河南省安陽市第十三中學(xué)高三物理期末試卷含解析

河南省安陽市第十三中學(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.（單選）如圖所示滑輪光滑輕質(zhì)，阻力不計(jì)，M1=2Kg，M2=1KgM1離地高度為H=0.5m．M1與M2從靜止開始釋放，M1靜止下落0.3m時(shí)的速度為（）A．m/sB．3m/sC．2m/sD．1m/s參考答案：考點(diǎn)：機(jī)械能守恒定律．專題：機(jī)械能守恒定律應(yīng)用專題．分析：M1與M2組成的系統(tǒng)，只有重力做功，知系統(tǒng)機(jī)械能守恒，抓住系統(tǒng)重力勢(shì)能的減小量等于系統(tǒng)動(dòng)能的增加量，求出M1靜止下落0.3m時(shí)的速度．解答：解：對(duì)系統(tǒng)運(yùn)用機(jī)械能守恒定律得，．代入數(shù)據(jù)解得v=m/s．故A正確，B、C、D錯(cuò)誤．故選A．點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道單個(gè)物體機(jī)械能不守恒，但是兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．抓住系統(tǒng)重力勢(shì)能的減小量與系統(tǒng)動(dòng)能的增加量相等進(jìn)行求解．2.如圖，豎直平面內(nèi)有一段圓弧MN，小球從圓心O處水平拋出，若初速度為va，將落在圓弧上的a點(diǎn)，若初速度為vb，將落在圓弧上的b點(diǎn)，已知Oa、Ob與豎直方向的夾角分別為α、β，不計(jì)空氣阻力，則初速度大小之比為（）A． B．C． D．參考答案：D【考點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)．【分析】?jī)汕蜃銎綊佭\(yùn)動(dòng)，根據(jù)高度求出平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，結(jié)合水平位移和時(shí)間求出初速度，從而得出初速度大小之比．【解答】解：設(shè)圓弧MN的半徑為R．對(duì)a，根據(jù)Rcosα=gt12得，t1=，則va==Rsinα．對(duì)b，根據(jù)Rcosβ=gt22得，t2=，則vb==Rsinβ．解得

=故選：D3.某同學(xué)在物理學(xué)習(xí)中記錄了一些與地球、月球有關(guān)的數(shù)據(jù)資料如下：地球半徑R＝6400km，月球半徑r＝1740km，地球表面重力加速度g0＝9.80m／s2，月球表面重力加速度g′＝1.56m／s2，月球繞地球中心轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度v＝lkm／s，月球繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí)間為T＝27.3天，光速c＝2.998×105km／s.1969年8月1日第一次用激光器向位于頭頂?shù)脑虑虮砻姘l(fā)射出激光光束，經(jīng)過約t=2.565s接收到從月球表面反射回來的激光信號(hào)，利用上述數(shù)據(jù)可估算出地球表面與月球表面之間的距離s，則下列方法正確的是A．利用激光束的反射s＝c·來算

B．利用v＝來算C．利用g0＝來算

D．利用＝(s＋R＋r)來算參考答案：AB4.一個(gè)用于加速質(zhì)子的回旋加速度，其核心部分如圖所示，D形盒半徑為R，垂直D形盒地面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，兩盒分別與交流電源相連。下列說法正確的是（）Ａ．質(zhì)子被加速后的最大速度隨Ｂ、R的增大而增大B.

若加速電壓提高到4倍，其他條件不變，則粒子獲得的最大速度就提高2倍C.只要R足夠大，質(zhì)子的速度可以被加速到任意值D.質(zhì)子每次經(jīng)過D形盒間隙時(shí)都能得到加速，故在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)一周所用時(shí)間越來越小參考答案：A5.如圖所示，質(zhì)量為M劈體ABCD放在水平地面上，表面AB、AC均光滑，且AB∥CD，BD⊥CD，AC與水平面成角θ。質(zhì)量為m的物體（上表面為半球形）以水平速度v0沖上BA后沿AC面下滑，在整個(gè)運(yùn)動(dòng)的過程中，劈體M始終不動(dòng)，P為固定的弧形光滑擋板，擋板與軌道間的寬度略大于半球形物體m的半徑，不計(jì)轉(zhuǎn)彎處的能量損失，則下列說法中正確的是A.水平地面對(duì)劈體M的摩擦力始終為零B.水平地面對(duì)劈體M的摩擦力先為零后向右

C.劈體M對(duì)水平地面的壓力大小始終為(M+m)gD.劈體M對(duì)水平地面的壓力大小先等于(M+m)g，后小于(M+m)g參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.

（3分）原子彈是利用

反應(yīng)而獲得巨大核能，氫彈是利用

反應(yīng)而獲得巨大核能。圖所示是國際原子能機(jī)構(gòu)和國際標(biāo)準(zhǔn)化組織公布的新的

標(biāo)志．參考答案：答案：核裂變

核聚變

輻射警示（每空1分，共3分）7.一個(gè)氡核衰變成釙核并放出一個(gè)粒子。該核反應(yīng)的方程是

氡衰變半衰期為3.8天，則1000g氡經(jīng)過7.6天衰變，剩余氡的質(zhì)量為

g；參考答案：①

②250根據(jù)衰變過程中質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，由于生成物質(zhì)量數(shù)減小4，電荷數(shù)減小2，所以放出的粒子是α粒子．該核反應(yīng)的方程是：氡核的半衰期為3.8天，根據(jù)半衰期的定義得：，其中m為剩余氡核的質(zhì)量，m0為衰變前氡核的質(zhì)量，T為半衰期，t為經(jīng)歷的時(shí)間。由于T=3.8天，t=7.6天，解得：8.1919年盧瑟福通過如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，第一次完成了原子核的人工轉(zhuǎn)變，并由此發(fā)現(xiàn)______________。圖中A為放射源發(fā)出的射線，銀箔的作用是吸收______________。參考答案：質(zhì)子，α粒子9.1某同學(xué)為了探究桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能表達(dá)式，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)：質(zhì)量為m的均勻長直桿一端固定在光滑轉(zhuǎn)軸O處，桿由水平位置靜止釋放，用光電門測(cè)出另一端A經(jīng)過某位置時(shí)的瞬時(shí)速度vA，并記下該位置與轉(zhuǎn)軸O的高度差h。⑴設(shè)桿的寬度為L（L很?。珹端通過光電門的時(shí)間為t，則A端通過光電門的瞬時(shí)速度vA的表達(dá)式為

▲

。組

次123456h/m0.050.100.150.200.250.30vA/（m·s-1）1.231.732.122.462.743.00vA-1/（s·m-1）0.810.580.470.410.360.33vA2/（m2·s-2）1.503.004.506.057.519.00

⑵調(diào)節(jié)h的大小并記錄對(duì)應(yīng)的速度vA，數(shù)據(jù)如上表。為了形象直觀地反映vA和h的關(guān)系，請(qǐng)選擇適當(dāng)?shù)目v坐標(biāo)并畫出圖象。⑶當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭取10m/s2，結(jié)合圖象分析，桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能Ek=

▲

（請(qǐng)用質(zhì)量m、速度vA表示）。參考答案：⑴（3分）⑵如圖（縱坐標(biāo)1分，圖象2分）⑶（2分）10.為探究橡皮條被拉伸到一定長度的過程中，彈力做的功和橡皮條在一定長度時(shí)具有的彈性勢(shì)能的關(guān)系（其中橡皮條的彈性勢(shì)能表達(dá)式為，k是勁度系數(shù)），某同學(xué)在準(zhǔn)備好橡皮條、彈簧測(cè)力計(jì)、坐標(biāo)紙、鉛筆、直尺等器材后，進(jìn)行了以下操作：a．將橡皮條的一端固定，另一端拴一繩扣，用直尺從橡皮條的固定端開始測(cè)量橡皮條的原長l0，記錄在表格中；b．將彈簧測(cè)力計(jì)掛在繩扣上，測(cè)出在不同拉力F1、F2、F3…的情況下橡皮條的長度l1、l2、l3…；c．以橡皮條的伸長量△l為橫坐標(biāo)，以對(duì)應(yīng)的拉力F為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上建立坐標(biāo)系，描點(diǎn)、并用平滑的曲線作出F-△l圖象；d．計(jì)算出在不同拉力時(shí)橡皮條的伸長量△l1、△l2、△l3…；e．根據(jù)圖線求出外力克服橡皮條的彈力做的功．f.根據(jù)彈性勢(shì)能表達(dá)式求出橡皮條具有的彈性勢(shì)能.（1）以上操作合理的順序是______________；（2）實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)作出的F-△l圖象如圖所示，從圖象可求出△l=9cm過程中外力克服橡皮條的彈力做的功約為_____J，計(jì)算出△l=9cm時(shí)橡皮條具有的彈性勢(shì)能約為_____J.（保留二位有效數(shù)字）（3）由實(shí)驗(yàn)可得出的結(jié)論是______________________________________________參考答案：（1）abdcef

（2）0.11

，0.11

（3）在誤差允許范圍內(nèi)克服彈力做的功等于橡皮條彈性勢(shì)能的增量11.在萬有引力定律研究太陽系中的行星圍繞太陽運(yùn)動(dòng)時(shí)，我們可以根據(jù)地球的公轉(zhuǎn)周期，求出太陽的質(zhì)量。在運(yùn)算過程中，采用理想化方法，把太陽和地球簡(jiǎn)化成質(zhì)點(diǎn)，還做了

和

的簡(jiǎn)化處理。參考答案：答案：把地球的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化為勻速圓周運(yùn)動(dòng)（勻速、軌跡圓周分別填在兩空上得一空分），忽略其他星體對(duì)地球的作用，認(rèn)為地球只受太陽引力作用。12.某同學(xué)將力傳感器固定在小車上，然后把繩的一端固定在傳感器拉鉤上，用來測(cè)量繩對(duì)小車的拉力，探究在小車及傳感器總質(zhì)量不變時(shí)加速度跟它們所受拉力的關(guān)系，根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中作出了如圖所示的a－F圖象．(1)本實(shí)驗(yàn)中是否需要砂和桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車和傳感器的總質(zhì)量________(填“是”或“否”)；(2)由圖象求出小車和傳感器的總質(zhì)量為________kg.（保留1位有效數(shù)字）參考答案：

否

，

1

kg

13.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，t＝0時(shí)刻波形如圖所示，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)Q經(jīng)過0．3s第一次到達(dá)平衡位置，則該波的傳播方向?yàn)檠豿軸___（填”正”“負(fù)”）方向，傳播波速為______m／s，經(jīng)過1．2s，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為______cm。參考答案：

(1).負(fù)

(2).10

(3).8（1）此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，由波的形成原理可知此波沿沿x軸負(fù)方向傳播。（2）Q經(jīng)過0．3s第一次到達(dá)平衡位置，可知波的周期為，所以波速為（3）經(jīng)過1．2s，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.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15.如圖所示，質(zhì)量m=1kg的小物塊靜止放置在固定水平臺(tái)的最左端，質(zhì)量2kg的小車左端緊靠平臺(tái)靜置在光滑水平地面上，平臺(tái)、小車的長度均為0.6m?，F(xiàn)對(duì)小物塊施加一水平向右的恒力F，使小物塊開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小物塊到達(dá)平臺(tái)最右端時(shí)撤去恒力F，小物塊剛好能夠到達(dá)小車的右端。小物塊大小不計(jì)，與平臺(tái)間、小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5,重力加速度g取10m/s2，水平面足夠長，求:(1)小物塊離開平臺(tái)時(shí)速度的大小；(2)水平恒力F對(duì)小物塊沖量的大小。參考答案：（1）v0=3m/s；（2）【詳解】（1）設(shè)撤去水平外力時(shí)小車的速度大小為v0，小物塊和小車的共同速度大小為v1。從撤去恒力到小物塊到達(dá)小車右端過程，對(duì)小物塊和小車系統(tǒng)：動(dòng)量守恒：能量守恒：聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)得：v0=3m/s（2）設(shè)水平外力對(duì)小物塊的沖量大小為I，小物塊在平臺(tái)上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t。小物塊在平臺(tái)上運(yùn)動(dòng)過程，對(duì)小物塊：動(dòng)量定理：運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律：聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)得：四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（14分）如圖所示，豎直平面內(nèi)有一半徑為r、內(nèi)阻為R1、粗細(xì)均勻的光滑半圓形金屬球，在M、N處與相距為2r、電阻不計(jì)的平行光滑金屬軌道ME、NF相接，EF之間接有電阻R2，已知R1＝12R，R2＝4R。在MN上方及CD下方有水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)I和II，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B?，F(xiàn)有質(zhì)量為m、電阻不計(jì)的導(dǎo)體棒ab，從半圓環(huán)的最高點(diǎn)A處由靜止下落，在下落過程中導(dǎo)體棒始終保持水平，與半圓形金屬環(huán)及軌道接觸良好，高平行軌道中夠長。已知導(dǎo)體棒ab下落r/2時(shí)的速度大小為v1，下落到MN處的速度大小為v2。（1）求導(dǎo)體棒ab從A下落r/2時(shí)的加速度大小。（2）若導(dǎo)體棒ab進(jìn)入磁場(chǎng)II后棒中電流大小始終不變，求磁場(chǎng)I和II之間的距離h和R2上的電功率P2。（3）若將磁場(chǎng)II的CD邊界略微下移，導(dǎo)體棒ab剛進(jìn)入磁場(chǎng)II時(shí)速度大小為v3，要使其在外力F作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a，求所加外力F。隨時(shí)參考答案：解析：（1）以導(dǎo)體棒為研究對(duì)象，棒在磁場(chǎng)I中切割磁感線，棒中產(chǎn)生產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，導(dǎo)體棒ab從A下落r/2時(shí)，導(dǎo)體棒在重力與安培力作用下做加速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律，得mg－BIL＝ma，式中l(wèi)＝r

式中＝4R

由以上各式可得到

（2）當(dāng)導(dǎo)體棒ab通過磁場(chǎng)II時(shí)，若安培力恰好等于重力，棒中電流大小始終不變，即

式中

解得

導(dǎo)體棒從MN到CD做加速度為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，有

得

此時(shí)導(dǎo)體棒重力的功率為

根據(jù)能量守恒定律，此時(shí)導(dǎo)體棒重力的功率全部轉(zhuǎn)化為電路中的電功率，即

＝

所以，＝

（3）設(shè)導(dǎo)體棒ab進(jìn)入磁場(chǎng)II后經(jīng)過時(shí)間t的速度大小為，此時(shí)安培力大小為

由于導(dǎo)體棒ab做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，有根據(jù)牛頓第二定律，有F＋mg－F′＝ma

即

由以上各式解得17.如圖所示，水平放置的平行金屬板之間電壓大小為U，距離為d，其間還有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。質(zhì)量為帶電量為的帶電粒子，以水平速度從平行金屬板的正中間射入并做勻速直線運(yùn)動(dòng)，然后又垂直射入場(chǎng)強(qiáng)大小為E2，方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，其邊界a、b間的寬為L（該電場(chǎng)豎直方向足夠長）。電場(chǎng)和磁場(chǎng)都有理想邊界，且粒子所受重力不計(jì)，求（1）該帶電粒子在a、b間運(yùn)動(dòng)的加速度大小a；（2）勻強(qiáng)磁場(chǎng)對(duì)該帶電粒子作用力的大小；（3）該帶電粒子到達(dá)邊界b時(shí)的速度大?。畢⒖即鸢福阂娊馕觯?）電場(chǎng)力

（2分）根據(jù)牛頓第二定律：

（2分）

（1分）（2）該粒子受力如圖：

（1分）

場(chǎng)強(qiáng)：

（1分）

電場(chǎng)力：