河北省邯鄲市第十五中學(xué)高三物理期末試卷含解析

河北省邯鄲市第十五中學(xué)高三物理期末試卷含解析一、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.下列說法中正確的是

（

）A．所有的能量守恒過程都能自發(fā)地發(fā)生B．熱傳遞、摩擦生熱和氣體自由膨脹都是可逆過程C．世界上有多種形式的能量如煤、石油、生物能等都來自太陽輻射的能量D．能的轉(zhuǎn)化過程符合能量守恒定律，因此不會(huì)發(fā)生能源危機(jī)參考答案：C2.質(zhì)量為的汽車在平直的公路上以某一初速度開始加速運(yùn)動(dòng)，最后達(dá)到了一個(gè)穩(wěn)定速度。上述全過程中其加速度和速度的倒數(shù)的關(guān)系圖象如圖所示。根據(jù)圖象所給信息，不能求出的物理量有

A.汽車的功率

B.汽車行駛的最大速度C.汽車所受到阻力

D.汽車運(yùn)動(dòng)到最大速度所需的時(shí)間

參考答案：D3.蕩秋千是兒童喜愛的一項(xiàng)體育運(yùn)動(dòng)，當(dāng)秋千蕩到最高點(diǎn)時(shí)，小孩的加速度方向是圖中的………………（）

A．a(chǎn)方向

B．b方向

C．c方向

D．d方向參考答案：B4.(單選）在水他中，一個(gè)氣泡從池底浮起，此過程可認(rèn)為氣泡的溫度不變，氣泡內(nèi)氣體視為理想氣體。則＿＿＿＿（填選項(xiàng)前的字母）

A.外界對(duì)氣泡做功，同時(shí)氣泡吸熱

B.外界對(duì)氣泡做功，同時(shí)氣泡放熱

C氣泡對(duì)外界做功，同時(shí)氣泡吸熱

D.氣泡對(duì)外界做功，同時(shí)氣泡放熱參考答案：C5.在某駕校的訓(xùn)練場(chǎng)地上，有一段圓弧形坡道，如圖所示，若將同一輛車先后停放在a點(diǎn)和b點(diǎn)，下述分析和比較正確的是（

）A．車在a點(diǎn)受坡道的支持力大于在b點(diǎn)受的支持力

B．車在a點(diǎn)受坡道的摩擦力大于在b點(diǎn)受的摩擦力C．車在a點(diǎn)受到的合外力大于在b點(diǎn)受的合外力D．車在a點(diǎn)受的重力的下滑分力大于在b點(diǎn)受的重力的下滑分力參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.氫原子第n能級(jí)的能量為En=，其中E1為基態(tài)能量．當(dāng)氫原子由第5能級(jí)躍遷到第3能級(jí)時(shí)，發(fā)出光子的頻率為；若氫原子由第3能級(jí)躍遷到基態(tài)，發(fā)出光子的頻率為，則=

。參考答案：7.有一個(gè)電流安，其中K=1，2，3……，而且。則該電流是__________(答：“直流電”或“交流電”)。讓該電流通過阻值為的電阻，在5秒的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量是________焦耳。參考答案：交流電、10008.如圖所示，是一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖象．已知這列波的頻率為5Hz，此時(shí)，x=1．5m處的質(zhì)點(diǎn)向y軸正方向振動(dòng)，可以推知：這列波正在沿x軸(填“正”或“負(fù)”)方向傳播，波速大小為___________m／s．寫出x=1．5m處質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式_________________________________________________。參考答案：9.質(zhì)量為10kg的物體，原來靜止在水平面上，當(dāng)受到水平拉力F后，開始沿直線作勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)物體經(jīng)過時(shí)間t位移為s，且s、t的關(guān)系為s=2t2。則物體所受合外力大小為______N，第4s末的速度是______m／s，參考答案：40

1610.在《研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律》實(shí)驗(yàn)中，小車拖紙帶運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列點(diǎn)，處理時(shí)每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)記數(shù)點(diǎn)，測(cè)出的數(shù)據(jù)如圖。則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下C點(diǎn)時(shí)小車的速度vC=

m/s，小車運(yùn)動(dòng)的加速度a=

m/s2。參考答案：2,

2.411.一顆衛(wèi)星繞某一星球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星的軌道半徑為r，運(yùn)動(dòng)周期為T，星球半徑為R，則衛(wèi)星的加速度為，星球的質(zhì)量為．（萬有引力恒量為G）參考答案：：解：衛(wèi)星的軌道半徑為r，運(yùn)動(dòng)周期為T，根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)的公式得衛(wèi)星的加速度a=根據(jù)萬有引力提供衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，=mM=故答案為：，12.某同學(xué)為了探究“恒力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系”，他設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：他的操作步驟是：①安裝好實(shí)驗(yàn)裝置如圖。②將質(zhì)量為200g的小車?yán)酱螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，并按住小車。③在質(zhì)量為10g、30g、50g的三種鉤碼中，他挑選了一個(gè)質(zhì)

量為50g的鉤碼掛在拉線P上。④先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，后釋放小車，打出一條紙帶。在多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶中取出自認(rèn)為滿意的一條，經(jīng)測(cè)量、計(jì)算，得到如下數(shù)據(jù)：（g=9.8m/s2）①第一個(gè)點(diǎn)到第N個(gè)點(diǎn)的距離為40.00cm.②打下第N點(diǎn)時(shí)小車的速度大小為1.20m/s。該同學(xué)將鉤碼的重力當(dāng)作小車所受的拉力，算出從打下第一點(diǎn)到打下第N點(diǎn)拉力對(duì)小車做的功為

J，小車動(dòng)能的增量為

-----

J。（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

此次實(shí)驗(yàn)探究結(jié)果的誤差很大，顯然，在實(shí)驗(yàn)探究過程中忽視了某些產(chǎn)生誤差的因素。請(qǐng)你根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置和操作過程幫助他分析一下，造成較大誤差的主要原因是：①

②

。參考答案：

①小車質(zhì)量沒有遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量；②沒有平衡摩擦力；13.“研究回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E與磁通量變化快慢的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，如圖1所示：（1）

某同學(xué)改變磁鐵釋放時(shí)的高度，作出E-△t圖象尋求規(guī)律，得到如圖2所示的圖線。由此他得出結(jié)論：磁通量變化的時(shí)間△t越短，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E越大，即E與△t成反比。①實(shí)驗(yàn)過程是________的（填寫“正確”“不正確”）；②實(shí)驗(yàn)結(jié)論__________________________________________（判斷是否正確并說明理由）。（2）對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理可以采用不同的方法①如果橫坐標(biāo)取_____________，就可獲得如圖3所示的圖線；

②若在①基礎(chǔ)上僅增加線圈的匝數(shù)，則實(shí)驗(yàn)圖線的斜率將__________(填“不變”“增大”或“減小”)。參考答案：)(1)①正確（2分）；②不正確，只有在磁通量變化相同的條件下，時(shí)間越短，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)才越大。另外，從E-△t圖象并不能得到E與△t成反比的結(jié)論。(2分)(2)

①1/△t

（2分）

②變大

三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.內(nèi)表面只反射而不吸收光的圓筒內(nèi)有一半徑為R的黑球，距球心為2R處有一點(diǎn)光源S，球心O和光源S皆在圓筒軸線上，如圖所示．若使點(diǎn)光源向右半邊發(fā)出的光最后全被黑球吸收，則筒的內(nèi)半徑r最大為多少？參考答案：自S作球的切線S?，并畫出S經(jīng)管壁反射形成的虛像點(diǎn)，及由畫出球面的切線N，如圖1所示，由圖可看出，只要和之間有一夾角，則筒壁對(duì)從S向右的光線的反射光線就有一部分進(jìn)入球的右方，不會(huì)完全落在球上被吸收．由圖可看出，如果r的大小恰能使與重合，如圖2，則r?就是題所要求的筒的內(nèi)半徑的最大值．這時(shí)SM與MN的交點(diǎn)到球心的距離MO就是所要求的筒的半徑r．由圖2可得??????????

（1）由幾何關(guān)系可知

（2）由（1）、（2）式得

（3）15.如圖所示，質(zhì)量為m帶電量為+q的小球靜止于光滑絕緣水平面上，在恒力F作用下，由靜止開始從A點(diǎn)出發(fā)到B點(diǎn)，然后撤去F，小球沖上放置在豎直平面內(nèi)半徑為R的光滑絕緣圓形軌道，圓形軌道的最低點(diǎn)B與水平面相切，小球恰能沿圓形軌道運(yùn)動(dòng)到軌道末端D，并從D點(diǎn)拋出落回到原出發(fā)點(diǎn)A處．整個(gè)裝置處于電場(chǎng)強(qiáng)度為E=的水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，小球落地后不反彈，運(yùn)動(dòng)過程中沒有空氣阻力．求：AB之間的距離和力F的大?。畢⒖即鸢福篈B之間的距離為R，力F的大小為mg．考點(diǎn)： 帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；牛頓第二定律；平拋運(yùn)動(dòng)；動(dòng)能定理的應(yīng)用．專題： 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題．分析： 小球在D點(diǎn)，重力與電場(chǎng)力的合力提供向心力，由牛頓第二定律即可求出D點(diǎn)的速度，小球離開D時(shí)，速度的方向與重力、電場(chǎng)力的合力的方向垂直，小球做類平拋運(yùn)動(dòng)，將運(yùn)動(dòng)分解即可；對(duì)小球從A運(yùn)動(dòng)到等效最高點(diǎn)D過程，由動(dòng)能定理可求得小球受到的拉力．解答： 解：電場(chǎng)力F電=Eq=mg

電場(chǎng)力與重力的合力F合=mg，方向與水平方向成45°向左下方，小球恰能到D點(diǎn)，有：F合=解得：VD=從D點(diǎn)拋出后，只受重力與電場(chǎng)力，所以合為恒力，小球初速度與合力垂直，小球做類平拋運(yùn)動(dòng)，以D為原點(diǎn)沿DO方向和與DO垂直的方向建立坐標(biāo)系（如圖所示）．小球沿X軸方向做勻速運(yùn)動(dòng)，x=VDt

沿Y軸方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，y=at2a==所形成的軌跡方程為y=直線BA的方程為：y=﹣x+（+1）R解得軌跡與BA交點(diǎn)坐標(biāo)為（R，R）AB之間的距離LAB=R從A點(diǎn)D點(diǎn)電場(chǎng)力做功：W1=（1﹣）R?Eq

重力做功W2=﹣（1+）R?mg；F所做的功W3=F?R有W1+W2+W3=mVD2，有F=mg答：AB之間的距離為R，力F的大小為mg．點(diǎn)評(píng)： 本題是動(dòng)能定理和向心力知識(shí)的綜合應(yīng)用，分析向心力的來源是解題的關(guān)鍵．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（12分）為了使航天員能適應(yīng)在失重環(huán)境下是的工作和生活，國家航天局組織對(duì)航天員進(jìn)行失重訓(xùn)練。故需要?jiǎng)?chuàng)造一種失重環(huán)境；航天員乘坐到民航客機(jī)上后，訓(xùn)練客機(jī)總重5×104kg，以200m/s速度沿300傾角爬升到7000米高空后飛機(jī)向上拉起，沿豎直方向以200m/s的初速度向上作勻減速直線運(yùn)動(dòng)，勻減速的加速度為g，當(dāng)飛機(jī)到最高點(diǎn)后立即掉頭向下，仍沿豎直方向以加速度為g加速運(yùn)動(dòng)，在前段時(shí)間內(nèi)創(chuàng)造出完全失重，當(dāng)飛機(jī)離地2000米高時(shí)為了安全必須拉起，后又可一次次重復(fù)為航天員失重訓(xùn)練。若飛機(jī)飛行時(shí)所受的空氣阻力f=Kv（k=900N·s/m），每次飛機(jī)速度達(dá)到350m/s后必須終止失重訓(xùn)練（否則飛機(jī)可能失速）。求：（1）飛機(jī)一次上下運(yùn)動(dòng)為航天員創(chuàng)造的完全失重的時(shí)間。（2）飛機(jī)下降離地4500米時(shí)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的推力（整個(gè)運(yùn)動(dòng)空間重力加速度不變）。（3）經(jīng)過幾次飛行后，駕駛員想在保持其它不變，在失重訓(xùn)練時(shí)間不變的情況下，降低飛機(jī)拉起的高度（在B點(diǎn)前把飛機(jī)拉起）以節(jié)約燃油，若不考慮飛機(jī)的長(zhǎng)度，計(jì)算出一次最多能節(jié)約的能量。

參考答案：解析：（1）上升時(shí)間上升高度判斷當(dāng)速度達(dá)到350m/s時(shí)，下落高度，此時(shí)離地高度為h+h上－h(huán)下=7000+2000—6125=2875>2000m，，所以一次上下創(chuàng)造的完全失重的時(shí)間為55s

(2)當(dāng)飛機(jī)在離地4500m>2875m，所以飛機(jī)仍在完全失重狀態(tài)，飛機(jī)自由下落的高度推力

（3）為了節(jié)約能量，那么讓飛機(jī)在2000m是速度正好為350m/s,所以此時(shí)最大離地高度為2000+h下=8125m,故飛機(jī)拉起的高度為8125-h上=6125m,即比原來提前Δh=7000-6125=875m拉起，飛機(jī)節(jié)省的能量就是在這875m中克服重力和阻力做的功之和（因?yàn)樵谶@個(gè)過程飛機(jī)是勻速的，動(dòng)能沒有改變）17.如圖所示，在直角坐標(biāo)系的第一、二象限內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，第三象限內(nèi)有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第四象限內(nèi)無電場(chǎng)和磁場(chǎng)：質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子從y軸上M點(diǎn)以速度v0沿x軸負(fù)方向進(jìn)入電場(chǎng)；不計(jì)粒子的重力，粒子先后經(jīng)x軸上的N點(diǎn)和P點(diǎn)最后又回到M點(diǎn)。設(shè)OM=L,ON=2L。求：(l)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小。

(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向。

(3)粒子從M點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)，經(jīng)N、P點(diǎn)最后又回到M點(diǎn)所用的總時(shí)間t。參考答案：18.（12分）如圖所示，光滑的足夠長(zhǎng)的平行水平金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距l(xiāng)，在M、P點(diǎn)和N、Q點(diǎn)間各連接一個(gè)額定電壓為U、阻值恒為R的燈泡，在兩導(dǎo)軌間cdfe矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面豎直向上、寬為d的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0，且磁場(chǎng)區(qū)域可以移動(dòng)。一電阻也為R、長(zhǎng)度也剛好為l的導(dǎo)體棒ab垂直固定在磁場(chǎng)左邊的導(dǎo)軌上，離燈L1足夠遠(yuǎn)?，F(xiàn)讓勻強(qiáng)磁場(chǎng)在導(dǎo)軌間以某一恒定速度向左