安徽省合肥市元疃中學高三物理下學期期末試卷含解析

安徽省合肥市元疃中學高三物理下學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符合題意1.2007年10月24日18時05分，我國成功發(fā)射了“嫦娥一號”探月衛(wèi)星。衛(wèi)星經過八次點火變軌后，繞月球做勻速圓周運動。圖中所示為探月衛(wèi)星運行軌跡的示意圖（圖中1、2、3……8為衛(wèi)星運行中的八次點火位置）①衛(wèi)星第2、3、4次點火選擇在繞地球運行軌道的近地點，是為了有效地利用能源，提高遠地點高度；②衛(wèi)星沿橢圓軌道由近地點向遠地點運動的過程中，加速度逐漸增大，速度逐漸減?。虎坌l(wèi)星沿橢圓軌道由遠地點向近地點運動的過程中，衛(wèi)星中的科考儀器處于超重狀態(tài)；④衛(wèi)星沿橢圓軌道由近地點向遠地點運動的過程中，機械能守恒；⑤衛(wèi)星在靠近月球時需要緊急制動被月球所捕獲，為此實施第6次點火，則此次發(fā)動機噴氣方向與衛(wèi)星運動方向相反,⑥衛(wèi)星在離開地球奔向月球運動過程中引力一定做負功。上述說法正確的是

A．②③B．①④C．④⑤D．①⑥參考答案：B2.

圖為一電路板的示意圖，a、b、c、d為接線柱，a、d與220V的交流電源連接，ab間、bc間、cd間分別連接一個電阻?，F(xiàn)發(fā)現(xiàn)電路中沒有電流，為檢查電路故障，用一交流電壓表分別測得b、d兩點間以及a、c兩點間的電壓均為220V，由此可知。（A）ab間電路通，cd間電路不通（B）ab間電路不通，bc間電路通（C）ab間電路通，bc間電路不通（D）bc間電路不通，cd間電路通參考答案：答案：CD3.下列說法正確的是A．氣體的溫度升高，每個氣體分子的動能都增大B．自行車打氣越打越困難是因為氣體分子間存在斥力的原因C．一定質量的理想氣體從外界吸收熱量，其內能可能不變D．一定質量的理想氣體在壓強不變而體積增大時，單位時間碰撞容器壁單位面積的分子數(shù)一定減少參考答案：CD4.（多選）我國于2010年10月1日成功發(fā)射了月球探測衛(wèi)星“嫦娥二號”CE-2，CE-2在橢圓軌道近月點Q完成近月拍攝任務后,到達橢圓軌道的遠月點P變軌成圓形軌道,如圖所示.忽略地球對CE-2的影響，則CE-2（

）A.在由橢圓軌道變成圓形軌道過程中機械能不變B.在由橢圓軌道變成圓形軌道過程中線速度增大C.在Q點的線速度比后來沿圓軌道運動的線速度大D.在Q點的加速度比后來沿圓軌道運動的加速度大參考答案：BCD5.（單選）如圖所示，質量分別為mA、mB的兩物塊A、B疊放在一起，若它們共同沿固定在水平地面上傾角為的斜面勻速下滑。則A.A、B間無摩擦力B.B與斜面間的動摩擦因數(shù)=tanC.A、B間有摩擦力，且B對A的摩擦力對A做負功D.B對斜面的摩擦力方向沿斜面向上參考答案：B解析：A、因為A處于平衡狀態(tài)，A受重力、支持力以及B對A的靜摩擦力平衡，知A、B間有摩擦力．摩擦力的方向沿A與B的接觸面斜向上，向下滑動的過程中，摩擦力的方向與A的速度方向的夾角為銳角，所以B對A的摩擦力對A做正功．故A、C錯誤．B、A、B能一起勻速下滑，對整體分析，受重力、支持力和滑動摩擦力，有：Mgsinθ=μMgcosθ，可得μ=tanα．斜面對B的摩擦力方向沿斜面向上，所以B對斜面的摩擦力方向沿斜面向下．故B正確．D錯誤；故選B．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.質量為2．0kg的物體，從離地面l6m高處，由靜止開始勻加速下落，經2s落地，則物體下落的加速度的大小是

m/s2，下落過程中物體所受阻力的大小是

N．(g取l0m/s2)參考答案：8；4物體下落做勻加速直線運動，根據位移時間關系得：x=at2，a==m/s2=8m/s2，根據牛頓第二定律得：a=，解得：f=4N。7.一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氡經過7.6天衰變，剩余氡的質量為

▲

g；參考答案：①

（2分）

②2508.如圖所示，A、B、C、D是勻強電場中一正方形的四個頂點，已知A、B、C三點的電勢分別為UA=15V，UB=3V，UC=-3V，由此可知D點電勢UD=_________V；若該正方形的邊長為a=2cm，且電場方向與正方形所在平面平行，則場強為E=_________V/m。

參考答案：9V

9.某同學用如圖所示裝置做“探究功和物體速度變化的關系”實驗時，先調整木板的傾角使小車不能連接橡皮筋時恰能在木板上勻速下滑，探后第一、三次分別用一條、三條相同的橡皮筋做實驗，且兩次橡皮筋的伸長量相同，若第一次實驗中合外力對小車所做的功為W，則第三次實驗中合外力對小車所做的功為

．由本實驗可得出的結論是：

．參考答案：3W；合外力對物體做的功等于物體動能的變化．【考點】探究功與速度變化的關系．【分析】解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的操作步驟和數(shù)據處理以及注意事項．其中平衡摩擦力的原因以及做法在實驗中應當清楚．【解答】解：小車受重力，支持力，摩擦力和橡皮筋的拉力，正確平衡好摩擦力進行實驗后，合外力的功就等于橡皮筋拉力所做的功；因為是相同橡皮筋做實驗，且兩次橡皮筋的伸長相同，故三條時橡皮筋做得功應試一條時的三倍；由本實驗可得出的結論是：合外力對物體做的功等于物體動能的變化．故答案為：3W；合外力對物體做的功等于物體動能的變化．10.如圖所示，一放在光滑水平面上的彈簧秤，其外殼質量為，彈簧及掛鉤質量不計，在彈簧秤的掛鉤上施一水平向左的力F1=5N，在外殼吊環(huán)上施一水平向右的力F2=4N，則產生了沿F1方向上的加速度4m/s2，那么此彈簧秤的讀數(shù)是______________N；外殼質量為__________kg。參考答案：答案：5；0.2511.用圖（a）所示的實驗裝置驗證牛頓第二定律。①某同學通過實驗得到如圖（b）所示的a—F圖象，造成這一結果的原因是：在平衡摩擦力時

。圖中a0表示的是

時小車的加速度。②某同學得到如圖（c）所示的紙帶。已知打點計時器電源頻率為50Hz．A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個連續(xù)的點。=

cm。由此可算出小車的加速度a=

m/s2（保留兩位有效數(shù)字）。參考答案：①長木板的傾角過大（2分，能答到這個意思即可）；未掛砂桶（2分）。②1.80（2分，填1.8也可）；5.0m/s2（2分）12.將質量為5kg的鉛球（可視為質點）從距沙坑表面1.25m高處由靜止釋放，從鉛球接觸沙坑表面到陷入最低點所歷經的時間為0.25s，不計空氣阻力，重力加速度g=10m/s2。則鉛球對沙子的平均作用力大小為

N，方向

。參考答案：（150；豎直向下）13.為了只用一根彈簧和一把刻度尺測定某滑塊與水平桌面間的動摩擦因數(shù)μ（設μ為定值），某同學經查閱資料知：一勁度系數(shù)為k的輕彈簧由伸長量為x至恢復到原長過程中，彈力所做的功為，于是他設計了下述實驗：

第1步：如圖所示，將彈簧的一端固定的豎直墻上，彈簧處于原長時另一端位置A。現(xiàn)使滑塊緊靠彈簧將其壓縮至位置B，松手后滑塊在水平桌面上運動一段距離，到達C位置時停止：第2步：將滑塊掛在豎直放置的彈簧下，彈簧伸長后保持靜止狀態(tài)。

回答下列問題：

（1）你認為，該同學應該用刻度尺直接測量的物理量是（寫出名稱并用符號表示）

。

（2）用測得的物理量表示滑塊與水平桌面間動摩擦因數(shù)μ的計算式：μ=

。參考答案：（1）AB間距離x1，BC間距離s，彈簧豎直懸掛時伸長的長度x2（3分）（2）三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（10分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地區(qū)適應性強的優(yōu)勢，在核電站中，核反應堆釋放的核能被轉化為電能。核反應堆的工作原理是利用中子轟擊重核發(fā)生裂變反應，釋放出大量核能。(1)核反應方程式，是反應堆中發(fā)生的許多核反應中的一種，n為中子，X為待求粒子，為X的個數(shù)，則X為________，=__________，以、分別表示、、核的質量，，分別表示中子、質子的質量，c為光的真空中傳播的速度，則在上述核反應過程中放出的核能（2）有一座發(fā)電能力為的核電站，核能轉化為電能的效率為。假定反應堆中發(fā)生的裂變反應全是本題(1)中的核反應，已知每次核反應過程中放出的核能，核的質量，求每年(1年=3.15×107s)消耗的的質量。參考答案：解析：(1)

(2)反應堆每年提供的核能

①其中T表示1年的時間以M表示每年消耗的的質量，得：

②解得:代入數(shù)據得：M=1.10×103（kg）

③15.如圖所示，質量為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點出發(fā)到B點，然后撤去F，小球沖上放置在豎直平面內半徑為R的光滑絕緣圓形軌道，圓形軌道的最低點B與水平面相切，小球恰能沿圓形軌道運動到軌道末端D，并從D點拋出落回到原出發(fā)點A處．整個裝置處于電場強度為E=的水平向左的勻強電場中，小球落地后不反彈，運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： 帶電粒子在勻強電場中的運動；牛頓第二定律；平拋運動；動能定理的應用．專題： 帶電粒子在電場中的運動專題．分析： 小球在D點，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，小球做類平拋運動，將運動分解即可；對小球從A運動到等效最高點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，有：F合=解得：VD=從D點拋出后，只受重力與電場力，所以合為恒力，小球初速度與合力垂直，小球做類平拋運動，以D為原點沿DO方向和與DO垂直的方向建立坐標系（如圖所示）．小球沿X軸方向做勻速運動，x=VDt

沿Y軸方向做勻加速運動，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交點坐標為（R，R）AB之間的距離LAB=R從A點D點電場力做功：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．點評： 本題是動能定理和向心力知識的綜合應用，分析向心力的來源是解題的關鍵．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，兩根豎直放置的足夠長的光滑平行金屬導軌間距L＝0.50m，上端接有阻值R＝0.80Ω的定值電阻，導軌的電阻可忽略不計。導軌處于磁感應強度B=0.40T、方向垂直于金屬導軌平面向外的有界勻強磁場中，磁場的上邊界如圖中虛線所示，虛線下方的磁場范圍足夠大。一根質量m=4.0×10-2kg、電阻r＝0.20Ω的金屬桿MN，從距磁場上邊界h=0.20m高處，由靜止開始沿著金屬導軌下落。已知金屬桿下落過程中始終與兩導軌垂直且接觸良好，重力加速度g=10m/s2，不計空氣阻力。（1）求金屬桿剛進入磁場時通過電阻R的電流大??；（2）求金屬桿剛進入磁場時的加速度大?。唬?）若金屬桿進入磁場區(qū)域一段時間后開始做勻速直線運動，則金屬桿在勻速下落過程中其所受重力對它做功的功率為多大？參考答案：（1）金屬桿MN自由下落，設MN剛進入磁場時的速度為v，根據機械能守恒定律，有

………………解得

v==2.0m/s…………………MN剛進入磁場時產生的感應電動勢

E=Blv=0.4×0.5×2V=0.40V………………通過電阻R的電流大小

I==0.40A……………（2）MN剛進入磁場時F安=BIl=0.4×0.4×0.5N=0.08N…………設MN剛進入磁場時的加速度大小為a，根據牛頓第二運動定律，有

mg-F安=ma……………解得

a=8.0m/s2…………（3）根據力的平衡條件可知，MN在磁場中勻速下落時有

mg=F安……………設MN在磁場中勻速下落時的速度為vm，則此時的感應電動勢E=Blvm，感應電流I=Blvm/（R+r），安培力F安=B2l2vm/（R+r）………聯(lián)立可解得vm==10.0m/s…………………在勻速下落過程中重力對金屬桿做功的功率P=mgvm=4.0W…………17.如圖，質量為2m的物體A經一輕質彈簧與下方地面上的質量為3m的物體B相連，彈簧的勁度系數(shù)為k，A、B都處于靜止狀態(tài).一條不可伸長的輕繩繞過定滑輪，一端連物體A，另一端連一輕掛鉤.開始時各段繩都處于伸直狀態(tài)，A上方的一段繩沿豎直方向.現(xiàn)在掛鉤上掛一質量為2.5m的物體C并從靜止狀態(tài)釋放，已知它恰好能使B離開地面但不繼續(xù)上升，已知重力加速度為g.試求(1)物體C下降到速度最大時，地面對B的支持力多大?(2)物體C下降的最大距離；(3)物體C在最低點時，輕繩的拉力是多大？參考答案：（1）2.5mg（2）5mg/k（3）35mg/918.如圖所示，質量均為m=1kg，長度分別為lB=0.9m和lC=1.0m的長方體木板B和木板C緊挨著靜止在水平地面上，木板B與地面間的動摩擦因數(shù)，木板C的下表面涂有特殊材料與地面之間光滑。質量m=1kg的物塊A可視為質點，靜止在木板B的左邊緣，物塊A與木板B的上表面和木