貴州省遵義市樂(lè)稼中學(xué)高三物理期末試題含解析

貴州省遵義市樂(lè)稼中學(xué)高三物理期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.2009年美國(guó)重啟登月計(jì)劃，打算在繞月軌道上建造空間站。如圖所示，關(guān)閉動(dòng)力的航天飛機(jī)在月球引力作用下沿橢圓軌道向月球靠近，并將在P處進(jìn)入空間站軌道，與空間站實(shí)現(xiàn)對(duì)接。已知空間站繞月軌道半徑為r，周期為T，引力常量為G。下列說(shuō)法中正確的是（

）A.航天飛機(jī)向P處運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度逐漸變小B.根據(jù)題中條件可以算出月球質(zhì)量C.根據(jù)題中條件可以算出空間站受到月球引力的大小D.航天飛機(jī)在與空間站對(duì)接過(guò)程中速度將變小參考答案：BD解：航天飛機(jī)關(guān)閉動(dòng)力后，在月球的引力下向月球靠近，萬(wàn)有引力做正功，動(dòng)能增加，速度逐漸變大。故A錯(cuò)誤。根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力解得：M月＝，故B正確；因?yàn)榭臻g站的質(zhì)量未知，所以無(wú)法求出空間站所受的引力大小。故C錯(cuò)誤。到達(dá)P處速度比較大，所需的向心力比較大，萬(wàn)有引力不夠提供向心力，航天飛機(jī)做離心運(yùn)動(dòng)，要想進(jìn)入圓軌道需減速，使得萬(wàn)有引力等于所需的向心力。故D正確。故選BD。2.如圖1所示,在粗糙的水平面上疊放著物體A和B,A和B間的接觸面也是粗糙的,如果用水平拉力F施于A,而A、B仍保持靜止,則下面的說(shuō)法中正確的（

）w.kA．物體A與地面間的靜摩擦力的大小等于FB．物體A與地面間的靜摩擦力的大小等于零C．物體A與B間的靜摩擦力的大小等于FD．物體A與B間的靜摩擦力的大小等于零參考答案：答案：AD3.伽利略根據(jù)小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)和理想實(shí)驗(yàn)，提出了慣性的概念，從而奠定了牛頓力學(xué)的基礎(chǔ)。早期物理學(xué)家關(guān)于慣性有下列說(shuō)法，其中正確的是A.物體抵抗運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的性質(zhì)是慣性B.沒(méi)有力作用，物體只能處于靜止?fàn)顟B(tài)C.行星在圓周軌道上保持勻速率運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)是慣性D.運(yùn)動(dòng)物體如果沒(méi)有受到力的作用，將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運(yùn)動(dòng)參考答案：4.如圖所示，質(zhì)量相等的A、B兩物體在平行于固定斜面的推力F的作用下，一起沿光滑斜面做勻速直線運(yùn)動(dòng)，A、B間輕彈簧的勁度系數(shù)為k，斜面的傾角為30°，則彈簧的壓縮量為(

)A．

B．C．

D．參考答案：B5.右圖為氫原子能級(jí)的示意圖，現(xiàn)有大量的氫原子處于n=4的激發(fā)態(tài)，當(dāng)向低能級(jí)躍遷時(shí)輻射出若干不同頻率的光．關(guān)于這些光下列說(shuō)法正確的是

A．最容易表現(xiàn)出衍射現(xiàn)象的光是由n=4能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)產(chǎn)生的B．頻率最小的光是由n=2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)產(chǎn)生的C．這些氫原子總共可輻射出3種不同頻率的光D．用n=2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)輻射出的光照射逸出功為6.34eV的金屬鉑能發(fā)生光電效應(yīng)參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，在豎直向下磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有兩根間距為L(zhǎng)豎直放置的平行粗糙導(dǎo)軌CD、EF，質(zhì)量為m的金屬棒MN與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好，它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ．從t=0時(shí)刻起，給金屬棒通以圖示方向的電流且電流強(qiáng)度與時(shí)間成正比，即I=kt，（k為常量），則金屬棒由靜止下滑過(guò)程中加速度和速度的變化情況是_________________，金屬棒下落過(guò)程中動(dòng)能最大的時(shí)刻t=________．五．實(shí)驗(yàn)題（共24分）參考答案：先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，后做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)7.（1）甲乙兩個(gè)同學(xué)共同做“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)，裝置如圖所示。①兩位同學(xué)用砝碼盤（連同砝碼）的重力作為小車受到的合力，需要平衡桌面的摩擦力對(duì)小車運(yùn)動(dòng)的影響，將長(zhǎng)木板的一端適當(dāng)墊高，在不掛砝碼盤的情況下，輕推小車，能使小車做_______________運(yùn)動(dòng)。另外，還應(yīng)滿足砝碼盤（連同砝碼）的質(zhì)量m

小車的質(zhì)量M。（填“遠(yuǎn)小于”、“遠(yuǎn)大于”或“近似等于”）接下來(lái)，甲同學(xué)在保持小車質(zhì)量不變的條件下，研究加速度與合力的關(guān)系；乙同學(xué)在保持合力不變的條件下，研究小車的加速度與質(zhì)量的關(guān)系。②甲同學(xué)通過(guò)對(duì)小車所牽引紙帶的測(cè)量，就能得出小車的加速度a。圖2是某次實(shí)驗(yàn)所打出的一條紙帶，在紙帶上標(biāo)出了5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，在相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出，圖中數(shù)據(jù)的單位是cm。實(shí)驗(yàn)中使用的電源是頻率f=50Hz的交變電流。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可以算出小車的加速度a=

m/s2。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（2）（12分）小明利用實(shí)驗(yàn)室提供的器材測(cè)量某種電阻絲材料的電阻率，所用電阻絲的電阻約為20Ω。他首先把電阻絲拉直后將其兩端固定在刻度尺兩端的接線柱a和b上，在電阻絲上夾上一個(gè)與接線柱c相連的小金屬夾，沿電阻絲移動(dòng)金屬夾，可改變其與電阻絲接觸點(diǎn)P的位置，從而改變接入電路中電阻絲的長(zhǎng)度。可供選擇的器材還有：電池組E（電動(dòng)勢(shì)為3.0V，內(nèi)阻約1Ω）；電流表A1（量程0～100mA，內(nèi)阻約5W）；電流表A2（量程0～0.6A，內(nèi)阻約0.2Ω）；電阻箱R（0～999.9W）；開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干。小明的實(shí)驗(yàn)操作步驟如下：A．用螺旋測(cè)微器在電阻絲上三個(gè)不同的位置分別測(cè)量電阻絲的直徑d；B．根據(jù)所提供的實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)并連接好如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路；C．調(diào)節(jié)電阻箱使其接入電路中的電阻值較大，閉合開(kāi)關(guān)；D．將金屬夾夾在電阻絲上某位置，調(diào)整電阻箱接入電路中的電阻值，使電流表滿偏，記錄電阻箱的電阻值R和接入電路的電阻絲長(zhǎng)度L；E．改變金屬夾與電阻絲接觸點(diǎn)的位置，調(diào)整電阻箱接入電路中的阻值，使電流表再次滿偏。重復(fù)多次，記錄每一次電阻箱的電阻值R和接入電路的電阻絲長(zhǎng)度L。F．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)。①小明某次用螺旋測(cè)微器測(cè)量電阻絲直徑時(shí)其示數(shù)如圖乙所示，則這次測(cè)量中該電阻絲直徑的測(cè)量值d=____________mm；②實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選擇_____________（選填“A1”或“A2”）；③小明用記錄的多組電阻箱的電阻值R和對(duì)應(yīng)的接入電路中電阻絲長(zhǎng)度L的數(shù)據(jù)，繪出了如圖丙所示的R-L關(guān)系圖線，圖線在R軸的截距為R0，在L軸的截距為L(zhǎng)0，再結(jié)合測(cè)出的電阻絲直徑d，可求出這種電阻絲材料的電阻率r=____________（用給定的物理量符號(hào)和已知常數(shù)表示）。④若在本實(shí)驗(yàn)中的操作、讀數(shù)及計(jì)算均正確無(wú)誤，那么由于電流表內(nèi)阻的存在，對(duì)電阻率的測(cè)量結(jié)果是否會(huì)產(chǎn)生影響？若有影響，請(qǐng)說(shuō)明測(cè)量結(jié)果將偏大還是偏小。（不要求分析的過(guò)程，只回答出分析結(jié)果即可）答：

。參考答案：1）（6分）①勻速直線（2分）遠(yuǎn)小于

（2分）

②0.343

（2分）（2）（12分）①0.728～0.732……（3分）

②A1……（3分）③……（3分）

④不產(chǎn)生影響……（3分）8.如圖所示，某車沿水平方向高速行駛，車廂中央的光源發(fā)出一個(gè)閃光，閃光照到了車廂的前、后壁，則地面上的觀察者認(rèn)為該閃光________(填“先到達(dá)前壁”“先到達(dá)后壁”或“同時(shí)到達(dá)前后壁”)，同時(shí)他觀察到車廂的長(zhǎng)度比靜止時(shí)變________(填“長(zhǎng)”或“短”)了．參考答案：先到達(dá)后壁短9.如圖所示，粗細(xì)相同質(zhì)量均勻的AB桿在B點(diǎn)用鉸鏈與墻連接，A端有一光滑輕質(zhì)滑輪（大小可忽略）。輕繩通過(guò)滑輪將重物吊住，保持繩AC在水平方向。要使桿能平衡，θ必須小于______（選填“45°”、“60°”或“90°”）。若θ為37°時(shí)恰好達(dá)到平衡，則桿AB的質(zhì)量m與重物的質(zhì)量M的比值為_(kāi)_______。（sin37°=0.6，cos37°=0.8）參考答案：

45°

2：3

10.實(shí)驗(yàn)中,如圖所示為一次記錄小車運(yùn)動(dòng)情況的紙帶,圖中A、B、C、D、E為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s.根據(jù)紙帶可判定小車做_______運(yùn)動(dòng).根據(jù)紙帶計(jì)算各點(diǎn)瞬時(shí)速度:_____m/s_____m/s參考答案：（(1)勻加速

(2)3.90

2.6411.（填空）二極管是一種半導(dǎo)體元件，它的符號(hào)為，其特點(diǎn)是具有單向?qū)щ娦浴ｋ娏鲝恼龢O流入時(shí)電阻比較小.而從負(fù)極流人時(shí)電阻比較大。(1)某課外興趣小組想要描繪某種晶體二極管的伏安特性曲線.因二極管外殼所印的標(biāo)識(shí)模糊，為判斷該二極管的正、負(fù)極·他們用多用電表電阻擋測(cè)二極管的正、反向電阻.其步驟是:將選擇開(kāi)關(guān)旋至合適倍率.進(jìn)行歐姆調(diào)零.將黑表筆接觸二極管的左端、紅表筆接觸右端時(shí).指針偏角比較小。然后將紅、黑表筆位處對(duì)調(diào)后再進(jìn)行測(cè)量，指針偏角比較大，由此判斷__________(填“左”或“右”)端為二極管的正極.(2)廠家提供的伏安特性曲線如圖，為了驗(yàn)證廠家提供的數(shù)據(jù)，該小組對(duì)加正向電壓時(shí)的伏安特性曲線進(jìn)行了描繪，可選用的器材有:A.直流電源E:電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻忽略不計(jì)B.滑動(dòng)變阻器R:0-20C.電壓表V1:量程5V、內(nèi)阻約50k

D.電壓表V2:量程3V、內(nèi)阻約20kE.電流表A:量程0.6A、內(nèi)阻約0.5

F.電流表mA:量程50mA、內(nèi)阻約5G.待測(cè)二極管D

H.單刀單擲開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線若干為了提高測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度，電壓表應(yīng)選用________，電流表應(yīng)選用________.(填寫各器材前的字母代號(hào))(3)為了達(dá)到測(cè)量目的，請(qǐng)?jiān)诖痤}卡上虛線框內(nèi)畫出正確的實(shí)驗(yàn)電路原理圖。參考答案：(1)右（2）DF(3)12.一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的p-V圖象如圖所示．在由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過(guò)程中，理想氣體的溫度

（填“升高”、“降低”或“不變”）．在由狀態(tài)A變化到狀態(tài)C的過(guò)程中，理想氣體吸收的熱量

它對(duì)外界做的功（填“大于”、“小于”或“等于”）參考答案：升高，等于13.如圖所示，質(zhì)量為m1的滑塊置于光滑水平地面上，其上有一半徑為R的光滑圓弧?，F(xiàn)將質(zhì)量為m2的物體從圓弧的最高點(diǎn)自由釋放，在物體下滑過(guò)程中m1和m2的總機(jī)械能________（選填“守恒”或“不守恒”），二者分離時(shí)m1、m2的速度大小之比為_(kāi)__________。參考答案：守恒，三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.(12分)某同學(xué)在驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50Hz．開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)，細(xì)線上掛適當(dāng)?shù)你^碼，釋放小車后，小車做勻加速運(yùn)動(dòng)，與小車相連的紙帶上被打出一系列小點(diǎn)。

（1）上圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示．根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算的加速度a=

m/s2(保留三位有效數(shù)字)．（2）實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)測(cè)出拉力F（鉤碼重力）和小車質(zhì)量M，根據(jù)計(jì)算出加速度，發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)情況下，根據(jù)公式計(jì)算出的加速度要比利用紙帶測(cè)出的加速度大，若該同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程沒(méi)有錯(cuò)誤，試分析其原因．（至少寫兩點(diǎn)）____________________________________________________________________________________________________________________________________________（3）另一同學(xué)在完成同樣的實(shí)驗(yàn)時(shí)，每次實(shí)驗(yàn)在吊掛之處逐次增加一個(gè)質(zhì)量為50g的砝碼，利用紙帶測(cè)出每次小車的加速度，如果小車質(zhì)量為100g，細(xì)繩質(zhì)量可忽略，則下列曲線何者最適合描述小車加速度隨著吊掛砝碼個(gè)數(shù)的變化（

）參考答案：(1)a=0.495~0.497m/s2(2)存在摩擦阻力；繩的拉力小于鉤碼重力；(3)D15.某實(shí)驗(yàn)小組用圖甲所示裝置研究系統(tǒng)在金屬軌道上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能是否守恒：將一端帶有滑輪的長(zhǎng)金屬軌道水平放置，重物通過(guò)細(xì)繩水平牽引小車沿軌道運(yùn)動(dòng)，利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶記錄小車的運(yùn)動(dòng)．（1）本實(shí)驗(yàn)中小車質(zhì)量

（填“需要”、“不需要”）遠(yuǎn)大于重物質(zhì)量；（2）將小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，將穿好的紙帶拉直，接通電源，釋放小車．圖乙是打出的一條清晰紙帶，O點(diǎn)是打下的第一個(gè)點(diǎn)，1、2、3、4、5是連續(xù)的計(jì)數(shù)點(diǎn)，O點(diǎn)和計(jì)數(shù)點(diǎn)1之間還有多個(gè)點(diǎn)（圖中未畫出），相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.02s．在打計(jì)數(shù)點(diǎn)4時(shí)小車的速度v=

m/s（保留三位有效數(shù)字）．若已知重物的質(zhì)量為m，小車的質(zhì)量為M，則從點(diǎn)O到點(diǎn)4的過(guò)程中，系統(tǒng)減少的重力勢(shì)能為

J，增加的動(dòng)能為

J（g取9.8m/s2，數(shù)字保留兩位小數(shù)）．參考答案：（1）不需要；（2）2.30；5.18m；2.65（m+M）．【考點(diǎn)】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．【分析】（1）明確實(shí)驗(yàn)原理，根據(jù)機(jī)械能守恒定律進(jìn)行分析即可明確是否需要小車的質(zhì)量遠(yuǎn)小于重物的質(zhì)量；（2）根據(jù)平均速度方法可求得打點(diǎn)4時(shí)的速度；根據(jù)重力勢(shì)能的定義可求得0到4時(shí)的改變量；根據(jù)動(dòng)能的定義可求得動(dòng)能的變化．【解答】解：（1）本實(shí)驗(yàn)中為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，兩物體的質(zhì)量均要考慮，故不需要使小車的質(zhì)量遠(yuǎn)小于重物的質(zhì)量；（2）打4點(diǎn)時(shí)的速度v===2.30m/s；0到4過(guò)程中重力勢(shì)能的減小量△EP=mgh=9.8×0.5290m=5.18m；動(dòng)能的增加量△Ek=（m+M）v2=×（2.3）2（M+m）=2.65（M+m）故答案為：（1）不需要；（2）2.30；5.18m；2.65（m+M）．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（07年如東、啟東聯(lián)考）（12分）某球形天體的密度為ρ0，引力常量為G。（1）證明對(duì)環(huán)繞密度相同的球形天體表面運(yùn)行的衛(wèi)星，運(yùn)動(dòng)周期與天體的大小無(wú)關(guān)。（球的體積公式為，其中R為球半徑）（2）若球形天體的半徑為R，自轉(zhuǎn)的角速度為，表面周圍空間充滿厚度(小于同步衛(wèi)星距天體表面的高度)、密度ρ=的均勻介質(zhì)，試求同步衛(wèi)星距天體表面的高。參考答案：解析：（1）設(shè)環(huán)繞其表面運(yùn)行衛(wèi)星的質(zhì)量為m，運(yùn)動(dòng)周期為T，球形天體半徑為R，天體質(zhì)量為M，由牛頓第二定律有

（1分）

①

（2分）

而

②

（1分）

由①②式解得，可見(jiàn)T與R無(wú)關(guān)，為一常量。

（2分）

（2）設(shè)該天體的同步衛(wèi)星距天體中心的距離為r，同步衛(wèi)星的的質(zhì)量為m0，則有

③

（2分）

而

④

（2分）

由②③④式解得

（1分）

則該天體的同步衛(wèi)星距表面的高度

（1分）17.如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的繩子下端連著質(zhì)量為m的小球，上端懸于天花板上，當(dāng)把繩子拉直時(shí)，繩子與豎直線的夾角，此時(shí)小球靜止于光滑的水平桌面上。（1）（1）當(dāng)球以ω=做圓錐擺運(yùn)動(dòng)時(shí)，繩子張力T1為多大？桌面受到壓力N1為多大？（2）當(dāng)球以角速度ω=做圓錐擺運(yùn)動(dòng)時(shí)，繩子的張力T2及桌面受到的壓力N2分別為多少？參考答案：【知識(shí)點(diǎn)】牛頓第二定律；向心力．C2D2【答案解析】(1)(2)T2=4mg解析：（1）如圖所示，小球受三個(gè)力作用：重力mg，繩子拉力T，水平面的支持力N，它們?cè)谪Q直方向的合力為零，即：

在水平方向的合力為小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力：

聯(lián)立解得：

當(dāng)時(shí)，>0，說(shuō)明小球沒(méi)有離開(kāi)水平面，而在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，此時(shí)繩的拉力大小為：。（2）當(dāng)時(shí)，，說(shuō)明小球已經(jīng)離開(kāi)水平面，此時(shí)小球?qū)λ矫娴膲毫α?，?/p>

設(shè)此時(shí)繩的拉力大小為T2，則有解得：T2=4mg?！舅悸伏c(diǎn)撥】（1）當(dāng)球做圓錐擺運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由重力、水平面的支持力和繩子拉力的合力提供向心力，