山西省臨汾市光明中學高三物理期末試卷含解析

山西省臨汾市光明中學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.（多選）質(zhì)量為2×103kg，發(fā)動機額定功率為80kW的汽車在平直公路上行駛；若汽車所受阻力大小恒為4×103N，則下列判斷中正確的有A．汽車的最大動能是4×105JB．汽車以加速度2m/s2勻加速啟動，啟動后第2秒末時發(fā)動機實際功率是32kWC．汽車以加速度2m/s2做初速度為0的勻加速運動中，達到最大速度時摩擦力做功為4×105JD．若汽車保持額定功率啟動，則當汽車速度為5m/s時，其加速度為6m/s2參考答案：ABD2.(單選)質(zhì)量為m的三角形木楔A置于傾角為的固定斜面上，它與斜面間的動摩擦因數(shù)為，一水平力F作用在木楔A的豎直平面上，在力F的推動下，木楔A沿斜面以恒定的加速度a向上滑動，則F的大小為：(

)A．

B．C．

D．參考答案：C3.下列說法中正確的是A.對于一定質(zhì)量的理想氣體，當溫度升高時，分子的平均動能增大，則氣體的壓強一定增大B.對于一定質(zhì)量的理想氣體，當體積減小時，單位體積的分子數(shù)增多，則氣體的壓強一定增大C.壓縮一定質(zhì)量的理想氣體，其內(nèi)能一定增加D.分子a從很遠處趨近固定不動的分子b，當分子a運動到與分子b的相互作用力為零時，分子a的動能一定最大參考答案：D4.質(zhì)量為m的帶電小球在正交的勻強電場、勻強磁場中做勻速圓周運動,軌道平面在豎直平面內(nèi),電場方向豎直向下,磁場方向垂直圓周所在平面向里,如圖所示,由此可知A.小球帶正電,沿順時針方向運動B.小球帶負電,沿順時針方向運動C.小球帶正電,沿逆時針方向運動D.小球帶負電,沿逆時針方向運動參考答案：B5.如圖所示，a、b兩束不同頻率的單色光以45°的入射角射到玻璃磚的上表面上，入射點分別為A、B。直線OO?垂直玻璃磚與玻璃磚上表面相交于E點。A、B到E的距離相等。a、b兩束光與直線OO?在同一平面內(nèi)（即圖中紙面內(nèi)）。經(jīng)過玻璃磚后，a、b兩束光相交于圖中的P點。則下列判斷中正確的是A．在真空中，a光的傳播速度大于b光的傳播速度B．在玻璃中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度C．同時增大入射角，則b光的出射光線先消失D．對同一雙縫干涉裝置，a光的干涉條紋比b光的干涉條紋寬參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示是自行車傳動裝置的示意圖．假設踏腳板每2s轉(zhuǎn)一圈，要知道在這種情形下自行車前進的速度有多大，還需測量哪些量？________________________________

__________________________________________________________________________

請在圖中用字母標注出來，并用這些量推導出自行車前進速度的表達式：___________．參考答案：．如圖所示，測量R、r、R′．自行車的速度為：7.如圖，給靜止在水平粗糙地面上的木塊一初速度，使之開始運動。一學生利用角動量定理來考察此木塊以后的運動過程：“把參考點設于如圖所示的地面上一點O，此時摩擦力f的力矩為0，從而地面木塊的角動量將守恒，這樣木塊將不減速而作勻速運動?！闭堉赋錾鲜鐾评淼腻e誤，并給出正確的解釋：

。參考答案：該學生未考慮豎直方向木塊所受的支持力和重力的力矩.僅根據(jù)摩擦力的力矩為零便推出木塊的角動量應守恒，這樣推理本身就不正確.事實上，此時支持力合力的作用線在重力作用線的右側(cè)，支持力與重力的合力矩不為0，木塊的角動量不守恒，與木塊作減速運動不矛盾．（5分）8.某物理興趣小組的同學在研究彈簧彈力的時候，測得彈力的大小F和彈簧長度L的關系如圖所示，則由圖線可知：（1）彈簧的勁度系數(shù)

N/m。（2）當彈簧受到5N的拉力時，彈簧的長度為

cm。參考答案：（1）200N/m。（2）12.5cm。9.圖1為驗證牛頓第二定律的實驗裝置示意圖。圖中打點計時器的電源為50Hz的交流電源，打點的時間間隔用Δt表示。在小車質(zhì)量未知的情況下，某同學設計了一種方法用來研究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量間的關系”。（1）完成下列實驗步驟中的填空：①平衡小車所受的阻力：小吊盤中不放物塊，調(diào)整木板右端的高度，用手輕撥小車，直到打點計時器打出一系列________的點。②按住小車，在小吊盤中放入適當質(zhì)量的物塊，在小車中放入砝碼。③打開打點計時器電源，釋放小車，獲得帶有點列的紙袋，在紙袋上標出小車中砝碼的質(zhì)量m。④按住小車，改變小車中砝碼的質(zhì)量，重復步驟③。⑤在每條紙帶上清晰的部分，沒5個間隔標注一個計數(shù)點。測量相鄰計數(shù)點的間距s1，s2，…。求出與不同m相對應的加速度a。⑥以砝碼的質(zhì)量m為橫坐標1/a為縱坐標，在坐標紙上做出1/a-m關系圖線。若加速度與小車和砝碼的總質(zhì)量成反比，則1/a與m處應成_________關系（填“線性”或“非線性”）。（2）完成下列填空：（?。┍緦嶒炛校瑸榱吮ＷC在改變小車中砝碼的質(zhì)量時，小車所受的拉力近似不變，小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和應滿足的條件是_______________________。（ⅱ）設紙帶上三個相鄰計數(shù)點的間距為s1、s2、s3。a可用s1、s3和Δt表示為a=__________。圖2為用米尺測量某一紙帶上的s1、s3的情況，由圖可讀出s1=__________mm，s3=__________。由此求得加速度的大小a=__________m/s2。（ⅲ）圖3為所得實驗圖線的示意圖。設圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，若牛頓定律成立，則小車受到的拉力為___________，小車的質(zhì)量為___________。參考答案：（2(23.9～24.5)47.2(47.0～47.6)1.16(1.13～1.19)；10.如圖5，斜面上有一木塊處于靜止狀態(tài)，在木塊加一個垂直于斜面的力F之后，其靜摩擦力的大小變化是______。（填增大、不變、或減?。﹨⒖即鸢福?1.我校機器人協(xié)會的同學利用如圖所示的裝置探究作用力與反作用力的關系。如圖甲所示，在鐵架臺上用彈簧測力計掛住一個實心鐵球，在圓盤測力計的托板上放一燒杯水，讀出兩測力計的示數(shù)分別為F1、F2；再把小球浸沒在水中（水不會溢出），如圖乙所示，讀出兩測力計的示數(shù)分別為F3、F4。請你分析彈簧測力計示數(shù)的變化，即F3_______F1（選填“>”“=”“<”）。水對鐵球的浮力大小為_________，若____________________，就說明了作用力與反作用力大小相等。參考答案：（1）<

（2）F1F3或F4F2F1F3=F4F212.有一半徑為r1，電阻為R，密度為ρ的均勻圓環(huán)落入磁感應強度B的徑向磁場中，圓環(huán)截面的半徑為r2（r2?r1）。如圖所示，當圓環(huán)在加速下落到某一時刻時的速度為v，則此時圓環(huán)的加速度a＝________，如果徑向磁場足夠長，則圓環(huán)的最大速度vm＝[jf26]

_________。參考答案：．a(chǎn)＝g－，vm＝13.質(zhì)量分別為60kg和70kg的甲、乙兩人，分別同時從原來靜止在光滑水平面上的小車兩端.以3m/s的水平初速度沿相反方向跳到地面上。若小車的質(zhì)量為20kg，則當兩人跳離小車后，小車的運動速度大小為______________m/s，方向與______________（選填“甲”、“乙”）的初速度方向相同。參考答案：1.5m/s，甲三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（9分）我國登月的“嫦娥計劃”已經(jīng)啟動，2007年10月24日，我國自行研制的探月衛(wèi)星“嫦娥一號”探測器成功發(fā)射。相比較美國宇航員已經(jīng)多次登陸月球。而言，中國航天還有很多艱難的路要走。若一位物理學家通過電視機觀看宇航員登月球的情況，他發(fā)現(xiàn)在發(fā)射到月球上的一個儀器艙旁邊懸掛著一個重物在那里擺動,懸掛重物的繩長跟宇航員的身高相仿,這位物理學家看了看自己的手表，測了一下時間，于是他估測出月球表面上的自由落體加速度。請?zhí)骄恳幌?他是怎樣估測的?參考答案：據(jù)宇航員的身高估測出擺長；測出時間，數(shù)出擺動次數(shù)，算得擺動周期；據(jù)公式,求得月球的重力加速度。解析：據(jù)單擺周期公式,只要測出單擺擺長和擺動周期,即可測出月球表面上的自由落體加速度．據(jù)宇航員的身高估測出擺長；測出時間，數(shù)出擺動次數(shù)，算得擺動周期；據(jù)公式求得月球的重力加速度。(9分)

15.（8分）（1）美國科研人員正在研制一種新型鎳銅長效電池，它是采用銅和放射性同位素鎳63(Ni)兩種金屬作為長壽命電池的材料，利用鎳63(Ni)發(fā)生一次β衰變成銅（Cu），同時釋放電子給銅片，把鎳63(Ni)和銅片做電池兩極，鎳63(Ni)的衰變方程為 。（2）一靜止的質(zhì)量為M的鎳核63(Ni)發(fā)生β衰變，放出一個速度為v0，質(zhì)量為m的β粒子和一個反沖銅核，若鎳核發(fā)生衰變時釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為β粒子和銅核的動能。求此衰變過程中的質(zhì)量虧損（虧損的質(zhì)量在與粒子質(zhì)量相比可忽略不計）。參考答案：解析：（1）；（2）設衰變后銅核的速度為v，由動量守恒

①由能量方程

②由質(zhì)能方程

③解得

④點評：本題考查了衰變方程、動量守恒、能量方程、質(zhì)能方程等知識點。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，豎直光滑四分之三圓軌道BCD固定在水平面AB上，軌道圓心為O，半徑R=1m，軌道最低點與水平面相切于B點，C為軌道最高點，D點與圓心O等高．一質(zhì)量的小物塊，從水平面上以速度豎直向上拋出，物塊從D點進入圓軌道，最終停在A點，物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)=0．4，取.求：（1）物塊運動到D點時的速度；(可以保留根式)

（2）物塊運動到C點時，對軌道的壓力大?。唬?）物塊從B點運動到A點所用的時間及A、B間的距離．參考答案：17.如圖所示，靜止在水平地面上的平板車，質(zhì)量M=10kg，其上表面離水平地面的高度h=1.25m．在離平板車左端B點L=2.7m的P點放置一個質(zhì)量m=1kg的小物塊（小物塊可視為質(zhì)點）．某時刻對平板車施加一水平向右的恒力F=50N，一段時間后小物塊脫離平板車落到地面上．（車與地面及小物塊間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.2，取g=10m/s2）求：（1）小物塊從離開平板車至落到地面上所需時間；（2）小物塊離開平板車時的速度大??；（3）小物塊落地時，平板車的位移太?。畢⒖即鸢福海?）小物塊從離開平板車至落到地面上所需時間為0.5s；（2）小物塊離開平板車時的速度大小為6m/s；（3）小物塊落地時，平板車的位移太小為15.975m．

考點：牛頓運動定律的綜合應用；勻變速直線運動的位移與時間的關系．.專題：牛頓運動定律綜合專題．分析：（1）物體從離開平板車做平拋運動即可求的下落時間（2）分別利用牛頓第二定率求的加速度，在利用運動學公式即可求的速度（3）物塊滑落后做平拋運動，小車繼續(xù)做勻加速運動，由平拋運動知識、牛頓第二定律、勻變速運動的位移公式可以求出物塊落地點到車尾的水平距離s．解答： 解：（1）小物塊從離開平板車至落到地面為平拋運動t=（2）小物體在平板車上向右做加速直線運動的加速度為小物體向有運動位移為小物體離開平板車的速度為v1=a1t1平板車的加速度為平板車向右的位移為x2﹣x1=L聯(lián)立解得v1=6m/sx2=11.7m（3）物體離開平板車后平板車的加速度為平板車在兩者分立后的位移為平板車總位移為x=x2+x3解得x=15.975m答：（1）小物塊從離開平板車至落到地面上所需時間為0.5s；（2）小物塊離開平板車時的速度大小為6m/s；（3）小物塊落地時，平板車的位移太小為15.975m．點評：分析清楚物塊與小車的運動過程，應用牛頓第二定律、運動學公式、找出兩著間的位移關系，即可正確解題18.如圖所示．a(chǎn)bed為質(zhì)量M=3.0Kg的“”型導軌（電阻不計），放在光滑絕緣的、傾角為θ=53°的斜面上，絕緣光滑的立柱e，、f垂直于斜面固定，質(zhì)童m=2.0Kg的金屬棒PQ平行于ad邊壓在導軌和立柱．、f上．導軌和金屬捧都處于勻強磁場中，磁場以OO′為界，OO′左側(cè)的磁場方向垂直于斜面向上，右側(cè)的磁場方向沿斜面向下，磁感應強度大小都為B=1.0T．導軌的ad段長L=1.0m，棒PQ單位長度的電阻為r0=0.5Ω/m，金屬棒PQ與“”型導軌始終接觸良好且兩者間的摩擦力是兩者間正壓力的μ=0.25倍．設導軌和斜面都足夠長，將導軌無初速釋放，（取g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6圖中的MN、ad、OO′、PQ彼此平行且處在水平方向）求：

（1）導軌運動的最大加速度；（2）導軌運動的最大速度．參考答案：解：（1）導軌剛釋放時加速度最大，導軌此時安培力為零，由牛頓第二定律有：Mgsinθ﹣f=Maf=μFN對靜止的棒PQ有：F′N=mgcosθFN=F′N代人數(shù)據(jù)解得最大加速度：a===