北京舊宮中學高三物理下學期期末試卷含解析

北京舊宮中學高三物理下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1.2017年人類第一次直接探測到來自雙中子星合并的引力波。假設雙中子星由a、b兩顆星體組成,這兩顆星繞它們連線上的某一點做勻速圓周運動。這兩顆星之間的距離為L，a星繞它們連線上的某點每秒轉(zhuǎn)動n圈，a、b兩顆星的軌道半徑之差為Δr，(a星的軌道半徑大于b星的軌道半徑)，萬有引力常量為G。則A.a、b兩顆星的質(zhì)量之和為B.a、b兩顆星的質(zhì)量之比為C.b星的角速度為D.a、b兩顆星的半徑之比為參考答案：A【詳解】設ab兩顆星的質(zhì)量分別為m1、m2，軌道半徑分別為r1、r2，相距L，則r1+r2=L，r1-r2=?r，解得，，則，選項D錯誤；兩星圍繞它們連線上的某點旋轉(zhuǎn)的角速度相同，a星繞它們連線上的某點每秒轉(zhuǎn)動n圈，角速度為ωa=2πn，則b星的角速度也為2πn，選項C錯誤；根據(jù)萬有引力提供向心力可知：=m1r1ω2=m2r2ω2，整理可得：，解得質(zhì)量之和（m1+m2）=，選項A正確；a、b兩顆星的質(zhì)量之比為，選項B錯誤；故選A.2.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，在整個運動的過程中，劈體M始終不動，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.水平地面對劈體M的摩擦力始終為零B.水平地面對劈體M的摩擦力先為零后向右

C.劈體M對水平地面的壓力大小始終為(M+m)gD.劈體M對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：D3.如圖所示，用兩根相同的導線繞成匝數(shù)分別為nl和n2的圓形閉合線圈A和B，兩線圈平面與勻強磁場垂直。當磁感應強度隨時間均勻變化時，兩線圈中的感應電流之比IA：IB為（

）

A．

B．

C．

D．參考答案：B4.兩物體M、m用跨過光滑定滑輪的輕繩相連，如圖放置，OA、OB與水平面的夾角分別為30°、60°，M、m均處于靜止狀態(tài)．則

A．繩OA對M的拉力大小大于繩OB對M的拉力B．繩OA對M的拉力大小等于繩OB對M的拉力C．m受到水平面的靜摩擦力大小為零

D．m受到水平面的靜摩擦力的方向水平向左參考答案：D對接點O受力分析，由幾何關系可知,，AB錯；對m受力分析，可知在水平方向受到的摩擦力,方向水平向左，C錯D對。5.（單選）下列說法正確的是

A.放射性元素的半衰期隨溫度的升高而減小

B.放射性元素放射出的射線、射線和射線，電離能力最強的是射線

C．衰變成要經(jīng)過8次衰變和6次衰變

D.愛因斯坦的相對論認為長度、質(zhì)量、時間都是絕對不變的

參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.(1)（6分）如圖所示為氫原子的能級圖。讓一束單色光照射到大量處于基態(tài)（量子數(shù)n=1）的氫原子上，被激發(fā)的氫原子能自發(fā)地發(fā)出3種不同頻率的色光，則照射氫原子的單色光的光子能量為

eV。用這種光照射逸出功為4.54eV的金屬表面時，逸出的光電子的最大初動能是

eV。參考答案：12.09

7.557.如圖所示，電荷量為Q1、Q2的兩個正點電荷分別置于A點和B點。在以AB為直徑的光滑絕緣半圓環(huán)上，穿著一個帶點小球（可視為點電荷，重力可忽略），若帶點小球在P點保持靜止，則該小球帶

電荷（選填“正”或“負”或“正或負”），設這時連線PA與AB的夾角為a，則tana=

。參考答案：

答案：正或負

17.(12分)如圖甲的光電門傳感器是測定瞬時速度大小的儀器．其原理是發(fā)射端發(fā)出一束很細的紅外線到接收端，當固定在運動物體上的一個已知寬度為d的擋光板通過光電門擋住紅外線時，和它連接的數(shù)字計時器可記下?lián)豕獾臅r間Δt，則可以求出運動物體通過光電門時的瞬時速度大小。(1)為了減小測量瞬時速度的誤差，應選擇寬度比較________(選填“寬”或“窄”)的擋光板。(2)如圖乙是某同學利用光電門傳感器探究小車加速度與力之間關系的實驗裝置，他將該光電門固定在水平軌道上的B點，用不同重物通過細線拉同一小車，小車每次都從同一位置A點靜止釋放．①如圖丙所示，用游標卡尺測出擋光板的寬度d＝________mm，實驗時將小車從圖乙A點靜止釋放，由數(shù)字計時器記下?lián)豕獍逋ㄟ^光電門時擋光時間間隔Δt＝0.02s，則小車通過光電門時的瞬時速度大小為________m/s；②實驗中設小車的質(zhì)量為m1，重物的質(zhì)量為m2，則在m1與m2滿足關系式________時可近似認為細線對小車的拉力大小與重物的重力大小相等；③測出多組重物的質(zhì)量m2和對應擋光板通過光電門的時間Δt，并算出小車經(jīng)過光電門時的速度v，通過描點作出線性圖象，研究小車的加速度與力之間的關系．處理數(shù)據(jù)時應作出________圖象(選填“v—m2”或“v2—m2”)；④某同學在③中作出的線性圖象不過坐標原點，其可能的原因是__________________。參考答案：(1)窄(2)①11.400.57②m1?m2③v2－m2④小車與水平軌道間存在摩擦力9.用電壓表和電流表測定兩節(jié)完全相同的電池的電動勢和內(nèi)電阻。先用如圖所示的電路測量一節(jié)電池的電動勢和內(nèi)阻，理想電壓表和理想電流表的讀數(shù)分別為U1和I1。將兩節(jié)相同電池串聯(lián)后接入該電路，測得理想電壓表和理想電流表的讀數(shù)分別為U2和I2。串聯(lián)電池組的總電動勢=_________，總內(nèi)阻=__________。參考答案：，10.如圖為聲波干涉演示儀的原理圖，O形玻璃管粗細均勻，分為A和B兩部分，兩側各有一小孔，聲波從左側小孔傳入管內(nèi)，被分成兩列頻率_____________的波。當聲波分別通過A、B傳播到右側小孔時，若兩列波傳播的路程相差半個波長，則此處聲波的振幅_____

_____；若傳播的路程相差一個波長，則此處聲波的振幅________________。[參考答案：11.一列簡諧波在t=0.8s時的圖象如圖甲所示，其x=0處質(zhì)點的振動圖象如圖乙所示，由圖象可知：簡諧波沿x軸

▲

方向傳播（填“正”或“負”），波速為

▲

m／s，t=10.0s時刻，x=4m處質(zhì)點的位移是

▲

m．參考答案：12.(1)小明用電源頻率為50Hz的電磁打點計時器（含復寫紙）做“探究質(zhì)量一定

時，加速度與合力的關系”實驗。①在不掛配重，平衡摩擦力過程中，打點計時器打出的一條紙帶如圖（乙）所示，紙帶A端與小車相連。要使小車做勻速直線運動，墊木應向____移動。②打點計時器打A、C兩點過程中，小車通過的距離為____cm。③打B點時小車的速度是__________m/s④打AC兩點過程中，小車的平均加速度大小為____m/s2。

（保留小數(shù)點后兩位數(shù)字）(2)在測定一根粗細均勻合金絲Rx的電阻率的實驗中．

I．利用螺旋測微器測定合金絲的直徑，示數(shù)如圖(a)所示，則可讀得合金絲的直徑

為____mm.

Ⅱ．待測合金絲Rx的電阻約為5Ω．提供的儀器有：

A．電壓表V（內(nèi)阻約為10kΩ，量程為3V）

B．電流表A1(內(nèi)阻約為3Ω，量程為0.6A)

C．電流表A2(內(nèi)阻約為0.1Ω，量程為3A)

D．滑動變阻器R(阻值為0-5Ω，額定電流為2A)

E．電源E（電動勢為5V，內(nèi)電阻為1Ω）

F．一個開關、若干導線①要求較準確地測出其阻值，電流表應選____．（填序號）②某同學根據(jù)以上儀器，按圖（b）連接實驗線路，在實驗中發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)變化范圍較窄，現(xiàn)請你用筆在圖（b）中畫一條線對電路進行修改，使電流表示數(shù)的變化范圍變寬．

③此電路其測量結果比真實值偏___________（填“大”或“小”）．參考答案：(1)①左（1分）②16.20（2分）③0.41（3分）④0.50（3分）

(2)I.0.609(0.608-0.610)(3分)Ⅱ．①B(2分)；②作圖（3分，分壓均可）；③?。?分）

13.如圖所示的傳動機構中，截面為三角形的楔塊A底角為θ，圓盤B的半徑為r，與楔塊A間無滑動，當楔塊A以速度vA勻速向右前進時，圓盤的角速度為______________，滑塊C向上的速度為_____________。參考答案：，三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.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.15.(4分)在橄欖球比賽中，一個95kg的橄欖球前鋒以5m/s的速度跑動，想穿越防守隊員到底線觸地得分．就在他剛要到底線時，迎面撞上了對方兩名均為75kg的隊員，一個速度為2m/s，另一個為4m/s，然后他們就扭在了一起。①他們碰撞后的共同速率是；②在右面方框中標出碰撞后他們動量的方向，并說明這名前鋒能否得分：。參考答案：答案：①0.1m/s

（2分）

②方向見圖（1分）

能得分（1分）

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.《憤怒的小鳥》是一款時下非常流行的游戲，故事也相當有趣，如圖甲，為了報復偷走鳥蛋的肥豬們，鳥兒以自己的身體為武器，如炮彈般彈射出去攻擊肥豬們的堡壘。某班的同學們根據(jù)自己所學的物理知識進行假設：小鳥被彈弓沿水平方向彈出，如圖乙所示。（取重力加速度g=10m/s2）：（1）若h1=3.6m，l1=2.4m，h2=1.8m，要使小鳥飛出能直接打中肥豬的堡壘，小鳥飛出去的初速度應多大？（2）如果小鳥彈出后，先掉到平臺上（此時小鳥距拋出點的水平距離為l2），接觸平臺瞬間豎直速度變?yōu)榱?，水平速度不變，小鳥在平臺上滑行一段距離后，若要打中肥豬的堡壘，小鳥和平臺間的動摩擦因數(shù)μ與小鳥彈出時的初速度v0應滿足什么關系（用題中所給的符號h1、l1、h2、l2、g表示）？參考答案：（1）設小鳥以v0彈出能直接擊中堡壘，則由平拋運動規(guī)律，h1-h2=gt2

（3分）

l1=v0t（2分）

聯(lián)立解得t=0.6s，v0=4m/s。（2分）（2）對小鳥在平臺上滑行初速度仍為v0，若剛好擊中堡壘，則有末速度為v=0由動能定理

-μmg(l1.-l2)=mv2-mv02

（5分）解得：

可見，μ與v0應滿足才能打中堡壘。（3分）17.如圖所示，左側為一個半徑為R的半球形的碗固定在水平桌面上，碗口水平，O點為球心，碗的內(nèi)表面及碗口光滑。右側是一個固定光滑斜面，斜面足夠長，傾角θ＝30°。一根不可伸長、不計質(zhì)量的細繩跨在碗口及光滑斜面頂端的光滑定滑輪兩端上，線的兩端分別系有可視為質(zhì)點的小球m1和m2，且m1＞m2。開始時m1恰在碗口水平直徑右端A處，m2在斜面上且距離斜面頂端足夠遠，此時連接兩球的細繩與斜面平行且恰好伸直。當m1由靜止釋放運動到圓心O的正下方B點時細繩突然斷開，不計細繩斷開瞬間的能量損失。（1）求小球m2沿斜面上升的最大距離s；（2）若已知細繩斷開后小球m1沿碗的內(nèi)側上升的最大高度為，求。參考答案：（1）設重力加速度為g，小球m1到達最低點B時m1、m2速度大小分別為v1、v2，由運動合成與分解得v1＝v2①對m1、m2系統(tǒng)由功能關系得m1gR－m2gh＝m1v＋m2v②h＝Rsin30°③設細繩斷后m2沿斜面上升的距離為s′，對m2由機械能守恒定律得m2gs′sin30°＝m2v④小球m2沿斜面上升的最大距離s＝R＋s′⑤聯(lián)立得s＝（＋）