江蘇省無錫市梨莊中學高三物理上學期期末試題含解析

江蘇省無錫市梨莊中學高三物理上學期期末試題含解析一、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）如圖所示，MN是磁感應強度為B的勻強磁場的邊界．一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子在紙面內(nèi)從O點射入磁場．若粒子速度為v0，最遠能落在邊界上的A點．下列說法正確的有（）A．若粒子落在A點的左側(cè)，其速度一定小于v0B．若粒子落在A點的右側(cè)，其速度一定大于v0C．若粒子落在A點左右兩側(cè)d的范圍內(nèi)，其速度不可能小于v0﹣D．若粒子落在A點左右兩側(cè)d的范圍內(nèi)，其速度不可能大于v0+參考答案：考點：帶電粒子在勻強磁場中的運動．專題：帶電粒子在磁場中的運動專題．分析：粒子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律求出粒子軌道半徑，然后根據(jù)軌道半徑分析答題．直線邊界的磁場，垂直射入時達到最遠點，最遠點距O點為2r．沿其它方向射入時，距離要小于2r．解答：解：粒子在磁場中做勻速圓周運動，由牛頓第二定律得：qvB=m，則軌道半徑：r=，當從O點垂直射入磁場時，OA距離最大，最大距離為2r，OA=2r=；A、當粒子打在A點的左側(cè)，若入射方向不變，半徑減小，速度小于v0，若入射方向調(diào)整，半徑可能比原來大，也可能比原來小，所以其速度可能等于或大于v0，因為速度方向未知，離子的入射方向只要偏左或偏右皆可，故A錯誤．B、由于速度等于v0時最遠到達A，故要使最遠點到達A右側(cè)，速度必須大于v0，故B正確．C、當粒子從O點垂直射入磁場時，若剛好達到A點左側(cè)距離d處，則有﹣d=，解得：v=v0﹣，由B可知：若粒子落在A點左右兩側(cè)d的范圍內(nèi)，速度必須大于v，故C正確；D、由于粒子是沿任意方向飛入，所示速度極大的粒子仍可滿足條件，故D錯誤．故選：BC．點評：本題易錯點為離子初速度方向未知，若按慣性思維認為垂直射入即出錯．2.（單選）下列關(guān)于作用力、反作用力做功的問題中，說法正確的是（）A．作用力做功，反作用力也必定做功B．作用力做正功，反作用力一定做負功C．作用力做功的數(shù)值一定等于反作用力做功的數(shù)值D．單純根據(jù)作用力的做功情況不能判斷反作用力的做功情況參考答案：解：A、若物體在一個靜止的物體表面上滑動，則由于靜止的物體沒有位移，則相互作用的摩擦力對靜止的物體不做功，所以作用力和反作用力可以一個力做功，另一個力不做功，故A錯誤，C錯誤B、作用力和反作用力是作用在兩個相互作用的物體之上的；作用力和反作用力可以同時做負功，也可以同時做正功；如冰面上兩個原來靜止的小孩子相互推一下之后，兩人同時后退，則兩力做正功；而兩個相對運動后撞在一起的物體，作用力和反作用力均做負功，故B錯誤D、單純根據(jù)作用力的做功情況不能判斷反作用力的做功情況．故D正確故選D．3.如圖所示，物體在水平外力作用下處于靜止狀態(tài)，當外力F由圖示位置逆時針轉(zhuǎn)到豎直位置的過程中，物體仍保持靜止，則在此過程中靜摩擦力可能為()．A．0

B．F

C.

D．2F參考答案：ABC設(shè)外力與水平方向的夾角為α．根據(jù)平衡條件得物體所受的靜摩擦力f=Fcosα，當α=0°時，靜摩擦力f最大，fmax=F；當α=90°時，靜摩擦力f最小，fmin=0；則0＜f＜F，所以ABC可能，D不可能．故選ABC.4.關(guān)于第一宇宙速度，下列說法正確的是A．它是人造地球衛(wèi)星繞地球飛行的最小速度B．它是人造地球衛(wèi)星在近地圓形軌道上的運行速度C．它是能使衛(wèi)星進入近地圓形軌道的最小發(fā)射速度D．它是衛(wèi)星在橢圓軌道上運行時近地點的速度參考答案：BC5.如圖所示，木塊m和M疊放在一固定在地面不動的斜面上，它們一起沿斜面勻速下滑，則m、M

間的動摩擦因數(shù)μ1和M、斜面間的動摩擦因數(shù)μ2可能正確的有(

)A．μ1＝0，μ2＝0B．μ1＝0，μ2≠0C．μ1≠0，μ2＝0

D．μ1≠0，μ2≠0參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.首先發(fā)現(xiàn)電流周圍存在磁場的是丹麥物理學家________，他把一根水平放置的導線沿南北方向放在小磁針的上方，當給導線通以由南向北的電流時，發(fā)現(xiàn)小磁針的N極將向______方向偏轉(zhuǎn)。發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象的科學家是

。參考答案：奧斯特，西，法拉第7.（9分）一臺小型電動機在3V電壓下工作，通過它的電流是0.2A，用此電動機提升物重4N的物體，在30秒內(nèi)可以使該物體勻速提升3m，除電動機線圈生熱之外不計其它的能量損失，則電動機的輸入電功率為__________W,在提升重物的30秒內(nèi)，電動機線圈所產(chǎn)生的熱量______J,線圈的電阻__________Ω。參考答案：

0.6W，6J，5Ω8.如圖所示，半徑為R的光滑半圓球固定在水平面上，頂部有一小物體A，現(xiàn)給它一個水平初速度，當這一水平初速度v0至少為_______________時，它將做平拋運動，這時小物體A的落地點P到球心O的距離=_______________.參考答案：;9.在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗中（1）為了消除小車與水平木板之間摩擦力的影響，采取的做法是將帶滑輪的長木板一端適當墊高，使小車在

（填“掛”或“不掛”）鉤碼的情況下做

運動；（2）某次實驗中所用交流電的頻率為50Hz.得到的一條紙帶如圖所示，從比較清晰的點起，每五個點取一個點作為計數(shù)點，分別標明0、1、2、3、4.量得x1=30.0mm,x2=36.0mm,x3=42.0mm,x4=48.0mm,則小車的加速度為

m/s2.參考答案：（1）不掛（2分）；勻速（2分）

（2）0.6（4分）10.一座高6m的水塔頂端滲水，每隔一定時間有一滴水滴落下，當?shù)?滴離開水塔頂端時，第l滴水滴正好落到地面，則此時第3滴水滴距地面的高度為_________m。參考答案：4.5m11.一個氡核衰變成釙核并放出一個粒子。該核反應的方程是

氡衰變半衰期為3.8天，則1000g氡經(jīng)過7.6天衰變，剩余氡的質(zhì)量為

g；參考答案：①

②250根據(jù)衰變過程中質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，由于生成物質(zhì)量數(shù)減小4，電荷數(shù)減小2，所以放出的粒子是α粒子．該核反應的方程是：氡核的半衰期為3.8天，根據(jù)半衰期的定義得：，其中m為剩余氡核的質(zhì)量，m0為衰變前氡核的質(zhì)量，T為半衰期，t為經(jīng)歷的時間。由于T=3.8天，t=7.6天，解得：12.圖甲為某一小燈泡的U－I圖線，現(xiàn)將兩個這樣的小燈泡并聯(lián)后再與一個4Ω的定值電阻R串聯(lián)，接在內(nèi)阻為1Ω、電動勢為5V的電源兩端，如圖乙所示。則通過每盞小燈泡的電流強度為________A，此時每盞小燈泡的電功率為________W。參考答案：0.3；0.6。13.

(4分)如圖所示，一勁度系數(shù)為k=800N/m的輕彈簧兩端各焊接著兩個質(zhì)量均為m=12kg的物體A、B。開始時物體A、B和輕彈簧豎立靜止在水平地面上，現(xiàn)要在上面物體A上加一豎直向上的力F，使物體A開始向上做勻加速運動，經(jīng)0.4s物體B剛要離開地面，設(shè)整個過程中彈簧都處于彈性限度內(nèi)，取g=10m/s2，求：此過程中外力F所做的功為_____J。

參考答案：答案：49.5J三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修3-5）（4分）已知氘核質(zhì)量2.0136u，中子質(zhì)量為1.0087u，核質(zhì)量為3.0150u。A、寫出兩個氘核聚變成的核反應方程___________________________________。B、計算上述核反應中釋放的核能。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）（1u=931.5Mev）C、若兩氘以相等的動能0.35MeV作對心碰撞即可發(fā)生上述核反應，且釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為機械能，則反應中生成的核和中子的動能各是多少？（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）參考答案：

答案：a、

b、在核反應中質(zhì)量的虧損為Δm=2×2.0136u-1.0087u-3.015u=0.0035u所以釋放的核能為0.0035×931.5Mev=3.26Mev

c、反應前總動量為0，反應后總動量仍為0，

所以氦核與中子的動量相等。

由EK=P2/2m得

EHe:En=1:3

所以En=3E/4=2.97Mev

EHe=E/4=0.99Mev15.質(zhì)點做勻減速直線運動，在第1內(nèi)位移為，停止運動前的最后內(nèi)位移為，求：（1）在整個減速運動過程中質(zhì)點的位移大小.（2）整個減速過程共用時間.參考答案：（1）（2）試題分析：（1）設(shè)質(zhì)點做勻減速運動的加速度大小為a，初速度為由于質(zhì)點停止運動前最后1s內(nèi)位移為2m，則：所以質(zhì)點在第1秒內(nèi)有位移為6m，所以在整個減速運動過程中，質(zhì)點的位移大小為：（2）對整個過程逆向考慮，所以考點：牛頓第二定律，勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，水平面的動摩擦因數(shù)μ=0.4，一輕質(zhì)彈簧，左端固定在A點，自然狀態(tài)時其右端位于O點．水平面右側(cè)有一豎直光滑圓形軌道在C點與水平面平滑連接，圓心O′，半徑R=0.4m．另一輕質(zhì)彈簧一端固定在O′點的軸上，一端拴著一個小球，彈簧的原長為l0=0.5m，勁度系數(shù)k=10N/m．用質(zhì)量m1=0.4kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到B點（物體與彈簧不拴接），釋放后物塊恰運動到C點停止，BC間距離L=2m．換同種材料、質(zhì)量m2=0.2kg的物塊重復上述過程．（物塊、小球均視為質(zhì)點，g=10m/s2）求：（1）物塊m2到C點時的速度大小vc；（2）若小球的質(zhì)量也為m2，若物塊與小球碰撞后交換速度，論證小球是否能通過最高點D．若能通過，求出軌道最高點對小球的彈力FN；若不能通過，求出小球離開軌道時的位置和O′連線與豎直方向的夾角θ．參考答案：考點：動能定理的應用；向心力．專題：動能定理的應用專題．分析：（1）從B到C有動能定理可求得到達C點速度；（2）假設(shè)通過最高點，從C到D由動能定理求的D點速度，在D點由牛頓第二定律即可判斷．解答：解：（1）m1從B到C的過程：EP=μm1gLm2從B到C的過程：EP=μm2gL+m2聯(lián)立解得：vC=4m/s（2）碰后交換速度，小球以vC=4m/s向上運動，假設(shè)能到高點，從C到D的過程：m2﹣m2=﹣m2g?2R解得：vD=0m/s對D點：N+m2g﹣k（l0﹣R）=0而是實際上小球到達最高點速度至少為，故假設(shè)錯誤，小球不可能通過最高點；小球離開軌道時的位置E和O'連線與豎直方向的夾角θ，此時小球速度vE由動能定理：﹣=﹣m2g（R+Rcosθ）對E點：m2gcosθ﹣k′（l0﹣R）=m2聯(lián)立解得：cosθ=，即：θ=arccos答：（1）物塊m2到C點時的速度大小vC4m/s；（2）小球不能通過最高點D．夾角為arccos．點評：本題是動能定理與向心力公式的綜合應用來處理圓周運動問題．利用功能關(guān)系解題的優(yōu)點在于不用分析復雜的運動過程，只關(guān)心初末狀態(tài)即可，平時要加強訓練深刻體會這一點．17.（10分）2008年9月28日17時12分,推進艙和返回艙成功分離，17時36分，神舟七號返回艙順利著陸，神舟七號載人航天任務(wù)勝利完成.設(shè)“神州”七號飛船環(huán)繞地球做圓周運動，并在此圓軌道上繞行n圈，飛行時間為t。已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g。（1）導出飛船在上述圓軌道上運行時離地面高度h的公式（用t、n、R、g表示）（2）飛船在著陸前先進行變軌，如圖所示，在預定地點A處啟動飛船上的推進器，為了使飛船從圓軌道Ⅰ進入橢圓軌道Ⅱ（如圖所示），推進器是向前噴氣還是向后噴氣？若瞬時噴出的氣體質(zhì)量為，噴氣后飛船的速度變?yōu)?，噴氣的速度應為多大？（涉及動量問題時，噴出氣體的質(zhì)量相對飛船質(zhì)量可忽略不計）

參考答案：解析：設(shè)地球質(zhì)量為M，飛船質(zhì)量為m，引力常量為G，在圓軌道上運行周期為T，由萬有引力定律和牛頓第二定律得

由題意得

飛船在地面上時

由以上各式得，離地面的高度

（2）推進器應向前噴氣，使飛船減速。飛船在圓軌道上的運行速度

設(shè)噴氣的速度為v，由動量守恒定律得

由以上各式得

18.（9分）如圖是離心軌道演示儀結(jié)構(gòu)示意圖。光滑弧形軌道下端與半徑為R的光滑圓軌道相接，整個軌道位于豎直平面內(nèi)。質(zhì)量為m的小球從弧形軌道上的A點由靜止滑下，進入圓軌道后沿圓軌道運動，最后離開圓軌道。小球運