浙江省杭州市坎山鎮(zhèn)綜合高中高三物理期末試題含解析

浙江省杭州市坎山鎮(zhèn)綜合高中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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，在北戴河旅游景點(diǎn)之一的滑沙場(chǎng)有兩個(gè)坡度不同的滑道AB和AB′，(都可看作斜面)。甲、乙兩名旅游者分乘兩個(gè)滑沙橇從插有紅旗的A點(diǎn)由靜止出發(fā)同時(shí)沿AB和AB′滑下，最后都停在水平沙面BC上。設(shè)滑沙橇和沙面間的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相同，滑沙者保持一定姿勢(shì)坐在滑沙橇上不動(dòng)。下列說(shuō)法中正確的是（

）Ａ．甲在B點(diǎn)的速率等于乙在B′點(diǎn)的速率Ｂ．甲的滑行總路程比乙短Ｃ．甲全部滑行過(guò)程的水平位移一定比乙全部滑行過(guò)程的水平位移大Ｄ．甲、乙停止滑行后回頭看A處的紅旗時(shí)視線(xiàn)的仰角一定相同參考答案：答案：Ｄ解析：由于機(jī)械能不守恒，所以，甲乙兩人分別在Ｂ點(diǎn)和B′點(diǎn)的速度不相同，Ａ錯(cuò)；作為一般性問(wèn)題來(lái)討論，如圖所示，物體從斜面上A點(diǎn)滑下，停在C點(diǎn)，A點(diǎn)相對(duì)水平的高度是h，全程列動(dòng)能定理得

從上式可以看到C點(diǎn)的位置與斜面的傾角無(wú)關(guān)，且是定值。這樣甲滑行的路程應(yīng)比乙長(zhǎng)，B錯(cuò)：甲全部滑行過(guò)程的水平位移一定等于乙全部滑行過(guò)程的水平位移，C錯(cuò)；AC的連線(xiàn)與水平的夾角相同。所以正確選項(xiàng)是D。2.地球赤道上有一物體隨地球的自轉(zhuǎn)而做圓周運(yùn)動(dòng)，所受的向心力為F1，向心加速度為a1，線(xiàn)速度為v1，角速度為ω1；繞地球表面附近做圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星（高度忽略）所受的向心力為F2，向心加速度為a2，線(xiàn)速度為v2，角速度為ω2；地球同步衛(wèi)星所受的向心力為F3，向心加速度為a3，線(xiàn)速度為v3，角速度為ω3；地球表面重力加速度為g，第一宇宙速度為v．若三者質(zhì)量相等，則（）A．F1=F2＞F3 B．a(chǎn)1=a2=g＞a3 C．v1=v2=v＞v3 D．ω1=ω3＜ω2參考答案：D【考點(diǎn)】人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系；萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用．【分析】題中涉及三個(gè)物體：地球赤道上有一隨地球的自轉(zhuǎn)而做圓周運(yùn)動(dòng)物體1、繞地球表面附近做圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星2、地球同步衛(wèi)星3；物體1與人造衛(wèi)星2轉(zhuǎn)動(dòng)半徑相同，物體1與同步衛(wèi)星3轉(zhuǎn)動(dòng)周期相同，人造衛(wèi)星2與同步衛(wèi)星3同是衛(wèi)星，都是萬(wàn)有引力提供向心力；分三種類(lèi)型進(jìn)行比較分析即可．【解答】解：A、根據(jù)題意三者質(zhì)量相等，軌道半徑r1=r2＜r3物體1與人造衛(wèi)星2比較，由于赤道上物體受引力和支持力的合力提供向心力，而近地衛(wèi)星只受萬(wàn)有引力，故F1＜F2，故A錯(cuò)誤；B、由選項(xiàng)A的分析知道向心力F1＜F2，故由牛頓第二定律，可知a1＜a2，故B錯(cuò)誤；C、由A選項(xiàng)的分析知道向心力F1＜F2，根據(jù)向心力公式F=m，由于m、R一定，故v1＜v2，故C錯(cuò)誤；D、同步衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)同步，故T1=T3，根據(jù)周期公式T=2π可知，衛(wèi)星軌道半徑越大，周期越大，故T3＞T2，再根據(jù)ω=，有ω1=ω3＜ω2，故D正確；故選D．3.（多選）目前，在地球周?chē)性S多人造地球衛(wèi)星繞著它運(yùn)轉(zhuǎn)，其中一些衛(wèi)星的軌道可近似為圓，且軌道半徑逐漸變小．若衛(wèi)星在軌道半徑逐漸變小的過(guò)程中，只受到地球引力和稀薄氣體阻力的作用，則下列判斷正確的是（）A．衛(wèi)星的動(dòng)能逐漸減小B．由于地球引力做正功，引力勢(shì)能一定減小C．由于氣體阻力做負(fù)功，地球引力做正功，機(jī)械能保持不變D．衛(wèi)星克服氣體阻力做的功小于引力勢(shì)能的減小參考答案：考點(diǎn)：功能關(guān)系；機(jī)械能守恒定律．專(zhuān)題：壓軸題．分析：本題關(guān)鍵是首先根據(jù)地球?qū)πl(wèi)星的萬(wàn)有引力等于衛(wèi)星需要的向心力，得出衛(wèi)星的動(dòng)能隨軌道半徑的減小而增大，然后再根據(jù)動(dòng)能定理和功能原理討論即可．解答：解：A、由=可知，v=，可見(jiàn)，衛(wèi)星的速度大小隨軌道半徑的減小而增大，所以A錯(cuò)誤；B、由于衛(wèi)星高度逐漸降低，所以地球引力對(duì)衛(wèi)星做正功，引力勢(shì)能減小，所以B正確；C、由于氣體阻力做負(fù)功，所以衛(wèi)星與地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能減少，故C錯(cuò)誤；D、根據(jù)動(dòng)能定理可知引力與空氣阻力對(duì)衛(wèi)星做的總功應(yīng)為正值，而引力做的功等于引力勢(shì)能的減少，即衛(wèi)星克服氣體阻力做的功小于引力勢(shì)能的變化，所以D正確．故選BD．點(diǎn)評(píng)：若衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)，則應(yīng)滿(mǎn)足=，可得軌道半徑越小v越大，應(yīng)熟記．4.（多選）如圖所示，質(zhì)量不等的木塊A和B的質(zhì)量分別為m1和m2，置于光滑的水平面上．當(dāng)水平力F作用于左端A上，兩物體一起做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，A、B間作用力大小為F1.當(dāng)水平力F作用于右端B上，兩物體一起做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，A、B間作用力大小為F2，則（）A．在兩次作用過(guò)程中，物體的加速度的大小相等B．在兩次作用過(guò)程中，F(xiàn)1＋F2<FC．在兩次作用過(guò)程中，F(xiàn)1＋F2＝FD．在兩次作用過(guò)程中，＝參考答案：A5.在如圖所示的傾角為θ的光滑斜面上，存在著兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，區(qū)域I的磁場(chǎng)方向垂直斜面向上，區(qū)域Ⅱ的磁場(chǎng)方向垂直斜面向下，磁場(chǎng)的寬度均為L(zhǎng)，一個(gè)質(zhì)量為m、電阻為R、邊長(zhǎng)也為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線(xiàn)框，由靜止開(kāi)始沿斜面下滑，t1時(shí)ab邊剛越過(guò)GH進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ區(qū)，此時(shí)線(xiàn)框恰好以速度v1做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)；t2時(shí)ab邊下滑到JP與MN的中間位置，此時(shí)線(xiàn)框又恰好以速度v2做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。重力加速度為g，下列說(shuō)法中正確的有：(

)A．t1時(shí)，線(xiàn)框具有加速度a=3gsinθB．線(xiàn)框兩次勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的速度v1:v2=2:1C．從t1到t2過(guò)程中，線(xiàn)框克服安培力做功的大小等于重力勢(shì)能的減少量。D．從t1到t2，有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。參考答案：AD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，通過(guò)改變重物的質(zhì)量來(lái)探究滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度和所受拉力F的關(guān)系。他們?cè)谲壍浪胶蛢A斜的兩種情況下分別做了實(shí)驗(yàn)，得到了兩條一F圖線(xiàn)，如圖乙所示。

（1）圖線(xiàn)①是軌道處于

（填“水平”或“傾斜”）情況下得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果；（2）圖線(xiàn)①、②的傾斜程度（斜率）一樣，說(shuō)明了什么問(wèn)題?

（填選項(xiàng)前的字母）

A．滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量在兩種情況下是一樣的

B．滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量在兩種情況下是不一樣的C．滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量在兩種情況下是否一樣不能確定參考答案：（1）

傾斜

；

（2）

A

7.（5分）地核的體積約為整個(gè)球體積的16%，地核的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的34％。經(jīng)估算，地核的地平均密度為_(kāi)______________kg/m3。(結(jié)果取兩位有效數(shù)字)參考答案：答案：1.2×1048.某同學(xué)做了如下的力學(xué)實(shí)驗(yàn)：一個(gè)質(zhì)量為m的物體放在水平面上，物體受到向右的水平拉力F的作用后運(yùn)動(dòng)，設(shè)水平向右為加速度的正方向，如下圖(a)所示，現(xiàn)測(cè)得物體的加速度a與拉力F之間的關(guān)系如下圖(b)所示，由圖象可知，物體的質(zhì)量m=______________；物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=_______________．參考答案：5kg

0.49.某同學(xué)在做“研究勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中，由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到表示小車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T(mén)=0.10s，其中S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm，則A點(diǎn)處瞬時(shí)速度的大小是_______m/s，小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度計(jì)算表達(dá)式為_(kāi)_______________，加速度的大小是_______m/s2（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。參考答案：0.86

0.6410.一個(gè)氮14原子核內(nèi)的核子數(shù)有______個(gè)；氮14吸收一個(gè)α粒子后釋放出一個(gè)質(zhì)子，此核反應(yīng)過(guò)程的方程是________。參考答案：14， 11.一物體做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)A、B、C三點(diǎn)，已知AB=BC，AB段平均速度的大小為20m/s，BC段平均速度的大小為30m/s，則可求得從A到C的平均速度的大小為

參考答案：24m/12.（3分）鐵路提速，要解決許多技術(shù)問(wèn)題。通常，列車(chē)阻力與速度平方成正比，即f＝kv2。列車(chē)要跑得快，必須用大功率的機(jī)車(chē)來(lái)牽引。試計(jì)算列車(chē)分別以120千米/小時(shí)和40千米/小時(shí)的速度勻速行駛時(shí)，機(jī)車(chē)功率大小的比值（提示：物理學(xué)中重要的公式有F＝ma，W＝Fs，P＝Fv，s＝v0t＋1/2at2）。

參考答案：答案：由F＝f，f＝kv2，p＝Fv，得p＝kv3，所以p1＝27p213.某同學(xué)在做研究彈簧的形變與外力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)，將一輕彈簧豎直懸掛讓其自然下垂，測(cè)出其自然長(zhǎng)度；然后在其下部施加外力F，測(cè)出彈簧的總長(zhǎng)度L，改變外力F的大小，測(cè)出幾組數(shù)據(jù)，作出外力F與彈簧總長(zhǎng)度L的關(guān)系圖線(xiàn)如圖實(shí)－2－10所示。(實(shí)驗(yàn)過(guò)程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進(jìn)行的)由圖可知該彈簧的自然長(zhǎng)度為_(kāi)_______cm；該彈簧的勁度系數(shù)為_(kāi)_______N/m。圖實(shí)－2－10參考答案：10

50三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（選修3—5）（5分）如圖所示，球1和球2從光滑水平面上的A點(diǎn)一起向右運(yùn)動(dòng)，球2運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間與墻壁發(fā)生了彈性碰撞，結(jié)果兩球在B點(diǎn)發(fā)生碰撞，碰后兩球都處于靜止?fàn)顟B(tài)。B點(diǎn)在A(yíng)O的中點(diǎn)。（兩球都可以看作質(zhì)點(diǎn)）

求：兩球的質(zhì)量關(guān)系

參考答案：解析：設(shè)兩球的速度大小分別為v1，v2，則有

m1v1=m2v2

v2=3v1

解得：m1=3m215.（選修3-5模塊）（4分）2008年北京奧運(yùn)會(huì)場(chǎng)館周?chē)?0％～90％的路燈將利用太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)來(lái)供電，奧運(yùn)會(huì)90％的洗浴熱水將采用全玻真空太陽(yáng)能集熱技術(shù)．科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)發(fā)光是由于其內(nèi)部不斷發(fā)生從氫核到氦核的核聚變反應(yīng)，即在太陽(yáng)內(nèi)部4個(gè)氫核（H）轉(zhuǎn)化成一個(gè)氦核（He）和兩個(gè)正電子（e）并放出能量.已知質(zhì)子質(zhì)量mP=1.0073u，α粒子的質(zhì)量mα=4.0015u，電子的質(zhì)量me=0.0005u．1u的質(zhì)量相當(dāng)于931.MeV的能量．①寫(xiě)出該熱核反應(yīng)方程；②一次這樣的熱核反應(yīng)過(guò)程中釋放出多少M(fèi)eV的能量?（結(jié)果保留四位有效數(shù)字）參考答案：

答案：①4H→He+2e（2分）②Δm=4mP－mα－2me=4×1.0073u－4.0015u－2×0.0005u=0.0267u（2分）ΔE=Δmc2

=0.0267u×931.5MeV/u＝24.86MeV

（2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.靜電噴漆技術(shù)具有效率高、浪費(fèi)少、質(zhì)量好、有益于健康等優(yōu)點(diǎn)，其裝置可簡(jiǎn)化如圖。、為水平放置的間距的兩塊足夠大的平行金屬板，兩板間有方向由指向的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)為。在板的中央放置一個(gè)安全接地的靜電油漆噴槍?zhuān)推釃姌尶上蚋鱾€(gè)方向均勻地噴出初速度大小均為的油漆微粒，已知油漆微粒的質(zhì)量均為、電荷量均為，不計(jì)油漆微粒間的相互作用、油漆微粒帶電對(duì)板間電場(chǎng)和磁場(chǎng)的影響及空氣阻力，重力加速度。求：（1）油漆微粒落在板上所形成的圖形面積；（2）若讓、兩板間的電場(chǎng)反向，并在兩板間加垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度，調(diào)節(jié)噴槍使油漆微粒只能在紙面內(nèi)沿各個(gè)方向噴出，其它條件不變。板被油漆微粒打中的區(qū)域的長(zhǎng)度；（3）在滿(mǎn)足（2）的情況下，打中板的油漆微粒中，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間。參考答案：見(jiàn)解析（1）油漆微粒的加速度

①根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)

②運(yùn)動(dòng)的半徑

③落在板上所形成圓形面積

④由①②③式并代入數(shù)據(jù)得

⑤（2）當(dāng)電場(chǎng)反向

⑥油漆微粒做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力充當(dāng)向心力

⑦水平向右射出的油漆微粒打在板的右端，根據(jù)幾何關(guān)系

⑧的長(zhǎng)度

⑨打在板左端的油漆微粒為和板相切的微粒，同理求得

⑩油漆微粒打在極板上的長(zhǎng)度

由⑥⑦⑧⑨⑩式并代入數(shù)據(jù)得

(3)打在板上的微粒中，最短的弦長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的時(shí)間最短有幾何關(guān)系

運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間

微粒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期

由式代入數(shù)據(jù)解得

17.如圖所示，絕緣細(xì)繩繞過(guò)輕滑輪連接著質(zhì)量為m的正方形導(dǎo)線(xiàn)框和質(zhì)量為M的物塊，導(dǎo)線(xiàn)框的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、電阻為R。物塊放在光滑水平面上，線(xiàn)框平面豎直且ab邊水平，其下方存在兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B，方向水平但相反，Ⅰ區(qū)域的高度為L(zhǎng)，Ⅱ區(qū)域的高度為2L。開(kāi)始時(shí)，線(xiàn)框ab邊距磁場(chǎng)上邊界PP′的高度也為L(zhǎng)，各段繩都處于伸直狀態(tài)，把它們由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)中線(xiàn)框平面始終與磁場(chǎng)方向垂直，M始終在水平面上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)ab邊剛穿過(guò)兩磁場(chǎng)的分界線(xiàn)QQ′進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅱ時(shí)，線(xiàn)框做勻速運(yùn)動(dòng)，不計(jì)滑輪處的摩擦。求：（1）ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ時(shí)，線(xiàn)框的速度大?。唬?）cd邊從PP′位置運(yùn)動(dòng)到QQ′位置過(guò)程中，通過(guò)線(xiàn)圈導(dǎo)線(xiàn)某橫截面的電荷量；（3）