內(nèi)油的深度等于桶高的一半時(shí)，在A點(diǎn)沿AB方向看去，看到桶底上的C點(diǎn)，C、B相距，由此可得油的折射率n=

；光在油中傳播的速度

m/s．（結(jié)果可用根式表示）參考答案：，．解：由題意得，光線在油中的入射角的正弦，光線在空氣中折射角的正弦．則折射率n=．根據(jù)得，v=．8.一定質(zhì)量的理想氣體處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下時(shí)體積為V0，分別經(jīng)過如下兩個(gè)不同的過程使體積都增大到2V0：①等溫膨脹變?yōu)?V0，再等容升壓使其恢復(fù)成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，總共吸收的熱量為Q1，內(nèi)能的變化為；②等壓膨脹到2V0，吸收的熱量為Q2，內(nèi)能的變化為．則Q1

Q2，

。（填“大于”、“等于”、“小于”）參考答案：小于

等于

9.如圖所示，某種自動(dòng)洗衣機(jī)進(jìn)水時(shí)，洗衣機(jī)缸內(nèi)水位升高，與洗衣缸相連的細(xì)管中會(huì)封閉一定質(zhì)量的空氣，通過壓力傳感器感知管中的空氣壓力，從而控制進(jìn)水量．將細(xì)管中密閉的空氣視為理想氣體，當(dāng)洗衣缸內(nèi)水位緩慢升高時(shí)，外界對(duì)空氣做了0.5J的功，則空氣________(填“吸收”或“放出”)了__________的熱量．參考答案：放出0.510.如圖，將酒精燈和裝有適量水的試管固定在小車上，小車放在較光滑的水平桌面上，用橡膠塞子塞住（不漏氣）試管口，現(xiàn)讓小車處于靜止，點(diǎn)燃酒精燈給試管中水加熱。當(dāng)加熱一段時(shí)間后，橡膠塞子向右噴出時(shí)，可以觀察到小車向

（選填“左”或“右”）運(yùn)動(dòng)，在這個(gè)過程中，整個(gè)小車（含酒精燈和裝有適量水的試管）對(duì)橡膠塞子的作用力與橡膠塞子對(duì)小車的作用力方向______（選填“相同”或“相反”），整個(gè)小車受到的合外力方向向_______（選填“左”、“右”、“上”或“下”）。參考答案：左，相反，左。解析：塞子噴出瞬間，小車與塞子瞬間在水平方向動(dòng)量守恒，故小車向左運(yùn)動(dòng)，整個(gè)小車（含酒精燈和裝有適量水的試管）對(duì)橡膠塞子的作用力與橡膠塞子對(duì)小車的作用力為相互作用力，方向相反，所以小車受到的合力向左。11.已知金屬鈣的逸出功為2.7eV，氫原子的能級(jí)圖如圖所示．一群處于n=4的氫原子在向低能級(jí)躍遷的過程中，可能輻射

▲

種頻率的光子，有

▲

種頻率的光能使鈣發(fā)生光電效應(yīng)．

參考答案：6（1分）

3（2分）12.作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的飛機(jī)，運(yùn)動(dòng)半徑為4000m，線速度為80m/s，則周期為

s，角速度為

rad/s。

參考答案：13.甲、乙兩同學(xué)做測(cè)量反應(yīng)時(shí)間的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)，甲用手握住直尺的上部，乙用一只手在直尺下部做握住直尺的準(zhǔn)備，此時(shí)乙的拇指上端與直尺的19.00cm刻度對(duì)齊．當(dāng)看到甲放開手時(shí)，乙立即去握住直尺，該圖是測(cè)

（填“甲”或“乙”）的反應(yīng)時(shí)間，此時(shí)乙的拇指上端與直尺的6.20cm刻度對(duì)齊．則所測(cè)同學(xué)的反應(yīng)時(shí)間為

s．（取g=10m/s2）．參考答案：乙，0.16．【考點(diǎn)】自由落體運(yùn)動(dòng)．【分析】直尺下降的時(shí)間就是人的反應(yīng)時(shí)間，根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的位移求出反應(yīng)時(shí)間．【解答】解：甲放開手，乙去握直尺，可知測(cè)量的是乙的反應(yīng)時(shí)間．根據(jù)h=得：t==0.16s．故答案為：乙，0.16．三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（簡(jiǎn)答）光滑的長(zhǎng)軌道形狀如圖所示，下部為半圓形，半徑為R，固定在豎直平面內(nèi)．質(zhì)量分別為m、2m的兩小環(huán)A、B用長(zhǎng)為R的輕桿連接在一起，套在軌道上，A環(huán)距軌道底部高為2R．現(xiàn)將A、B兩環(huán)從圖示位置靜止釋放．重力加速度為g．求：（1）A環(huán)到達(dá)軌道底部時(shí)，兩環(huán)速度大??；（2）運(yùn)動(dòng)過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度；（3）若僅將輕桿長(zhǎng)度增大為2R，其他條件不變，求運(yùn)動(dòng)過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度．參考答案：（1）A環(huán)到達(dá)軌道底部時(shí)，兩環(huán)速度大小為；（2）運(yùn)動(dòng)過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長(zhǎng)度增大為2R，其他條件不變，運(yùn)動(dòng)過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R．解：（1）A、B都進(jìn)入圓軌道后，兩環(huán)具有相同角速度，則兩環(huán)速度大小一定相等，對(duì)系統(tǒng)，由機(jī)械能守恒定律得：mg?2R+2mg?R=（m+2m）v2，解得：v=；（2）運(yùn)動(dòng)過程中A環(huán)距軌道最低點(diǎn)的最大高度為h1，如圖所示，整體機(jī)械能守恒：mg?2R+2mg?3R=2mg（h﹣R）+mgh，解得：h=R；（3）若將桿長(zhǎng)換成2R，A環(huán)離開底部的最大高度為h2．如圖所示．整體機(jī)械能守恒：mg?2R+2mg（2R+2R）=mgh′+2mg（h′+2R），解得：h′=R；答：（1）A環(huán)到達(dá)軌道底部時(shí)，兩環(huán)速度大小為；（2）運(yùn)動(dòng)過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長(zhǎng)度增大為2R，其他條件不變，運(yùn)動(dòng)過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R．15.如圖甲所示，將一質(zhì)量m=3kg的小球豎直向上拋出，小球在運(yùn)動(dòng)過程中的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，設(shè)阻力大小恒定不變，g=10m/s2，求（1）小球在上升過程中受到阻力的大小f．（2）小球在4s末的速度v及此時(shí)離拋出點(diǎn)的高度h．參考答案：（1）小球上升過程中阻力f為5N；（2）小球在4秒末的速度為16m/s以及此時(shí)離拋出點(diǎn)h為8m考點(diǎn)： 牛頓第二定律；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖像．專題： 牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題．分析： （1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間公式求出小球上升的加速度，再根據(jù)牛頓第二定律求出小球上升過程中受到空氣的平均阻力．（2）利用牛頓第二定律求出下落加速度，利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求的速度和位移．解答： 解：由圖可知，在0～2s內(nèi)，小球做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為：由牛頓第二定律，有：f+mg=ma1代入數(shù)據(jù)，解得：f=6N．（2）2s～4s內(nèi)，小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其所受阻力方向與重力方向相反，設(shè)加速度的大小為a2，有：mg﹣f=ma2即4s末小球的速度v=a2t=16m/s依據(jù)圖象可知，小球在4s末離拋出點(diǎn)的高度：．答：（1）小球上升過程中阻力f為5N；（2）小球在4秒末的速度為16m/s以及此時(shí)離拋出點(diǎn)h為8m點(diǎn)評(píng)： 本題主要考查了牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，注意加速度是中間橋梁四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，有一內(nèi)壁光滑的試管裝有質(zhì)量為1g的小球，試管的開口端封閉后安裝在水平軸O上，轉(zhuǎn)動(dòng)軸到管底小球的距離為5cm，讓試管在豎直平面內(nèi)做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．問：(1)轉(zhuǎn)動(dòng)軸達(dá)某一轉(zhuǎn)速時(shí)，試管底部受到小球的壓力的最大值為最小值的3倍，此時(shí)角速度多大？(2)當(dāng)轉(zhuǎn)速ω＝10rad/s時(shí)，管底對(duì)小球的作用力的最大值和最小值各是多少？(g取10m/s2)參考答案：⑴20rad/s

⑵N1=0,N2=0.015N

17.（計(jì)算）如圖所示，固定于同一條豎直線上的A、B是兩個(gè)帶等量異種電荷的點(diǎn)電荷，電荷量分別為+Q和﹣Q，A、B相距為2d．MN是豎直放置的光滑絕緣細(xì)桿，另有一個(gè)穿過細(xì)桿的帶電小球p，其質(zhì)量為m、電荷量為+q（可視為點(diǎn)電荷，不影響電場(chǎng)的分布），現(xiàn)將小球p從與點(diǎn)電荷A等高的C處由靜止開始釋放，小球p向下運(yùn)動(dòng)到距C點(diǎn)距離為d的O點(diǎn)時(shí)，速度為v，已知MN與AB之間的距離為d，靜電力常量為k，重力加速度為g．求：（1）C、O間的電勢(shì)差UCO；（2）小球p在O點(diǎn)時(shí)的加速度；（3）小球p經(jīng)過與點(diǎn)電荷B等高的D點(diǎn)時(shí)的速度．參考答案：（1）C、O間的電勢(shì)差UCO為；（2）小球p在O點(diǎn)時(shí)的加速度為：+g，方向豎直向下；（3）小球p經(jīng)過與點(diǎn)電荷B等高的D點(diǎn)時(shí)的速度為v考點(diǎn)：電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系；動(dòng)能定理解：（1）小球p由C運(yùn)動(dòng)到O時(shí)，由動(dòng)能定理得：mgd+qUCO=mv2﹣0，解得：UCO=；（2）小球p經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)受力如圖：由庫侖定律得：F1=F2=k，它們的合力為：F=F1cos45°+F2cos45°=，所以p在O點(diǎn)處的加速度：a==+g，方向豎直向下；（3）由電場(chǎng)特點(diǎn)可知，在C、D間電場(chǎng)的分布是對(duì)稱的．即小球p由C運(yùn)動(dòng)到O與由O運(yùn)動(dòng)到D的過程中合外力做的功是相等的，由動(dòng)能定理得：W合=mv﹣0=2×mv2，解得：vD=v；答：（1）C、O間的電勢(shì)差UCO為；（2）小球p在O點(diǎn)時(shí)的加速度為：+g，方向豎直向下；（3）小球p經(jīng)過與點(diǎn)電荷B等高的D點(diǎn)時(shí)的速度為v18.一跳傘運(yùn)動(dòng)員從476m高空離開直升機(jī)落下，開始未打開傘，自由下落一段高度后才打開傘以2m/s2的加速度勻減速