湖北省襄阳市枣阳第七中学高三物理下学期期末试卷含解析

湖北省襄阳市枣阳第七中学高三物理下学期期末试卷含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.（单选）质量为m的人造地球卫星与地心的距离为r时，引力势能可表示为，其中G为引力常量，M为地球质量．该卫星原来在半径为R1的轨道上绕地球做匀速圆周运动，由于受到极稀薄空气的摩擦作用，飞行一段时间后其匀速圆周运动的半径变为R2，此过程中因摩擦而产生的热量为（）A． B．

C． D．参考答案：C2.如图，一点电荷放在O点处，过O点取正交坐标x、y轴，点a、c在x轴上，；点b在y轴上，。现将带正电的另一点电荷从a移至b，再从b移至c，以下说法正确的是

Ａ．点电荷在a或b点所受的电场力相同Ｂ．点电荷在b的电场力的大小是在c的电场力的大小的4倍Ｃ．点电荷从a移至b与从b移至c电场力做的功相同Ｄ．点电荷在a点的电势能大于在c点的电势能参考答案：B3.一个弹簧振子做简谐振动，若从平衡位置开始计时，经过3s时，振子第一次到达P点，又经过2s第二次经过P点。则该弹簧振子的振动周期可能为：(

)A．32s

B．16s

C．8s

D．4s参考答案：B4.（多选）发射同步卫星的过程是：首先使卫星在近地轨道Ⅰ做匀速圆周运动，然后变轨为椭圆轨道Ⅱ，最后再由椭圆轨道Ⅱ变轨进入同步圆形Ⅲ上。忽略空气阻力，下列选项正确的是卫星在轨道Ⅰ上的速度大于第一宇宙速度由轨道Ⅰ变轨道Ⅱ后卫星的机械能增加卫星在轨道Ⅲ运行的角速度大于在轨道Ⅰ上的角速度卫星在轨道Ⅲ运行的向心加速度大于在轨道Ⅰ上的向心加速度参考答案：BD5.（单选）两列振幅、波长和波速都相同的简谐横波a（实线所示）和b（虚线所示），分别沿x轴正方向和负方向传播，波速都为12m/s，在t=0时刻的部分波形如图所示，则下列说法正确的是（）A．该波中质点振动的频率是2HzB．x=15m处的质点是处于振动加强区C．x=9m处的质点振幅为2mD．x=21m处的质点，经最短时间t=0.75s速度达到最大参考答案：【考点】：横波的图象；波长、频率和波速的关系．【专题】：振动图像与波动图像专题．【分析】：根据波形图可知，波长λ=24m，从而求出周期及频率，由图象知则x=15m处的质点位移大小相等方向相反，是振动减弱点，P为振动加强点，当位移为零时速度最大，最短时间为12m处的振动传到P点所用的时间．：解：A、根据波形图可知，波长λ=24m，则周期T=，所以频率f=，故A错误；B、由图象知则x=15m处的质点位移大小相等方向相反，是振动减弱点，故B错误；C、由图可知，x=9m处的质点是振动加强点，所以振幅A=2×1=2m，故C正确；D、P点的位移大小和方向都相同是振动加强点，当位移为零时速度最大，最短时间为12m处的振动传到P点所用的时间，t==0.75s，故D正确．故选：CD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某半导体激光器发射频率为1014HZ的激光，激光器的功率为5.0×10-3W。普朗克常量h＝6.63×10-34J·s，该激光器每秒发出的光子数为___________。（结果保留三位有效数字）参考答案：7.54x10167.某探究性学习小组欲探究光滑斜面上物体的加速度与物体质量及斜面倾角是否有关。实验室提供如下器材：(A)表面光滑的长木板(长度为L)，(B)小车，(C)质量为m的钩码若干个，(D)方木块(备用于垫木板)，(E)米尺，(F)秒表。(1)实验过程：第一步，在保持斜面倾角不变时，探究加速度与质量的关系。实验中，通过向小车放入钩码来改变物体质量，只要测出小车由斜面顶端滑至底端所用时间t，就可以由公式a=

求出a。某同学记录了数据如上表所示：根据以上信息，我们发现，在实验误差范围内质量改变之后平均下滑时间

(填“改变”或“不改变”)，经过分析得出加速度与质量的关系为

。第二步，在物体质量不变时，探究加速度与倾角的关系。实验中通过改变方木块垫放位置来调整长木板的倾角，由于没有量角器，因此通过测量出木板顶端到水平面高度h，求出倾角α的正弦值sinα=h／L。某同学记录了高度和加速度的对应值，并在坐标纸上建立适当的坐标轴后描点作图如下，请根据他所作的图线求出当地的重力加速度g=

m／s2。进一步分析可知，光滑斜面上物体下滑的加速度与倾角的关系为

。参考答案：（1）

（2分）

不改变（2分）斜面倾角一定时，加速度与物体质量无关（2分）8.快中子增殖反应堆中，使用的核燃料是钚239，裂变时释放出快中子，周围的铀238吸收快中子后变成铀239，铀239（）很不稳定，经过_______次β衰变后变成钚（），写出该过程的核反应方程式：_______。设生成的钚核质量为M，β粒子质量为m,静止的铀核发生一次β衰变，释放出的β粒子的动能为E0,假设衰变时能量全部以动能形式释放出来，求一次衰变过程中的质量亏损。参考答案：2（2分）

（2分）

得

得

（2分）9.如图所示电路中，电源电动势E=12V，内阻r=2Ω，R1＝4Ω，R2＝6Ω，R3＝3Ω。若在C、D间连一个理想电流表，其读数是

A；若在C、D间连一个理想电压表，其读数是

V。参考答案：

1

610.甲、乙两天体的质量之比为l：80，它们围绕二者连线上的某点Ｏ做匀速圆周运动。据此可知甲、乙绕O点运动的线速度大小之比为参考答案：11.如图所示的实线和虚线分别表示同一个单摆在A、B两个星球半径大小相同的星球表面上的振动图象，其中实线是A星球上的，虚线是B星球上的，那么两个星球的平均密度ρA和ρB之比是__________。参考答案：4：112.“用DIS研究加速度与力的关系”的实验装置如图（a）所示。实验中通过增加钩码的数量，多次测量，可得小车运动的加速度a和所受拉力F的关系图象。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图（b）所示。（1）图线______是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的；（选填“①”或“②”）（2）在轨道水平时小车运动的阻力f=__________；（3）（单选）图（b）中，拉力F较大时，a-F图线明显弯曲，产生误差。为消除此误差可采取的措施是_________。A．调整轨道的倾角，在未挂钩码时使小车能在轨道上匀速运动。B．在增加钩码数量的同时在小车上增加砝码，使钩码的总质量始终远小于小车的总质量。C．在钩码与细绳之间接入一力传感器，用力传感器读数代替钩码的重力。D．更换实验中使用的钩码规格，采用质量较小的钩码进行上述实验。参考答案：（1）①；

（2）0.5N；

（3）C

；13.发生衰变有多种可能性。其中的一种可能是先衰变成，再一次衰变变成（X代表某种元素），或再经一次衰变变成最后都衰变成，衰变路径如图所示。则由图可知：①②③④四个过程中，

▲

是衰变；

▲

是衰变。参考答案：衰变有放出，衰变有放出，由质量数和电荷数守恒即可判断，得出正确答案。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图是某同学用来探究“小车的加速度与外力关系”的实验装置，轨道上的B点固定一光电门，将连接小车的细线跨过滑轮系住小钩码，在A点释放小车，测出小车上挡光片通过光电门的时间为Δt。（1）若挡光片的宽度为d，挡光片前端距光电门的距离为L，则小车的加速度a＝__________。（2）（多选题）在该实验中，下列操作步骤中必须做到的是（

）（A）要用天平称量小车质量（B）每次改变钩码，需要测量其质量（或重力）（C）钩码的质量应该小些（D）每次测量要保持小车从同一点静止出发（E）不论轨道光滑与否，轨道一定要保持水平（3）若实验中使用的挡光片宽度较宽，其他条件不变，则测出的小车加速度比真实值_________。参考答案：（1），（2）BCD（3）偏大15.某校物理研究性学习小组，设计了如图所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”的实验．图中a、b为两重物，通过一光滑轻质滑轮用轻绳相连，两重物的质量关系为mb＞ma（实际质量未知），实验时由图示位置由静止释放重物b，重物b下落且落到桌面后不再反弹，重物a继续上升但不会与滑轮相碰．学习小组测得重物a上升的总高度为h1，要研究在重物b从下落到刚要与桌面相碰的这一过程中，a、b组成的系统的机械能是否守恒，他们还需要测量的物理量有：a重物质量ma、b重物质量mb、b重物下降的高度h2（填被测的三个物理量并设定字母），若表达式（ma+mb）h1=2mbh2成立（用设定的字母表示），即可认为机械能守恒定律成立．参考答案：【考点】：验证机械能守恒定律．【专题】：实验题．【分析】：a上升，b下落时，两者速度相等，当b落到地面后，a物体做竖直上抛运动，对这两个过程根据机械能守恒定律列式，联立方程即可求解．：解：设a重物质量ma，b重物质量mb，b重物下降的高度h2，对ab组成的系统，根据机械能守恒定律得：（mb﹣ma）gh2=①，当b落到地面后，a物体做竖直上抛运动，则②由①②解得：（ma+mb）h1=2mbh2．所以要测量：a重物质量ma，b重物质量mb，b重物下降的高度h2，故答案为：a重物质量ma，b重物质量mb，b重物下降的高度h2，（ma+mb）h1=2mbh2．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，水平地面上固定有高为h的平台，台面上有固定的光滑坡道，坡道顶端距台面也为h，坡道底端与台面相切。小球A从坡道顶端由静止开始滑下，到达水平光滑的台面后与静止在台面上的小球B发生碰撞，并粘连在一起，共同沿台面滑行并从台面边缘飞出，落地点与飞出点的水平距离恰好为台高的一半。两球均可视为质点，忽略空气阻力，重力加速度为g。求：(1)小球A刚滑至水平台面的速度vA；(2)A、B两球的质量之比mA∶mB。参考答案：(1)vA＝(2)mA∶mB＝1∶317.我国未来的航母将采用自行研制的电磁弹射器。电磁弹射系统包括电源、强迫储能装置、导轨和脉冲发生器等等。其工作原理如图所示，利用与飞机前轮连接的通电导体在两平行金属导轨的强电流产生的磁场中受安培力作用下加速获得动能。设飞机质量为m=1.8×104kg，起飞速度为v=70m/s，起飞过程所受平均阻力恒为机重的k=0.2倍，在没有电磁弹射器的情况下，飞机从静止开始起飞距离为L=210m；在电磁弹射器与飞机发动机（牵引力不变）同时工作的情况下，起飞距离减为。强迫储能装置提供瞬发能量，方案是利用电容器（电容量C极大）储存电能：，如图是电容器的带电量q与极板间电压U的关系曲线，假设电容器释放全部电能等于安培力做的功，取g=10m/s2,求：(1）飞机所受牵引力F的大小？(2）试计算电磁弹射器安培力对飞机所做的功W为多少焦？

(3）电源对电容器充电电压U约为多少伏？

参考答案：（1）没有电磁弹射器时，由动能定理

（2分）

得

F=2.46×105（N）

（2分）

也可由牛顿运动定律得出同样给分（3）

由电容器q=cu

（1分）

和q—u图得C=60F

（1分）由W电==W

（1分）

得U≈1000V

（1分）

18.(14分)如图所示，半径分别为R和r(R>r)的两光滑圆轨道固定在同一竖直平面内，两轨道之间由一光滑水平轨道CD相连，在水平轨道CD上有一轻弹簧被a、b两个小球夹住，

但不拴接。已知a，b的质量分别为ma和mb且ma=2mb，同时释放两小球，a、b两球都能通过各自轨道的最高点，则弹簧在释放前至少应具有多大