山西省臨汾市新華中學高三物理期末試卷含解析

山西省臨汾市新華中學高三物理期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.（多選題）如圖，兩個半徑均為R的光滑圓弧對接于O點，有物體從上面圓弧的某點C以上任意位置由靜止下滑（C點未標出），都能從O點平拋出去；若從C點以下的位置釋放則不能從O點平拋出去．下列說法正確的是（）A．∠CO1O=60° B．∠CO1O=45°C．平拋后落地點距O2最遠為R D．平拋后落地點距O2最近為R參考答案：AD【考點】動能定理的應用；平拋運動．【分析】物體從O點離開做平拋運動，可知物體對O點的壓力為零，根據(jù)牛頓第二定律求出在O點的最小速度，從而根據(jù)機械能守恒定律求出C點的位置，在O點的速度越大，平拋運動的水平距離越大，由平拋運動的規(guī)律求平拋的水平距離最小值．【解答】解：AB、物體能從O點平拋出去的臨界條件是：g=m，即知：v0=．設∠CO1O=θ，物體從C點運動到O點，由機械能守恒定律可知：mgR（1﹣cosθ）=mv02，解得：θ=∠CO1O=60°故A正確，B錯誤；CD、由于從O點平拋后運動的時間是定值，為：t=，則落地時距O2距離為：x=v0t可知，平拋運動水平距離最小值為：xmin=?=R所以平拋后落地點距O2最近為R，故C錯誤，D正確．故選：AD2.單選）汽車以20m/s的速度做勻速運動，某時刻關閉發(fā)動機而做勻減速運動，加速度大小為5m/s2，則它關閉發(fā)動機后通過t=37.5m所需的時間為（

A）A.3s;

B.4s

C.5s

D.6s參考答案：A3.下列關于加速度的說法中正確的是A．加速度越大，其速度的變化量一定越大B．有加速度的物體，它的速度一定在增加C．物體運動速度有變化，則它必定有加速度D．物體的加速度越來越小，則它的速度越來越小參考答案：C4.如圖所示，在兩等量異種點電荷的電場中，MN為兩電荷連線的中垂線，a、b、c三點所在直線平行于兩電荷的連線，且a與c關于MN對稱，b點位于MN上，d點位于兩電荷的連線上．以下判斷正確的是()A．b點場強大于d點場強B．b點場強小于d點場強C．a、b兩點的電勢差等于b、c兩點間的電勢差D．試探電荷＋q在a點的電勢能小于在c點的電勢能參考答案：BC5.由牛頓第二定律可知（A）由物體運動的方向發(fā)生改變，可斷定物體受所合外力的方向也改變（B）只要物體受到力的作用，物體就有加速度（C）1N的力可以使質量為1kg的物體產生1m/s2的加速度（D）物體的質量對加速度的產生起反抗作用，所以質量是一種阻力參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示電路中，E為不計內阻的電源，R1為滑動變阻器，R2為定值電阻，燈L的電阻不隨溫度改變，所有電表均為理想電表。某同學選擇與電路圖相應的實驗器材，按圖示電路進行實驗，通過改變滑動變阻器滑動片P的位置從而調節(jié)燈泡的亮度，并將各電表的示數(shù)變化情況分別記錄在下表中。實驗序號A1表示數(shù)（A）A2表示數(shù)（A）V1表示數(shù)（V）V2表示數(shù)（V）10.850.143.52.102X0.244.82.4030.720.484.80則由表格中數(shù)據(jù)可知變阻器電阻R1的全阻值為

W；表格中X值為

。參考答案：．20；0.727.如圖所示，質量為m的物體靜止放在水平光滑的平臺上，系在物體上的繩子跨過光滑定滑輪，在地面上的人以速度向右勻速行走，設人從地面上靠近平臺的邊緣處開始向右行至繩與水平方向夾角θ=45°處，則在此過程中人對物體所做的功為

．參考答案：試題分析：人對物體所做的功等于物體增加的動能。人以速度向右行至繩與水平方向夾角θ=45°處時，物體的速度，所以動能8.某雙星由質量不等的星體S1和S2構成，兩星在相互之間的萬有引力作用下繞兩者連線上某一定點C做勻速圓周運動。由天文觀察測得其運動的周期為T，S1到C點的距離為r1，S1和S2的距離為r，已知萬有引力常量為G，由此可求得S1和S2的線速度之比v1：v2＝____________，S2的質量為____________。參考答案：；9.某同學想設計一個調光電路，現(xiàn)在已有下列器材：一只標有“6V，3W”的燈泡L，一只標有“12Ω，1A”的滑動變阻器，一電源電動勢為12V，電源內阻不計，開關一只，導線若干．要想使調光電路的開關閉合后，改變滑動變阻器的滑片P的位置，可使燈泡由正常發(fā)光到逐漸變暗，直至熄滅．

（1）為了滿足實驗設計的要求還需要_________________________（填寫實驗器材），理由_____________________________________________

_______________________________________________

_______________________________________________

___________________________________________

（2）請在右邊的方框內畫出符合設計要求的電路圖．參考答案：（1）一個分壓電阻R0；

若僅用現(xiàn)有器材設計電路其電路圖如圖所示，通過計算可知，當滑動觸片P使燈泡正確發(fā)光時，滑動電阻器左邊部分電阻為R1=7.42Ω，通過部分的電流將大于1A，所以滑動變阻器將破壞，因此不能滿足燈泡正常發(fā)光的情況．

（2）電路圖如圖所示．10.2013年2月12日朝鮮進行了第三次核試驗,韓美情報部門通過氙（Xe）和氪（Kr）等放射性氣體，判斷出朝鮮使用的核原料是鈾（U）還是钚（Pu），若核實驗的核原料是，則①完成核反應方程式

．②本次核試驗釋放的能量大約相當于7000噸TNT當量，已知鈾核的質量為235.0439u，中子質量為1.0087u，鍶（Sr）核的質量為89.9077u，氙（Xe）核的質量為135.9072u，1u相當于931.5MeV的能量，求一個原子裂變釋放的能量．參考答案：①根據(jù)電荷數(shù)守恒和質量數(shù)守恒可得：②該反應的質量虧損是：Δm=235.0439u+1.0087u—89.9077u—135.9072u—10×1.0087u=0.1507u根據(jù)愛因斯坦方程

ΔE=Δmc2=0.1507×931.5MeV=140.4MeV

11.如圖a所示是打樁機的簡易模型．質量m=1kg的物體在拉力F作用下從與釘子接觸處由靜止開始運動，上升一段高度后撤去F，到最高點后自由下落，撞擊釘子后物體不再彈起，將釘子打入一定深度．若以初始狀態(tài)物體與釘子接觸處為零勢能點，物體上升過程中，機械能E與上升高度h的關系圖象如圖b所示．不計所有摩擦，g=10m/s2．物體上升過程所受拉力F=

N；在整個過程中距初始位置

m處物體的重力勢能與動能相等．參考答案：12；0.6【考點】功能關系；動能和勢能的相互轉化．【分析】根據(jù)功能原理列式可知E﹣h圖象的斜率等于拉力，根據(jù)機械能守恒計算重力勢能與動能相等時問題的高度．【解答】解：根據(jù)功能原理得：△E=F△h，得F=，可知E﹣h圖象的斜率等于拉力，為：F==N=12N；由圖可知，物體的機械能最大為12J，下落的過程中機械能守恒，物體的重力勢能與動能相等時，均為6J，即：mgh=6J，解得：h=0.6m．故答案為：12；0.612.某實驗小組設計了如圖甲所示的實驗裝置，通過改變重物的質量來探究滑塊運動的加速度和所受拉力F的關系。他們在軌道水平和傾斜的兩種情況下分別做了實驗，得到了兩條一F圖線，如圖乙所示。

（1）圖線①是軌道處于

（填“水平”或“傾斜”）情況下得到的實驗結果；（2）圖線①、②的傾斜程度（斜率）一樣，說明了什么問題?

（填選項前的字母）

A．滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質量在兩種情況下是一樣的

B．滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質量在兩種情況下是不一樣的C．滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質量在兩種情況下是否一樣不能確定參考答案：（1）

傾斜

；

（2）

A

13.在2004年6月10日聯(lián)合國大會第58次會議上，鼓掌通過一項決議。決議摘錄如下：聯(lián)合國大會，承認物理學為了解自然界提供了重要基礎，注意到物理學及其應用是當今眾多技術進步的基石，確信物理教育提供了建設人類發(fā)展所必需的科學基礎設施的工具，意識到2005年是愛因斯坦科學發(fā)現(xiàn)一百周年，這些發(fā)現(xiàn)為現(xiàn)代物理學奠定了基礎，．……；．……；．宣告2005年為

年．參考答案：國際物理（或世界物理）．

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（10分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地區(qū)適應性強的優(yōu)勢，在核電站中，核反應堆釋放的核能被轉化為電能。核反應堆的工作原理是利用中子轟擊重核發(fā)生裂變反應，釋放出大量核能。(1)核反應方程式，是反應堆中發(fā)生的許多核反應中的一種，n為中子，X為待求粒子，為X的個數(shù)，則X為________，=__________，以、分別表示、、核的質量，，分別表示中子、質子的質量，c為光的真空中傳播的速度，則在上述核反應過程中放出的核能（2）有一座發(fā)電能力為的核電站，核能轉化為電能的效率為。假定反應堆中發(fā)生的裂變反應全是本題(1)中的核反應，已知每次核反應過程中放出的核能，核的質量，求每年(1年=3.15×107s)消耗的的質量。參考答案：解析：(1)

(2)反應堆每年提供的核能

①其中T表示1年的時間以M表示每年消耗的的質量，得：

②解得:代入數(shù)據(jù)得：M=1.10×103（kg）

③15.一在隧道中行駛的汽車A以的速度向東做勻速直線運動，發(fā)現(xiàn)前方相距處、以的速度同向運動的汽車B正開始勻減速剎車，其剎車的加速度大小,從此刻開始計時，若汽車A不采取剎車措施，汽車B剎車直到靜止后保持不動，求：（1）汽車A追上汽車B前，A、B兩汽車間的最遠距離；（2）汽車A恰好追上汽車B需要的時間．參考答案：（1）16m（2）8s(1)當A、B兩汽車速度相等時，兩車間的距離最遠，即v＝vB－at＝vA

得t＝＝3s此時汽車A的位移xA＝vAt＝12m；汽車B位移xB＝vBt－at2＝21mA、B兩汽車間的最遠距離Δxm＝xB＋x0－xA＝16m(2)汽車B從開始減速直到靜止經歷的時間t1＝＝5s

運動的位移x′B＝＝25m汽車A在t1時間內運動的位移x′A＝vAt1＝20m

此時相距Δx＝x′B＋x0－x′A＝12m汽車A需要再運動的時間t2＝＝3s

故汽車A追上汽車B所用時間t＝t1＋t2＝8s四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，與水平面成37°傾斜軌道AB，其沿直線在C點與半徑R=1m的半圓軌道CD相切，全部軌道為絕緣材料制成且放在豎直面內．整個空間存在水平向左的勻強電場，MN的右側存在垂直紙面向里的勻強磁場．一個質量為m＝0.4kg的帶電小球從A點無初速開始沿斜面下滑，至B點時速度為，接著沿直線BC（此處無軌道）運動到達C處進入半圓軌道，進入時無動能損失，且剛好到達D點，從D點飛出時磁場立即消失，不計空氣阻力，g＝10m/s2，cos37°＝0.8，求：（1）小球帶何種電荷．（2）小球離開D點后的運動軌跡與直線AC的交點距C點的距離．（3）小球在半圓軌道部分克服摩擦力所做的功．參考答案：（1）正電荷；（2）2.26m；（3）27.6J【答案】

將代入上式并化簡得：

小球離開D點后作類平拋運動，其加速度為：a＝F/m

由得：

（3）設CD段摩擦力做功為Wf,由動能定理可得：

克服摩擦力做功：

解得：＝27.6J

考點：帶電粒子在復合場中的運動。17.如圖所示，水平地面上方分布著水平向右的勻強電場．一“L”形的絕緣硬質管豎直固定在勻強電場中．管的水平部分長為l1=0.2m，離水平地面的距離為h=5.0m，豎直部分長為l2=0.1m．一帶正電的小球從管的上端口A由靜止釋放，小球與管間摩擦不計且小球通過管的彎曲部分（長度極短可不計）時沒有能量損失，小球在電場中受到的靜電力大小為重力的一半，求：（1）小球運動到管口B時的速度大??；（2）小球著地點與管的下端口B的水平距離．（g=10m/s2）．參考答案：【考點】動能定理的應用；平拋運動．【分析】（1）小球從A運動到B的過程中，重力和電場力做功，由動能定理列式求解；（2）小球離開B點后，水平方向只受電場力（恒力），故做勻加速直線運動，豎直方向只受重力，故做自由落體運動，兩個分運動同時發(fā)生，時間相等，根據(jù)豎直分位移求出時間，再求出水平分位移．解：（1）在小球從A運動到B的過程中，對小球由動能定理有：mvB2﹣0=mgl2+F電l1，①由于小球在電場中受到的靜電力大小為重力的一半，即F電=mg

②代入數(shù)據(jù)可得：vB=2.0m/s③小球運動到管口B時的速度大小為2.0m/s．（2）小球離開B點后，設水平方向的加速度為a，位移為s，在空中運動的時間為t，水平方向有：a=，④s=vBt+at2，⑤豎直方向有：h=gt2，⑥由③～⑥式，并代入數(shù)據(jù)可得：s=4.5m．故小球著地點與管的下端口B的水平距離為4.5m．18.山谷中有三塊石頭和一根不可伸長的輕質青藤，其示意圖如下