浙江省丽水市龙泉育才中学高三物理上学期期末试卷含解析

浙江省丽水市龙泉育才中学高三物理上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1.两个质量相差悬殊的天体(如地球和月球)所在同一平面上有5个特殊点，如图中的L1、L2、L3、L4、L5所示，人们称之为拉格朗日点。若飞行器位于这些点上，会在地球和月球共同引力作用下，几乎不消耗燃料而保持与月球同步绕地球做圆周运动。2019年1月3日，“嫦娥四号”成功着陆在月球背面，而它的探测器定点于L2点，下列说法正确的是A.探测器在L2点处于平衡状态B.探测器在L2点所受地球和月球引力的合力比在L1点小C.探测器与月球绕地球做圆周运动的周期之比等于它们的轨道半径之比D.探测器与月球绕地球做圆周运动的线速度之比等于它们的轨道半径之比参考答案：D【详解】探测器在L2点所受的合力为地球和月亮对它引力的合力，这两个引力方向相同，合力不为零，处于非平衡状态，故A错误。探测器在L2点所受地球和月球引力方向相同，而在L1点所受地球和月球引力方向相反，则探测器在L2点所受地球和月球引力的合力比在L1点大，选项B错误；因探测器保持与月球同步绕地球做圆周运动，可知探测器与月球绕地球做圆周运动的周期相等，选项C错误；根据可知，探测器与月球绕地球做圆周运动的线速度之比等于它们的轨道半径之比，选项D正确。2.（双项选择题）下列说法中正确的是：A.布朗运动就是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动B.质量一定的理想气体，体积不变时，温度越高，压强越大C.一定质量的理想气体对外做功500J，同时吸收200J热量，则这气体温度降低、内能减少300JD.第二类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律参考答案：BC3.（单选）如图所示，直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的速度—时间(v－t)图线。由图可知A．在时刻t1，a车和b车处在同一位置B．在时刻t2，a、b两车运动方向相反C．在t1到t2这段时间内，b车的加速度先减小后增大D．在t1到t2这段时间内，b车的位移小于a车的位移参考答案：C4.我国未来将建立月球基地，并在绕月轨道上建造空间站．如图所示，关闭动力的航天飞机在月球引力作用下向月球靠近，并将与空间站在B处对接，已知空间站绕月轨道半径为r，周期为T，万有引力常量为G，下列说法中正确的是（

）A．图中航天飞机正加速飞向B处B．航天飞机在B处由椭圆轨道进入空间站轨道必须点火减速C．根据题中条件可以算出月球质量D．根据题中条件可以算出空间站受到月球引力的大小参考答案：答案：ABC5.在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转动轴匀速转动，如图甲所示。产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示。则下列说法正确的是

A．时穿过线框的磁通量最小 B．该交变电动势的有效值为 C．该交变电动势的瞬时值表达式为 D．电动势瞬时值为22时，线圈平面与中性面的夹角为参考答案：CD由题图乙可知此交流电的周期为0.02s，且从中性面开始计时，故时线框处于中性面位置，穿过线框的磁通量最大，A错误；该交变电动势的最大值是V，故有效值是22V，B错误；由可知C正确；将V代入可得D正确。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图，在斜面顶端先后水平抛出同一小球，第一次小球落到斜面中点，第二次小球落到斜面底端。则两次小球运动时间之比t1∶t2=________；两次小球落到斜面上时动能之比EK1∶EK2=________。参考答案：

答案：，7.模块3－4试题（4分）设宇宙射线粒子的能量是其静止能量的k倍。则粒子运动时的质量等于其静止质量的

倍，粒子运动速度是光速的

倍。参考答案：答案：k；解析：以速度v运动时的能量E=mv2，静止时的能量为E0=m0v2，依题意E=kE0，故m=km0；由m=，解得v=c。8.如图所示，实线是一列简谐横波在t1=0时的波形图，虚线为t2=0.5s时的波形图，已知0＜t2－t1＜T，t1=0时x=2m处的质点A正向y轴正方向振动。①质点A的振动周期为

s；

②波的传播方向是

；③波速大小为

m/s。参考答案：

答案：①2；②向右；③29.现有一个弹簧测力计（可随便找地方悬挂），一把匀质的长为l的有刻度、零点位于端点的直尺，一个木块及质量不计的细线．试用这些器件设计一实验装置（要求画出示意图），通过一次测量（弹簧测力计只准读一次数），求出木块的质量和尺的质量．（已知重力加速度为g）参考答案：找个地方把弹簧测力计悬挂好，取一段细线做成一环，挂在弹簧测力计的挂钩上，让直尺穿在细环中，环与直尺的接触点就是直尺的悬挂点，它将尺分为长短不等的两段．用细线栓住木块挂在直尺较短的一段上，细心调节直尺悬挂点及木块悬挂点的位置，使直尺平衡在水平位置（为提高测量精度，尽量使二悬挂点相距远些），如图所示．设木块质量为m，直尺质量为M．记下二悬挂点在直尺上的读数x1、x2，弹簧测力计读数G．由平衡条件和图中所设的直尺零刻度线的位置有

(1)

(2)(1)、(2)式联立可得

(3)

(4)给出必要的说明占8分，求出r占10分．10.（4分）如图，在半径为R的水平圆板中心轴正上方高h处水平抛出一球，圆板做匀速转动。当圆板半径OB转到图示位置时，小球开始抛出。要使球与圆板只碰一次，且落点为B，小球的初速度v0=

，圆板转动的角速度ω=

。

参考答案：

答案：；2πn11.一质点绕半径为R的圆周运动了一圈，则其位移大小为

，路程是

，若质点运动了圆周，则其位移大小为

，路程是

。参考答案：、、、12.如图所示，质量m=1kg、长L=0.8m的均匀矩形薄板静止在水平桌面上，其右端与桌子边缘相平。板与桌面间的动摩擦因数为μ=0.4。现用F=5N的水平力向右推薄板，木板翻下桌子前移动的距离为______________m；使它翻下桌子力F做的功至少为______________J。

参考答案：0.4m

1.6J

13.如图所示，木板质量为M，长度为L，小木块质量为m，水平地面光滑，一根不计质量的轻绳通过定滑轮分别与M和m连接，小木块与木板间的动摩擦因数为?．开始时木块静止在木板左端，现用水平向右的力将m拉至右端，拉力至少做功为．

参考答案：μmgL

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3-3）（6分）如图所示，用面积为S的活塞在汽缸内封闭着一定质量的空气，活塞质量为m，在活塞上加一恒定压力F，使活塞下降的最大高度为?h，已知此过程中气体放出的热量为Q，外界大气压强为p0，问此过程中被封闭气体的内能变化了多少？

参考答案：解析：由热力学第一定律△U=W+Q得

△U=（F+mg+P0S）△h－Q

（6分）15.（8分）一定质量的理想气体由状态A经状态B变为状态C，其中AB过程为等压变化，BC过程为等容变化。已知VA=0.3m3，TA=TB=300K、TB=400K。（1）求气体在状态B时的体积。（2）说明BC过程压强变化的微观原因（3）没AB过程气体吸收热量为Q，BC过气体

放出热量为Q2，比较Q1、Q2的大小说明原因。参考答案：解析：（1）设气体在B状态时的体积为VB，由盖--吕萨克定律得，，代入数据得。(2)微观原因：气体体积不变，分子密集程度不变，温度变小，气体分子平均动能减小，导致气体压强减小。(3)大于；因为TA=TB，故AB增加的内能与BC减小的内能相同，而AB过程气体对外做正功，BC过程气体不做功，由热力学第一定律可知大于。考点：压强的微观意义、理想气体状态方程、热力学第一定律四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，相距为R的两块平行金属板M、N正对着放置，S1、S2分别为M、N板上的小孔，S1、S2、O三点共线，它们的连线垂直M、N，且S2O＝R.以O为圆心、R为半径的圆形区域内存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场．D为收集板，板上各点到O点的距离以及板两端点的距离都为2R，板两端点的连线垂直M、N板．质量为m、带电量为＋q的粒子经S1进入M、N间的电场后，通过S2进入磁场．粒子在S1处的速度以及粒子所受的重力均不计．(1)当M、N间的电压为U时，求粒子进入磁场时速度的大小v；(2)若粒子恰好打在收集板D的中点上，求M、N间的电压值U0；(3)当M、N间的电压不同时，粒子从S1到打在D上经历的时间t会不同，求t的最小值．参考答案：(1)粒子从S1到达S2的过程中，根据动能定理得qU＝mv2

①解得粒子进入磁场时速度的大小v＝

(2)粒子进入磁场后在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，有qvB＝m

②由①②得，加速电压U与轨迹半径r的关系为U＝当粒子打在收集板D的中点时，粒子在磁场中运动的半径r0＝R对应电压U0＝(3)M、N间的电压越大，粒子进入磁场时的速度越大，粒子在极板间经历的时间越短，同时在磁场中运动轨迹的半径越大，在磁场中运动的时间也会越短，出磁场后匀速运动的时间也越短，所以当粒子打在收集板D的右端时，对应时间t最短．根据几何关系可以求得，对应粒子在磁场中运动的半径r＝R由②得粒子进入磁场时速度的大小v＝＝粒子在电场中经历的时间t1＝＝粒子在磁场中经历的时间t2＝＝粒子出磁场后做匀速直线运动经历的时间t3＝＝

粒子从S1到打在收集板D上经历的最短时间为t＝t1＋t2＋t3＝…17.如图所示，一个轻质直角形薄板ABC，AB=0.80m，AC=0.60m，在A点固定一垂直于薄板平面的光滑转动轴，在薄板上D点固定一个质量为m=0.40kg的小球，现用测力计竖直向上拉住B点，使AB水平，如图（a），测得拉力F1=2.0N；再用测力计竖直向上拉住C点，使AC水平，如图（b），测得拉力F2=2.0N（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）。求：（1）小球和转动轴的距离AD；（2）在如图（a）情况下，将小球移动到BC边上距离A点最近处，然后撤去力F1，薄板转动过程中，AB边能转过的最大角度；（3）在第（2）问条件下，薄板转动过程中，B点能达到的最大速度。参考答案：（12分）解：（1）设小球D距AC为x，距AB为y。根据力矩平衡得：（2分）

（2分）所以

（2分）（2）设AD连线与AC边的夹角为θ，由几何关系可知。根据机械能守恒定律得AD边转过的最大角度是2θ，所以AB边转过的最大角度是2θ=74°。

（2分）（3）根据机械能守恒定律，小球运动到最低点时，重力势能最小，动能最大

（2分）在转动过程中，薄板上