河北省保定市徐水縣第一中學高三物理下學期期末試題含解析

河北省保定市徐水縣第一中學高三物理下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,發(fā)射某飛船時，先將飛船發(fā)送到一個橢圓軌道上，其近地點M距地面200km，遠地點N距地面330km。進入該軌道正常運行時，其周期為，通過M、N點時的速率分別是，加速度分別為。當飛船某次通過N點時，地面指揮部發(fā)出指令，點燃飛船上的發(fā)動機，使飛船在短時間內(nèi)加速后進入離地面330km的圓形軌道，開始繞地球做勻速圓周運動，周期為，這時飛船的速率為，加速度為。比較飛船在M、N、P三點正常運行時(不包括點火加速階段)的速率大小和加速度大小及在兩個軌道上運行的周期，下列結論正確的是A．

B. C． D．

參考答案：ABC解析：AB、當某次飛船通過N點時，地面指揮部發(fā)出指令，點燃飛船上的發(fā)動機，使飛船在短時間內(nèi)加速后進入離地面340km的圓形軌道，所以v3＞v2，根據(jù)G得；v=又因為r1＜r3，所以v1＞v3故v1＞v3＞v2．故A、B正確．C、根據(jù)萬有引力提供向心力，即G加速度a=，由圖可知a2=a3＜a1，故C正確．D、根據(jù)開普勒第三定律知，=k，所以T1＜T2．故D錯誤．故選：ABC．2.有三個共點力，F(xiàn)1＝2N，F(xiàn)2＝4N，F(xiàn)3＝5N它們的合力F的大小不可能是：

A．0N

B．5N

C．7N

D．12N參考答案：D3.如圖所示，足夠長\o"全品高考網(wǎng)"的傳送帶以恒定速率順時針運行，將一個物體輕輕放在傳送帶底端，第一階段物體被加速到與傳送帶具有相同\o"全品高考網(wǎng)"的速度，第二階段與傳送帶相對靜止，勻速運動到達傳送帶頂端。下列說法正確\o"全品高考網(wǎng)"的是A．第一階段摩擦力對物體做正功，第二階段摩擦力對物體不做功B．第一階段摩擦力對物體做\o"全品高考網(wǎng)"的功等于第一階段物體動能\o"全品高考網(wǎng)"的增加C．第一階段物體和傳送帶間\o"全品高考網(wǎng)"的摩擦生熱等于第一階段物體機械能\o"全品高考網(wǎng)"的增加D．物體從底端到頂端全過程機械能\o"全品高考網(wǎng)"的增加等于全過程物體與傳送帶間\o"全品高考網(wǎng)"的摩擦生熱參考答案：C4.關于光電效應,下列說法正確的是______。A.某種頻率的光照射金屬發(fā)生光電效應,若增加人射光的強度,則單位時間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)增加B.光電子的能量只與人射光的頻率有關，與入射光的強弱無關C.當入射光的頻率低于截止頻率時不發(fā)生光電效應D.一般需要用光照射金屬幾分鐘到幾十分鐘才能產(chǎn)生光電效應E.入射光的頻率不同,同一金屬的逸出功也會不同參考答案：5.美國宇航局科學家觀測發(fā)現(xiàn)銀河系內(nèi)至少有500億顆行星，若某一行星繞其中央恒星做圓周運動周期為地球公轉周期800倍，該行星到恒星距離是地球到太陽距離40倍．利用以上數(shù)據(jù)，可以求出的量有(

)A．恒星質(zhì)量與太陽質(zhì)量之比

B．行星質(zhì)量與地球質(zhì)量之比C．恒星自轉周期與太陽自轉周期之比

D．行星公轉速度與地球公轉速度之比參考答案：AD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一行星繞某恒星做圓周運動。由天文觀測可得其運行的周期為T、線速度的大小為v，已知引力常量為G，則行星運動的軌道半徑為__________，恒星的質(zhì)量為__________。參考答案：，7.小楠同學利用打點計時器所記錄的紙帶來研究做勻變速直線運動小車的運動情況，實驗中得到一條紙帶，如圖所示，其中兩相鄰計數(shù)點間有四個點未畫出，已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz，則：（1）C點相對應刻度尺的讀數(shù)為

cm；（2）打E點時小車運動的速度vE=

m/s（保留兩位有效數(shù)字）；（3）小車運動的加速度a=

m/s2（保留兩位有效數(shù)字）．參考答案：（1）3.00；（2）0.24；（3）0.40．【考點】測定勻變速直線運動的加速度．【分析】根據(jù)圖示刻度尺確定其分度值，然后讀出刻度尺示數(shù)；由△x=at2求出加速度，根據(jù)勻變速運動中平均速度等于中間時刻瞬時速度求解B點對應的速度．【解答】解：（1）由圖示刻度尺可知，其分度值為1mm，由圖可知，C、D、E、F四點對應的刻度分別是3.00cm、4.90cm、7.00cm、9.60cm，（2）利用勻變速直線運動的推論得：vE==≈0.24m/s（3）由△x=at2可知，小車的加速度：a==≈0.40m/s2．故答案為：（1）3.00；（2）0.24；（3）0.40．8.（選修3－3（含2－2）模塊）（6分）如圖所示，絕熱氣缸開口向下豎直放置，內(nèi)有一定質(zhì)量的氣體，缸內(nèi)活塞可無摩擦的自由滑動且不漏氣，活塞質(zhì)量為m0，面積為S，在其下掛一砂桶，砂桶裝滿砂子時質(zhì)量為m1，此時活塞恰好靜止，此時外界氣壓為p0，則此時氣缸內(nèi)氣體壓強大小為

?，F(xiàn)在把砂桶底部鉆一個小洞，細砂慢慢漏出，則氣缸內(nèi)氣體的壓強將

。氣缸內(nèi)氣體的內(nèi)能將

（填增大、減小、不變）。參考答案：答案：p0-(m0+m1)g/s增大增大（各2分）9.一飛船在某星球表面附近，受星球引力作用而繞其做勻速圓周運動的速率為，飛船在離該星球表面高度為h處，受星球引力作用而繞其做勻速圓周運動的速率為，已知引力常量為G，則該星球的質(zhì)量表達式為

。參考答案：10.（2分）甲、乙、兩輛汽車的質(zhì)量之比是1:2，如果它們的動能相等，且輪胎與水平地面之間的動摩擦因數(shù)都相等,則它們關閉發(fā)動機后滑行距離之比是______。參考答案：

2:111.現(xiàn)測定長金屬絲的電阻率。①某次用螺旋測微器測量金屬絲直徑結果如圖所示，其讀數(shù)是______。②利用下列器材設計一個電路，盡量準確地測量一段金屬絲的電阻。這段金屬絲的電阻，約為，畫出實驗電路圖，并標明器材代號。電源

（電動勢，內(nèi)阻約為）電流表

（量程，內(nèi)阻）電流表

（量程，內(nèi)阻約為）滑動變阻器

（最大阻值，額定電流）開關及導線若干③某同學設計方案正確，測量得到電流表的讀數(shù)為，電流表的讀數(shù)為，則這段金屬絲電阻的計算式______。從設計原理看，其測量值與真實值相比______（填“偏大”、“偏小”或“相等”）。參考答案：

(1).（均可）

(2).

(3).

相等【詳解】根據(jù)螺旋測微器的讀數(shù)法則可知讀數(shù)為因該實驗沒有電壓表，電流表A1的內(nèi)阻已知，故用A1表當電壓表使用，為了調(diào)節(jié)范圍大，應用分壓式滑動變阻器的接法，則點如圖如圖由電路圖可知流過電流為，電阻兩端的電壓為，因此電阻該實驗的電流為真實電流，電壓也為真實電壓，因此測得值和真實值相等

12.小胡同學在學習了圓周運動的知識后，設計了一個課題，名稱為：快速測量自行車的騎行速度。他的設想是：通過計算踏腳板轉動的角速度，推算自行車的騎行速度。如上圖所示是自行車的傳動示意圖，其中Ⅰ是大齒輪，Ⅱ是小齒輪，Ⅲ是后輪。當大齒輪Ⅰ（腳踏板）的轉速通過測量為n（r/s）時，則大齒輪的角速度是

rad/s。若要知道在這種情況下自行車前進的速度，除需要測量大齒輪Ⅰ的半徑r1，小齒輪Ⅱ的半徑r2外，還需要測量的物理量是

。用上述物理量推導出自行車前進速度的表達式為：

。參考答案：2πn,

車輪半徑r3,2πn13.一根輕繩一端系一小球，另一端固定在O點，制成單擺裝置．在O點有一個能測量繩的拉力大小的力傳感器．讓小球繞O點在豎直平面內(nèi)做簡諧振動，由傳感器測出拉力F隨時間t的變化圖像如圖所示，則小球振動的周期為

▲

s，此單擺的擺長為

▲

m（重力加速度g取10m/s2，取π2≈10）．參考答案：4

4

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.用螺旋測微器測量一根電阻絲的直徑，測量結果如圖1其讀數(shù)為

mm．用游標為20分度的卡尺測量一工件的直徑，測量結果如圖2所示，此工件的直徑為

-mm·參考答案：0.589或0.590或0.591均可，130.3515.某研究性學習小組用較粗的銅絲和鐵絲相隔較近距離插入蘋果中，制成了一個蘋果電池，并測定該蘋果電池的電動勢和內(nèi)阻．設計好合適的電路后，調(diào)節(jié)滑動變阻器，根據(jù)實驗獲得的多組電源兩端的電壓U和流過電源的電流I數(shù)據(jù)，在標系中繪制的圖象，如圖所示．

(1)實驗提供的器材有：電流表A(量程1mA，內(nèi)阻不計)；電壓表V(量程lV，內(nèi)阻約1k)；滑動變阻器R1(阻值0~200)；滑動變阻器R2：(阻值0—10k)．根據(jù)坐標系中繪制的圖象，求得電源電動勢E=

V，電源內(nèi)阻r=

．該實驗中應選用滑動變阻器是

(選填“R1”或“R2”)．

(2)請在答題紙對應的方框內(nèi)畫出實驗原理圖．(蘋果電源用符號表示)

參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.質(zhì)量m=1.0kg的物塊靜置于粗糙水平面上，水平面與物塊的動摩擦因數(shù)μ=0.4?，F(xiàn)給物塊施加一水平向右的推力F，推力作用于物塊的時間為10s，物塊在推力作用下運動，其加速度a隨時間的變化如圖（a）所示。g取10m/s2。（1）類比是一種常用的研究方法。對于直線運動，教科書中講解了由v─t圖像求位移的方法．請你借鑒此方法，對比加速度和速度的定義，根據(jù)圖所示a─t圖像，求物塊10s末的速度大??；（2）在圖（b）中畫出10s內(nèi)推力隨時間變化的F－t圖線，并標出縱坐標的值；（3）求推力F在10s內(nèi)作用于物塊的沖量。參考答案：見解析（1）由類比可知，0~10s內(nèi)速度的變化量等于0~10s內(nèi)a-t圖線與t軸所圍的面積，則 m/s所以10s末的速度32m/s （3分）（2）如圖3所示。 （4分）（3）同樣的類比，0~10s內(nèi)力F的沖量I為0~10s內(nèi)F-t圖線與t軸的所圍的面積，所以 I=72N·s （3分）中偏難。牛頓運動定律、圖像的識別，沖量的概念?？疾椋豪斫饽芰Γ瑧媚芰?。將較復雜的問題分解為幾個較簡單的問題，并找出它們之間的聯(lián)系。

對問題進行合理的簡化，找出物理量之間的關系，利用恰當?shù)臄?shù)學方法進行分析、求解，得出結論。17.圖甲為一研究電磁感應的實驗裝置示意圖，其中電流感應器（相當于一只理想的電流表）能將各時刻的電流數(shù)據(jù)實時通過數(shù)據(jù)采集器傳輸給計算機，經(jīng)計算機處理后在屏幕上同步顯示出I﹣t圖象，足夠長光滑金屬軌道電阻不計，寬度為L=0.2m，傾角為θ=30°，軌道上端連接的定值電阻的阻值為R=0.9Ω，金屬桿MN的電阻為r=0.1Ω，質(zhì)量為m=1kg．在軌道區(qū)域加一垂直于軌道平面向下、磁感應強度為B=0.5T的勻強磁場，讓金屬桿在軌道平面向下、大小隨時間變化的拉力F作用下由靜止開始下滑，計算機顯示出如圖乙所示的I﹣t圖象（I0=0.2A，t0=1s）．設桿在整個運動過程中與軌道垂直．（1）試推導出金屬桿的速度v隨時間t變化的關系式；（2）試推導出拉力F隨時間t變化的關系式；（3）金屬桿從靜止開始下滑2s時間，在定值電阻所產(chǎn)生的焦耳熱為Q=90J，則拉力做的功W為多少？參考答案：解：（1）由圖乙得：I=，由導體棒切割磁感應線產(chǎn)生的感應電動勢計算公式可得：E=BLv，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得：I=，解得：v=2t（m/s）；（2）由上知棒做勻加速直線運動，加速度大小為a=2m/s2，安培力大?。篎安=BIL=0.02t，取沿斜面向下為正，由牛頓第二定律得：F+mgsinθ﹣F安=ma可得拉力F=0.02t﹣3（N）；（3）金屬桿從靜止開始下滑t=2s時間內(nèi)通過的位移為x=，2s時刻的速度v=a?t=4m/s，根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律知棒產(chǎn)生的熱量，所以整個過程中克服安培力做的功為WA=90J+10J=100J；根據(jù)動能定理得：mgsinθ?x+W﹣WA=﹣0，解得W=．答：（1）金屬桿的速度v隨時間t變化的關系式為v=2t（m/s）；（2）拉力F隨時間t變化的關系式為F=0.02t﹣3（N）；（3）金屬桿從靜止開始下滑2s時間，在定值電阻所產(chǎn)生的焦耳熱為Q=90J，則拉力做的功W為140J．【考點】導體切割磁感線時的感應電動勢；牛頓運動定律的綜合應用；閉合電路的歐姆定律；安培力．【分析】（1）由圖乙得電流強度隨時間變化關系，根據(jù)E=BLv、閉合電路的歐姆定律聯(lián)立求解；（2）根據(jù)v=at得到加速度大小，由牛頓第二定律求解拉力F隨時間t變化的關