山西省晉中市運輸處中學高三物理期末試題含解析

山西省晉中市運輸處中學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.（單選）如圖所示，在火星與木星軌道之間有一小行星帶．假設(shè)該帶中的小行星只受到太陽的引力，并繞太陽做勻速圓周運動．下列說法正確的是（）A．太陽對小行星的引力相同B．各小行星繞太陽運動的周期小于一年C．小行星帶內(nèi)側(cè)小行星的向心加速度值大于小行星帶外側(cè)小行星的向心加速度值D．小行星帶內(nèi)各小行星圓周運動的線速度值大于地球公轉(zhuǎn)的線速度值參考答案：考點：萬有引力定律及其應(yīng)用；向心力．專題：萬有引力定律的應(yīng)用專題．分析：小行星繞太陽做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力，根據(jù)半徑關(guān)系分析選項即可．解答：解：小行星繞太陽做勻速圓周運動，萬有引力提供圓周運動向心力知：A、太陽對小行星的引力F=，由于各小行星軌道半徑質(zhì)量均未知，故不能得出太陽對小行星的引力相同的結(jié)論，故A錯誤；B、由周期T=知，由于小行星軌道半徑大于地球公轉(zhuǎn)半徑，故小行星的周期均大于地球公轉(zhuǎn)周期，即大于一年，故B錯誤；C、小行星的加速度a=知，小行星內(nèi)側(cè)軌道半徑小于外側(cè)軌道半徑，故內(nèi)側(cè)向心加速度大于外側(cè)的向心加速度，故C正確；D、線速度知，小行星的軌道半徑大于地球半徑，故小行星的公轉(zhuǎn)速度小于地球公轉(zhuǎn)的線速度，故D錯誤．故選：C．點評：本題抓住萬有引力提供圓周運動向心力，根據(jù)題意給出的半徑關(guān)系展開分析．掌握萬有引力和向心力的表達式是解決本題的關(guān)鍵．2.如圖所示，平行厚玻璃板放在空氣中，一束復(fù)色光斜射向玻璃板上表面，出射光分成a、b兩束單色光。對于a、b兩束光，下面說法正確的是A．玻璃對a光的折射率較小

B．a(chǎn)光在玻璃中的傳播速度較小C．若a、b光從同一介質(zhì)斜射入真空時，a光的全反射臨界角較大

D．若a光照射某金屬能發(fā)射出光電子，則b光照射該金屬也一定能發(fā)射出光電子參考答案：B光從空氣斜射到玻璃，因為玻璃上下表面平行，當?shù)诙握凵鋾r折射光線與第一次折射時的入射光線平行．由于折射率不同，a光偏折較大，b光偏折較小，所以此玻璃對a光的折射率大于對b光的折射率，故A錯誤；由c=nv可知a光的傳播速度小于b光，故B正確；由可知a光的全反射臨界角較小，C錯誤；a光的傳播速度小于b光，從而得出a光的波長小于b光，a光的頻率大于b光，若a光能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則b光不一定能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，故D錯誤。（本題亦可用假設(shè)法，由折射率不同，從而假設(shè)a是紫光，b是紅光，則可根據(jù)紅光與紫光的特性來確定出正確的答案．）3.如圖所示，足球運動員已將足球踢向空中，足球在向斜上方飛行過程某時刻的受力示意圖，正確的是（G為重力，F(xiàn)為腳對球的作用力，F(xiàn)阻為阻力）（

）

參考答案：B4.、兩個物體從同一地點在同一直線上做勻變速直線運動，它們的速度圖象如圖所示，則(

)A．、兩物體運動方向相反

B．在相遇前，、兩物體最遠距離20mC．時，、兩物體相遇D．在相遇前，時、兩物體相距最近參考答案：B5.如圖所示，一束質(zhì)量、速度和電量不同的正離子垂直地射入勻強磁場和勻強電場正交的區(qū)域里，結(jié)果發(fā)現(xiàn)有些離子保持原來的運動方向，未發(fā)生任何偏轉(zhuǎn)。如果讓這些不發(fā)生偏轉(zhuǎn)的離子進入另一勻強磁場中，發(fā)現(xiàn)這些離子又分裂成幾束，對這些進入后一磁場的離子，可得出結(jié)論A．它們的動能一定各不相同B．它們的電量一定各不相同C．它們的質(zhì)量一定各不相同D．它們的電量與質(zhì)量之比一定各不相同

參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.太空宇航員的航天服能保持與外界絕熱，為宇航員提供適宜的環(huán)境。若在地面上航天服內(nèi)氣體的壓強為p0，體積為2L，溫度為T0，到達太空后由于外部氣壓降低，航天服急劇膨脹，內(nèi)部氣體體積增大為4L。所研究氣體視為理想氣體,則宇航員由地面到太空的過程中，若不采取任何措施，航天服內(nèi)氣體內(nèi)能

（選填“增大”、“減小”或“不變”）。為使航天服內(nèi)氣體保持恒溫，應(yīng)給內(nèi)部氣體

（選填“制冷”或“加熱”）。參考答案：減小

；

加熱7.做勻變速直線運動的小車帶動紙帶通過打點計時器,打出的部分計數(shù)點如圖所示.每相鄰兩計數(shù)點間還有四個點未畫出來,打點計時器使用的是50Hz的低壓交流電.（結(jié)果均保留兩位小數(shù)）①相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔是

ｓ，打點計時器打“2”時,小車的速度v2=

m/s.②小車的加速度大小為________m/s2（要求用逐差法求加速度）③請你依據(jù)本實驗原理推斷第7計數(shù)點和第8計數(shù)點之間的距離大約是

cm參考答案：①

01

、

0.49

；②

0.88

；③

9.74

8.一物塊以一定的初速度沖上斜面，利用速度傳感器可以在計算機屏幕上得到其速度大小隨時間的變化關(guān)系圖象如圖所示，不計空氣阻力，重力加速度g取10m/s2.則：物塊下滑時的加速度大小為

；物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為

。.參考答案：2m/s2

，

9.光滑水平面上兩物體b、b用不可伸長的松弛細繩相連，A質(zhì)量為2kg，B質(zhì)量為1kg；現(xiàn)使兩物體同時沿直線背向而行(=4m/s，

=2m/s)，直至繩被拉緊，然后兩物體一起運動，它們的總動量大小為

kg·m/s，兩物體共同運動的速度大小為

m/s．參考答案：6

210.有兩列簡諧橫波a、b在同一媒質(zhì)中沿x軸正方向傳播，波速均為v＝2m/s。在t＝0時，兩列波的波峰正好在x＝2.5m處重合，如圖所示。

①兩列波的周期分別為Ta

和Tb

。②當t1＝0.5s時，橫波b的傳播使質(zhì)點P發(fā)生的位移為_____________m。參考答案：①1.25s；2s；②-2cm------------每空1分，共3分11.如圖所示，光滑的半圓槽內(nèi)，A球從高h處沿槽自由滑下，與靜止在槽底的B球相碰，若碰撞后A球和B球到達的最大高度均為h／9，A球、B球的質(zhì)量之比為_____________或____________。參考答案：1:4，1:212.（6分）圍繞正在發(fā)聲的音叉運動一周，就會發(fā)現(xiàn)聲音忽強忽弱，這是聲波的

現(xiàn)象，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的兩個波源是 ，它們符合

波源的條件。參考答案：干涉、音叉的兩個叉股、相干13.直升機沿水平方向勻速飛往水源取水滅火，懸掛著m=500kg空箱的懸索與豎直方向的夾角θ1＝450。直升機取水后飛往火場，加速度沿水平方向，大小穩(wěn)定在a=1.5m/s2時，懸索與豎直方向的夾角θ2＝140。如果空氣阻力大小不變，且忽略懸索的質(zhì)量，則空氣阻力大小為___

___N，水箱中水的質(zhì)量M約為_______kg。（sin140=0.242；cos140=0.970）（保留兩位有效數(shù)字）參考答案：試題分析：直升機沿水平方向勻速和勻加速飛行時，水箱受力情況如下圖，根據(jù)牛頓第二定律，則有，，解得，。考點：本題考查了牛頓第二定律的應(yīng)用。三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（簡答）質(zhì)量,M=3kg的長木板放在光滑的水平面t..在水平悄力F=11N作用下由靜止開始向右運動.如圖11所示,當速度達到1m/s2將質(zhì)量m=4kg的物塊輕輕放到本板的右端.已知物塊與木板間摩擦因數(shù)μ=0.2,物塊可視為質(zhì)點.(g=10m/s2,).求：(1)物塊剛放置木板上時,物塊和木板加速度分別為多大？(2)木板至少多長物塊才能與木板最終保持相對靜止？(3)物塊與木板相對靜止后物塊受到摩擦力大??？參考答案：(1)1(2)0.5m（3）6.29N牛頓運動定律的綜合應(yīng)用；勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系．解析：(1)放上物塊后，物體加速度

板的加速度

(2)當兩物體達速度相等后保持相對靜止，故

∴t=1秒

1秒內(nèi)木板位移物塊位移，所以板長L=x1-x2=0.5m（3）相對靜止后，對整體

，對物塊f=ma∴f=44/7=6.29N（1）由牛頓第二定律可以求出加速度．

（2）由勻變速直線運動的速度公式與位移公式可以求出位移．

（3）由牛頓第二定律可以求出摩擦力．15.如圖甲所示，將一質(zhì)量m=3kg的小球豎直向上拋出，小球在運動過程中的速度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，設(shè)阻力大小恒定不變，g=10m/s2，求（1）小球在上升過程中受到阻力的大小f．（2）小球在4s末的速度v及此時離拋出點的高度h．參考答案：（1）小球上升過程中阻力f為5N；（2）小球在4秒末的速度為16m/s以及此時離拋出點h為8m考點： 牛頓第二定律；勻變速直線運動的圖像．專題： 牛頓運動定律綜合專題．分析： （1）根據(jù)勻變速直線運動的速度時間公式求出小球上升的加速度，再根據(jù)牛頓第二定律求出小球上升過程中受到空氣的平均阻力．（2）利用牛頓第二定律求出下落加速度，利用運動學公式求的速度和位移．解答： 解：由圖可知，在0～2s內(nèi)，小球做勻減速直線運動，加速度大小為：由牛頓第二定律，有：f+mg=ma1代入數(shù)據(jù)，解得：f=6N．（2）2s～4s內(nèi)，小球做勻加速直線運動，其所受阻力方向與重力方向相反，設(shè)加速度的大小為a2，有：mg﹣f=ma2即4s末小球的速度v=a2t=16m/s依據(jù)圖象可知，小球在4s末離拋出點的高度：．答：（1）小球上升過程中阻力f為5N；（2）小球在4秒末的速度為16m/s以及此時離拋出點h為8m點評： 本題主要考查了牛頓第二定律及運動學公式，注意加速度是中間橋梁四、計算題：本題共3小題，共計47分16.光滑的圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi)，與水平軌道CE連接。水平軌道的CD段光滑、DE段粗糙。一根輕質(zhì)彈簧一端固定在C處的豎直面上，另一端與質(zhì)量為2m的物塊b剛好在D點接觸（不連接），彈簧處于自然長度。將質(zhì)量為m的物塊a從頂端F點靜止釋放后，沿圓弧軌道下滑。物塊a與物塊b第一次碰撞后一起向左壓縮彈簧。已知圓弧軌道半徑為r，=l，物塊a、b與DE段水平軌道的動摩擦因數(shù)分別為μ1=0.2和μ2=0.4，重力加速度為g。物塊a、b均可視為質(zhì)點。求：（1）物塊a第一次經(jīng)過E點時的速度是多少？（2）試討論l取何值時，a、b能且只能發(fā)生一次碰撞？

參考答案：解：（1）物塊a由F到E過程中，由機械能守恒有：

…………（2分）

解得第一次經(jīng)過E點時的速度

……………（1分）

（2）物塊a從E滑至D過程中，由動能定理有：

………………（2分）

解得物塊a在D點時的速度

……（1分）物塊a、b在D點碰撞，根據(jù)動量守恒有：

……………（2分）

解得兩物塊在D點向左運動的速度

……………（1分）

a、b一起壓縮彈簧后又返回D點時速度大小……（1分）由于物塊b的加速度大于物塊a的加速度，所以經(jīng)過D后，a、b兩物塊分離，同時也與彈簧分離。

討論：①假設(shè)a在D點時的速度0，即l=5r…………（1分）

要使a、b能夠發(fā)生碰撞，則l<5r……（1分）

②假設(shè)物塊a滑上圓弧軌道又返回，最終停在水平軌道上P點，物塊b在水平軌道上勻減速滑至P點也恰好停止，設(shè)，則，根據(jù)能量守恒，

對a物塊

…………（1分）

對b物塊

………（1分）

由以上兩式解得

………（1分）

將代入

解得

……………………（1分）

要使a、b只發(fā)生一次碰撞，則…………（1分）

綜上所述，當時，a、b兩物塊能且只能發(fā)生一次碰撞………………（1分）

17.如圖所示的傳送帶裝置，長度為4m，與水平方向之間的夾角為37°，傳送帶以0.8m/s的速度勻速運行，從流水線上下來的工件每隔2s有一個落到A點（可認為初速度為零），工件質(zhì)量為1kg．經(jīng)傳送帶運送到與B等高處的平臺上，再由工人運走．已知工件與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.8，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2．求：（1）每個工件從落上傳送帶的A點開始到被傳送至最高點B所經(jīng)歷的時間；（2）傳送帶對每個工件所做的功；（3）由于傳送工件，傳送帶的動力裝置需增加的功率．參考答案：考點： 動能定理的應(yīng)用；勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系；勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系；牛頓第二定律．專題： 動能定理的應(yīng)用專題．分析： （1）根據(jù)牛頓第二定律計算工件剛放上傳送帶時的加速度，計算出工件勻加速達到與傳送帶速度相等時的位移，若此位移小于傳送帶的長度，則工件先勻加速后勻速運動；（2）工件先受到滑動摩擦力，大小為μmgcosθ，后速度與傳送帶相同后，受到靜摩擦力，大小為mgsinθ，根據(jù)功的公式求解摩擦力對每個工件做的功；（3）摩擦生熱Q=fs相，s相是工件與傳送帶的相對位移．電動機多消耗的電能轉(zhuǎn)化為工件的機械能與克服摩擦力做功轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能，根據(jù)能量守恒求解．解答： 解：（1）工件剛放上傳送帶時的加速度為a=μgcos37°﹣gsin37°=0.4m/s2當工件速度達v=0.8m/s時，工件相對傳送帶靜止工件加速的時間t1==s=2s加速運動的位移s1=at12=×0.4×22m=0.8m在AB段勻速運動的位移為s2=4m﹣0.8m=3.2m所用的時間為t2==s=4s