山西省運城市中學高三物理下學期期末試卷含解析

山西省運城市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.由于地球的自轉，使得靜止在地面的物體繞地軸做勻速圓周運動。對于這些做勻速圓周運動的物體，以下說法正確的是A．向心力指向地心B．速度等于第一宇宙速度C．加速度等于重力加速度D．周期與地球自轉的周期相等

參考答案：答案：D解析：靜止在地面上的物體饒地軸做勻速圓周運動，故向心力指向地軸，速度不等于第一宇宙速度，加速度也不等于重力加速度，但是周期與地球自轉周期相等，選項D正確。

2.（單選）如圖所示，三個小球a、b、c分別用三根絕緣細線懸掛在同一點D，細線的長度關系為Oa=Ob＜Oc，讓三球帶電后它們能靜止在圖中所示位置．此時細線Oc沿豎直方向，a、b、c連線恰構成一等邊三角形，則下列說法正確的是（）A．a、b、c三球質量一定相等B．a、b、c三球所帶電荷量一定相等C．a、b、c三球所受靜電力大小一定相等D．細線Oa、Ob所受拉力大小一定相等參考答案：考點：庫侖定律；共點力平衡的條件及其應用．專題：電場力與電勢的性質專題．分析：根據(jù)題意大致可以估計：OC在OA和OB的中垂線上．而ab兩個小球受到的電場力一定為斥力！即OC一定在豎直方向上，OA、OB各在一側．解答：解：A、對ab受力分析可得：因為ab連線處于水平，則ma=mb；故A正確；B、由于Oc沿豎直方向，而c受重力及繩拉力也在豎直方向，所以a對c的庫侖力與b對c的庫侖力一定等大，即qa=qb；故B正確；C、而c的電荷量與a、b電荷量不一定相等，所以a、b、c三球所受庫侖力大小不一定相等，故C錯誤；D、因c對a、b的庫侖力大小相等，由受力分析知Oa、Ob所受拉力大小相等，故D正確，故選：ABD．點評：考查對物體的受力分析，掌握庫侖定律的應用，理解受力平衡狀態(tài)分析．3.“蹦極”就是跳躍者把一端固定的長彈性繩綁在踝關節(jié)等處，從幾十米高處跳下的一種極限運動．某人做蹦極運動，所受繩子拉力F的大小隨時間t變化的情況如圖所示．將蹦極過程近似為在豎直方向的運動，重力加速度為g.據(jù)圖可知，此人在蹦極過程中的最大加速度約為()．A．g

B．2g

C．3g

D．4g參考答案：B4.質量為2kg的小木塊m與位于水平地面上的質量為4kg的大木塊M接觸，木塊間，大木塊與地面之間的動摩擦因數(shù)均為0.4，為了使小木塊不下落，作用一水平力F于小木塊上，如圖所示，g取10m/s2,則力F的大小至少為A．39N

B．50N

C．24N

D．63N參考答案：答案：D5.如圖所示，一粒子源位于一邊長為a的正三角形ABC的中點O處，可以在三角形所在的平面內向各個方向發(fā)射出速度大小為v、質量為m、電荷量為q的帶電粒子，整個三角形位于垂直于△ABC的勻強磁場中，若使任意方向射出的帶電粒子均不能射出三角形區(qū)域，則磁感應強度的最小值為

A．

B．

C．

D．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.汽車沿半徑為R的圓跑道行駛，跑道路面水平，與路面作用的摩擦力的最大值是車重的0.1倍，要使汽車不致沖出跑道，車速最大不能超過

。如果汽車是做勻速圓周運動，在轉半圈的過程中路面作用的靜摩擦力對汽車做功值為

。（g=10m/s2）參考答案：

答案：

07.如圖，電動機Q的內阻為0.5Ω，當S斷開時，A表讀數(shù)1A，當S閉合時，A表讀數(shù)3A，則：電動機的機械功率

；電動機的機械效率

。參考答案：

答案：18W，9%8.歐洲天文學家發(fā)現(xiàn)了一顆可能適合人類居住的行星。若該行星質量為M，半徑為R，萬有引力恒量為G，則繞該行星運動的衛(wèi)星的第一宇宙速度是______________。設其質量是地球的5倍，直徑是地球的1.5倍，在該行星表面附近沿圓軌道運行的人造衛(wèi)星的動能為Ek1，在地球表面附近沿圓軌道運行的相同質量的人造衛(wèi)星的動能為Ek2，則為______________。參考答案：，10/39.測量小物塊Q與平板P之間的動摩擦因數(shù)的實驗裝置如圖所示。AB是半徑足夠大、光滑的四分之一圓弧軌道，與水平固定放置的P板的上表面BC在B點相切，C點在水平地面的垂直投影為C′。重力加速度為g。實驗步驟如下：(1)用天平稱出物塊Q的質量m；(2)測量出軌道AB的半徑R、BC的長度L和CC/的高度h；(3)將物塊Q在A點由靜止釋放，在物塊Q落地處標記其落地點D；(4)重復步驟C，共做10次；(5)將10個落地點用一個盡量小的圓圍住，用米尺測量圓心到C′的距離s.用實驗中的測量量表示：①物塊Q到達C點時的動能EkC＝__________；②在物塊Q從B運動到C的過程中，物塊Q克服摩擦力做的功W克＝__________；③物塊Q與平板P之間的動摩擦因數(shù)μ＝________.參考答案：①

②

③10.放射性物質碘131的衰變方程為．可知Y粒子為

。若的質量為m1，的質量為m2，Y粒子的質量為m3。真空中的光速為c，則此核反應釋放出的核能為

。參考答案：β粒子（或電子）

（m1－m2－m3）c2

11.若一定質量的理想氣體分別按如圖所示的三種不同過程變化，其中表示等容變化的是

(填“a→b”、“b→c”或“c→d”)，該過程中氣體的內能

(填“增加”、“減少”或“不變”)．參考答案：a→b，增加；12.當你在商店時打工時，要把貨箱搬上離地12m高的樓上，現(xiàn)有30個貨箱，總質量為150kg，如果要求你盡可能快地將它們搬上去。你身體可以提供的功率（單位為W）與你搬貨箱的質量關系如圖所示，則要求最快完成這一工作，你每次應該搬個貨箱，最短工作時間為s（忽略下樓、搬起和放下貨箱等時間）。參考答案：

3、72013.某同學設計了如圖所示的裝置來探究加速度與力的關系．彈簧測力計固定在一合適的木板上，桌面的右邊緣固定一支表面光滑的鉛筆以代替定滑輪，細繩的兩端分別與彈簧測力計的掛鉤和礦泉水瓶連接．在桌面上畫出兩條平行線MN、PQ，并測出間距d.開始時將木板置于MN處，現(xiàn)緩慢向瓶中加水，直到木板剛剛開始運動為止，記下彈簧測力計的示數(shù)F0，以此表示滑動摩擦力的大?。賹⒛景宸呕卦幉醋。^續(xù)向瓶中加水后，記下彈簧測力計的示數(shù)F1，然后釋放木板，并用秒表記下木板運動到PQ處的時間t.

(1)木板的加速度可以用d、t表示為a＝____________；為了減小測量加速度的偶然誤差可以采用的方法是(一種即可)__________．(2)改變瓶中水的質量重復實驗，確定加速度a與彈簧測力計示數(shù)F1的關系．下列圖象能表示該同學實驗結果的是____________．

(3)用加水的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，它的優(yōu)點是________．A．可以改變滑動摩擦力的大小B．可以更方便地獲取多組實驗數(shù)據(jù)C．可以比較精確地測出摩擦力的大小D．可以獲得更大的加速度以提高實驗精度參考答案：(1)由于木板做初速度為零的勻加速直線運動，由d＝at2，得加速度a＝，減小偶然誤差的常用方法是多次測量，求平均值．(2)由牛頓第二定律可得F1－F0＝ma，解得a＝.此實驗要求水的質量必須遠小于木板的質量．當?shù)V泉水瓶中水的質量逐漸增大到一定量后，圖象將向下彎曲，所以能夠表示該同學實驗結果的圖象是圖C(3)由于水的質量可以幾乎連續(xù)變化，所以可以比較精確地測出摩擦力的大小，可以方便地獲取多組實驗數(shù)據(jù)，所以選項B、C正確．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.

(12分)(1)用簡明的語言表述臨界角的的定義：(2)玻璃和空所相接觸。試畫出入射角等于臨界角時的光路圖，并標明臨界角。(3)當透明介質處在真空中時，根據(jù)臨界角的定義導出透明介質的折射率n與臨界角θc的關系式。

參考答案：解析：(1)光從光密介質射到光疏介質中，折射角為90°時的入射角叫做臨界角(2)如圖，θC為臨界角。(3)用n表示透明介質的折射率，θC表示臨界角，由折射定律

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.四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，靜置在水平地面的兩輛手推車沿一直線排列，質量均為m，人在極短時間內給第一輛車一水平沖量使其運動了距離l時與第二輛車相碰，兩車瞬間結為一體，以共同速度據(jù)繼續(xù)運動了距離l，與豎直墻相碰，反彈后運動停止，已知車與墻相碰損失80%的機械能，車運動時受到的摩擦阻力恒為車所受重力的k倍，重力加速度為g，忽略空氣阻力，求：（1）兩車與墻碰后反彈的速度大??；（2）人給第一輛車水平沖量的大?。畢⒖即鸢福航猓海?）車與墻壁碰撞后做減速運動，設碰撞后的速度大小為v，由動能定理可得：①得：v=②（2）選擇向右為正方向，設第一輛車的初速度為v0，與第二輛車碰撞前的速度為v1，碰撞后的速度為v2，第一輛車減速的過程中：③兩輛車碰撞的過程中動量守恒定律，則：mv1=2mv2④碰撞后車向右運動的過程中，只有摩擦力做功，則：⑤由動量定理可得，人給第一輛車水平沖量的轉化為車的動量，則：I=mv0⑥聯(lián)立以上方程得：I=答：（1）兩車與墻碰后反彈的速度大小是；（2）人給第一輛車水平沖量的大小是．【考點】動量定理；動量守恒定律．【分析】（1）車與墻壁碰撞后運動的過程中只有摩擦力做功，由動能定理即可求出反彈的速度大?。唬?）人給第一輛車水平沖量的轉化為車的動量，之后車在摩擦力的作用下做減速運動，直到與第二輛車發(fā)生碰撞．碰撞后兩車瞬間結為一體，可知有能量的損失而沒有動量的損失，所以可以使用動量守恒定律寫出碰撞前后的速度關系，最后的階段兩車一起減速．根據(jù)各階段小車受力的特點，使用動量定理、動能定理以及動量守恒定律即可求解．17.在半徑R＝4000km的某星球表面，宇航員做了如下實驗，實驗裝置如圖甲所示，豎直平面內的光滑軌道由軌道AB和圓弧軌道BC組成，將質量m＝0.2kg的小球從軌道上高H處的某點由靜止滑下，用力傳感器測出小球經過C點時對軌道的壓力F，改變H的大小，可測出相應的F大小，F(xiàn)隨H的變化關系如圖乙所示，忽略星球自轉．求：(1)圓弧軌道BC的半徑r；(2)該星球的第一宇宙速度vⅠ．參考答案：A解：(1)

聯(lián)立可得：

由圖像可得H=0.4m,F=0N;

H=1.0m，F(xiàn)=6N代入可得：r=0.16m

=4m/s2

（2）

=4×103m/s

18.如圖甲所示，一長木板B放在水平地面上，木板B的右端放置一個小金屬塊A，在t=0時，同時給A、B初速度，小金屬塊A和木板B運動的v﹣t圖象如圖乙所示（細線為A的圖象，粗線為B的圖象）．以水平向右為正方向．已知A、B的質量相等，A與B及B與地面之間均粗糙且動摩擦因數(shù)不相同，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，A始終沒有滑離B．取重力加速度g=10/m2．求：（1）A相對于地面向左運動的最大位移xA．（2）A、B分別運動的時間tA、tB．參考答案：解：根據(jù)題意，及圖象可知：（1）aA==1（m/s2）由圖象及比例的知識可知