河南省商丘市夏邑縣第一中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

河南省商丘市夏邑縣第一中學(xué)高三物理上學(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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.木星有一顆叫做“HELENE”的衛(wèi)星，它繞木星做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑和月球繞地球的軌道半徑大致相同，而公轉(zhuǎn)周期卻是月球繞地球公轉(zhuǎn)周期的十分之一。由此可推測(cè)．木星質(zhì)量大約是地球質(zhì)量的多少倍（

）

A．10倍

B．1×102倍

C．1×103倍

D．1×104倍參考答案：

答案：B

2.如圖所示，質(zhì)量為m的物體放在質(zhì)量為M、傾角為θ的斜面體上，斜面體置于粗糙的水平地面上，用平行于斜面的力F拉物體m使其沿斜面向下勻速運(yùn)動(dòng)，M始終靜止，則下列說法正確的是A．M相對(duì)地面有向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)B．地面對(duì)M的支持力為(M+m)gC．地面對(duì)M的摩擦力大小為FcosθD．物體m對(duì)M的作用力的大小為mg參考答案：AC由題意可知，物體在拉力作用下沿斜面體向下勻速運(yùn)動(dòng)，類似于新物理模型：放在粗糙水平面的物體，受到一向下的推力處于靜止?fàn)顟B(tài)．如下圖甲所示

甲

乙對(duì)其受力分析可得：A：斜面體受到水平向右的摩擦力，因此它有相對(duì)地面向左運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)

，故A正確

B：地面對(duì)斜面體的支持力等于（M+m）g+Fsinθ，故B不正確

C：斜面體受到的摩擦力等于Fcosθ

，故C正確

D：物體受到的拉力F、支持力和摩擦力的合力等于其重力

，故D不正確

故選AC.3.已知地球兩極的重力加速度大小為g0，赤道上的重力加速度大小為g．若將地球視為質(zhì)量均勻分布、半徑為R的球體，地球同步衛(wèi)星的軌道半徑為（）A．R B．RC．R D．R參考答案：A【考點(diǎn)】同步衛(wèi)星．【分析】地球同步衛(wèi)星公轉(zhuǎn)周期等于地球自轉(zhuǎn)的周期，根據(jù)萬有引力提供向心力及在地球兩極表面萬有引力等于重力，列式即可解題．【解答】解：設(shè)地球質(zhì)量為M，地球赤道上物體的質(zhì)量為m，地球同步衛(wèi)星的軌道半徑為h，地球的自轉(zhuǎn)周期為T，則地球兩極的物體受到引力等于其重力，即為：G=mg0；而赤道上物體受到引力與支持力差值提供向心力，即為：G﹣mg=m同步衛(wèi)星所受萬有引力等于向心力：=mr，故地球同步衛(wèi)星軌道半徑為r=R，故A正確，BCD錯(cuò)誤；故選：A．4.風(fēng)速儀的簡易裝置如圖（甲）所示，風(fēng)杯在風(fēng)力作用下帶動(dòng)與其固定在一起的永磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈中的感應(yīng)電流隨風(fēng)速的變化而變化。風(fēng)速為v1時(shí)，測(cè)得線圈中的感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖（乙）所示；若風(fēng)速變?yōu)関2，且v2<v1則感應(yīng)電流的峰值Im和周期T的變化情況是

A．Im變小，T變小

B．Im變小，T變大C．Im變大，T變小

D．Im變大，T變大參考答案：B5.（單選）某同學(xué)在體育場(chǎng)上擲出鉛球，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示．已知圖中B點(diǎn)為鉛球運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn)，則下列說法正確的是（） A． D點(diǎn)的動(dòng)量一定比C點(diǎn)的動(dòng)量大 B． D點(diǎn)的加速度一定比C點(diǎn)加速度大 C． 從B點(diǎn)到D點(diǎn)，加速度與速度始終垂直 D． 從B點(diǎn)到D點(diǎn)，重力的沖量等于D點(diǎn)的動(dòng)量參考答案：解：A、從C到D過程，重力做正功，鉛球的速度增大，動(dòng)量增大，D的動(dòng)量大于C點(diǎn)的動(dòng)量，故A正確；B、鉛球的加速度等于重力加速度，加速度保持不變，故B錯(cuò)誤；C、鉛球做拋體運(yùn)動(dòng)，加速度方向豎直向下，速度方向沿運(yùn)動(dòng)軌跡的切線方向，從B點(diǎn)到D點(diǎn)，加速度與速度不是始終垂直，故C錯(cuò)誤；D、從B點(diǎn)到D點(diǎn)，重力的沖量等于鉛球動(dòng)量的變化量，并不等于D點(diǎn)的動(dòng)量，故D錯(cuò)誤；故選：A．點(diǎn)評(píng)： 拋體運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)與豎直方向的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，拋體運(yùn)動(dòng)機(jī)械能守恒．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.將一質(zhì)量為0.2kg的小球在空中靜止釋放，其離地高度與時(shí)間的關(guān)系，式中以m為單位，以s為單位。則小球0.4末下落高度為

m，空氣阻力大小為___

N。（g取10m/s2[LU24]

）參考答案：7.如圖所示，直導(dǎo)線ab與固定的電阻器R連成閉合電路，ab長0.40m，在磁感強(qiáng)度是0.60T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以5.0m/s的速度向右做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向跟ab導(dǎo)線垂直．這時(shí)直導(dǎo)線ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小是_______V，直導(dǎo)線ab中感應(yīng)電流的方向是_________（填“a→b”或“b→a”）；若電阻R=5Ω，導(dǎo)線ab電阻r=1Ω，則ab兩端的電勢(shì)差大小為_______V。參考答案：1.2V

b→a

1.0Vab導(dǎo)線切割磁感線，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv=1.2V，由右手定則知ab中電流方向是“b→a”；ab兩端的電勢(shì)差=1.0V8.某同學(xué)利用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，探究物塊在水平桌面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。物塊在重物的牽引下開始運(yùn)動(dòng)，重物落地后，物塊再運(yùn)動(dòng)一段距離停在桌面上（尚未到達(dá)滑輪處）。從紙帶上便于測(cè)量的點(diǎn)開始，每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz。

①通過分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)

和

之間某時(shí)刻開始減速。②計(jì)數(shù)點(diǎn)5對(duì)應(yīng)的速度大小為

m/s，計(jì)數(shù)點(diǎn)6對(duì)應(yīng)的速度大小為

m/s。③物塊減速運(yùn)動(dòng)過程中加速度的大小為a=

m/s2，若用a/g來計(jì)算物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)（g為重力加速度），則計(jì)算結(jié)果比動(dòng)摩擦因數(shù)的真實(shí)值

（填“偏大”或“偏小”）。（所有結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。參考答案：9.如圖所示為“風(fēng)光互補(bǔ)路燈”系統(tǒng)，它在有陽光時(shí)通過太陽能電池板發(fā)電，有風(fēng)時(shí)通過風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電，二者皆有時(shí)將同時(shí)發(fā)電，并將電能輸至蓄電池儲(chǔ)存起來，供路燈照明使用。為了能使蓄電池的使用壽命更為長久，一般充電至90％左右即停止，放電余留20％左右即停止電能輸出。下表為某型號(hào)風(fēng)光互補(bǔ)路燈系統(tǒng)配置方案：風(fēng)力發(fā)電機(jī)太陽能電池組件其他元件最小啟動(dòng)風(fēng)速1.0m/s太陽能電池36W蓄電池500Ah-12V最小充電風(fēng)速2.0m/s最大限制風(fēng)速12.0m/s太陽能轉(zhuǎn)化效率15%大功率LED路燈80W-12V最大輸出功率400W如果當(dāng)?shù)卮怪庇谔柟獾钠矫娴玫降奶栞椛渥畲髲?qiáng)度約為240W/m2，要想使太陽能電池的最大輸出功率達(dá)到36W，太陽能電池板的面積至少要______________m2。

當(dāng)風(fēng)速為6m/s時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率將變?yōu)?0W，在這種情況下，將蓄電池的電能由20%充至90%所需時(shí)間為______________h；參考答案：1，84

10.利用圖示裝置可以做力學(xué)中的許多實(shí)驗(yàn)．

（1）以下說法正確的是

▲

．

A．利用此裝置“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”時(shí)，必須設(shè)法消除小車和木板間的摩擦阻力的影響B(tài)．利用此裝置探究“小車的加速度與質(zhì)量的關(guān)系”并用圖象法處理數(shù)據(jù)時(shí)，如果畫出的a-M關(guān)系圖象不是直線，就可確定加速度與質(zhì)量成反比

C．利用此裝置探究“功與速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)將木板帶打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端適當(dāng)墊高，這樣做的目的是利用小車重力沿斜面分力補(bǔ)償小車運(yùn)動(dòng)中所受阻力的影響

（2）小華在利用此裝置“探究加速度a與力F的關(guān)系”時(shí)，因?yàn)椴粩嘣黾铀鶔煦^碼的個(gè)數(shù)，導(dǎo)致鈞碼的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小車的質(zhì)量，則小車加速度a的值隨鈞碼個(gè)數(shù)的增加將趨近于

▲

的值.

參考答案：（1）C（3分）

（2）重力加速度11.為“驗(yàn)證牛頓第二定律”，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：A．實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，一端系在滑塊上的輕質(zhì)細(xì)繩通過轉(zhuǎn)軸光滑的輕質(zhì)滑輪，另一端掛一質(zhì)量為m＝0.5kg的鉤碼，用墊塊將長木板的有定滑輪的一端墊起．調(diào)整長木板的傾角，直至輕推滑塊后，滑塊沿長木板向下做勻速直線運(yùn)動(dòng)；B．保持長木板的傾角不變，取下細(xì)繩和鉤碼，接好紙帶，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，然后讓滑塊沿長木板滑下，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶如圖乙所示．請(qǐng)回答下列問題：(1)圖乙中紙帶的哪端與滑塊相連_______________________________________________________________________．(2)圖乙中相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)打點(diǎn)未畫出，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接頻率為50Hz的交流電源，根據(jù)圖乙求出滑塊的加速度a＝________m/s2.(3)不計(jì)紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的阻力，滑塊的質(zhì)量M＝________kg.(g取9.8m/s2)參考答案：(1)取下細(xì)繩和鉤碼后，滑塊加速下滑，隨著速度的增加點(diǎn)間距離逐漸加大，故紙帶的右端與滑塊相連．(2)由Δx＝aT2，得a＝＝m/s2＝1.65m/s2.(3)勻速下滑時(shí)滑塊所受合外力為零，撤去鉤碼滑塊所受合外力等于mg，由mg＝Ma得M＝2.97kg.12.如圖甲所示是一平面上晶體物質(zhì)微粒的排列情況，圖中三條等長線AB、AC、AD上物質(zhì)微粒的數(shù)目不同，由此得出晶體具有

▲

的性質(zhì)。如圖乙所示，液體表面層分子比較稀疏，分子間距離大于分子平衡距離r0，因此表面層分子間作用表現(xiàn)為

▲

。參考答案：各向異性

引力13.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（對(duì)象）受到的合外力，需要平衡桌面的摩擦力對(duì)小車運(yùn)動(dòng)的影響。他們將長木板的一端適當(dāng)墊高，在不掛砝碼盤的情況下，小車能夠自由地做_________

___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，甲同學(xué)研究：在保持小車的質(zhì)量不變的條件下，其加速度與其受到的牽引力的關(guān)系；乙同學(xué)研究：在保持受到的牽引力不變的條件下，小車的加速度與其質(zhì)量的關(guān)系。②甲同學(xué)通過對(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）

③乙同學(xué)通過給小車增加砝碼來改變小車的質(zhì)量M，得到小車的加速度a與質(zhì)量M的數(shù)據(jù)，畫出a與1/M圖線后，發(fā)現(xiàn)：當(dāng)1/M較大時(shí)，圖線發(fā)生彎曲。于是，該同學(xué)后來又對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了進(jìn)一步地修正，避免了圖線的末端發(fā)生彎曲的現(xiàn)象。那么，該同學(xué)的修正方案可能是(

)A．改畫a與的關(guān)系圖線B．改畫a與的關(guān)系圖線C．改畫a與的關(guān)系圖線D．改畫a與的關(guān)系圖線參考答案：勻速直線

遠(yuǎn)小于

0.340

A

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（10分）在2008年9月27日“神舟七號(hào)”宇航員翟志剛順利完成出艙活動(dòng)，他的第一次太空行走標(biāo)志著中國航天事業(yè)全新的時(shí)代即將到來?！吧裰燮咛?hào)”圍繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)所需的向心力是由

提供，宇航員翟志剛出艙任務(wù)之一是取回外掛的實(shí)驗(yàn)樣品，假如不小心實(shí)驗(yàn)樣品脫手（相對(duì)速度近似為零），則它 （填“會(huì)”或“不會(huì)”）做自由落體運(yùn)動(dòng)。設(shè)地球半徑為R、質(zhì)量為M，“神舟七號(hào)”距地面高度為h，引力常數(shù)為G，試求“神舟七號(hào)”此時(shí)的速度大小。參考答案：

答案：地球引力（重力、萬有引力）；不會(huì)。（每空2分）

以“神舟七號(hào)”為研究對(duì)象，由牛頓第二定律得：

（2分）

由勻速圓周運(yùn)動(dòng)可知：

（2分）

解得線速度

（2分）15.（簡答）光滑的長軌道形狀如圖所示，下部為半圓形，半徑為R，固定在豎直平面內(nèi)．質(zhì)量分別為m、2m的兩小環(huán)A、B用長為R的輕桿連接在一起，套在軌道上，A環(huán)距軌道底部高為2R．現(xiàn)將A、B兩環(huán)從圖示位置靜止釋放．重力加速度為g．求：（1）A環(huán)到達(dá)軌道底部時(shí)，兩環(huán)速度大?。唬?）運(yùn)動(dòng)過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度；（3）若僅將輕桿長度增大為2R，其他條件不變，求運(yùn)動(dòng)過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度．參考答案：（1）A環(huán)到達(dá)軌道底部時(shí)，兩環(huán)速度大小為；（2）運(yùn)動(dòng)過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長度增大為2R，其他條件不變，運(yùn)動(dòng)過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R．解：（1）A、B都進(jìn)入圓軌道后，兩環(huán)具有相同角速度，則兩環(huán)速度大小一定相等，對(duì)系統(tǒng)，由機(jī)械能守恒定律得：mg?2R+2mg?R=（m+2m）v2，解得：v=；（2）運(yùn)動(dòng)過程中A環(huán)距軌道最低點(diǎn)的最大高度為h1，如圖所示，整體機(jī)械能守恒：mg?2R+2mg?3R=2mg（h﹣R）+mgh，解得：h=R；（3）若將桿長換成2R，A環(huán)離開底部的最大高度為h2．如圖所示．整體機(jī)械能守恒：mg?2R+2mg（2R+2R）=mgh′+2mg（h′+2R），解得：h′=R；答：（1）A環(huán)到達(dá)軌道底部時(shí)，兩環(huán)速度大小為；（2）運(yùn)動(dòng)過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長度增大為2R，其他條件不變，運(yùn)動(dòng)過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.氣缸長為L＝1m(氣缸厚度可忽略不計(jì))，固定在水平面上，氣缸中有橫截面積為S＝100cm2的光滑活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，已知當(dāng)溫度為t＝27℃、大氣壓強(qiáng)為p0＝1×105Pa時(shí)，氣柱長為L0＝0.4m．現(xiàn)用水平拉力向右緩慢拉動(dòng)活塞，求：①若拉動(dòng)活塞過程中溫度保持為27℃，活塞到達(dá)缸口時(shí)缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)；②若活塞到達(dá)缸口時(shí)拉力大小為500N，求此時(shí)缸內(nèi)氣體溫度為多少攝氏度．參考答案：①活塞剛到缸口時(shí)，L2＝1mp1SL0＝p2SL2(2分)得p2＝0.4×105Pa(1分)17.如圖所示，將某正粒子放射源置于原點(diǎn)O，其向各方向射出的粒子速度大小均為v0、質(zhì)量均為m、電荷量均為q．在0≤y≤d的一、二象限范圍內(nèi)分布著一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向與y軸正向相同，在d＜y≤2d的一、二象限范圍內(nèi)分布著一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于xoy平面向里．粒子離開電場(chǎng)上邊緣y=d時(shí)，能夠到達(dá)的最右側(cè)的位置為（1.5d，d）．最終恰沒有粒子從y=2d的邊界離開磁場(chǎng)．已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，不計(jì)粒子重力以及粒子間的相互作用，求：（1）電場(chǎng)強(qiáng)度E；（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B；（3）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間．參考答案：解：（1）沿x軸正方向發(fā)射的粒子有：x=1.5d，y=d，由類平拋運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律得：x=v0t，，而，聯(lián)立可得：（2）沿x軸正方向發(fā)射的粒子射入磁場(chǎng)時(shí)有：1.5d=v0t，，聯(lián)立可得：，，方向與水平成53°，斜向右上方，據(jù)題意知該粒子軌跡恰與上邊緣相切，則其余粒子均達(dá)不到y(tǒng)=2d邊界，由幾何關(guān)系可知：，根據(jù)牛頓第二定律得：解得：聯(lián)立可得：（3）粒子運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間對(duì)應(yīng)最大的圓心角，經(jīng)過（1.5d，d）恰與上邊界相切的粒子軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角最大，由幾何關(guān)系可知圓心角為：θ=254°，粒子運(yùn)動(dòng)周期為：，則時(shí)間為：．答：（1）電場(chǎng)強(qiáng)度E為；（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B為；（3）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間為．【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．【分析】（1）沿x軸正方向發(fā)射的粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)基本公式列式求解E；（2）粒子沿x軸正方向射出的粒子進(jìn)入磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)的角度最大，若該粒子進(jìn)入磁場(chǎng)不能打在ab板上，則所有粒子均不能打在ab板上．根據(jù)帶電粒子在電場(chǎng)中類平拋運(yùn)動(dòng)，求出進(jìn)入磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)角度，結(jié)合幾何關(guān)系得出軌道半徑，從而得出磁感應(yīng)強(qiáng)度的大??；（3）粒子運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間對(duì)應(yīng)最大的圓心角，經(jīng)過（1.5d，d）恰與上邊界相切的粒子軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角最大，根據(jù)幾何關(guān)系結(jié)合周期公式求解．18.如圖所示，兩根不計(jì)電阻的金屬導(dǎo)線MN與PQ放在水平面內(nèi)，MN是直導(dǎo)線，PQ的PQ1段是直導(dǎo)線，Q1Q2段是弧形導(dǎo)線，Q2Q3段是直導(dǎo)線，MN、PQ1、Q2Q3相互平行。M、P間接入一個(gè)阻值R=0.25Ω的電阻