河北省保定市肖村鄉(xiāng)中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

河北省保定市肖村鄉(xiāng)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符合題意1.（多選）下列說法中正確的是________。

A．同一溫度下，氣體分子速率呈現(xiàn)出“中間多，兩頭少”的分布規(guī)律B．單晶體和多晶體都有規(guī)則的幾何外形

C．布朗運動反映了固體小顆粒內(nèi)分子的無規(guī)則運動

D．物體熔化時吸熱，分子平均動能不一定增加

E．完全失重狀態(tài)下的氣體壓強(qiáng)一定不為零參考答案：ADE2.如圖，O是地球球心，下列說法正確的是A．同步衛(wèi)星軌道只能與軌道a共面B．同步衛(wèi)星軌道只能與軌道d共面C．衛(wèi)星可能的軌道為c、dD．衛(wèi)星可能的軌道為a、b參考答案：AC3.質(zhì)量為m的汽車，啟動后沿平直路面行駛，如果發(fā)動機(jī)的功率恒為P，且行駛過程中受到的摩擦阻力大小一定，汽車速度能夠達(dá)到的最大值為v，那么當(dāng)汽車的車速為v／3時，汽車的瞬時加速度的大小為A．

B．C．

D．參考答案：B當(dāng)汽車勻速行駛時，有f=F=．根據(jù)P=F′，得F′=，由牛頓第二定律得a==．故B正確，A、C、D錯誤。4.圖中的平行直線是勻強(qiáng)電場的電場線（電場方向未畫出），曲線是電子（重力不計）在該電場中的運動軌跡，a、b是軌跡上的兩點，則下列說法正確的是A．a(chǎn)點的電勢高于b點的電勢B．電子在a點的電勢能大于在b點的電勢能C．電子在a點的動能大于在b點的動能D．電子在a點的加速度大于在b點的加速度參考答案：

答案：AC5.一個豎直上拋的物體（g取10m/s2），上升過程中的平均速度是10m/s，它能達(dá)到的最大高度是A．5m B．10m

C．15m

D．20m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.自行車的設(shè)計蘊(yùn)含了許多物理知識，利用所學(xué)知識完成下表自行車的設(shè)計目的（從物理知識角度）車架用鋁合金、鈦合金代替鋼架減輕車重車胎變寬

自行車后輪外胎上的花紋

參考答案：減小壓強(qiáng)（提高穩(wěn)定性）；增大摩擦（防止打滑；排水）解析：車胎變寬能夠增大輪胎與地面的接觸面積，提高穩(wěn)定性，減小壓強(qiáng)，有利于行車安全；自行車后輪外胎上的花紋，增大摩擦，防止打滑。7.某同學(xué)“探究小車的速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗裝置如圖甲所示。小車放在斜面上，車前端拴有不可伸長的細(xì)線，跨過固定在斜面邊緣的小滑輪與重物相連，小車后面與穿過打點計時器的紙帶相連。開始時，小車停在靠近打點計時器的位置，重物到地面的距離小于小車到滑輪的距離。啟動打點計時器，釋放重物，小車在重物牽引下，由靜止開始沿斜面向上運動；重物落地后，小車會繼續(xù)向上運動一段距離。打點計時器使用的交流電頻率為50Hz。某次實驗打出的紙帶如圖乙所示，圖中a、b、c是紙帶上的三段，紙帶運動方向如圖中箭頭所示。（1）根據(jù)所提供的紙帶和數(shù)據(jù)，計算打c段紙帶時小車的加速度大小為_______m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。（2）判斷小車運動的最大速度可能出現(xiàn)在b段紙帶中的__________兩點之間。參考答案：(1)5.0(2)D4、D5：（1）根據(jù)勻變速直線運動的推論得：a==5.0m/s2．

（2）從紙帶b上可發(fā)現(xiàn)：相鄰的點距離先增大后減小，由于打點計時器打點的時間間隔是相等的，所以b段紙帶先加速后減速，所以最大速度可能出現(xiàn)在b段紙帶中長度為2.98cm的一段.8.氦4核的產(chǎn)生可以有多種方式，其中一種是由氦3核與氘核結(jié)合而成，其核反應(yīng)方程式是_________；若質(zhì)子、氘核與氦3核的質(zhì)量分別為m1、m2和m3，該核反應(yīng)產(chǎn)生核能為E，且以射線的形式釋放，真空中光速用c表示，普朗克常量為h，則氦4核的質(zhì)量m4=________，射線的頻率為________。參考答案：

9.如圖所示，兩木塊A和B疊放在光滑水平面上，質(zhì)量分別為m和M，A與B之間的最大靜摩擦力為f，B與勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧連接構(gòu)成彈簧振子。為使A和B在振動過程中不發(fā)生相對滑動，則它們的振幅不能大于

，它們的最大加速度不能大于

參考答案：

略10.一個實驗小組在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實驗中，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

11.（選修3－3（含2－2）模塊）（5分）分子間同時存在引力和斥力，且都隨分子間距離的增大而

。分子勢能的變化情況由分子力做功情況決定，與分子間的距離有關(guān)?，F(xiàn)有兩分子相距為r，已知r0為兩分子引力和斥力相等時的距離，當(dāng)r>r0時，分子力表現(xiàn)為

，當(dāng)增大分子間的距離，分子勢能

，當(dāng)r<r0時，分子力表現(xiàn)為

，當(dāng)減小分子間的距離，分子勢能

。參考答案：答案：減小引力增大斥力增大12.某學(xué)校物理興趣小組，利用光控實驗板“探究自由落體的下落高度與速度之間的關(guān)系”，如圖甲所示。將數(shù)據(jù)記錄在Excel工作薄中，利用Excel處理數(shù)據(jù)，如圖乙所示，小組進(jìn)行探究，得出結(jié)論。在數(shù)據(jù)分析過程中，小組先得出了vB—h圖像，繼而又得出vB2—h圖像，如圖丙、丁所示：請根據(jù)圖象回答下列問題：①小組同學(xué)在得出vB—h圖像后，為什么還要作出vB2－h(huán)圖像？

．②若小球下落過程機(jī)械能守恒，根據(jù)實驗操作及數(shù)據(jù)處理，求得丁圖圖像的斜率為k，則重力加速度g=

．參考答案：：①先作出的vB-h圖像，不是一條直線，根據(jù)形狀無法判斷vB、h關(guān)系，進(jìn)而考慮vB2-h圖像，從而找出vB2、h之間的線性關(guān)系．

②（2分）k/2．解析：若小球下落過程機(jī)械能守恒，則有mgh=mvB2，即vB2=2gh。vB2-h圖像的斜率k=2g，重力加速度g=k/2．13.某同學(xué)在描繪平拋運動軌跡時，得到的部分軌跡曲線如圖所示。在曲線上取A、B、C三個點，測量得到A、B、C三點間豎直距離=10.20cm，=20.20cm，A、B、C三點間水平距離=12.40cm，g取10m／s2，則物體平拋運動的初速度大小為______m／s，軌跡上B點的瞬時速度大小為________m/s。（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）參考答案：1.24m/s

1.96m/s據(jù)題意，由于物體做平拋運動，則有h2-h1=gt2，可以求出物體在AB、BC段的運動時間為t=0.1s，則物體做平拋運動的初速度為v0=x/t=1.24m/s；軌跡上B點的速度為vB=，vx=1.24m/s，vy=(h1+h2)/2t=1.52m/s，則B點的速度為：vB=1.96m/s。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m=1kg的小物塊靜止放置在固定水平臺的最左端，質(zhì)量2kg的小車左端緊靠平臺靜置在光滑水平地面上，平臺、小車的長度均為0.6m?，F(xiàn)對小物塊施加一水平向右的恒力F，使小物塊開始運動，當(dāng)小物塊到達(dá)平臺最右端時撤去恒力F，小物塊剛好能夠到達(dá)小車的右端。小物塊大小不計，與平臺間、小車間的動摩擦因數(shù)均為0.5,重力加速度g取10m/s2，水平面足夠長，求:(1)小物塊離開平臺時速度的大小；(2)水平恒力F對小物塊沖量的大小。參考答案：（1）v0=3m/s；（2）【詳解】（1）設(shè)撤去水平外力時小車的速度大小為v0，小物塊和小車的共同速度大小為v1。從撤去恒力到小物塊到達(dá)小車右端過程，對小物塊和小車系統(tǒng)：動量守恒：能量守恒：聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)得：v0=3m/s（2）設(shè)水平外力對小物塊的沖量大小為I，小物塊在平臺上運動的時間為t。小物塊在平臺上運動過程，對小物塊：動量定理：運動學(xué)規(guī)律：聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)得：15.（4分）一束單色光由左側(cè)時的清水的薄壁圓柱比，圖為過軸線的截面圖，調(diào)整入射角α，光線拾好在不和空氣的界面上發(fā)生全反射，已知水的折射角為，α的值。

參考答案：解析：當(dāng)光線在水面發(fā)生全放射時有，當(dāng)光線從左側(cè)射入時，由折射定律有，聯(lián)立這兩式代入數(shù)據(jù)可得。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，光滑絕緣水平桌面上固定一絕緣擋板P，質(zhì)量分別為和的小物塊A和B（可視為質(zhì)點）分別帶有和的電荷量，兩物塊由絕緣的輕彈簧相連，一不可伸長的輕繩跨過定滑輪，一端與物塊B連接，另一端連接輕質(zhì)小鉤．整個裝置處于正交的場強(qiáng)大小為E、方向水平向左的勻強(qiáng)電場和磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向水平向里的勻強(qiáng)磁場中。物塊A，B開始時均靜止，已知彈簧的勁度系數(shù)為K，不計一切摩擦及AB間的庫侖力，物塊A、B所帶的電荷量不變，B不會碰到滑輪，物塊A、B均不離開水平桌面．若在小鉤上掛一質(zhì)量為M的物塊C并由靜止釋放，可使物塊A對擋板P的壓力為零，但不會離開P，則（1）求物塊C下落的最大距離；（2）求小物塊C下落到最低點的過程中，小物塊B的電勢能的變化量、彈簧的彈性勢能變化量；（3）若C的質(zhì)量改為2M，求小物塊A剛離開擋板P時小物塊B的速度大小以及此時小物塊B對水平桌面的壓力．參考答案：本題主要考察彈簧、物體作運動的臨界點、能量守恒定律及受力平衡等知識點。屬中檔題型。（1）開始時彈簧的形變量為，對物體B由平衡條件可得：．……（2分）設(shè)A剛離開擋板時，彈簧的形變量為，對物塊B由平衡條件可得：．（2分）故C下降的最大距離為：．……………（1分）（2）物塊C由靜止釋放下落至最低點的過程中，B的電勢能增加量為：．……………………（3分）由能量守恒定律可知：物塊由靜止釋放至下落至最低點的過程中，C的重力勢能減小量等于B的電勢能的增量和彈簧彈性勢能的增量即：．…………………（3分）解得：．…………（1分）（3）當(dāng)C的質(zhì)量為2M時，設(shè)A剛離開擋板時B的速度為V，由能量守恒定律可知：．…………（3分）解得A剛離開P時B的速度為：．…………（1分）因為物塊AB均不離開水平桌面，所以對物塊B豎直方向受力平衡：．……………………（3分）解得：．……（1分）17.（20分）如圖所示，一輕彈簧豎直放置在地面上，輕彈簧下端與地面固定，上端連接一質(zhì)量為M的水平鋼板，處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m的小球從距鋼板h=5m的高處自由下落并與鋼板發(fā)生碰撞，碰撞時間極短且無機(jī)械能損失，已知M=3m，不計空氣阻力，g=10m/s2。（1）求小球與鋼板第一次碰撞后瞬間，小球的速度v1和鋼板的速度v2；（2）如果鋼板做簡諧運動的周期為2.0s，以小球自由下落的瞬間為計時起點，以向下方向為正方向，在圖中畫出小球的速度v隨時間t變化的v–t圖線（不要求寫出計算過程）參考答案：（1）

設(shè)小球剛落到鋼板時速度為v0，則小球下落過程中，機(jī)械能守恒，有：

碰撞過程中，動量守恒，有：mv0=mv1+Mv2，碰撞過程中，無機(jī)械能損失

由以上三式，可得

（另一組解已舍去）。

即小球與鋼板第一次碰撞后，小球的速度v1為5m/s，方向向上；鋼板的速度v2為5m/s，方向向下。

（2）如圖所示（小球與鋼板第二次碰撞后，小球的速度為10m/s，方向向上；鋼板的速度為零）18.如圖9甲所示，偏轉(zhuǎn)電場的兩個平行極板水平放置，板長L=0.08m，板間距足夠大，兩板的右側(cè)有水平寬度l=0.06m、豎直寬度足夠大的有界勻強(qiáng)磁場。一個比荷為的帶負(fù)電粒子以速度v0=8×105m/s從兩板中間沿與板平行的方向射人偏轉(zhuǎn)電場，若從該粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場時開始計時，板間場強(qiáng)恰好按圖9乙所示的規(guī)律變化，粒子離開偏轉(zhuǎn)電場后進(jìn)入勻強(qiáng)磁場并最終垂直磁場右邊界射出。不計粒子重力，求：（1）粒子在磁場中運動的速率v；（2）粒子在磁場中運動的軌道半徑R和磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B。參考答案：（1）根據(jù)題意，電子在偏轉(zhuǎn)電場中的運動時間：

……①對比乙圖可知，電子在極板間運動的時間是偏轉(zhuǎn)電場的一個周期。

……②在第一個t=5×l0—8s時間內(nèi)，電子在垂直于極板方向上做初速為0的勻加速直線運動，有：

……③

……④在第二個t=5×l0—8s時間內(nèi)，電子做勻速直線運動，帶電粒子進(jìn)入磁場時的速度為：

……⑤聯(lián)解①③④⑤得：

……⑥（2）作出電子在磁場中的軌跡如圖所示；

………………⑦設(shè)帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑為R，由幾何關(guān)系有：

……⑧粒子在磁場中做勻速