河北省保定市徐水县第一中学高三物理下学期期末试题含解析

河北省保定市徐水县第一中学高三物理下学期期末试题含解析一、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.（多选）如图所示,发射某飞船时，先将飞船发送到一个椭圆轨道上，其近地点M距地面200km，远地点N距地面330km。进入该轨道正常运行时，其周期为，通过M、N点时的速率分别是，加速度分别为。当飞船某次通过N点时，地面指挥部发出指令，点燃飞船上的发动机，使飞船在短时间内加速后进入离地面330km的圆形轨道，开始绕地球做匀速圆周运动，周期为，这时飞船的速率为，加速度为。比较飞船在M、N、P三点正常运行时(不包括点火加速阶段)的速率大小和加速度大小及在两个轨道上运行的周期，下列结论正确的是A．

B. C． D．

参考答案：ABC解析：AB、当某次飞船通过N点时，地面指挥部发出指令，点燃飞船上的发动机，使飞船在短时间内加速后进入离地面340km的圆形轨道，所以v3＞v2，根据G得；v=又因为r1＜r3，所以v1＞v3故v1＞v3＞v2．故A、B正确．C、根据万有引力提供向心力，即G加速度a=，由图可知a2=a3＜a1，故C正确．D、根据开普勒第三定律知，=k，所以T1＜T2．故D错误．故选：ABC．2.有三个共点力，F1＝2N，F2＝4N，F3＝5N它们的合力F的大小不可能是：

A．0N

B．5N

C．7N

D．12N参考答案：D3.如图所示，足够长\o"全品高考网"的传送带以恒定速率顺时针运行，将一个物体轻轻放在传送带底端，第一阶段物体被加速到与传送带具有相同\o"全品高考网"的速度，第二阶段与传送带相对静止，匀速运动到达传送带顶端。下列说法正确\o"全品高考网"的是A．第一阶段摩擦力对物体做正功，第二阶段摩擦力对物体不做功B．第一阶段摩擦力对物体做\o"全品高考网"的功等于第一阶段物体动能\o"全品高考网"的增加C．第一阶段物体和传送带间\o"全品高考网"的摩擦生热等于第一阶段物体机械能\o"全品高考网"的增加D．物体从底端到顶端全过程机械能\o"全品高考网"的增加等于全过程物体与传送带间\o"全品高考网"的摩擦生热参考答案：C4.关于光电效应,下列说法正确的是______。A.某种频率的光照射金属发生光电效应,若增加人射光的强度,则单位时间内发射的光电子数增加B.光电子的能量只与人射光的频率有关，与入射光的强弱无关C.当入射光的频率低于截止频率时不发生光电效应D.一般需要用光照射金属几分钟到几十分钟才能产生光电效应E.入射光的频率不同,同一金属的逸出功也会不同参考答案：5.美国宇航局科学家观测发现银河系内至少有500亿颗行星，若某一行星绕其中央恒星做圆周运动周期为地球公转周期800倍，该行星到恒星距离是地球到太阳距离40倍．利用以上数据，可以求出的量有(

)A．恒星质量与太阳质量之比

B．行星质量与地球质量之比C．恒星自转周期与太阳自转周期之比

D．行星公转速度与地球公转速度之比参考答案：AD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一行星绕某恒星做圆周运动。由天文观测可得其运行的周期为T、线速度的大小为v，已知引力常量为G，则行星运动的轨道半径为__________，恒星的质量为__________。参考答案：，7.小楠同学利用打点计时器所记录的纸带来研究做匀变速直线运动小车的运动情况，实验中得到一条纸带，如图所示，其中两相邻计数点间有四个点未画出，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，则：（1）C点相对应刻度尺的读数为

cm；（2）打E点时小车运动的速度vE=

m/s（保留两位有效数字）；（3）小车运动的加速度a=

m/s2（保留两位有效数字）．参考答案：（1）3.00；（2）0.24；（3）0.40．【考点】测定匀变速直线运动的加速度．【分析】根据图示刻度尺确定其分度值，然后读出刻度尺示数；由△x=at2求出加速度，根据匀变速运动中平均速度等于中间时刻瞬时速度求解B点对应的速度．【解答】解：（1）由图示刻度尺可知，其分度值为1mm，由图可知，C、D、E、F四点对应的刻度分别是3.00cm、4.90cm、7.00cm、9.60cm，（2）利用匀变速直线运动的推论得：vE==≈0.24m/s（3）由△x=at2可知，小车的加速度：a==≈0.40m/s2．故答案为：（1）3.00；（2）0.24；（3）0.40．8.（选修3－3（含2－2）模块）（6分）如图所示，绝热气缸开口向下竖直放置，内有一定质量的气体，缸内活塞可无摩擦的自由滑动且不漏气，活塞质量为m0，面积为S，在其下挂一砂桶，砂桶装满砂子时质量为m1，此时活塞恰好静止，此时外界气压为p0，则此时气缸内气体压强大小为

。现在把砂桶底部钻一个小洞，细砂慢慢漏出，则气缸内气体的压强将

。气缸内气体的内能将

（填增大、减小、不变）。参考答案：答案：p0-(m0+m1)g/s增大增大（各2分）9.一飞船在某星球表面附近，受星球引力作用而绕其做匀速圆周运动的速率为，飞船在离该星球表面高度为h处，受星球引力作用而绕其做匀速圆周运动的速率为，已知引力常量为G，则该星球的质量表达式为

。参考答案：10.（2分）甲、乙、两辆汽车的质量之比是1:2，如果它们的动能相等，且轮胎与水平地面之间的动摩擦因数都相等,则它们关闭发动机后滑行距离之比是______。参考答案：

2:111.现测定长金属丝的电阻率。①某次用螺旋测微器测量金属丝直径结果如图所示，其读数是______。②利用下列器材设计一个电路，尽量准确地测量一段金属丝的电阻。这段金属丝的电阻，约为，画出实验电路图，并标明器材代号。电源

（电动势，内阻约为）电流表

（量程，内阻）电流表

（量程，内阻约为）滑动变阻器

（最大阻值，额定电流）开关及导线若干③某同学设计方案正确，测量得到电流表的读数为，电流表的读数为，则这段金属丝电阻的计算式______。从设计原理看，其测量值与真实值相比______（填“偏大”、“偏小”或“相等”）。参考答案：

(1).（均可）

(2).

(3).

相等【详解】根据螺旋测微器的读数法则可知读数为因该实验没有电压表，电流表A1的内阻已知，故用A1表当电压表使用，为了调节范围大，应用分压式滑动变阻器的接法，则点如图如图由电路图可知流过电流为，电阻两端的电压为，因此电阻该实验的电流为真实电流，电压也为真实电压，因此测得值和真实值相等

12.小胡同学在学习了圆周运动的知识后，设计了一个课题，名称为：快速测量自行车的骑行速度。他的设想是：通过计算踏脚板转动的角速度，推算自行车的骑行速度。如上图所示是自行车的传动示意图，其中Ⅰ是大齿轮，Ⅱ是小齿轮，Ⅲ是后轮。当大齿轮Ⅰ（脚踏板）的转速通过测量为n（r/s）时，则大齿轮的角速度是

rad/s。若要知道在这种情况下自行车前进的速度，除需要测量大齿轮Ⅰ的半径r1，小齿轮Ⅱ的半径r2外，还需要测量的物理量是

。用上述物理量推导出自行车前进速度的表达式为：

。参考答案：2πn,

车轮半径r3,2πn13.一根轻绳一端系一小球，另一端固定在O点，制成单摆装置．在O点有一个能测量绳的拉力大小的力传感器．让小球绕O点在竖直平面内做简谐振动，由传感器测出拉力F随时间t的变化图像如图所示，则小球振动的周期为

▲

s，此单摆的摆长为

▲

m（重力加速度g取10m/s2，取π2≈10）．参考答案：4

4

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用螺旋测微器测量一根电阻丝的直径，测量结果如图1其读数为

mm．用游标为20分度的卡尺测量一工件的直径，测量结果如图2所示，此工件的直径为

-mm·参考答案：0.589或0.590或0.591均可，130.3515.某研究性学习小组用较粗的铜丝和铁丝相隔较近距离插入苹果中，制成了一个苹果电池，并测定该苹果电池的电动势和内阻．设计好合适的电路后，调节滑动变阻器，根据实验获得的多组电源两端的电压U和流过电源的电流I数据，在标系中绘制的图象，如图所示．

(1)实验提供的器材有：电流表A(量程1mA，内阻不计)；电压表V(量程lV，内阻约1k)；滑动变阻器R1(阻值0~200)；滑动变阻器R2：(阻值0—10k)．根据坐标系中绘制的图象，求得电源电动势E=

V，电源内阻r=

．该实验中应选用滑动变阻器是

(选填“R1”或“R2”)．

(2)请在答题纸对应的方框内画出实验原理图．(苹果电源用符号表示)

参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.质量m=1.0kg的物块静置于粗糙水平面上，水平面与物块的动摩擦因数μ=0.4。现给物块施加一水平向右的推力F，推力作用于物块的时间为10s，物块在推力作用下运动，其加速度a随时间的变化如图（a）所示。g取10m/s2。（1）类比是一种常用的研究方法。对于直线运动，教科书中讲解了由v─t图像求位移的方法．请你借鉴此方法，对比加速度和速度的定义，根据图所示a─t图像，求物块10s末的速度大小；（2）在图（b）中画出10s内推力随时间变化的F－t图线，并标出纵坐标的值；（3）求推力F在10s内作用于物块的冲量。参考答案：见解析（1）由类比可知，0~10s内速度的变化量等于0~10s内a-t图线与t轴所围的面积，则 m/s所以10s末的速度32m/s （3分）（2）如图3所示。 （4分）（3）同样的类比，0~10s内力F的冲量I为0~10s内F-t图线与t轴的所围的面积，所以 I=72N·s （3分）中偏难。牛顿运动定律、图像的识别，冲量的概念。考查：理解能力，应用能力。将较复杂的问题分解为几个较简单的问题，并找出它们之间的联系。

对问题进行合理的简化，找出物理量之间的关系，利用恰当的数学方法进行分析、求解，得出结论。17.图甲为一研究电磁感应的实验装置示意图，其中电流感应器（相当于一只理想的电流表）能将各时刻的电流数据实时通过数据采集器传输给计算机，经计算机处理后在屏幕上同步显示出I﹣t图象，足够长光滑金属轨道电阻不计，宽度为L=0.2m，倾角为θ=30°，轨道上端连接的定值电阻的阻值为R=0.9Ω，金属杆MN的电阻为r=0.1Ω，质量为m=1kg．在轨道区域加一垂直于轨道平面向下、磁感应强度为B=0.5T的匀强磁场，让金属杆在轨道平面向下、大小随时间变化的拉力F作用下由静止开始下滑，计算机显示出如图乙所示的I﹣t图象（I0=0.2A，t0=1s）．设杆在整个运动过程中与轨道垂直．（1）试推导出金属杆的速度v随时间t变化的关系式；（2）试推导出拉力F随时间t变化的关系式；（3）金属杆从静止开始下滑2s时间，在定值电阻所产生的焦耳热为Q=90J，则拉力做的功W为多少？参考答案：解：（1）由图乙得：I=，由导体棒切割磁感应线产生的感应电动势计算公式可得：E=BLv，根据闭合电路的欧姆定律可得：I=，解得：v=2t（m/s）；（2）由上知棒做匀加速直线运动，加速度大小为a=2m/s2，安培力大小：F安=BIL=0.02t，取沿斜面向下为正，由牛顿第二定律得：F+mgsinθ﹣F安=ma可得拉力F=0.02t﹣3（N）；（3）金属杆从静止开始下滑t=2s时间内通过的位移为x=，2s时刻的速度v=a?t=4m/s，根据串联电路的规律知棒产生的热量，所以整个过程中克服安培力做的功为WA=90J+10J=100J；根据动能定理得：mgsinθ?x+W﹣WA=﹣0，解得W=．答：（1）金属杆的速度v随时间t变化的关系式为v=2t（m/s）；（2）拉力F随时间t变化的关系式为F=0.02t﹣3（N）；（3）金属杆从静止开始下滑2s时间，在定值电阻所产生的焦耳热为Q=90J，则拉力做的功W为140J．【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；牛顿运动定律的综合应用；闭合电路的欧姆定律；安培力．【分析】（1）由图乙得电流强度随时间变化关系，根据E=BLv、闭合电路的欧姆定律联立求解；（2）根据v=at得到加速度大小，由牛顿第二定律求解拉力F随时间t变化的关