湖南省衡陽市祁東縣黃土鋪中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

湖南省衡陽市祁東縣黃土鋪中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析一、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(xiàng)符合題意1.下列所給的圖像中不能反映作直線運(yùn)動物體回到初始位置的是:參考答案：B2.（多選題）宇航員乘坐航天飛行器到達(dá)某未知星球表面進(jìn)行科學(xué)考察，他將“該星球的自轉(zhuǎn)周期18個小時、同一物體在該星球兩極處的重力為在赤道處重力的倍”的數(shù)據(jù)輸入飛行器的航程自動儀中，飛行器自動生成運(yùn)行軌道，并按此軌道由星球表面的Q點(diǎn)返回到同步圓軌道上，如圖所示，其中P點(diǎn)和Q點(diǎn)為切點(diǎn)，下列說法正確的是（）A．可以求出未知星球的質(zhì)量B．從橢圓軌道返回同步軌道，飛行器要增大速度C．可以求出同步軌道半徑和星球半徑的比值D．飛行器從Q點(diǎn)到P點(diǎn)需要的時間為26小時參考答案：BC【考點(diǎn)】萬有引力定律及其應(yīng)用．【分析】在星球的兩極時重力等于萬有引力．在星球的赤道，物體的重力等于萬有引力與向心力之差．同步衛(wèi)星的向心力由萬有引力提供，由這三個關(guān)系分別列式，求同步衛(wèi)星的軌道半徑與星球半徑的關(guān)系，再由開普勒第三定律求出飛行器運(yùn)動的周期，即可得到所求時間【解答】解：A、因不知星球的半徑，則不能確定其質(zhì)量．B、從橢圓軌道返回同步軌道，飛行器在P點(diǎn)由向心運(yùn)動變?yōu)閳A周運(yùn)動要增加速度，則B正確C、D、設(shè)該星球的半徑為R，質(zhì)量為M，同步衛(wèi)星的周期為T，軌道半徑為r，飛行器的周期為T′．在星球的兩極有G=mg在星球的赤道有G=mg′+mR據(jù)題有mg′=mg聯(lián)立以上三式得：?G=mR對于同步衛(wèi)星有：G=m′r聯(lián)立以上二式解得r=3R則C正確根據(jù)開普勒第三定律得得T′=4h，則從Q點(diǎn)到P點(diǎn)需要的時間為2小時，則D錯誤故選：BC3.如圖所示，兩個小孩共同提一桶水維持同一高度勻速前進(jìn)，則有（

）A．水桶和水受到的重力對水桶做功的功率不為0B．手臂對水桶的作用力的大小之和等于水桶和水的總重力C．兩個小孩手臂對水桶的合力一定是豎直向上D．手臂對水桶的作用力一定小于水桶和水的總重力參考答案：C4.如下圖甲所示，質(zhì)量為lkg的物體在恒定外力作用下做減速運(yùn)動，其初速度v0，該滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.64。則下列該滑塊所受摩擦力Ff隨時間變化的圖象可能正確的是（取初速度方向?yàn)檎较颍╣=10m/s2）（

）

A

B

C

D參考答案：BD物體速度減速為零時，可能靜止也可能反向運(yùn)動，符合條件的為BD兩個選項(xiàng)。5.在物理學(xué)建立的過程中，有許多偉大的科學(xué)家做出了貢獻(xiàn)。關(guān)于科學(xué)家和他們的貢獻(xiàn)，下列說法正確的是：（

）A．牛頓利用理想斜面實(shí)驗(yàn)推翻了亞里斯多德關(guān)于運(yùn)動需要力來維持的觀點(diǎn)B．德國天文學(xué)家開普勒對他導(dǎo)師第谷觀測的行星數(shù)據(jù)進(jìn)行多年研究，得出了萬有引力定律C．英國物理學(xué)家卡文迪許利用卡文迪許扭秤首先較準(zhǔn)確的測定了萬有引力常量D．古希臘學(xué)者亞里士多德認(rèn)為物體下落快慢由它們的重量決定，伽利略在他的《兩種新科學(xué)的對話》中利用邏輯推斷使亞里士多德的理論陷入了困境參考答案：CD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.用電壓表和電流表測定兩節(jié)完全相同的電池的電動勢和內(nèi)電阻。先用如圖所示的電路測量一節(jié)電池的電動勢和內(nèi)阻，理想電壓表和理想電流表的讀數(shù)分別為U1和I1。將兩節(jié)相同電池串聯(lián)后接入該電路，測得理想電壓表和理想電流表的讀數(shù)分別為U2和I2。串聯(lián)電池組的總電動勢=_________，總內(nèi)阻=__________。參考答案：，7.汽車發(fā)動機(jī)的功率為50kW，若汽車總質(zhì)量為5×103kg，在水平路面上行駛時，所受阻力大小恒為5×103N，則汽車所能達(dá)到的最大速度為________m/s，若汽車以0.5m/s2的加速度由靜止開始做勻加速運(yùn)動，這一過程能維持的時間為________s。參考答案：10，40/38.(5分)在離地面200m高處，以初速度v0豎直上拋一個小球，9s后小球的速率為2v0，g＝10m/s2，則可知v0＝

m/s；再經(jīng)過時間

s后小球落回地面。參考答案：

答案：30、19.（1）一個實(shí)驗(yàn)小組在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，使用兩條不同的輕質(zhì)彈簧a和b，得到彈力與彈簧長度的圖象如圖所示。則：_____彈簧的原長更長，_____彈簧的勁度系數(shù)更大。（填“a”或“b”）參考答案：b；a根據(jù)胡克定律有：F=k（l-l0），由此可知在F與l圖象中，斜率大小等于勁度系數(shù)，橫軸截距等于彈簧原長，因此有：b的原長比a的長，勁度系數(shù)比a的?。?0.有兩個單擺做簡諧運(yùn)動，位移與時間關(guān)系是：x1=3asin(4πbt+π/4)和x2=9asin(8πbt+π/2)，其中a、b為正的常數(shù)，則它們的：①振幅之比為__________；②擺長之比為_________。參考答案：①1：3

②4：111.右圖為小車做直線運(yùn)動的s－t圖，則小車在BC段做______運(yùn)動，圖中B點(diǎn)對應(yīng)的運(yùn)動狀態(tài)的瞬時速度大小是______m/s。參考答案：勻速，1.6~1.9

12.從地面A處豎直上拋一質(zhì)量為m的小球，小球上升到B點(diǎn)時的動能與小球上升到最高點(diǎn)后返回至C點(diǎn)時的動能相等，B點(diǎn)離地高度為，C點(diǎn)離地高度為．空氣阻力f=0.1mg，大小不變，則小球上升的最大高度為_________；小球下落過程中從B點(diǎn)到C點(diǎn)動能的增量為___________．

參考答案：4h；

0.6mgh13.日本福島核電站核泄漏事故中的污染物中含有碘131，它通過一系列的衰變產(chǎn)生對人體有危害的輻射，碘131不穩(wěn)定，發(fā)生衰變，其半衰期為8天．碘131的衰變方程：(衰變后的新元素用Y表示)，經(jīng)過

天有的碘131發(fā)生了衰變．參考答案：，，24三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，質(zhì)量為m帶電量為+q的小球靜止于光滑絕緣水平面上，在恒力F作用下，由靜止開始從A點(diǎn)出發(fā)到B點(diǎn)，然后撤去F，小球沖上放置在豎直平面內(nèi)半徑為R的光滑絕緣圓形軌道，圓形軌道的最低點(diǎn)B與水平面相切，小球恰能沿圓形軌道運(yùn)動到軌道末端D，并從D點(diǎn)拋出落回到原出發(fā)點(diǎn)A處．整個裝置處于電場強(qiáng)度為E=的水平向左的勻強(qiáng)電場中，小球落地后不反彈，運(yùn)動過程中沒有空氣阻力．求：AB之間的距離和力F的大?。畢⒖即鸢福篈B之間的距離為R，力F的大小為mg．考點(diǎn)： 帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動；牛頓第二定律；平拋運(yùn)動；動能定理的應(yīng)用．專題： 帶電粒子在電場中的運(yùn)動專題．分析： 小球在D點(diǎn)，重力與電場力的合力提供向心力，由牛頓第二定律即可求出D點(diǎn)的速度，小球離開D時，速度的方向與重力、電場力的合力的方向垂直，小球做類平拋運(yùn)動，將運(yùn)動分解即可；對小球從A運(yùn)動到等效最高點(diǎn)D過程，由動能定理可求得小球受到的拉力．解答： 解：電場力F電=Eq=mg

電場力與重力的合力F合=mg，方向與水平方向成45°向左下方，小球恰能到D點(diǎn)，有：F合=解得：VD=從D點(diǎn)拋出后，只受重力與電場力，所以合為恒力，小球初速度與合力垂直，小球做類平拋運(yùn)動，以D為原點(diǎn)沿DO方向和與DO垂直的方向建立坐標(biāo)系（如圖所示）．小球沿X軸方向做勻速運(yùn)動，x=VDt

沿Y軸方向做勻加速運(yùn)動，y=at2a==所形成的軌跡方程為y=直線BA的方程為：y=﹣x+（+1）R解得軌跡與BA交點(diǎn)坐標(biāo)為（R，R）AB之間的距離LAB=R從A點(diǎn)D點(diǎn)電場力做功：W1=（1﹣）R?Eq

重力做功W2=﹣（1+）R?mg；F所做的功W3=F?R有W1+W2+W3=mVD2，有F=mg答：AB之間的距離為R，力F的大小為mg．點(diǎn)評： 本題是動能定理和向心力知識的綜合應(yīng)用，分析向心力的來源是解題的關(guān)鍵．15.2004年1月25日，繼“勇氣”號之后，“機(jī)遇”號火星探測器再次成功登陸火星．人類為了探測距離地球大約3.0×105km的月球，也發(fā)射了一種類似四輪小車的月球探測器．它能夠在自動導(dǎo)航系統(tǒng)的控制下行走，且每隔10s向地球發(fā)射一次信號，探測器上還裝著兩個相同的減速器(其中一只是備用的)，這種減速器可提供的最大加速度為5m/s2，某次探測器的自動導(dǎo)航系統(tǒng)出現(xiàn)故障，從而使探測器只能勻速前進(jìn)而不再避開障礙物．此時地球上的科學(xué)家只能對探測器進(jìn)行人工遙控操作．下表為控制中心的顯示屏上的數(shù)據(jù)：

已知控制中心的信號發(fā)射和接收設(shè)備工作速度極快．科學(xué)家每次分析數(shù)據(jù)并輸入命令至少需要3s.問：(1)經(jīng)過數(shù)據(jù)分析，你認(rèn)為減速器是否執(zhí)行了命令？(2)假如你是控制中心的工作人員，采取怎樣的措施？加速度滿足什么條件？請計算說明．

參考答案：(1)未執(zhí)行命令(2)立即輸入命令，啟動另一個備用減速器，加速度a>1m/s2，便可使探測器不與障礙物相碰．

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，質(zhì)量m的小物塊從高為h的坡面頂端由靜止釋放，滑到粗糙的水平臺上，滑行距離l后，以v=1m/s的速度從邊緣O點(diǎn)水平拋出，擊中平臺右下側(cè)擋板上的P點(diǎn)．以O(shè)為原點(diǎn)在豎直面內(nèi)建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系，擋板形狀滿足方程（單位：m），小物塊質(zhì)量m=0.4kg，坡面高度h=0.4m，小物塊從坡面上滑下時克服摩擦力做功1J，小物塊與平臺表面間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，g=10m/s2．求（1）小物塊在水平臺上滑行的距離l；（2）P點(diǎn)的坐標(biāo)．參考答案：解(1)對小物塊,從釋放到O點(diǎn)過程中

解得(2)小物塊從O點(diǎn)水平拋出后滿足

①

②由①②解得小物塊的軌跡方程

③又有

④

由③④得

x=1m,y=-5m

⑤

所以P點(diǎn)坐標(biāo)為（1m,-5m）

⑥評分標(biāo)準(zhǔn):(1)問8分,(2)問10分17.如圖所示，在以坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心、半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)，有相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場方向垂直于xOy平面向里。一帶負(fù)電的粒子（不計重力）從A點(diǎn)沿y軸正方向以v0速度射入，帶電粒子恰好做勻速直線運(yùn)動，最后從D點(diǎn)射出。（1）求電場強(qiáng)度的大小。（2）若僅撤去磁場，帶電粒子仍從A點(diǎn)沿y軸正方向以v0速度射入，恰從圓形區(qū)域的邊界C點(diǎn)射出。求粒子的比荷q/m。（3）若僅撤去電場，帶電粒子仍從A點(diǎn)以V的速度在xOy平面內(nèi)與Y軸成θ＝300的AE方向射入，從圓形區(qū)域的邊界F點(diǎn)射出（F點(diǎn)所在的半徑OF與X軸的夾角θ＝300）,求粒子運(yùn)動的速度V的大小。參考答案：18.如圖所示，固定的光滑平臺上固定有光滑的半圓軌道，軌道半徑R=0.6m。平臺上

靜止著兩個滑塊A、B，mA=0.1Kg，mB=0.2Kg，兩滑塊間夾有少量炸藥，平臺右側(cè)有一帶擋板

的小車，靜止在光滑的水平地面上。小車質(zhì)量為M=0.3Kg，車面與平臺的臺面等高，車面左

側(cè)粗糙部分長度為L=0.8m，動摩擦因數(shù)為μ=0.2，右側(cè)拴接一輕質(zhì)彈簧，彈簧自然長度所

在處車面光滑。點(diǎn)燃炸藥后，A滑塊到達(dá)軌道最高點(diǎn)時對軌道的壓力大小恰好等于A滑塊的

重力，滑塊B沖上小車。兩滑塊都可以看作質(zhì)點(diǎn)，炸藥的質(zhì)量忽略不計，爆炸的時間極短，

爆炸后兩個物塊的速度方向在同一水平直線上，且g=10m/s2。

求：（1）滑塊在半圓軌道最低點(diǎn)對軌道的壓力

（2）炸藥爆炸后滑塊B的速度大小

（3）滑塊B滑上小車后的運(yùn)動過程中彈簧的最大彈性勢能參考答案：（1）在最高點(diǎn)由牛頓第二定律：……（1分）由已知最高點(diǎn)壓力

由機(jī)