湖北省随州市五眼桥中学高三物理期末试题含解析

湖北省随州市五眼桥中学高三物理期末试题含解析一、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.如图所示，在直角框架MQN上，用轻绳OM、ON共同悬挂一个物体。物体的质量为m，ON呈水平状态。现让框架沿逆时针方向缓慢旋转90°，在旋转过程中，保持结点O位置不变。则下列说法正确的是（）A.绳OM上的力一直在减小B.绳ON上的力一直在增大C.绳ON上的力先增大再减小D.绳OM上的力先减小再增大参考答案：AC【详解】现让框架沿逆时针方向缓慢旋转90°，保持结点O位置不变，可以认为保持框架不动，让悬挂物体的细线拉力不变，以O点顺时针转过90°，根据矢量三角形法则可得ON和OM的拉力变化如图所示：根据图中的线段长短的变化情况可知，FN先增大后减小、FM逐渐减小，故AC正确、BD错误。2.某行星质量为地球质量的1/3，半径为地球半径的3倍，则此行星的第一宇宙速度约为地球第一宇宙速度的（

）

A．9倍

B．1/3

C．3倍

D．1/9参考答案：B3.如图所示，在竖直平面内放一个光滑绝缘的半圆形轨道，水平方向的匀强磁场与半圆形轨道所在的平面垂直。一个带正电荷的小滑块由静止开始从半圆轨道的最高点M滑下，则下列说法中正确的是

A．滑块经过最低点时的速度比磁场不存在时大

B．滑块从M点到最低点所用的时间比磁场不存在时短

C．滑块经过最低点时的速度与磁场不存在时相等

D．滑块从M点滑到最低点所用的时间与磁场不存在时相等

参考答案：CD4.（单选）研究表明，地球自转在逐渐变慢，3亿年前地球自转的周期约为22小时。假设这种趋势会持续下去，而地球的质量保持不变，未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比A．线速度变小B．角速度变大C．向心加速度变大D．距地面的高度变小参考答案：A根据人造地球卫星围绕轨道做匀速圆周运动所需要的向心力由万有引力提供得：

解得：，，，地球自转在逐渐变慢，可知地球同步卫星的周期也会变大，由上述计算可以得出当卫星的轨道半径变大，线速度、角速度、加速度都会变小，故A正确，其余均错误。5.（单选）打扫面积较大的房间，我们用平底拖把比较方便．已知某种拖把头与地板之间的动摩擦因数，一同学使用该拖把在水平地板上拖地时，沿轻质拖杆方向推拖把，设拖杆与水平方向的夹角为θ．请问当θ超过多少度时，不管沿拖杆方向的推力多么大，都不可能使拖把从静止开始运动．(

)A．

B．

C．

D．

参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.特种兵过山谷的一种方法可化简为如右图所示的模型：将一根长为2d、不可伸长的细绳的两端固定在相距为d的A、B两等高处，悬绳上有小滑轮P，战士们相互配合，可沿着细绳滑到对面。开始时，战士甲拉住滑轮，质量为m的战士乙吊在滑轮上，处于静止状态，AP竖直，则此时甲对滑轮的水平拉力为____________；若甲将滑轮由静止释放，则乙在滑动中速度的最大值为____________。（不计滑轮与绳的质量，不计滑轮的大小及摩擦）

参考答案：7.如图所示，气缸中封闭着温度为127℃的空气，一重物用轻绳经轻滑轮跟气缸中的活塞相连接，不计一切摩擦，重物和活塞都处于平衡状态，这时活塞离气缸底的高度为10cm。如果缸内空气温度降为87℃，则重物将上升

cm；该过程适用的气体定律是

（填“玻意耳定律”或“查理定律”或“盖·吕萨克定律”）。参考答案：1；盖·吕萨克定律8.一个质量为70kg的人在电梯中用体重计称量，当电梯以4m/s2向下加速运动时，读数为

N，当电梯以4m/s2向下减速运动时，读数为

N。参考答案：420

9809.某实验小组在探究加速度与力、质量的关系的实验中，得到以下左图所示的实验图线a、b，其中描述加速度与质量关系的图线是

；描述加速度与力的关系图线是

。为了便于观察加速度与质量关系通常采用

关系图线．⑵．（6分）在研究匀变速直线运动的实验中，获得反映小车运动的一条打点纸带如右上图所示，从比较清晰的点开始起，每5个打点取一个计数点（交流电源频率为50HZ），分别标出0与A、B、C、D、E、F点的距离，则小车①做

运动，判断依据

；②小车的加速度为______m/s2参考答案：10.（3分）某测量员是这样利用回声测距离的：他站在两平行峭壁间某一位置鸣枪，经过1.00s第一次听到回声，又经过0.50s再次听到回声，已知声速为340m/s，则两峭壁间距离为_________。参考答案：

答案：425m11.在均匀介质中，t=0时刻振源O沿+y方向开始振动，t=0.9s时x轴上0至14m范围第一次出现图示的简谐横波波形。由此可以判断：波的周期为

s，x＝20m处质点在0～1.2s内通过的路程为

m。参考答案：0.4

412.（单选）气体内能是所有气体分子热运动动能和势能的总和，其大小与气体的状态有关，分子热运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的()A.温度与体积

B．体积和压强

C.温度和压强

D．压强和温度参考答案：A13.与普通自行车相比，电动自行车骑行更省力。下表为某一品牌电动自行车的部分技术参数。在额定输出功率不变的情况下，质量为60Kg的人骑着此自行车沿平直公路行驶，所受阻力恒为车和人总重的0.04倍。当此电动车达到最大速度时，牵引力为

N,当车速为2m/s时，其加速度为

m/s2(g=10m/s2)规格后轮驱动直流永磁铁电机车型14电动自行车额定输出功率200W整车质量40Kg额定电压48V最大载重120Kg额定电流4.5A参考答案：40；0.6解析：电瓶车的额定功率P=200W，又由于，当电动车达到最大速度时，牵引力；当车速为2m/s时，牵引力为，依据牛顿第二定律，可知a=0.6m/s2。三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3-5）（4分）已知氘核质量2.0136u，中子质量为1.0087u，核质量为3.0150u。A、写出两个氘核聚变成的核反应方程___________________________________。B、计算上述核反应中释放的核能。（结果保留2位有效数字）（1u=931.5Mev）C、若两氘以相等的动能0.35MeV作对心碰撞即可发生上述核反应，且释放的核能全部转化为机械能，则反应中生成的核和中子的动能各是多少？（结果保留2位有效数字）参考答案：

答案：a、

b、在核反应中质量的亏损为Δm=2×2.0136u-1.0087u-3.015u=0.0035u所以释放的核能为0.0035×931.5Mev=3.26Mev

c、反应前总动量为0，反应后总动量仍为0，

所以氦核与中子的动量相等。

由EK=P2/2m得

EHe:En=1:3

所以En=3E/4=2.97Mev

EHe=E/4=0.99Mev15.（选修3-4模块）(6分)如图所示，红光和紫光分别从介质1和介质2中以相同的入射角射到介质和真空的界面，发生折射时的折射角也相同。请你根据红光在介质1与紫光在介质2的传播过程中的情况，提出三个不同的光学物理量，并比较每个光学物理量的大小。参考答案：答案：①介质１对红光的折射率等于介质２对紫光的折射率；②红光在介质１中的传播速度和紫光在介质２中的传播速度相等；③红光在介质１中发生全反射的临界角与紫光在介质２中发生全反射的临界角相等。（其它答法正确也可；答对每１条得２分，共6分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.某科研小组设计了如图所示的实验装置，利用现代工具模拟“古人把悬棺放到悬崖边而实现崖葬”的过程。在距悬崖d=9m处固定一竖直杆，悬崖高H=40m，一绷紧的轻质缆绳通过无摩擦的小定滑轮O与在悬崖顶端的小汽车连接，另一端和套在竖直杆上的质量为m=100kg的重物连接，开始时，重物静止在悬崖底端的A点。某时刻，小汽车开始向右运动拖动缆绳，重物沿着竖直杆运动到B点，此过程小汽车运动的距离s=26m。已知重物运动到B点的速度大小v=5m/s，小汽车拖动缆绳的功率始终为P=1104W，重物与竖直杆间的摩擦力恒为f=100N，g=10m/s2。求：

(1)重物由A运动到B所经历的时间；

(2)重物运动到B点时的加速度大小a。参考答案：17.如图所示，光滑水平面上有一质量M=4.0kg的带有圆弧轨道的平板车，车的上表面是一段长L=1.5m的粗糙水平轨道，水平轨道左侧连一半径R=0.25m的四分之一光滑圆弧轨道，圆弧轨道与水平轨道在点相切．现将一质量m=1.0kg的小物块（可视为质点）从平板车的右端以水平向左的初速度v0滑上平板车，小物块与水平轨道间的动摩擦因数．小物块恰能到达圆弧轨道的最高点A．取g=10m/s2，求：(1)小物块滑上平板车的初速度v0的大小．(2)小物块与车最终相对静止时，它距点的距离．(3)若要使小物块最终能到达小车的最右端，则v0要增大到多大？﹙取三位有效数字﹚参考答案：（1）平板车和小物块组成的系统水平方向动量守恒，设小物块到达圆弧最高点A时，二者的共同速度，由动量守恒得：①

﹙2分﹚由能量守恒得：②

﹙2分﹚联立①②并代入数据解得：③

﹙1分﹚（2）设小物块最终与车相对静止时，二者的共同速度，从小物块滑上平板车，到二者相对静止的过程中，由动量守恒得：④

﹙2分﹚设小物块与车最终相对静止时，它距O′点的距离为。由能量守恒得：⑤

﹙2分﹚联立③④⑤并代入数据解得：⑥

﹙1分﹚（3）设小滑块最终能到达小车的最右端，v0要增大到，小滑块最终能到达小车的最右端时的速度为，与（2）同理得：⑦

﹙2分﹚

⑧

﹙1分﹚联立⑦⑧并代入数据解得：V01=6．12m/s

⑨﹙不取三位有效数字扣1分﹚﹙1分﹚18.如图所示，带电平行金属板PQ和MN之间的距离为d；两金属板之间有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B．如图建立坐标系，x轴平行于金属板，与金属板中心线重合，y轴垂直于金属板．区域I的左边界在y轴，右边界与区域II的左边界重合，且与y轴平行；区域II的左、右边界平行．在区域I和区域II内分别存在匀强磁场，磁感应强度大小均为B，区域I内的磁场垂直于Oxy平面向外，区域II内的磁场垂直于Oxy平面向里．一电子沿着x轴正向以速度v0射入平行板之间，在平行板间恰好沿着x轴正向做直线运动，并先后通过区域I和II．已知电子电量为e，质量为m，区域I和区域II沿x轴方向宽度均为．不计电子重力．（1）求两金属板之间电势差U；（2）求电子从区域II右边界射出时，射出点的纵坐标y；（3）撤除区域I中的磁场而在其中加上沿x轴正向的匀强电场，使得该电子刚好不能从区域II的右边界飞出．求电子两次经过y轴的时间间隔t．参考答案：（1）两金属板之间电势差U为Bv0d；（2）电子从区域II右边界射出时，射出点的纵坐标y为；（3）电子两次经过y轴的时间间隔为．：解：（1）电子在平行板间做直线运动，电场力与洛伦兹力平衡，由平衡条件得：eE=ev0B…①电场强度：E=…②由①②两式联立解得：U=Bv0d；（2）如右图所示，电子进入区域I做匀速圆周运动，向上偏转，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：ev0B=m…③设电子在区域I中沿着y轴偏转距离为y0，区域I的宽度为b（b=）由数学知识得：（R﹣y0）2+b2=R2…④由③④式联立解得：y0=因为电子在两个磁场中有相同的偏转量，故电子从区域II射出点的纵坐标为：y=2y0=（3）电子刚好不能从区域II的右边界飞出，说明电子在区域II中做匀速圆周运动的轨迹恰好与区域II的右边界相切，圆半径恰好与区域II宽度相同．电子运动轨迹如下图所示．设电子进入区域II时的速度为v，由牛顿第二定律得：evB=m…⑤