河南省商丘市第四中学高三物理期末试题含解析

河南省商丘市第四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：在竖直面内固定着一个光滑的圆弧轨道，O为圆心，OA水平，OB竖直，一小球从A点沿轨道射人，速度是v1，小球到达最高点B的速度是v2，则v1与v2比值可能是（

）A.1：2

B.4：5C.：1

D.4：3参考答案：CD2.（单选）下列说法正确的是不论用怎样的人工办法都无法改变放射性物质的半衰期β粒子带负电，所以β射线有可能是核外电子目前人类和平利用的核能有重核裂变和轻核聚变汤姆生发现电子并提出原子的核式结构参考答案：A3.如图所示，升降机天花板上用轻弹簧悬挂一物体，升降机静止时弹簧伸长量为10cm，运动时弹簧伸长量为9cm，则升降机的运动状态可能是（g=10m/s2）：A.以a=1m/s2的加速度加速上升；B.以a=1m/s2的加速度加速下降；C.以a=9m/s2的加速度减速上升；D.以a=9m/s2的加速度减速下降参考答案：B4.做匀加速直线运动的质点先后经过A、B、C三点，AB=BC，质点在AB段和BC段的平均速度分别为20m／s，30m／s，根据以上给出的条件可以求出A．质点在AC段运动的时间

B．质点的加速度C．质点在AC段的平均速度

D．质点在C点的瞬时速度参考答案：CD5.如图所示，A、B是一对平行的金属板，在两板间加上一周期为T的交变电压u，A板的电势UA=0，B板的电势UB随时间变化规律为：在0到T/2的时间内，UB=U0(正的常数)；在T/2到T的时间内，UB=-U0；在T到3T/2的时间内，UB=U0；在到2T的时间内，UB=-U0……现有一电子从A板上的小孔进入两板间的电场区域内，设电子的初速度和重力影响均可忽略，则(

)A.若电子是在t=0时刻进入的，它将一直向B板运动D.若电子是在t=T/8时刻进入的，它可能时而向B板运动，时而向A板运动，最后打在B板上C.若电子是在t=3T/8时刻进入的，它可能时而向B板运动，时而向A板运动，最后打在B板上D.若电子是在t=T/2时刻进入的，它可能时而向B板运动，时而向A板运动参考答案：答案：AB

解析：电子在A、B、C、D四种情况下在电场中运动的v-t图像分别如上图A、B、C、D所示，由v-t图像面积对应位移(t轴下方为负)可知A、B正确。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.地球同步卫星到地心的距离r可用地球质量M、地球自转周期T与引力常量G表示为r=_____________。参考答案：7.某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图．（所用交变电流的频率为50Hz）

（1）图（b）为某次实验得到的纸带，实验数据如图，图中相邻计数点之间还有4个点未画出，根据纸带可求出小车的加速度大小为

m/s2．（保留三位有效数字）

（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的，数据如下表：实验次数12345678小车加速度a/m·s–20．6330．5720．4970．4180．3320．2500．1670．101小车质量m/kg0．250．290．330．400．500．711．001．67小车质量倒数4．003．453．032．502．001．411．000．60

请在方格坐标纸中画出图线，并从图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是

．

（3）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，一位同学根据实验数据作出了加速度a随拉力F的变化图线如上图所示。该图线不通过原点，其主要原因是______________________________________．参考答案：

（1）0．510

（2）a=0．162

（0．142——0．182即可）图略（3）没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分或木板倾角较小8.质量为m的卫星围绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径是地球半径的2倍．已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，则卫星的速度大小为_______参考答案： 9.光传感元件可用来测量光屏上光强分布。分别用单缝板和双缝板做了两组实验，采集到下列两组图像，则甲图所示为

现象；乙图反映了

现象的光强分布。参考答案：单缝衍射;双缝干涉10.一质量为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：

12，2，1011.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，则x=0.5m处质点在0.5s时的位移为

cm，x=0m处的质点做简谐运动的表达式为

。参考答案：－5

；

x=5sin(2πt+π)cm12.我国舰载飞机在“辽宁舰”上成功着舰后，某课外活动小组以舰载飞机利用阻拦索着舰的力学问题很感兴趣。他们找来了木板、钢球、铁钉、橡皮条以及墨水，制作了如图图所示的装置，准备定量研究钢球在橡皮条阻拦下前进的距离与被阻拦前速率的关系。要达到实验目的，需直接测量的物理量是钢球由静止释放时的

和在橡皮条阻拦下前进的距离，还必须增加的一种实验器材是

。忽略钢球所受的摩擦力和空气阻力，重力加速度已知，根据

定律（定理），可得到钢球被阻拦前的速率。参考答案：高度

，

刻度尺

。

动能定理或机械能守恒定律

13.（多选）一本书放在水平桌面上，下列说法中正确的是（

）A．书的重力就是书对桌面的压力B．书对桌面的压力与桌面对书的支持力是一对平衡力C．书的重力与桌面对书的支持力是一对平衡力D．书对桌面的压力性质属于弹力参考答案：CD三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（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）

③15.（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.如图，在直角三角形AOC中，竖直直角边AO=L，水平直角边OC=2L，斜边AC的正上方有沿竖直向上的匀强电场，OC的下方矩形区域内有垂直于三角形平面向里的匀强磁场，矩形区域的长度为3L，宽度为L．现有质量均为m、电荷量均为q的负粒子a、b，分别从A点不同时水平射出，速度大小分别为va=v0、vb=v0，b粒子从电场中经过C点，a粒子出磁场时经过C点．不考虑粒子间的相互作用，不计粒子的重力．求：（1）b粒子经过C点时的速度？（2）匀强电场的电场强度E的大小和匀强磁场的磁感应强度B的大小？（3）若使a、b两粒子同时到达C点，则从A点先后射出时的时间差是多少？参考答案：解：（1）b粒子在电场中从A到C点，做类平抛运动：2L=v0tb；①L=②经过C点时的速度大小vc==2v0；③方向与水平成θ，=1，解得：θ=45°

④（2）b粒子在电场中从A到C点做类平抛运动：qE=ma⑤⑥①⑤⑥联解得：E=对a粒子，在电场中，同理分析，应打在AC的中点D，过D点时的速度大小为vaD=，方向仍与水平成45°角．a粒子过D后进入磁场前做匀速直线运动，从F点进入磁场后做匀速圆周运动，轨迹如图所示（圆心角为90°）．设圆半径为Ra则

几何关系：解得：B=（3）由①得a粒子从A到F，水平方向匀速，用时在磁场中用时==时间差△t=ta1+ta2﹣tb==答：（1）b粒子经过C点时的速度大小2v0，而方向与水平夹角为45°；（2）匀强电场的电场强度E的大小和匀强磁场的磁感应强度B的大小；（3）若使a、b两粒子同时到达C点，则从A点先后射出时的时间差是．17.如图所示，在倾角为θ的固定的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B．它们的质量都为m，弹簧的劲度系数为k,C为一固定挡板。系统处于静止状态，开始时各段绳都处于伸直状态。现在挂钩上挂一物体P，并从静止状态释放，已知它恰好使物体B离开固定档板C，但不继续上升（设斜面足够长和足够高）。求：（1）物体P的质量多大？（2）物块B刚要离开固定档板C时，物块A的加速度多大？参考答案：（1）令x1表示未挂P时弹簧的压缩量，由mAgsinθ=kx1

①令x2表示B刚要离开C时弹簧的伸长量，由kx2=mBgsinθ

②则

x1=x2

③此时A和P的速度都为0，A和P的位移都为d=x1+x2=

④由系统机械能守恒得：

则⑤（2）此时A和P的加速度大小相等，设为a,P的加速度方向向上对P物体：F－mPg=mPa

⑥

对A物体