河南省鶴壁市育才學校高三物理上學期期末試卷含解析

河南省鶴壁市育才學校高三物理上學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.（單選）光滑平行導軌水平放置，導軌左端通過開關(guān)S與內(nèi)阻不計、電動勢為E的電源相連，一根質(zhì)量為m的導體棒ab（電阻不可忽略），用長為l的絕緣細線懸掛，懸線豎直時導體棒恰好與導軌良好接觸且細線處于張緊狀態(tài)，如圖所示，系統(tǒng)空間有勻強磁場．當閉合開關(guān)S時，導體棒向右擺起，擺到最大高度時，細線與豎直方向成θ角，則A．磁場方向一定豎直向下B．磁場方向豎直向下時，磁感應(yīng)強度最小C．導體棒離開導軌前通過電荷量為(1－cosθ)D．導體棒離開導軌前電源提供的電能等于mgl(1－cosθ)參考答案：B。當開關(guān)S閉合時，導體棒向右擺起，說明其所受安培力水平向右或有水平向右的分量，但安培力若有豎直向上的分量，應(yīng)小于導體棒所受重力，否則導體棒會向上跳起而不是向右擺，由左手定則可知，磁場方向斜向下或豎直向下都成立，A錯；當滿足導體棒“向右擺起”時，若磁場方向豎直向下，則安培力水平向右，在導體棒獲得的水平?jīng)_量相同的條件下，所需安培力最小，因此磁感應(yīng)強度也最小，B正確；設(shè)導體棒右擺初動能為Ek，擺動過程中機械能守恒，有，導體棒的動能是電流做功而獲得的，若回路電阻不計，則電流所做的功全部轉(zhuǎn)化為導體棒的動能，此時有W=IEt=qE=Ek，得，題設(shè)條件有電源內(nèi)阻不計而沒有“其他電阻不計”的相關(guān)表述，因此其他電阻不可忽略，那么電流的功就大于，通過的電量也就大于，C錯，D錯誤。故本題選擇B答案。2.若某恒星系中所有天體的密度增大為原來的2倍,天體的直徑和天體間的距離不變，某行星繞該恒星做勻速圓周運動，則下述運行參量變化正確的是（

）A.行星繞該恒星做勻速圓周運動的向心力變?yōu)樵瓉淼?倍B.行星繞該恒星做勻速圓周運動的線速度變?yōu)樵瓉淼?倍C.行星繞該恒星做勻速圓周運動的線速度變?yōu)樵瓉淼?倍D.行星繞該恒星做勻速圓周運動的周期變?yōu)樵瓉淼谋秴⒖即鸢福?/p>

【知識點】萬有引力定律及其應(yīng)用

D5【答案解析】D

解析：A、M=ρv，中心天體的質(zhì)量，直徑不變，則體積不變，可知質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼?倍，向心力，知M和m都變?yōu)樵瓉淼?倍，則向心力變?yōu)樵瓉淼?倍.故A錯誤.B、根據(jù)，軌道半徑不變，質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼?倍，則線速度變?yōu)樵瓉淼谋叮芷赥=變?yōu)樵瓉淼谋?故D正確，BC錯誤.【思路點撥】結(jié)合中心天體的質(zhì)量變化，通過萬有引力提供向心力得出線速度、周期的變化.解本題的關(guān)鍵掌握萬有引力提供向心力這一重要理論，知道線速度、角速度、周期與半徑的關(guān)系.3.某同學將一直流電源的總功率PE、輸出功率PR和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr隨電流I變化的圖線畫在同一坐標系中，如圖中的a、b、c所示．則下列說法中正確的是（）

A．圖線b表示輸出功率隨電流I變化的關(guān)系

B．圖中a線最高點對應(yīng)的功率為最大輸出功率

C．在圖線上A、B、C三點的縱坐標一定滿足關(guān)系D．兩個圖線交點M與N的橫坐標之比一定為，縱坐標之比一定為．參考答案：CD4.（單選）用控制變量法，可以研究影響平行板電容器的因素（如圖）．設(shè)兩極板正對面積為S，極板間的距離為d，靜電計指針偏角為θ．實驗中，極板所帶電荷量不變，若（）A．保持S不變，增大d，則θ變大B．保持S不變，增大d，則θ變小C．保持d不變，減小S，則θ變小D．保持d不變，減小S，則θ不變參考答案：考點：影響平行板電容器電容的因素．分析：靜電計指針偏角θ表示電容器兩端電壓的大小，根據(jù)電容的定義式C=，判斷電容的變化，再根據(jù)C=，判斷電壓的變化，從而得知靜電計指針偏角的變化．解答：解：根據(jù)電容的定義式C=，保持S不變，增大d，電容C減小，再根據(jù)U=，知U增大，所以θ變大．故A正確，B錯誤．

保持d不變，減小S，電容減小，再根據(jù)C=，知U增大，所以θ變大．故CD錯誤．故選：A．點評：解決電容器的動態(tài)分析問題關(guān)鍵抓住不變量．若電容器與電源斷開，電量保持不變；若電容器始終與電源相連，電容器兩端間的電勢差保持不變．5.（多選）環(huán)繞地球做勻速圓周運動的人造衛(wèi)星，距離地面越高，環(huán)繞的（）

A．速度越小B．周期越大

C．向心加速度越大D．角速度越大參考答案：考點：人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系．專題：人造衛(wèi)星問題．分析：人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力，根據(jù)萬有引力等于向心力，分別求出線速度、角速度、周期和加速度的表達式進行討論即可．解答：解：設(shè)人造衛(wèi)星的質(zhì)量為m，軌道半徑為r，線速度為v，公轉(zhuǎn)周期為T，地球質(zhì)量為M，由于人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力，由萬有引力提供向心力得：=mr=m=ma=mω2rv=，T=2π，ω=，a=衛(wèi)星離地面越高，則周期越長，衛(wèi)星的線速度越小，衛(wèi)星的角速度越小，向心加速度越小，故AB正確，CD錯誤；故選：AB．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.

一個細口瓶，開口向上放置，容積為2.0升，在溫度0oC、一個標準大氣壓的環(huán)境里，瓶內(nèi)氣體的分子數(shù)為

個；當環(huán)境溫度高20oC時，熱力學溫度升高

K。（只要求2位有效數(shù)字，阿伏伽德羅常數(shù)N=6.0×1023mol-1）參考答案：

答案：5.4×1022、207.若某歐姆表表頭的滿偏電流為5mA，內(nèi)接一節(jié)干電池，電動勢為1.5V，

那么該歐姆表的內(nèi)阻為________Ω，待測電阻接入紅、黑表筆之間時，指針偏在滿刻度的3/4處，則待測電阻的阻值為________Ω，表盤中值刻度是________．參考答案：3001003008.一個物體靜置于光滑水平面上，外面扣一質(zhì)量為M的盒子，如圖l所示。現(xiàn)給盒子一初速度v0，此后，盒子運動的v一t圖像呈周期性變化，如圖2所示。則盒內(nèi)物體的質(zhì)量為

。參考答案：M9.直角玻璃三棱鏡的截面如圖所示，一條光線從AB面入射，ab為其折射光線，ab與AB面的夾角α=60°．已知這種玻璃的折射率n=，則：①這條光線在AB面上的的入射角為

；②圖中光線ab

（填“能”或“不能”）從AC面折射出去．參考答案：①45°(2分)

②不能10.在研究有固定轉(zhuǎn)動軸物體平衡條件的實驗中（1）實驗開始前需要檢查力矩盤重心是否在轉(zhuǎn)軸處，描述檢查的操作過程．在任意位置（轉(zhuǎn)過任意角度）能靜止/平衡（2）某同學采用50g的鉤碼，力矩盤平衡后如圖所示，彈簧秤讀數(shù)1.1N，盤面中3個同心圓半徑分別是2cm、4cm、6cm．填寫下表（g取9.8m/s2，答案精確到0.001N?m）：順時針力矩逆時針力矩0.059N?m0.064N?m參考答案：考點：力矩的平衡條件．專題：實驗題．分析：（1）動后，停下時事先的標記能夠處于任意位置，即轉(zhuǎn)盤能隨遇平衡，說明轉(zhuǎn)盤的重心在轉(zhuǎn)軸上；（2）簧秤讀數(shù)1.1N，一個鉤碼重50g，根據(jù)力矩等于力與力臂的乘積．解答：解：（1）心在轉(zhuǎn)軸上，力矩盤本身的重力才可以忽略不計，轉(zhuǎn)動后，停下時事先的標記能夠處于任意位置，即轉(zhuǎn)盤能隨遇平衡，說明轉(zhuǎn)盤的重心在轉(zhuǎn)軸上；（2）逆時針力矩為M=1.1×4×10﹣2+50×10﹣3×10×4×10﹣2=0.064N?m故答案為：（1）在任意位置（轉(zhuǎn)過任意角度）能靜止/平衡（2）0.064N?m點評：題是驗證力矩平衡的實驗，關(guān)鍵求出順時針力矩之和和逆時針力矩之后，然后判斷是否相等，實驗前要將支點調(diào)節(jié)到重心處．11.如圖所示，是一列沿x軸負方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，若波的傳播速度v=8m/s,則x=4m處的質(zhì)點P的振動方程y=______cm,x=1m處的質(zhì)點O在5s內(nèi)通過的路程為______cm.參考答案：12.用與斜面平行的力F拉著物體在傾角為θ的光滑斜面上運動，如改變拉力F的大小，物體的加速度隨外力F變化的圖象如圖所示，已知外力F沿斜面向上，重力加速度g取10m/s2．根據(jù)圖象中所提供的信息計算出物體的質(zhì)量為3kg；斜面的傾角為30°．參考答案：考點：加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系式．專題：牛頓運動定律綜合專題．分析：根據(jù)牛頓第二定律求出物體加速度與外力F的關(guān)系式，結(jié)合圖線的斜率和截距求出物體的質(zhì)量和斜面的傾角．解答：解：由受力分析及牛頓第二定律得：Fcosθ﹣mgsinθ=maa=F﹣gsinθ則由圖象知：﹣gsinθ=﹣5sinθ=0.5，即θ=30°又圖線的斜率k==則m=3kg故答案為：3，30°．點評：解決本題的關(guān)鍵通過牛頓第二定律求出加速度的表達式，結(jié)合圖線的斜率和截距進行求解．13.19世紀和20世紀之交，經(jīng)典物理已達到了完整、成熟的階段，但“在物理學晴朗天空的遠處還有兩朵小小的、令人不安的烏云”，人們發(fā)現(xiàn)了經(jīng)典物理學也有無法解釋的實驗事實，“兩朵烏云”是指

（填“宏觀問題”或“微觀問題”）與

（填“高速問題”或“低速問題”）。參考答案：微觀問題

高速問題三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（6分）小明在有關(guān)媒體上看到了由于出氣孔堵塞，致使高壓鍋爆炸的報道后，給廠家提出了一個增加易熔片（熔點較低的合金材料）的改進建議?，F(xiàn)在生產(chǎn)的高壓鍋已普遍增加了含有易熔片的出氣孔（如圖所示），試說明小明建議的物理道理。參考答案：高壓鍋一旦安全閥失效，鍋內(nèi)氣壓過大，鍋內(nèi)溫度也隨之升高，當溫度達到易熔片的熔點時，再繼續(xù)加熱易熔片就會熔化，鍋內(nèi)氣體便從放氣孔噴出，使鍋內(nèi)氣壓減小，從而防止爆炸事故發(fā)生。15.圖所示摩托車做騰躍特技表演，沿曲面沖上高0.8m頂部水平高臺，接著以4m/s水平速度離開平臺，落至地面時，恰能無碰撞地沿圓弧切線從A點切入光滑豎直圓弧軌道,并沿軌道下滑.A、B為圓弧兩端點,其連線水平.已知圓弧半徑為2m，人和車的總質(zhì)量為200kg，特技表演的全過程中，空氣阻力不計.(計算中取g=10m/s2.求:(1)從平臺飛出到A點，人和車運動的水平距離s.(2)從平臺飛出到達A點時速度大小及圓弧對應(yīng)圓心角θ.(3)若已知人和車運動到圓弧軌道最低點O速度為6m/s,求此時人和車對軌道的壓力.參考答案：(1)1.6m

(2)m/s，90°

(3)5600N【詳解】(1)車做的是平拋運動，很據(jù)平拋運動的規(guī)律可得：豎直方向上：水平方向上：可得：.(2)摩托車落至A點時其豎直方向的分速度：到達A點時速度：設(shè)摩托車落地時速度方向與水平方向的夾角為，則：即，所以：(3)對摩托車受力分析可以知道，摩托車受到的指向圓心方向的合力作為圓周運動的向心力，所以有：

當時，計算得出.由牛頓第三定律可以知道人和車在最低點O時對軌道的壓力為5600

N.答：(1)從平臺飛出到A點，人和車運動的水平距離.(2)從平臺飛出到達A點時速度，圓弧對應(yīng)圓心角.(3)當最低點O速度為6m/s，人和車對軌道的壓力5600

N.四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，傾角θ=300、長L=4.5m的斜面，底端與一個光滑的1/4圓弧軌道平

滑連接，圓弧軌道底端切線水平．一質(zhì)量為m=1kg的物塊（可視為質(zhì)點）從斜面最高點A由靜止開始沿斜面下滑，經(jīng)過斜面底端B后恰好能到達圓弧軌道最高點C，又從圓弧軌道滑回，能上升到斜面上的D點，再由D點由斜面下滑沿圓弧軌道上升，再滑回，這樣往復(fù)運動，最后停在B點．已知物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為，g=10m/s2，假設(shè)物塊經(jīng)過斜面與圓弧軌道平滑連接處速率不變．求：⑴.物塊經(jīng)多長時間第一次到B點；⑵.物塊第一次經(jīng)過B點時對圓弧軌道的壓力；⑶.物塊在斜面上滑行的總路程．參考答案：⑶.從開始釋放至最終停在B處，設(shè)物塊在斜面上的總路程為S，則（3分）解得：（2分）

考點：勻變速直線運動規(guī)律；向心力公式；動能定理．17.如圖所示，在坐標系xOy第二象限內(nèi)有一圓形勻強磁場區(qū)域(圖中未畫出)，磁場方向垂直xOy平面．在x軸上有坐標(－2L0,0)的P點，三個電子a、b、c以相等大小的速度沿不同方向從P點同時射入磁場區(qū)，其中電子b射入方向為＋y方向，a、c在P點速度與b速度方向夾角都是θ＝.電子經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)后都垂直于y軸進入第一象限，電子b通過y軸Q點的坐標為y＝L0，a、c到達y軸時間差是t0.在第一象限內(nèi)有場強大小為E，沿x軸正方向的勻強電場．已知電子質(zhì)量為m、電荷量為e，不計重力．求：(1)電子在磁場中運動軌道半徑和磁場的磁感應(yīng)強度B.(2)電子在電場中運動離y軸的最遠距離x.(3)三個電子離開電場后再次經(jīng)過某一點，求該點的坐標和先后到達的時間差Δt.參考答案：(1)三電子軌跡如圖．由圖可知，R＝l0(2分)(2)電子在磁場中運動在電場中得(3)電子離開電場再次返回磁場軌跡如圖，坐標x＝－2L0，y＝2L0，(2分)由運動的對稱性可知，a、c同時到達，與b比較磁場中運動時間都是半個周期，電場中運動時間也都相等，所以時間差為在非場區(qū)

b先到達．18.（9分）我國自行設(shè)計的氣象同步衛(wèi)星在赤道上方距離地球表面h高度處的圓軌道上繞地球運動，已知地球的自轉(zhuǎn)周期為T，地球的半徑為R，衛(wèi)星的質(zhì)量為m。

（1）用題中所給的物理量求出衛(wèi)星在同步軌道上運行