遼寧省大連市第十二高級中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

遼寧省大連市第十二高級中學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.質(zhì)量為的半圓弧槽放置于粗糙水平地面上，半圓弧面光滑，O為圓弧槽圓心。質(zhì)量為的小球從圓弧槽上的A點靜止釋放，OA連線與豎直方向成60°角，小球在圓弧槽上的A、B之間來回運動，半圓槽始終靜止，則下列說法正確的是

A．小球運動到B點時，地面對圓弧槽有向左的摩擦力 B．小球運動到B點時，圓弧槽對地面的壓力大小為 C．小球運動到C點時，圓弧槽對地面的壓力大小為 D．小球運動到C點時，圓弧槽對地面的壓力大小為參考答案：AD小球運動到B點時，加速度方向斜向下，沿水平方向有水平向左的加速度，受到圓弧槽向左的作用力，沿豎直方向有向下的分加速度，處于失重狀態(tài)，所以圓弧槽受到地面向左的靜摩擦力以平衡小球?qū)ζ洚a(chǎn)生的向右的作用力，圓弧槽對地面的壓力大小小于，選項A正確B錯誤。由于半圓槽始終靜止，所以小球的機械能守恒，選C點所在的水平面勢能為零，由題意可知由A至C，有，在C點，根據(jù)牛頓第二定律可得,解得，由牛頓第三定律可知小球在C點對半圓槽的壓力大小為，故小球運動到C點時，圓弧槽對地面的壓力大小為，選項C錯誤D正確。2.(單選)在光滑的水平面上有a,b兩球.其質(zhì)量分別是ma,mb,t1時刻兩球發(fā)生正碰。兩球碰撞前后的v一t圖象如圖所示。下列關(guān)系正確是____。(填選項前的字母)A.ma=3mb

B.3ma

=mbC.ma=2mb

D.2ma=mb參考答案：B3.如圖甲所示的電路中，電磁鐵D在通電時能將銜鐵S吸起使電燈電路斷開。圖乙電路能實現(xiàn)與圖甲相同的功能。則圖乙中虛線框內(nèi)的門電路是（

）A．或門

B．與門

C．與非門

D．或非門參考答案：D解析：兩個開關(guān)并聯(lián)，或門；電磁鐵D在通電時能將銜鐵S吸起使電燈電路斷開，非門；圖乙電路能實現(xiàn)與圖甲相同的功能，則圖乙中虛線框內(nèi)的門電路是或非門。4.（多選）如圖所示，在“嫦娥”探月工程中，設(shè)月球半徑為R，月球表面的重力加速度為g0。飛船在半徑為4R的圓型軌道Ⅰ上運動，到達(dá)軌道的A點時點火變軌進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ，到達(dá)軌道的近月點B時，再次點火進(jìn)入近月軌道Ⅲ繞月做圓周運動，則（

）A．飛船在軌道Ⅲ的運行速率大于B．飛船在軌道Ⅰ上運行速率小于在軌道Ⅱ上B處的速率C．飛船在軌道Ⅰ上的重力加速度小于在軌道Ⅱ上B處重力加速度[D．飛船在軌道Ⅰ、軌道Ⅲ上運行的周期之比TI:TIII=4:1參考答案：BC5.(多選)如圖甲所示，一物塊在t=0時刻，以初速度從足夠長的粗糙斜面底端向上滑行，物塊速度隨時間變化的圖象如圖乙所示，時刻物塊到達(dá)最高點，時刻物塊又返回底端，由此可以確定A.物塊返回底端時的速度B.物塊所受摩擦力大小C.斜面傾角D.時間內(nèi)物塊克服摩擦力所做的功參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（4分）質(zhì)量分別是2m和m的A、B兩點電荷，在不計重力的情況下，由靜止開始運動，開始時兩點電荷間的距離是L，A的加速度是a，經(jīng)過一段時間后，B的加速度也是a，且速率是v，那么這兩個點電荷此時的距離是________，點電荷A的速率是_______。參考答案：

L

V/27.后，答案為該礦石中的鈾、釷質(zhì)量之比為___________．參考答案：39:115設(shè)原來的U234原子數(shù)為N0,由半衰期的定義可得，,經(jīng)過54萬年，即兩個半衰期后，剩余的U234為N0/4個,Th230為3N0/4個，所以（234N0/4）：（2303N0/4）=39:115.8.氘核和氚核可發(fā)生熱核聚變而釋放巨大的能量，該反應(yīng)方程為：，式中x是某種粒子。已知：、、和粒子x的質(zhì)量分別為2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u；1u=931.5MeV/c2，c是真空中的光速。由上述反應(yīng)方程和數(shù)據(jù)可知，粒子x是__________，該反應(yīng)釋放出的能量為_________MeV（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）參考答案：ΔE=17.6MeV.9.物體在空中下落的過程中，重力做正功，物體的動能越來越大，為了“探究重力做功和物體動能變化間的定量關(guān)系”，我們提供了如下圖的實驗裝置。

（1）某同學(xué)根據(jù)所學(xué)的知識結(jié)合右圖設(shè)計一個本實驗情景的命題：如圖所示，設(shè)質(zhì)量為m（已測定）的小球在重力mg作用下從開始端自由下落至光電門發(fā)生的位移s，通過光電門時的速度v，試探究外力做的功mgs與小球動能變化量的定量關(guān)系。（2）某同學(xué)根據(jù)上述命題進(jìn)行如下操作并測出如下數(shù)據(jù)。①用天平測定小球的質(zhì)量為0.50kg；②用

測出小球的直徑為10.0mm；(選填:刻度尺,游標(biāo)卡尺,螺旋測微器)③用刻度尺測出電磁鐵下端到

的距離為80.40cm；④電磁鐵先通電，讓小球

。⑤讓電磁鐵斷電，小球自由下落。⑥在小球經(jīng)過光電門時間內(nèi)，計時裝置記下小球經(jīng)過光電門所用時間為2.50×10－3s。⑦計算得出重力做的功為4.02J，小球動能變化量為

J。(g取10m/s2，結(jié)果保留三位有效數(shù)字)（3）試根據(jù)在（2）中條件下做好本實驗的結(jié)論：

。參考答案：(2)②游標(biāo)卡尺,③光電門,④吸在電磁鐵下端

⑦

4.00(3)在誤差允許范圍內(nèi)外力做功與動能變化量相等10.如圖所示，一儲油圓桶，底面直徑與桶高均為d．當(dāng)桶內(nèi)無油時，從某點A恰能看到桶底邊緣上的某點B．當(dāng)桶內(nèi)油的深度等于桶高的一半時，在A點沿AB方向看去，看到桶底上的C點，C、B相距，由此可得油的折射率n=

；光在油中傳播的速度

．（結(jié)果可用根式表示）參考答案：11.如圖，手用力握住一個豎直的瓶子，瓶子的重為250N，當(dāng)瓶子靜止時，瓶子受到

摩擦力的作用（選填“靜”或“滑動”）。摩擦力的大小為

N，摩擦力的方向

（選填“豎直向上”、“豎直向上”、“水平向右”、“水平向左”）。如果在手和瓶子間抹了洗潔精，需要增大手握瓶子的力才能握住瓶子，此時瓶子受到摩擦力大小

（選填“變大”、“變小”或“不變”）。參考答案：靜

250

豎直向上

不變12.如圖所示，豎直墻上掛著一面時鐘，地面上的靜止的觀察者A觀測到鐘的面積為S，另一觀察者B以0.8倍光速平行y軸正方向運動，觀察到鐘的面積為S′則S和S′的大小關(guān)系是

▲

.（填寫選項前的字母）

A．S>S′

B．S=S′C．S<S′

D．無法判斷參考答案：A13.如圖所示，位于豎直平面內(nèi)的固定半徑為R的光滑圓環(huán)軌道，圓環(huán)軌道與水平面相切于M點，與豎直墻相切于A點，豎直墻上另一點B與M的連線和水平面的夾角為600，C是圓環(huán)軌道的圓心，D是圓環(huán)上與M靠得很近的一點（DM遠(yuǎn)小于CM）．已知在同一時刻：a、b兩球分別由A、B兩點從靜止開始沿光滑傾斜直軌道運動到M點；c球由C點自由下落到M點；d球從D點靜止出發(fā)沿圓環(huán)運動到M點．則a、b、c、d四個小球最先到達(dá)M點的球是_______球。重力加速度取為g，d球到達(dá)M點的時間為____________。參考答案：c球；tD=。

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（6分）一定質(zhì)量的理想氣體，在絕熱膨脹過程中

①對外做功5J，則其內(nèi)能（選填“增加”或“減少”）,

J.

②試從微觀角度分析其壓強變化情況。參考答案：答案：①減少，5；②氣體體積增大，則單位體積內(nèi)的分子數(shù)減少；內(nèi)能減少，則溫度降低，其分子運動的平均速率減小,則氣體的壓強減小。（4分要有四個要點各占1分；單位體積內(nèi)的分子數(shù)減少；溫度降低；分子運動的平均速率減??；氣體的壓強減小。）15.如圖甲所示，斜面傾角為θ=37°，一寬為d=0.65m的有界勻強磁場垂直于斜面向上，磁場邊界與斜面底邊平行。在斜面上由靜止釋放一矩形金屬線框，線框沿斜面下滑，下邊與磁場邊界保持平行。取斜面底部為重力勢能零勢能面，從線框開始運動到恰好完全進(jìn)入磁場的過程中，線框的機械能E和位移x之間的關(guān)系如圖乙所示，圖中①、②均為直線段。已知線框的質(zhì)量為M=0.1kg，電阻為R=0.06Ω．（取g=l0m·s-2,sin37°=0.6,

cos37°=0.8)求：(1)線框與斜面間的動摩擦因數(shù)μ；(2)線框剛進(jìn)入磁場到恰好完全進(jìn)入磁場所用的時間t：(3)線框穿越磁場的過程中，線框中的最大電功率Pm。參考答案：0.5；1/6s；0.54W【詳解】（1）由能量守恒定律，線框減小的機械能等于克服摩擦力做功，則其中x1=0.36m；解得μ=0.5（2）金屬線框進(jìn)入磁場的過程中，減小的機械能等于克服摩擦力和安培力做的功，機械能均勻減小，因此安培力也是恒力，線框做勻速運動，速度為v1v12=2ax1解得a=2m/s2v1=1.2m/s其中

x2為線框的側(cè)邊長，即線框進(jìn)入磁場過程中運動的距離，可求出x2=0.2m，則（3）線框剛出磁場時速度最大，線框內(nèi)電功率最大由可求得v2=1.8m/s根據(jù)線框勻速進(jìn)入磁場時：可得FA=0.2N又因為可得將v2、B2L2帶入可得：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（16分）如圖所示，將小砝碼置于桌面上的薄紙板上，用水平向右的拉力將紙板迅速抽出，砝碼的移動很小，幾乎觀察不到，這就是大家熟悉的慣性演示實驗。若砝碼和紙板的質(zhì)量分別為和，各接觸面間的動摩擦因數(shù)均為。重力加速度為g。（1）當(dāng)紙板相對砝碼運動時，求紙板所受摩擦力的大??；（2）要使紙板相對砝碼運動，求所需拉力的大??；（3）本實驗中，=0。5kg，=0。1kg，=0。2，砝碼與紙板左端的距離d=0。1m，取g=10。若砝碼移動的距離超過=0。002m，人眼就能感知。為確保實驗成功，紙板所需的拉力至少多大？參考答案：(1)砝碼對紙板的摩擦力

桌面對紙板的摩擦力

解得

(2)設(shè)砝碼的加速度為,紙板的加速度為,則

發(fā)生相對運動

解得

(3)紙板抽出前,砝碼運動的距離

紙板運動的距離紙板抽出后，砝碼在桌面上運動的距離

由題意知

解得

代入數(shù)據(jù)得17.（9分）如下圖所示，質(zhì)量為40.0kg的雪橇（包括小孩）在與水平方向成37°角、大小為200N的拉力F作用下，沿水平面由靜止開始運動，雪橇與地面間動摩擦因數(shù)為0.20；取g=10m/s2，cos37°=0.8，sin37°=0.6,g＝10m/s2。（1）求雪橇的加速度大小；（2）經(jīng)過2s撤去F，再經(jīng)過3s時雪橇的速度多大？（3）在第（2）問中，雪橇在5s內(nèi)的位移多大？參考答案：(1)2.6m/s

(2)0

(3)11.96m18.（14分）如圖，光滑的平行金屬導(dǎo)軌水平放置，電阻不計，導(dǎo)軌間距為l，左側(cè)接一阻值為R的電阻。區(qū)域cdef內(nèi)存在垂直軌道平面向下的有界勻強磁場，磁場寬度為s。一質(zhì)量為m，電阻為r的金屬棒MN置于導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，受到F＝0.5v＋0.4（N）（v為金屬棒運動速度）的水平力作用，從磁場的左邊界由靜止開始運動，測得電阻兩端電壓隨時間均勻增大。（已知l＝1m，m＝1kg，R＝0.3W，r＝0.2W，s＝1m）（1）分析并說明該金屬棒在磁場中做何種運動；（2）求磁感應(yīng)強度B的大??；（3）若撤去外力后棒的速度v隨位移x的變化規(guī)律滿足v＝v0－x，且棒在運動到ef處時恰好靜止，則外力F