湖南省岳阳市楼区第二中学高三物理下学期期末试卷含解析

湖南省岳阳市楼区第二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.（多选）探月宇航员在月球表面以初速度υ0竖直上抛一个物体，物体能上升的最大高度为h．已知月球的直径为d，则绕月球做圆周运动的航天器的最小周期为（）A．B．C．D．参考答案：解：对物体的竖直上抛运动，有h=得到星球表面的重力加速度g=当卫星绕该星球表面附近做匀速圆周运动时，其周期最小．卫星运动时，由星球的对卫星的重力提供向心力，则有

mg=m联立解得T=故B正确、ACD错误．故选：B．2.为模拟净化空气过程，有人设计了如图所示的含有灰尘空气的密闭玻璃圆柱桶（圆桶的高和直径相等）。第一种除尘方式是：在圆柱桶顶面和底面间加上电压U，沿圆柱桶的轴线方向形成一个匀强电场，尘粒运动方向如图甲所示；第二种除尘方式是：圆柱桶轴线处放一直导线，在导线与容器壁间加上的电压也等于U，形成沿半径方向的辐向电场，尘粒运动方向如图乙所示。已知空气阻力与尘粒运动的速度成正比，即f=kv（k为一定值）。假设每个尘粒的质量和电荷量均相同，重力忽略不计，尘粒的初速为零。则上述两种除尘方式中A．尘粒的电势能均不断增大 B．灰尘沉积处的电场强度相等C．尘粒最终均有可能做匀速运动D．电场对单个尘粒做功的最大值相等参考答案：D3.（多选）一列简谐横波沿x轴正方向传播，图（a）是t=0时刻的波形图，图（b）和图（c）分别是x轴上某两处质点的振动图像。由此可知，这两质点平衡位置之间的距离可能是

(

)A．

B．

C．

D．参考答案：BD4.（单选）若战机从航母上起飞滑行的距离相同，牵引力相同，则A．携带弹药越多，加速度越大B.加速度相同，与携带弹药的多少无关C.携带燃油越多，获得的起飞速度越大D．携带弹药越多，滑行时间越长参考答案：D5.一带电小球悬挂在平行板电容器内部，闭合电键S，电容器充电后，悬线与竖直方向夹角为，如图所示。下列做法中能使夹角减小的是（

）

A．保持电键闭合，使两极板靠近一些；B．断开电键，使两极板靠近一些；C．保持电键闭合，使两极板分开一些；D．断开电键，使两极板分开一些。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.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)7.图示电路中，电表视为理想表。当S断开时，电压表示数为12V，当S闭合后，电压表示数为11.2V，电流表示数为0.2A，则电源电动势为

，内电阻为

。

参考答案：

答案：12V、

4W8.如图，电源电动势E=12V，内阻r=1Ω，电阻R1=4Ω，R2=22Ω，滑动变阻器R的阻值0～30Ω．闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P由a端向b端滑动时，理想电流表和理想电压表示数变化量的大小分别用△I、△U表示．则5Ω；R1消耗的最小电功率为P=1.78W．参考答案：解：根据闭合电路欧姆定律得

U=E﹣I（R1+r），则由数学知识得知：=R1+r=4+1=5Ω．当变阻器与电阻R2并联的电阻最大时，外电路电阻最大，总电流最小，R1消耗的电功率最小，此时有：RaP=RPb+R2，又RaP+RPb=30Ω，R2=22Ω，解得：RaP=26Ω，RPb=4Ω则外电路总电阻为：R=RaP+R1=13Ω+4Ω=17Ω电路中总电流为：I==A=AR1消耗的最小电功率为：P=I2R1=×4W≈1.78W故答案为：5，1.78．9.（多选题）如图所示，两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计，两完全相同的导体棒①、②紧靠导轨置于边界水平的匀强磁场上方同一高度h处，磁场宽为3h，方向与导轨平面垂直。先由静止释放①，当①恰好进入磁场时由静止释放②。已知①进入磁场即开始做匀速直线运动，①、②两棒与导轨始终保持良好接触。则下列表示①、②两棒的加速度a和动能Ek随各自位移x变化的图像中可能正确的是参考答案：AD【知识点】牛顿运动定律、牛顿定律的应用楞次定律【试题解析】①棒在未进入磁场前做自由落体运动，加速度为重力加速度，①棒进入磁场后，②棒开始做自由落体运动，在②棒进入磁场前的这段时间内，①棒运动了2h，此过程①棒做匀速运动，加速度为零；②棒进入磁场后①、②棒均以相同速度切割磁感线，回路中没有感应电流，它们均只受重力直至①棒出磁场；而且c棒出磁场后不再受安培力，也只受重力，故A正确，B错；②棒自开始下落到2h的过程中，只受重力，机械能守恒，动能与位移的关系是线性的；在①棒出磁场后，②棒切割磁感线且受到比重力大的安培力，完成在磁场余下的2h的位移动能减小，安培力也减小；合力也减小；在Ek图像中的变化趋势越来越慢；②棒出磁场后只受重力，机械能守恒,Ek图像中的关系又是线性的，且斜率与最初相同，D正确，C错误。10.一个同学在研究小球自由落体运动时，用频闪照相连续记录下小球的位置如图所示。已知闪光周期为s，测得7.68cm，12.00cm，用上述数据通过计算可得小球运动的加速度约为_______m/s2，图中x2约为________cm。（结果保留3位有效数字）参考答案：11.（4分）下图是两个简单的门电路组成的逻辑电路及对应的真值表，则电路中虚线框内的门电路是

门，真值表中的值为

。

参考答案：或，112.如图所示，光滑斜面的倾角为q，有两个相同的小球，分别用光滑挡板A、B挡住，挡板A沿竖直方向。挡板B垂直于斜面，则两挡板受到小球压力的大小之比为_______，斜面受到两个小球压力大小之比为__________。参考答案：1/cosq，1/cos2q13.在《探究加速度与动力的关系》实验中，采用的实验装置如图所示。在实验中，细线一端与拉力传感器相连（拉力传感器固定在车上），另一端通过定滑轮与矿泉水瓶相连。实验时逐渐往瓶里加水直到打出的纸带相邻点间的距离相等并记下此时拉力传感器的读数F0。继续往瓶中加适量的水继而释放小车打出纸带并记录下小车运动时传感器的读数F。改变瓶中水的质量打出多条纸带和得到多个F值（重力加速度为g）。（1）实验中电火花计时器应与

伏

电源相连接；（2）①本实验中记下F0的目的是

。②小车所受的合外力为

A．F

B．F—F0C．F+F0

D．F0③实验作出的图像是

参考答案：1）①220

（2分）；交流（2分）；（2）①得到小车运动时受到的阻力(2分)

②B

（2分）；③A（2分）；三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（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．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.如图所示，在空中有一水平方向的匀强磁场区域，区域的上下边缘间距为h，磁感应强度为B．有一宽度为b（b＜h）、长度为L、电阻为R、质量为m的矩形导体线圈紧贴磁场区域的上边缘从静止起竖直下落，当线圈的PQ边到达磁场下边缘时，恰好开始匀速运动．求线圈穿越磁场区域经历的时间．参考答案：线圈穿越磁场区域经历的时间是

【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；动量定理；电磁感应中的能量转化．【分析】线圈穿越磁场区域经历了三段过程：进入磁场、完全在磁场里面和穿出磁场，分段求时间的表达式．由题意，线圈的PQ边到达磁场下边缘时，恰好做匀速运动，重力与安培力二力平衡，由平衡条件和安培力的表达式FA=结合可求得线圈穿出磁场时的速度．对线圈从开始到刚好完全进入磁场的过程，线圈受到重力和安培力，运用动量定理列式，得到时间表达式；线圈完全在磁场里运动过程，做匀加速运动，由运动学公式得到时间表达式；匀速穿出磁场过程，由运动学公式得到时间表达式．联立即可求得总时间．【解答】解：设线圈匀速穿出磁场区域的速度为v，此过程线圈的重力与磁场作用于线圈的安培力平衡，即有：

mg=，所以．对线圈从开始到刚好完全进入磁场的过程，经历的时间设为t1，线圈所受安培力的平均值为．线圈速度的平均值为，此过程线圈的末速度值为v1，根据动量定理，得

而

代入上式得：．因为b＜h，所以接着线圈在磁场里作匀加速运动，直到线圈的下边到达磁场的下边界为止，此过程经历的时间：．之后线圈以速度v匀速穿出磁场，经历时间．所以线圈穿越磁场区域经历的时间：．答：线圈穿越磁场区域经历的时间是．17.（12分）如图所示，水平放置的汽缸内壁光滑，活塞厚度不计，在A、B两处设有限制装置，使活塞只能在A、B之间运动，B左面汽缸的容积为V0，A、B之间的容积为0.1V0。开始时活塞在B处，缸内气体的压强为0.9p0（p0为大气压强），温度为297K，现缓慢加热汽缸内气体，直至399.3K。求：（1）活塞刚离开B