山东省淄博市英华学校高三物理上学期期末试卷含解析

山东省淄博市英华学校高三物理上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）如图，斜面AC与水平方向的夹角为α，在A点正上方与C等高处水平抛出一小球，其速度垂直斜面落到D点，则CD与DA的比为（）A．B．C．D．参考答案：考点：平抛运动．专题：平抛运动专题．分析：将D点的速度进行分解，水平方向的速度等于平抛运动的初速度，通过角度关系求解．解答：解：设小球水平方向的速度为V0，将D点的速度进行分解，水平方向的速度等于平抛运动的初速度，通过角度关系求解得竖直方向的末速度为V2=，设该过程用时为t，则DA间水平距离为V0t，故DA=；CD间竖直距离为，故CD=得=故选D．点评：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动．2.

如图所示，倾角为30°、高为L的固定斜面底端与水平面平滑相连，质量分别为3m、m的两个小球A、B用一根长为L的轻绳连接，A球置于斜面顶端，现由静止释放A、B两球，球B与弧形挡板碰撞过程中无机械能损失，且碰后只能沿斜面下滑，它们最终均滑至水平面上。重力加速度为g，不计一切摩擦。则A．A球刚滑至水平面时速度大小为B．B球刚滑至水平面时速度大小为C．小球A、B在水平面上不可能相撞D．在A球沿斜面下滑过程中，轻绳对B球一直做正功参考答案：A3.如图所示，倾角30°的斜面连接水平面，在水平面上安装半径为R的半圆竖直挡板，质量m的小球从斜面上高为处静止释放，到达水平面恰能贴着挡板内侧运动．不计小球体积，不计摩擦和机械能损失．则小球沿挡板运动时对挡板的力是（）A．0.5mg B．mg C．1.5mg D．2mg参考答案：B【考点】向心力；牛顿第二定律．【分析】根据动能定理求出到达水平面时的速度，根据向心力公式求出挡板对小球的压力即可．【解答】解：在斜面运动的过程中根据动能定理得：①根据向心力公式有：N=m②由①②解得：N=mg根据牛顿第三定律可知，小球沿挡板运动时对挡板的力mg故选B4.（单选）一只气球以10m/s的速度匀速上升，某时刻在气球正下方距气球6m处有一小石子以20m/s的初速度竖直上抛，若g取10m/s2，不计空气阻力，则以下说法正确的是A．石子能追上气球，且在抛出后1s时追上气球B．石子能追上气球，且在抛出后1.5s时追上气球C．石子能追上气球，如果追上时不会发生碰撞且保持原运动状态，则石子能和气球相遇2次D．石子追不上气球参考答案：D5.（多选）一行星绕恒星作匀速圆周运动，由天文观测可得，行星绕恒星的运动周期为T，行星绕恒星的速度为v，引力常量为G，则下列说法正确的是A．恒星的质量为

B．行星的质量为C．行星运动的轨道半径

D.行星运动的加速度为参考答案：ACD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.若某时刻该密闭气体的体积为V，密度为ρ，平均摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，则该密闭气体的分子个数为

；参考答案：7.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；0.68.如图所示，两根细线把两个相同的小球悬于同一点，并使两球在同一水平面内做匀速圆周运动，其中小球1的转动半径较大，则两小球转动的角速度大小关系为ω1

ω2，两根线中拉力大小关系为T1

T2，（填“＞”“＜”或“=”）参考答案：=；＞【考点】物体做曲线运动的条件．【分析】两个小球均做匀速圆周运动，对它们受力分析，找出向心力来源，可先求出角速度．【解答】解：对其中一个小球受力分析，如图，受重力，绳子的拉力，由于小球做匀速圆周运动，故合力提供向心力；将重力与拉力合成，合力指向圆心，由几何关系得合力：F=mgtanθ…①；由向心力公式得：F=mω2r…②设绳子与悬挂点间的高度差为h，由几何关系，得：r=htanθ…③；由①②③三式得：ω=，与绳子的长度和转动半径无关，故二者角速度相等；绳子拉力T=，则T1＞T2；故答案为：=；＞9.2011年3月11日本福岛核电站发生核泄漏事故，其中铯137（Cs）对核辐射的影响最大，其半衰期约为30年．①请写出铯137（Cs）发生β衰变的核反应方程[已知53号元素是碘（I），56号元素是钡（Ba）]②若在该反应过程中释放的核能为E，则该反应过程中质量亏损为（真空中的光速为c）．③泄露出的铯l37约要到公元2101年才会有87.5%的原子核发生衰变．参考答案：解：①发生β衰变的核反应方程

②根据爱因斯坦质能方程知△m=③由半衰期公式知剩余的原子核没衰变，经历了3个半衰期，即90年，要到公元2101年才会有87.5%的原子核发生衰变．

故答案为：，，210110.两个质量相等的物体，从地面向上竖直抛出，其动能之比，不计空气阻力．则它们抛出时动量之比p1:p2＝________，上升的最大高度之比h1:h2＝________。参考答案：

答案：:1，3:111.如右图所示，质点A从某一时刻开始在竖直平面内沿顺时针方向做匀速圆周运动，出发点是与圆心O等高的点a，与此同时，位于圆心的质点B自由下落。已知圆的半径为R=19.6m，则质点A的角速度至少

，才能使A、B相遇。参考答案：12.如图，ABCD是一个正方形的匀强磁场区域，经相等加速电压加速后的甲、乙两种带电粒子分别从A、D射入磁场，均从C点射出，则它们的速率

▲

，它们通过该磁场所用时间

▲

。参考答案：13.（４分）据报道：我国一家厂商制作了一种特殊的手机，在电池电能耗尽时，摇晃手机，即可产生电能维持通话。摇晃手机的过程是将________能转化为电能；如果将该手机摇晃一次，相当于将100g的重物举高20cm，若每秒摇两次，则摇晃手机的平均功率为__________W。（g=10m/s2）参考答案：

答案：机械（动）；0.4W

（每空2分）三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3－3（含2－2））（6分）一定质量的气体，从外界吸收了500J的热量，同时对外做了100J的功，问：①物体的内能是增加还是减少?变化了多少？(400J;400J)

②分子势能是增加还是减少？参考答案：解析：①气体从外界吸热：Q＝500J，气体对外界做功：W＝－100J

由热力学第一定律得△U=W+Q=400J

(3分)

△U为正，说明气体内能增加了400J

(1分)

②因为气体对外做功，所以气体的体积膨胀，分子间的距离增大，分子力做负功，气体分子势能增加。（2分）15.(2)一定质量的理想气体，在保持温度不变的情况下，如果增大气体体积，气体压强将如何变化？请你从分子动理论的观点加以解释．如果在此过程中气体对外界做了900J的功，则此过程中气体是放出热量还是吸收热量？放出或吸收多少热量？(简要说明理由)参考答案：一定质量的气体，温度不变时，分子的平均动能一定，气体体积增大，分子的密集程度减小，所以气体压强减小．一定质量的理想气体，温度不变时，内能不变，根据热力学第一定律，当气体对外做功时气体一定吸收热量，吸收的热量等于气体对外做的功，即900J.四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，一个质量为m的小球(可视为质点)以某一初速度从A点水平抛出，恰好从圆管BCD的B点沿切线方向进入圆弧，经BCD从圆管的最高点D射出，小球恰好又落到B点。已知圆弧的半径为R，且A与D在同一水平线上，BC弧对应的圆心角θ=600，重力加速度为g，不计空气阻力。求：(1)小球从A点做平抛运动的初速度v0的大小；(2)在D点处管壁对小球的作用力N；(3)小球在圆管中运动时克服阻力做的功Wf．参考答案：见解析（1）小球从A到B：竖直方向

---------------------------

(2分)

则

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(1分)

在B点，由速度关系

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(2分) （2）小球从D到B：竖直方向--------------------------(2分)解得：

则小球从D点抛出的速度-----------------------(2分)在D点，由向心力公式得：

---------------------------(2分)解得：

方向竖直向上

---------------------------(1分)

（3）从A到D全程应用动能定理：---------------------(3分)

解得：

---------------------------(1分)17.(14分)如图所示，光滑水平面上放置质量均为M=2kg的甲、乙两辆小车，两车之间通过一感应开关相连（当滑块滑过感应开关时，两车自动分离），甲车上表面光滑，乙车上表面与滑块P之间的动摩擦因数μ=0.5．一根通过细线拴着且被压缩的轻质弹簧固定在甲车的左端，质量为m=1kg的滑块P(可视为质点)与弹簧的右端接触但不相连，此时弹簧的弹性势能E0=10J，弹簧原长小于甲车长度，整个系统处于静止状态．现剪断细线，求：⑴滑块P滑上乙车前的瞬时速度的大小；⑵滑块P滑上乙车后最终未滑离乙车，滑块P在乙车上滑行的距离．（取g=10m/s2）

参考答案：

解析：⑴设滑块P滑上乙车前的速度为v，对整体应用动量守恒和能量关系有：

mv－2MV=0

（3分）

E0=mv2/2+2MV2/2

（3分）

解之得v=4m/s

V=1m/s

（1分）

⑵设滑块P和小车乙达到的共同速度v′，对滑块P和小车乙有：

mv－MV=(m＋M)v′

（3分）

（3分）

代入数据解得：

（1分）18.如图所示，MN为竖直放置的光屏，光屏的左侧有半径为R、折射率为的透明半球体，0为球心，轴线OA垂直于光屏，0至光屏的距离OA=.

一细束单色光垂直射向半球体的平面，在平面的入射点为B，OB=见求：

①光线从透明半球体射出时，出射光线偏离原方向的角度。

②光线在光屏形成的光斑到A点的距离。参考答案：【知识点】光的折射定律．N1N7【答案解析】（1）30°．（2）0.5R．解析：：（1）分析如图．设入射点B到O的垂直距离BO=h，∠BCO=β，折射角为i．对△OBC，由正弦公式得：sinβ=又n