河北省秦皇岛市碣阳中学高三物理期末试题含解析

河北省秦皇岛市碣阳中学高三物理期末试题含解析 一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意 1. 如图所示，质量为m的质点静止地放在半径为R的半球体上，质点与半球体间的动摩擦因数为μ，质点与球心的连线与水平地面的夹角为θ，则下列说法正确的是（　　） A．地面对半球体的摩擦力方向水平向左 B．质点对半球体的压力大小为mgcosθ C．质点所受摩擦力大小为mgsinθ D．质点所受摩擦力大小为mgcosθ 参考答案： D 【考点】共点力平衡的条件及其应用；静摩擦力和最大静摩擦力；力的合成与分解的运用． 【分析】以整体为研究对象可得出地面对半球体的摩擦力；以质点为研究对象，对质点进行受力分析，由共点力的平衡可得出质点受到的摩擦力及支持力，由牛顿第三定律可得出半球体受到的压力． 【解答】解：A、以整体为研究对象，整体处于静止状态，而水平方向不受外力，故半球体不受地面的摩擦力；故A错误； B、对质点受力分析，质点受重力、支持力及摩擦力，三力作用下物体处于平衡状态，则合力为零，质点对球面的压力为mgsinθ，故B错误； C、摩擦力沿切线方向，在切线方向重力的分力与摩擦力相等，即f=mgcosθ，故C错误，D正确； 故选D． 2. （多选）如图所示为一质点作直线运动的速度-时间图像，下列说法中正确的是（  ） A．整个过程中，CD段和DE段的加速度数值最大 B．整个过程中，BC段和CD段的运动方向相反 C．整个过程中，C点所表示的状态离出发点最远    参考答案： AD 3. 一个原子核在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应，其裂变方程为U +n X + Sr + 2n，则下列叙述正确的是 A. X原子核中含有86个中子          B. X原子核中含有141个核子 C. 因为裂变时释放能量，根据E＝mc2，所以裂变后的总质量数增加 D. 因为裂变时释放能量，出现质量亏损，所以生成物的总质量数减少 参考答案： A 4. 某人用力推原来静止在水平面上的小车，小车便开始运动；停止用力后，小车会逐渐停下来，这个现象说明了    A．力是维持物体运动的原因  B．力是使物体产生速度的原因 C．力是使物体产生加速度的原因 D．力是改变物体惯性的原因 参考答案： C 5. 如图为“中国好歌声”娱乐节目所设计的“导师战车”，战车可以在倾斜直轨道上运动．当坐在战车中的导师按下按钮，战车就由静止开始沿长10米的斜面冲到学员面前，最终刚好停在斜面的末端，此过程约历时4秒．在战车的运动过程中，下列说法正确的是（　　） A．战车在运动过程中导师处于失重状态 B．战车在运动过程中所受外力始终不变 C．战车在倾斜导轨上做匀变速直线运动 D．根据题中信息可以估算导师运动的平均速度 参考答案： D 【考点】牛顿运动定律的综合应用． 【分析】由题可知，“导师战车”先加速后减速，结合车运动的特点分析车的超重与失重、车的受力以及平均速度． 【解答】解：A、由题可知，“导师战车”沿斜面的方向先加速后减速，加速的过程中有沿斜面向下的分加速度，车处于失重状态；当车减速时，车有向上的分加速度，车处于超重状态．故A错误； B、由题可知，“导师战车”沿斜面的方向先加速后减速，结合牛顿第二定律可知，车受到的合外力先沿斜面向下，后沿斜面向上．故B错误； C，“导师战车”沿斜面的方向先加速后减速．故C错误； D、车的位移是10m，时间是4s，所以可以求出平均速度： m/s．故D正确． 故选：D 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 镭核(Ra)经过一系列α衰变和β衰变，变成铅核(Pb) ，其中经过α衰变的次数是_____，镭核(Ra)衰变成铅核(Pb)的过程中损失了_______个中子． 参考答案： 5 16 7. 一个质量为70kg的人在电梯中用体重计称量，当电梯以4m/s2向下加速运动时，读数为         N，当电梯以4m/s2向下减速运动时，读数为         N。 参考答案： 420   980 8. 如图所示，质量为m的小球A以速率v0向右运动时跟静止的小球B发生碰撞，碰后A球以的速率反向弹回，而B球以的速率向右运动，则B的质量mB=_______；碰撞过程中，B对A做功为       。 参考答案： 4.5m      ；  3mv02/8  9.     （4分）某脉冲激光器的耗电功率为2×103瓦，每秒钟输出10个光脉冲，每个脉冲持续的时间为10－8秒，携带的能量为0.2焦耳，则每个脉冲的功率为 瓦，该激光器将电能转化为激光能量的效率为                  。 参考答案： 答案： 2×103，0.001 10. 如图所示，相距为d的两条水平虚线L1、L2之间有水平方向的匀强磁场，磁感应强度为B，正方形铜制线圈abcd边长为L（L＜d），质量为m，将线圈在磁场上方高h处静止释放，cd边刚离开磁场时速度与cd边刚进入磁场时速度相等，则线圈穿越磁场的过程中（从cd边刚进入磁场起一直到ab边离开磁场为止），感应电流所做的功为          ，线圈的最小速度为           ． 参考答案： 2mgd 11. （00年吉、苏、浙）（16分）如图所示，厚度为h，宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B的均匀磁场中，当电流通过导体板时，在导体板的上侧面A和下侧面A/之间会产生电热差，这种现象称为霍尔效应，实验表明，当磁场不太强时，电热差U、电流I和B的关系为：，式中的比例系数K称为霍尔系数。 霍尔效应可解释如下：外部磁场的洛仑兹力运动的电子聚集在导体板的一侧，在导体板的另一侧会出现多余的正电荷，从而形成横向电场，横向电场对电子施加与洛仓兹力方向相反的静电力，当静电力与洛仑兹力达到平衡时，导体板上下两侧之间就会形成稳定的电势差。 设电流I是由电子和定向流动形成的，电子的平均定向速度为v，电量为e回答下列问题： （1）达到稳定状态时，导体板上侧面A的电势_____下侧面A的电势（填高于、低于或等于） （2）电子所受的洛仑兹力的大小为______。 （3）当导体板上下两侧之间的电差为U时，电子所受静电力的大小为_____。 （4）由静电力和洛仑兹力平衡的条件，证明霍尔系数为其中h代表导体板单位体积中电子的个数。 参考答案： 答案：（1）低于；（2）；（3） （4）电子受到横向静电力与洛仑兹力的作用，两力平衡，有 得：U=hvB                                             通过导体的电流密度I=nev·d·h                           由    ，有 　　　　　　   得          12. 为测定木块与桌面之间的动摩擦因数,小亮设计了如图所示的装置进行实验. 实验中,当木块A 位于水平桌面上的O 点时,重物B 刚好接触地面. 将A 拉到P 点,待B 稳定后静止释放,A 最终滑到Q 点. 分别测量OP、OQ 的长度h 和s. 改变h,重复上述实验,分别记录几组实验数据. (1)实验开始时,发现A 释放后会撞到滑轮. 请提出两个解决方法. (2)请根据下表的实验数据作出s-h 关系的图象.     (3)实验测得A、B 的质量分别为m = 0. 40 kg、M =0. 50 kg. 根据s -h 图象可计算出A 块与桌面间的动摩擦因数= _________. (结果保留一位有效数字) (4)实验中,滑轮轴的摩擦会导致滋的测量结果  _________(选填“偏大冶或“偏小冶). 参考答案： 13. 2011年我国第一颗火星探测器“萤火一号”将与俄罗斯火卫一探测器“福布斯一格朗特”共同对距火星表面一定高度的电离层开展探测，“萤火一号”探测时运动的周期为T，且把“萤火一号”绕火星的运动近似看做匀速圆周运动；已知火星的半径为R，万有引力常量为G；假设宇航员登陆火星后，在火星表面某处以初速度v0竖直上抛一小球，经时间f落回原处。则：火星表面的重力加速度____________________，火星的密度_________________。 参考答案： 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 实际电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻的串联．测量实际电流表G1内阻r1的电路如图9所示．供选择的仪器如下：①待测电流表G1(0～5 mA，内阻约300 Ω)，②电流表G2(0～10 mA，内阻约100 Ω)，③定值电阻R1(300 Ω)，④定值电阻R2(10 Ω)，⑤滑动变阻器R3(0～1 000 Ω)，⑥滑动变阻器R4(0～20 Ω)，⑦干电池(1.5 V)，⑧开关S及导线若干． 图9 (1)定值电阻应选________，滑动变阻器应选________．(在空格内填写序号) (2)用连线连接实物图． (3)补全实验步骤： ①按电路图连接电路，________； ②闭合开关S，移动滑动触头至某一位置，记录G1、G2的读数I1、I2； ③________________________________________________________________________； 图10 ④以I2为纵坐标，I1为横坐标，作出相应图线，如图10所示． (4)根据I2I1图线的斜率k及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式________． 参考答案： (1)根据电路的原理图，定值电阻应适当大一些，滑动变阻器采用分压接法时，应选用阻值适当小一些的变阻器 (2)连线时要注意电表的正负接线柱不能接反 (3)略 (4)根据串、并联电路规律可知：I2＝I1＋＝I1，所以k＝，所以r1＝(k－1)R1. 答案　(1)③　⑥ (2)如图 (3)①将滑动触头移至最左端　③多次移动滑动触头，记录相应的G1、G2读数I1、I2 (4)r1＝(k－1)R1 15. 一滑块在桌面上做匀加速直线运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录滑块运动过程中在每次曝光时的位置，并将滑块的位置编号，得到的照片如图所示。由于底片保管不当，其中位置4处被污损。若已知摄影机连续两次曝光的时间间隔为Δt=1s，则利用该照片可求出：小球运动的加速度约为a=___________m/s2；位置4对应的速度为v=__________m/s；若位置2、位置3、位置5、位置6在刻度尺的位置分别用x2、x3、x5、x6来表示，则位置4在刻度尺的位置为x4=___________（用上述给定的字母表示）。 参考答案： （1）3.0×10－2(2.9×10－2～3.1×10－2均可)； 9.0×10－2；或等形式 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. （9分）假设飞机着陆后作匀减速直线运动，经10s速度减为一半，滑行了450m，则飞机着陆时的速度为多大？着陆后30s滑行的距离是多大？ 参考答案： 解析： 设飞机着陆时的速度为v0，减速10s速内， 滑行距离 解得v0=60m/s 飞机着陆后匀减速运动的加速度大小为m/s2 飞机停止运动所用时间为s 所以，着陆后30s滑行的距离是m 17. 某同学为了测定木块与斜面间的动摩擦因数，他用测速仪研究木块在斜面上的运动情况，装置如图甲所示。他使木块以初速度v0=4m/s的速度沿倾角的斜面上滑，紧接着下滑至出发点，并同时开始记录数据，结果电脑只绘出了木块从开始上滑至最高点的v-t图线如图乙所示。g取10m/s2。求： （1）（2分）上滑过程中的加速度的大小a1；        （2）（3分）木块与斜面间的动摩擦因数μ； （3）（5分）木块回到出发点时的速度大小v。 参考答案