河南省濮阳市县实验中学高三物理下学期期末试卷含解析

河南省濮阳市县实验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.（单选）2010年1月17日，我国成功发射北斗COMPASS—G1地球同步卫星．据了解这已是北斗五星导航系统发射的第三颗地球同步卫星．则对于这三颗已发射的同步卫星，下列说法中正确的是A．它们的运行速度大小相等，且都小于7.9km/sB．它们运行周期可能不同C．它们离地心的距离可能不同D．它们的向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等参考答案：A解析：地球的第一宇宙速度是卫星贴近地球表面做匀速圆周运动的速度．根据G，r越大，v越小，可知同步卫星的速度小于第一宇宙速度．故A对．

同步卫星的特点：定周期（24h），顶轨道（赤道上方），定高度，定速率．故B、C都错．

根据公式：a=rω2，同步卫星的半径大于地球的半径，而同步卫星的角速度与地球自转的角速度相等，所以同步卫星的向心加速度大于赤道上物体的向心加速度．故D错．故选A．2.设想我国宇航员随“嫦娥”号登月飞船贴近月球表面做匀速圆周运动，宇航员测出飞船绕行n圈所用的时间为t.登月后，宇航员利用身边的弹簧秤测出质量为m的物体重力为G1.已知引力常量为G，根据以上信息可得到（

）A.月球的自转周期 B.飞船的质量C.月球的第一宇宙速度 D.月球的密度 参考答案：AC3.根据分子动理论，设两个分子间的距离为r0时分子间的引力和斥力相等，以下关于分子力与分子势能与它们间距离的关系，正确的是A．若两分子间距离在r0的基础上增大，则分子间的引力增大，斥力减小，分子力表现为引力B．两分子间距离越大，分子力越小．分子间距离越小，分子力越大C．两分子间距离为r0时，分子势能最小，在r0的基础上距离增大或减小，分子势能都变大D．两分子间距离越大，分子势能越大．分子间距离越小，分子势能越小参考答案：C解析：如下图左，当两分子间的距离为r0时，分子间的引力和斥力相等，分子力为零；若分子间距在r0的基础上增大，分子间的引力和斥力同时减小，因斥力减小得快，故分子力表现为引力，故选项A错误；从分子力随距离变化的图像可知，分子力的变化不具有单调性，故选项B错误；如下图右为分子势能与分子间距的关系图像，由图像可知，两分子间距离为r0时，分子势能最小，当分子间距离在r0的基础上增大时，分子间的作用力表现为引力，分子力做负功，分子势能增加，当减小分子间的距离时，分子间的作用力表现为斥力，分子力做负功，分子势能增加，故可以判断选项C是正确的；同时，分子势能的图像不具有单调性，故选项D错误。4.（多选）如图，两根电阻不计的平行光滑金属导轨水平放置。导轨间存在一宽为3d的有界匀强磁场，方向与导轨平面垂直。两根完全相同的导体棒M、N，垂直于导轨放置在距磁场为d的同一位置处。先固定N棒，M棒在恒力F作用下由静止开始向右运动，且刚进入磁场时恰开始做匀速运动。M棒进入磁场时，N棒在相同的恒力F作用下由静止开始运动。则在棒M、N穿过磁场的过程中（A）M棒离开磁场时的速度是进入磁场时速度的倍（B）N棒离开磁场时的速度等于M棒离开磁场时的速度（C）M棒穿过磁场的过程中，M棒克服安培力做功为2Fd（D）N棒穿过磁场的过程中，N棒克服安培力做功大于2Fd参考答案：ACD5.如图所示，因为地球的自转，静止在地面上的一切物体都要跟随地球一起由西向东转动，下列说法不正确的是（

）A．它们的运动周期都是相同的B．它们的转动频率都相同C．它们的角速度大小都是相同的D．它们的线速度都是相同的参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.欧洲天文学家发现了一颗可能适合人类居住的行星。若该行星质量为M，半径为R，万有引力恒量为G，则绕该行星运动的卫星的第一宇宙速度是______________。设其质量是地球的5倍，直径是地球的1.5倍，在该行星表面附近沿圆轨道运行的人造卫星的动能为Ek1，在地球表面附近沿圆轨道运行的相同质量的人造卫星的动能为Ek2，则为______________。参考答案：，10/37.氘核和氚核可发生热核聚变而释放巨大的能量，该反应方程为：，式中x是某种粒子。已知：、、和粒子x的质量分别为2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u；1u=931.5MeV/c2，c是真空中的光速。由上述反应方程和数据可知，粒子x是__________，该反应释放出的能量为_________MeV（结果保留3位有效数字）；参考答案：（1）

；17.6；（2）

；；

（1）根据核反应方程遵循的规律可得：；根据爱因斯坦质能方程ΔE＝Δmc2可得：ΔE＝(2.0141+3.0161－4.0026－1.0087)×931.5MeV＝17.6MeV8.如右图甲所示，有一质量为m、带电量为的小球在竖直平面内做单摆，摆长为L，当地的重力加速度为，则周期

；若在悬点处放一带正电的小球（图乙），则周期将

。（填“变大”、“不变”、“变小”）参考答案：；不变9.(5分)如图所示，一端开口，一端封闭的玻璃管，封闭端有一定质量的气体，开口端置于水银槽中，不计管子的重力和浮力，管内外水银面高度差为h，用竖直向上的力F提着玻璃管缓慢地匀速上升，则在开口端离开水银槽液面前，管内外水银面高度差h将

，力F将

。（填：变大、变小或不变。）参考答案：

答案：变大、变大10.（6分）如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R。线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度匀速转动，线框中感应电流的有效值I=

。线框从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量q=

。

参考答案：，解析：本题考查交变流电的产生和最大值、有效值、平均值的关系及交变电流中有关电荷量的计算等知识。电动势的最大值，电动势的有效值，电流的有效值；11.在x轴上的和处各有一个做简谐振动、频率为的波源，两波源在同种均匀介质中形成两列简谐横波，时刻的波形如图所示，则两列波的传播速度大小为______，在时刻之后的内处质点的位移为______，两列波在处叠加以后的振幅是否为零______。参考答案：

(1).

(2).5cm

(3).不为零【详解】由图知，两列波的波长为，传播速度大小均为。波的周期为。在时刻，处质点正向上运动，在0之后的内即内，处质点到达波峰，位移为5cm。在处的质点到和的路程差为，所以处并不是振动减弱的点，其振幅不为0。12.要利用轨道、滑块(其前端固定有挡光窄片K)、托盘、砝码、轻滑轮、轻绳、光电计时器、米尺等器材测定滑块和轨道间的动摩擦因数μ，某同学设计了如图甲所示的装置，滑块和托盘上分别放有若干砝码，滑块质量为M，滑块上砝码总质量为m′，托盘和盘中砝码的总质量为m.轨道上A、B两点处放置有光电门(图中未画出)．实验中，重力加速度g取10m/s2.图甲图乙(1)用游标卡尺测量窄片K的宽度d，如图乙所示，则d＝__________mm，用米尺测量轨道上A、B两点间的距离x，滑块在水平轨道上做匀加速直线运动，挡光窄光通过A、B两处光电门的挡光时间分别为tA、tB，根据运动学公式，可得计算滑块在轨道上加速运动的加速度的表达式为a＝____________；(2)该同学通过改变托盘中的砝码数量，进行了多次实验，得到的多组数据如下：实验次数托盘和盘中砝码的总质量m/(kg)滑块的加速度a/(m/s2)10.100020.150030.2000.3940.2500.9150.3001.4060.3501.9270.4002.38图丙请根据表中数据在图丙中作出am图象．从数据或图象可知，a是m的一次函数，这是由于采取了下列哪一项措施________．A.每次实验的M＋m′都相等

B.每次实验都保证M＋m′远大于mC.每次实验都保证M＋m′远小于m

D.每次实验的m′＋m都相等(3)根据am图象，可知μ＝________(请保留两位有效数字)．参考答案：(1)2.20或2.25(2分)(2分)(2)注意：应为直线，标度的选取要合适(2分)D(2分)(3)0.16(2分)13.如图所示，光滑水平桌面上有一小球被细线栓住，细线另一端固定在天花板上，小球受到一水平向右的拉力F作用，在拉力F逐渐增大的过程中，小球始终没有离开水平桌面，则在这一过程中，小球受到绳的拉力FT将

，桌面支持力FN将

参考答案：增大

减小根据平衡条件：，而且角减小，所以绳的拉力将增大，桌面支持力将减小三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3-5）（6分）a、b两个小球在一直线上发生碰撞，它们在碰撞前后的s～t图象如图所示，若a球的质量ma=1kg，则b球的质量mb等于多少?参考答案：解析：由图知=4m/s、=—1m/s、=2m/s

（2分）

根据动量守恒定律有：ma=ma

+

mb

（2分）

∴mb=2.5kg （2分）15.（简答）如图12所示，一个截面为直角三角形的劈形物块固定在水平地面上.斜面,高h=4m，a=37°,一小球以Vo=9m/s的初速度由C点冲上斜面.由A点飞出落在AB面上.不计一切阻力.(Sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求.(l)小球到达A点的速度大小；(2)小球由A点飞出至第一次落到AB面所用时间；(3)小球第一次落到AB面时速度与AB面的夹角的正切值参考答案：(1)1(2)0.25s（3）6.29N机械能守恒定律．解析：(1)从C到A对小球运用动能定理]，解得v0=1m/s(2)将小球由A点飞出至落到AB面的运动分解为沿斜面（x轴）和垂直于斜面（y轴）两个方向;则落回斜面的时间等于垂直于斜面方向的时间所以（3）小球落回斜面时沿斜面方向速度垂直斜面方向速度vy=1m/s，所以（1）由机械能守恒定律可以求出小球到达A点的速度．

（2）小球离开A后在竖直方向上先做匀减速直线运动，后做自由落体运动，小球在水平方向做匀速直线运动，应用运动学公式求出小球的运动时间．

（3）先求出小球落在AB上时速度方向与水平方向间的夹角，然后再求出速度与AB面的夹角θ的正切值．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，装置的左边是足够长的光滑水平面，一轻质弹簧左端固定，右端连接着质量M=2kg的小物块A。装置的中间是水平传送带，它与左右两边的台面等高，并能平滑对接。传送带始终以u=2m/s的速率逆时针转动。装置的右边是一光滑的曲面，质量m=1kg的小物块B从其上距水平台面h=1.0m处由静止释放。已知物块B与传送带之间的摩擦因数μ=0.2，l=1.0m。设物块A、B中间发生的是对心弹性碰撞，第一次碰撞前物块A静止且处于平衡状态。取g=10m/s2。（1）求物块B与物块A第一次碰撞前速度大小；（2）通过计算说明物块B与物块A第一次碰撞后能否运动到右边曲面上？（3）如果物块A、B每次碰撞后，物块A再回到平衡位置时都会立即被锁定，而当他们再次碰撞前锁定被解除，试求出物块B第n次碰撞后的运动速度大小。参考答案：见解析（1）设物块B沿光滑曲面下滑到水平位置时的速度大小为v0由机械能守恒知

①

②设物块B在传送带上滑动过程中因受摩擦力所产生的加速度大小为a

③设物块B通过传送带后运动速度大小为v，有

④结合②③④式解得

v=4m/s

⑤由于=2m/s，所以v=4m/s即为物块B与物块A第一次碰撞前的速度大小（2）设物块A、B第一次碰撞后的速度分别为V、v1，取向右为正方向，由弹性碰撞知

⑥

⑦解得

⑧即碰撞后物块B安水平台面向右匀速运动设物块B在传送带上向右运动的最大位移为，则

⑨

⑩所以物块B不能通过传送带运动到右边的曲面上（3）当物块B在传送带上向右运动的速度为零时，将会沿传送带向左加速。可以判断，物块B运动到左边台面是的速度大小为v1，继而与物块A发生第二次碰撞。设第二次碰撞后物块B速度大小为v2，同上计算可知

物块B与物块A第三次碰撞、第四次碰撞……，碰撞后物块B的速度大小依次为

……