湖南省常德市市第六中学高三物理下学期期末试卷含解析

湖南省常德市市第六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.地球赤道上的重力加速度为g，物体在赤道上随地球自转的向心加速度为a，要使赤道上的物体处于完全失重状态，则地球的转速应为原来的A．g/a倍；

B．倍C．倍

D．倍

参考答案：B2.如图所示，物体A和B的质量分别为2kg和1kg，用跨过定滑轮的细线相连，静止的叠放在倾角为=300的光滑斜面上，A与B间的动摩擦因数为，现有一平行于斜面向下的力F作用在物体B上，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，若要使物体运动，则F至少为（）（

）A．20N

B．22N

C．11N

D．17N

参考答案：D3.如图所示，A为绕地球做椭圆轨道运动的卫星，B为地球同步卫星，P为A、B两轨道的交点。下列说法中正确的是A．卫星A所受万有引力完全提供向心力B．卫星B相对地面静止，一定不会与A相撞C．卫星B加速后其轨道可与卫星A轨道相同D．卫星A在远地点加速后其轨道可以变成比B轨道半径更大的圆轨道参考答案：D4.如图所示是某示波管的示意图，如果水平放置的偏转电极上加一个电压，则电子束将偏转，每单位电压引起的偏转距离叫做示波管的灵敏度.下面这些措施中对提高示波管的灵敏度有用的是（

）

A.尽可能把偏转电极的极板L做得长一点B.尽可能把偏转电极的极板L做得短一点C.尽可能把偏转电极极板之间的距离d做得短一点D.将电子枪的加速电压提高参考答案：

答案：BD5.一滑块在水平地面上沿直线滑行，t=0时其速度为2.0m/s。从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平拉力F，力F和滑块的速度v随时间t的变化规律分别如图7甲和乙所示。设在第1s内、第2s内、第3s内力F对滑块做功的平均功率分别为P1、P2、P3，则（

）A．P1>P2>P3B．P1<P2<P3C．0~2s内力F对滑块做功为4JD．0~2s内摩擦力对滑块做功为4J参考答案：BC由速度图象可知，第1s、2s、3s内的位移分别为1m、1m、2m，由F-t图象及功的公式W=Fscosθ可求知：W1=1J，W2=3J，W3=4J．故P1=1W,P2=3W,P3=4W,由于0~2s内滑块的动能变化为零，由动能定理可知0~2s内摩擦力对滑块做的功大小等于力F做的功，为-4J。本题应选BC.二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，有一块无限大的原来不带电的金属平板MN，现将一个带电量为+Q的点电荷放置于板右侧的A点，并使金属板接地。已知A点离金属板MN的距离为d，C点在A点和板MN之间，AC⊥MN，且AC长恰为。金属平板与电量为+Q的点电荷之间的空间电场分布可类比______________（选填“等量同种电荷”、“等量异种电荷”）之间的电场分布；在C点处的电场强度EC=______________。参考答案：（1）等量异种电荷

(2)

7.11．某兴趣小组在做“探究动能定理”的实验前，提出了以下几种猜想：①W∝v，②W∝v2，③W∝。他们的实验装置如下图所示，PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感器，物块从斜面上某处由静止释放，物块到达Q点的速度大小由速度传感器测得。为探究动能定理，本实验还需测量的物理量是

；根据实验所测数据，为了直观地通过图象得到实验结论，应绘制

图象。参考答案：物块初始位置到测速器的距离L

L-v2物块在斜面上所受合力F不变，由得，，可见本实验还需测量的物理量是物块初始位置到测速器的距离L，由于L与v2成正比，所以应绘制L-v2图象。8.如图a所示是打桩机的简易模型．质量m=1kg的物体在拉力F作用下从与钉子接触处由静止开始运动，上升一段高度后撤去F，到最高点后自由下落，撞击钉子后物体不再弹起，将钉子打入一定深度．若以初始状态物体与钉子接触处为零势能点，物体上升过程中，机械能E与上升高度h的关系图象如图b所示．不计所有摩擦，g=10m/s2．物体上升过程所受拉力F=

N；在整个过程中距初始位置

m处物体的重力势能与动能相等．参考答案：12；0.6【考点】功能关系；动能和势能的相互转化．【分析】根据功能原理列式可知E﹣h图象的斜率等于拉力，根据机械能守恒计算重力势能与动能相等时问题的高度．【解答】解：根据功能原理得：△E=F△h，得F=，可知E﹣h图象的斜率等于拉力，为：F==N=12N；由图可知，物体的机械能最大为12J，下落的过程中机械能守恒，物体的重力势能与动能相等时，均为6J，即：mgh=6J，解得：h=0.6m．故答案为：12；0.69.(5分，选修物理3-4)如图13所示为某一简谐横波在t=0时刻的波形图，由此可知该波沿

传播，该时刻a、b、c三点速度最大的是

点，加速度最大的是

点，从这时刻开始，第一次最快回到平衡位置的是

点。若t=0.02s时质点c第一次到达波谷处，则此波的波速为

m/s。参考答案：答案：x轴正方向，a，c，c,100(每空1分)10.常温水中用氧化钛晶体和铂黑作电极，在太阳光照射下分解水，可以从两电极上分别获得氢气和氧气．已知分解1mol的水可得到1mol氢气，1mol氢气完全燃烧可以放出2.858×105J的能量，阿伏伽德罗常数NA=6.02×1023mol-1，水的摩尔质量为1.8×10-2kg/mol.则2g水分解后得到氢气分子总数

个；2g水分解后得到的氢气完全燃烧所放出的能量

J．（均保留两位有效数字）参考答案：11.一质量为1kg的物体被人用手由静止向上提升1m．物体的速度是2m／s。提升过程中手对物体做功

J，合外力对物体做功

J，物体克服重力做功

J。参考答案：

12，2，1012.如图，质量为M=3kg的木板放在光滑水平面上，质量为m=1kg的物块在木板上，它们之间有摩擦，木板足够长，两者都以v=4m/s的初速度向相反方向运动，当木板的速度为v1=2.4m/s时，物块的速度是

m/s，木板和物块最终的共同速度为

m/s．参考答案：13.在用DIS测定匀变速直线运动规律的实验中，在小车前部和轨道末端都安装了磁铁，同名磁极相对以防止发生碰撞．从轨道上静止释放小车，得到如图2所示的v﹣t图象并且有4个点的坐标值．（1）本实验是通过位移传感器获得v﹣t图象的（填传感器名称）．（2）小车沿轨道下滑过程匀加速阶段的加速度大小为1m/s2．（3）若实验中的阻力可忽略不计，根据图象，1.5s～1.6s内磁铁之间排斥力平均值是小车重力的1.1倍．参考答案：考点：探究小车速度随时间变化的规律．专题：实验题；直线运动规律专题．分析：在物体的v﹣t图象中，斜率大小表示物体的加速度，斜率不变表示物体做匀变速直线运动，图象和横坐标围成的面积表示位移，明确图象的斜率、面积等含义即可正确解答．解答：解：（1）本实验是通过位移传感器获得v﹣t图象的．（2）由图可知图象AB部分为倾斜的直线，因此物体在AB部分做匀加速直线运动，图象的斜率的大小等于物体的加速度，因此有：故其加速度为：a==1m/s2．（3）若实验中的阻力可忽略不计，根据图象得a==10m/s2．根据牛顿第二定律得：1.5s～1.6s内磁铁之间排斥力平均值是小车重力的1.1倍．故答案为：（1）位移

（2）1

（3）1.1点评：本题考查了对v﹣t图象的物理意义的理解与应用，对v﹣t图象要明确斜率的含义，知道在v﹣t图象中图象与坐标轴围成的面积的含义等．三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.2004年1月25日，继“勇气”号之后，“机遇”号火星探测器再次成功登陆火星．人类为了探测距离地球大约3.0×105km的月球，也发射了一种类似四轮小车的月球探测器．它能够在自动导航系统的控制下行走，且每隔10s向地球发射一次信号，探测器上还装着两个相同的减速器(其中一只是备用的)，这种减速器可提供的最大加速度为5m/s2，某次探测器的自动导航系统出现故障，从而使探测器只能匀速前进而不再避开障碍物．此时地球上的科学家只能对探测器进行人工遥控操作．下表为控制中心的显示屏上的数据：

已知控制中心的信号发射和接收设备工作速度极快．科学家每次分析数据并输入命令至少需要3s.问：(1)经过数据分析，你认为减速器是否执行了命令？(2)假如你是控制中心的工作人员，采取怎样的措施？加速度满足什么条件？请计算说明．

参考答案：(1)未执行命令(2)立即输入命令，启动另一个备用减速器，加速度a>1m/s2，便可使探测器不与障碍物相碰．

15.（10分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地区适应性强的优势，在核电站中，核反应堆释放的核能被转化为电能。核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能。(1)核反应方程式，是反应堆中发生的许多核反应中的一种，n为中子，X为待求粒子，为X的个数，则X为________，=__________，以、分别表示、、核的质量，，分别表示中子、质子的质量，c为光的真空中传播的速度，则在上述核反应过程中放出的核能（2）有一座发电能力为的核电站，核能转化为电能的效率为。假定反应堆中发生的裂变反应全是本题(1)中的核反应，已知每次核反应过程中放出的核能，核的质量，求每年(1年=3.15×107s)消耗的的质量。参考答案：解析：(1)

(2)反应堆每年提供的核能

①其中T表示1年的时间以M表示每年消耗的的质量，得：

②解得:代入数据得：M=1.10×103（kg）

③四、计算题：本题共3小题，共计47分16.过山车是游乐场中常见的设施。下图是一种过山车的简易模型，它由水平轨道和在竖直平面内的二个圆形轨道组成，B、C分别是二个圆形轨道的最低点，半径R1=2.0m、R2=1.4m。一个质量为m=1.0kg的小球（视为质点），从轨道的左侧A点以v0=12.0m/s的初速度沿轨道向右运动，A、B间距L1=6.0m。小球与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2，圆形轨道是光滑的。假设水平轨道足够长，圆形轨道间不相互重叠。重力加速度取g=10m/s2，试求（1）小球在经过第一个圆形轨道的最高点时，轨道对小球作用力的大小；（2）如果小球恰能通过第二圆形轨道，B、C间距应是多少；参考答案：见解析（1）设小球经过第一个圆轨道的最高点时的速度为v1根据动能定理

2分

①

小球在最高点受到重力mg和轨道对它的作用力F，根据牛顿第二定律

2分

②由①②得

1分

③（2）设小球在第二个圆轨道的最高点的速度为v2，由题意

2分

④

2分

⑤由④⑤得

1分

⑥17.

参考答案：物体受力如图所示，当物体开始运动时，受滑动摩擦力沿传送带向下，做加速度为a1的匀加速运动，a1＝＝g(sin37°＋μcos37°)＝6.8m/s2速度增大到v＝13.6m/s所用的时间为t1，由v＝at得t1＝＝s＝2s位移x1＝＝m＝13.6m因为重力的下滑分力大于滑动摩擦力，物体运动速度将大于13.6m/s仍做匀加速运动．x2＝AB－x1＝16.2ma2＝＝g(sin37°－μcos37°)＝5.2m/s2由x＝v0t＋at2得16.2＝13.6t2＋×5.2t22解得t2＝1s或t2′＝－6.23s(舍)∴物体由A到B所需的时间为t＝t1＋t2＝(2＋1)s＝3s.

18.如图所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ与水平面成θ=30°角放置，一个磁感应强度B=1.00T的匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨上端M与P间连接阻值为R=0.30Ω的电阻，长L=0.40m、电阻r=0.10Ω的金属棒ab与MP等宽紧贴在导轨上，现使金属棒ab由静止开始下滑，其下滑距离与时间的关系如下表所示，导轨电阻不计，g=10m/s2求：（1）在0.4s时间内，通过金属棒ab截面的电荷量（2）金属棒的质量（3）在0.7s时间内，整个回路产生的热量参考答案：.解：（1）＝＝

-----------2分