陕西省西安市灵沼中学高三物理期末试卷含解析

陕西省西安市灵沼中学高三物理期末试卷含解析一、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.如图是我国于2011年9月29日发射的“天宫一号A”目标飞行器和11月1日发射的“神舟八号B”飞船交会对接前共面近圆轨道示意图。下列说法中正确的是（）

A．A的运行速率大于B的运行速率B．A的运行角速度小于B运行的角速度C．A和B的发射速度都应大于第二宇宙速度D．若B接到指令要与A交会对接必须点火加速参考答案：BD2.（多选）如图所示，斜面体置于光滑水平地面上，其光滑斜面上有一物体由静止沿斜面下滑，在物体下滑过程中，下列说法正确的是（）A．斜面体的机械能不变B．物体的重力势能减少，动能增加C．斜面对物体的弹力垂直于接触面，不对物体做功D．物体和斜面组成的系统机械能守恒参考答案：考点：机械能守恒定律；功的计算．专题：机械能守恒定律应用专题．分析：只有重力或只有弹力做功时，系统的机械能守恒，对物体进行受力分析，根据机械能守恒条件分析答题．解答：解：AB、由于斜面M置于光滑水平地面上，在物体m下滑的过程中，M要后退，在整个运动过程中，物体对斜面的压力对斜面做正功，斜面的机械能增加，故A错误；B、在m下滑的过程中，重力做正功，其重力势能减少，动能增加，故B正确．C、斜面对物体的作用力垂直于斜面，但在作用力方向上，物体有位移，斜面对物体的作用力对物体做功，故C错误；D、物体和斜面组成的系统在整个过程中只有重力做功，它们的机械能守恒，故D正确；故选：BD．点评：知道机械能守恒的条件，对物体进行受力分析，根据各力的做功情况可以正确解题．3.如图所示，塔吊臂上有一可以沿水平方向运动的小车A，小车下装有吊着物体B的吊钩．在小车A与物体B以相同的水平速度沿吊臂方向匀速向右运动的同时，吊钩竖直向上（设为正方向）的运动规律为（SI）（SI表示国际单位制，式中d为A、B之间的距离，H为吊臂离地面的高度），则物体（A）作加速度大小方向均变化的曲线运动（B）作速度增大的曲线运动，加速度为4m/s2（C）受到的合力竖直向上，加速度为-4m/s2（D）受到的合力向上偏右，加速度大于4m/s2参考答案：B4.光滑水平面上静置一质量为M的木块，一颗质量为m的子弹以水平速度v1射入木块，以v2速度穿出，对这个过程，下列说法正确的是：（

）A、子弹对木块做的功等于；B、子弹对木块做的功等于子弹克服阻力做的功；C、子弹对木块做的功等于木块获得的动能与子弹跟木块摩擦生热的内能之和；D、子弹损失的动能等于木块的动能跟子弹与木块摩擦转化的内能和。参考答案：D5.一实验兴趣小组做了一次实验，实验时让某同学从桌子上跳下，自由下落H后双脚触地，他顺势弯曲双腿，他的重心又下降了h后停住，利用传感器和计算机显示该同学受到地面支持力F随时间变化的图象如图所示。根据图象提供的信息，以下判断正确的是

A．t2时刻该同学的脚刚接触地面

B．在t2至t3时间内该同学处于下落阶段

C．t3时刻该同学的加速度为零

D．在t3至t4时间内该同学处于加速下落阶段参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.1905年爱因斯坦提出的狭义相对论是以狭义相对性原理和

这两条基本假设为前提的；在相对于地面以0.8c运动的光火箭上的人观测到地面上的的生命进程比火箭上的生命进程要（填快或慢）。参考答案：光速不变原理，慢7.一条细线下面挂一小球，让小角度自由摆动，它的振动图像如图所示。根据数据估算出它的摆长为________m，摆动的最大偏角正弦值约为________。参考答案：8.某双星由质量不等的星体S1和S2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C做匀速圆周运动。由天文观察测得其运动的周期为T，S1到C点的距离为r1，S1和S2的距离为r，已知万有引力常量为G，由此可求得S1和S2的线速度之比v1：v2＝____________，S2的质量为____________。参考答案：；9.如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s．试回答下列问题：①写出x=0.5m处的质点做简谐运动的表达式：

cm；②x=0.5m处质点在0～5.5s内通过的路程为

cm．参考答案：①y=5sin(2πt+π/2)②

11010.如图所示，U形管右管横截面积为左管横截面积的2倍，在左管内用水银封闭一段长为30cm、温度为577.5K的空气柱，左右两管水银面高度差为21cm，外界大气压为76cmHg．若给左管的封闭气体降温，使管内气柱长度变为20cm．求：①此时左管内气体的温度为多少？②左管内气体放出（填“吸收”或“放出”）的热量，大于（填“大于”、“等于”或“小于”）外界对气体做的功．参考答案：解：①初状态：P1=55cmHg，V1=30S

T1=577.5K降温后，水银面左管上升10cm，右管下降5cm．P2=40cmHgV2=20S由理想气体状态方程得：代入数据解得：T2=280K②由于体积减小，外界对气体做功，温度降低，内能减小，根据热力学第一定律知气体放热大于外界对气体做功．答：①此时左管内气体的温度为280K②左管内气体放热大于外界对气体做功．11.如图所示，AB为匀质杆，其重为G，它与竖直墙面成角；BC为支撑AB的水平轻杆，A、B、C三处均用铰链连接且位于同一竖直平面内。则BC杆对B端铰链的作用力大小为_______,AB杆对A端铰链的作用力与竖直方向夹角_______角(选填“大于”、“等于”或“小于”)。参考答案：、小于12.在“探究恒力做功与物体的动能改变量的关系”的实验中备有下列器材：A.打点计时器；B.天平；C秒表；D.低压交流电源；E.电池；F.纸带；G.细线、砝码、小车、砝码盘；H.薄木板．①其中多余的器材是____________，缺少的器材是__________________．②测量时间的工具是__________________；测量质量的工具是____________________．③如图实所示是打点计时器打出的小车(质量为m)在恒力F作用下做匀加速直线运动的纸带．要测量的数据已用字母表示在图中，打点计时器的打点周期为T.请分析，利用这些数据能否验证动能定理？若不能，请说明理由；若能，请写出需验证的表达式．_________________________________________________________________________________参考答案：）①C、E

毫米刻度尺②A

B③能从A到B的过程中，恒力做的功为WAB＝FsAB物体动能的变化量为EkB－EkA＝mv－mv＝m()2－m()2＝m只要验证FsAB＝m即可．优点：A、B两点的距离较远，测量时的相对误差较小；缺点：只进行了一次测量验证，说服力不强．13.（4分）在光滑的水平面上有甲、乙两个物体发生正碰，已知甲的质量为1kg，乙的质量为3kg，碰前碰后的位移时间图像如图所示，碰后乙的图像没画，则碰后乙的速度大小为

m/s，碰撞前后乙的速度方向

（填“变”、“不变”）参考答案：

0.1

不变三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.

（选修3-3）（4分）估算标准状态下理想气体分子间的距离（写出必要的解题过程和说明,结果保留两位有效数字）参考答案：解析：在标准状态下，1mol气体的体积为V=22.4L=2.24×10-2m3

一个分子平均占有的体积V0=V/NA

分子间的平均距离d=V01/3=3.3×10-9m15.（4分）试通过分析比较，具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小。参考答案：粒子的动量，物质波的波长由，知，则。解析：物质波的的波长为，要比较波长需要将中子和电子的动量用动能表示出来即，因为，所以，故。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（15分）一名侦察兵躲在战壕里观察敌机的情况，看到一架敌机正在沿水平直线向他飞来。当侦查兵观察敌机的仰角为45°时，发现敌机投下一枚炸弹，飞机投弹后沿原方向匀加速飞行，侦查兵在战壕内一直注视着飞机和炸弹的运动情况并计时，当他看到炸弹飞过他的头顶后落地立即爆炸，测得从敌机投弹到看到炸弹爆炸的时间为10s，此时侦察兵观察敌机的视线与水平线间的夹角也为45°，且从看到炸弹爆炸的烟尘到听到爆炸声音之间的时间间隔为1.0s。若已知爆炸声音在空气中的传播速度为340m/s，忽略炸弹受到的空气阻力，g取10m/s2。求：（1）敌机投弹时所在的高度；（2）敌机投弹时的速度大小；（3）敌机加速飞行的加速度大小。参考答案：解析：（1）炸弹的运动可视为平抛运动，由h=gt12（2分）得：h=500m（2分）（2）投弹处离侦察兵的水平距离为：X1=hcot450=500m（1分）

又X2=Vt2=340×1=340m

（1分）

X=X1+X2=840m

（1分）

V弹=X/t1=840/10=84m/s，炸弹的初速度即飞机投弹时的速度。（2分）（3）X飞机=2hcot450=1000m（2分）

X飞机=V弹t1+at12（2分）

解得：a=3.2m/s2（2分）17.（20分）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三个圆形轨道组成，B、C、D分别是三个圆形轨道的最低点，B、C间距与C、D间距相等，半径、。一个质量为kg的小球（视为质点），从轨道的左侧A点以的初速度沿轨道向右运动，A、B间距m。小球与水平轨道间的动摩擦因数，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，计算结果保留小数点后一位数字。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；（3）在满足（2）的条件下，如果要使小球不能脱离轨道，在第三个圆形轨道的设计中，半径应满足的条件；小球最终停留点与起点的距离。参考答案：（1）10.0N；（2）12.5m；(3)当时，；当时，解析：（1）设小于经过第一个圆轨道的最高点时的速度为v1根据动能定理

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由①②得

③（2）设小球在第二个圆轨道的最高点的速度为v2，由题意

④

⑤由④⑤得

⑥（3）要保证小球不脱离轨道，可分两种情况进行讨论：I．轨道半径较小时，小球恰能通过第三个圆轨道，设在最高点的速度为v3，应满足

⑦

⑧由⑥⑦⑧得

II．轨道半径较大时，小球上升的最大高度为R3，根据动能定理

解得

为了保证圆轨道不重叠，R3最大值应满足

解得

R3=27.9m综合I、II，要使小球不脱离轨道，则第三个圆轨道的半径须满足下面的条件

或

当时，小球最终焦停留点与起始点A的距离为L′，则

当时，小球最终焦停留点与起始点A的距离为L〞，则

18.如图所示，质量为m的小物块Q(大小不计），位于质量为M的平板P的左端，系统原来静止在光滑水平面上。一不可伸长的轻质细绳长为R,一端悬于Q正上方高为R处,另一端系一质量也为m的小球.(大小不计），