湖北省荆州市博爱中学高三物理下学期期末试题含解析

湖北省荆州市博爱中学高三物理下学期期末试题含解析 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. （2015?长沙模拟）如图所示，质量分别为m、2m的物体A、B由轻质弹簧相连后放置在一箱子C内，箱子质量为m，整体悬挂处于静止状态．当剪断细绳的瞬间，以下说法正确的是（重力加速度为g）（　　） A． 物体A的加速度等于g B． 物体B的加速度大于g C． 物体C的加速度等于g D． 物体B和C之间的弹力为零 参考答案： B 牛顿第二定律 解：A、物体A受重力和支持力，在细绳剪断瞬间仍受力平衡，所以a=0，故A错误； BC、B、C物体相对静止，将B、C看作一个整体，受重力和弹簧的压力，弹簧的压力等于A物体的重力，故整体的加速度为：a==；故B正确，C错误． D、根据B项分析知B与C之间弹力为零． 故选：B 2. 如图所示，一质量为m的物体恰能在一个质量为M的斜面体上沿斜面匀速下滑。现用一与斜面成α角的推力推此物体（如图所示），使物体沿斜面加速下滑，则斜面受地面的摩擦力f和支持力N A．摩擦力为零              B．摩擦力方向水平向左 C．支持力N=(M+m)     D．支持力N>(M+m)g 参考答案： AD 3. 如图所示是甲和乙两物体同时同地沿同一方向做直线运动的v-t图象，则由图象可知（            ） A. 40s末乙在甲之前    B. 20s末乙物体运动方向发生改变         C. 60s内甲乙两物体相遇两次    D. 60s末乙物体回到出发点 参考答案： AC 在v-t图中图象与横坐标围成的面积大小与物体发生的位移大小相等，由图可知当t=20s和t=60s时，两图象与横坐标围成面积相等，说明发生的位移相等，由于两物体同时从同一地点沿同一方向做直线运动，因此两物体两次相遇的时刻是20s和60s，60s内甲乙两物体相遇两次；由运动的速度图象分析可知20s时刻乙从后面追上甲，而后乙做减速运动，40s末乙在甲之前，60s时刻甲从后面追上乙；60s末乙物体的速度减为0，但是乙物体一直沿直线运动，离出发点最远。只有AC正确。 4. 科学家设想，将来在月球上建立了工作站后可在月球上发射绕月球运行的卫星，若发射一颗月球卫星的圆轨道半径为R，运行周期为T,在知道引力常量G和月球半径r后，仅利用以上条件能够求出的是     A．月球上的第一宇宙速度     B．月球表面的重力加速度     C．卫星绕月球运行的速度     D．卫星和月球的质量之比 参考答案： ABC 5. 如图所示，长为L的通电直导体棒放在光滑水平绝缘轨道上，劲度系数为k的水平轻弹簧一端固定，加一端拴在棒的中点，且与棒垂直，整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中，弹簧伸长x，棒处于静止状态，则下列说法错误的是          A．导体棒中的电流方向从M流向N          B．导体棒中的电流大小为          C．若只将磁场方向缓慢顺时针转过一小角度，x变大          D．若只将磁场方向缓慢逆时针转过一小角度，x变小 参考答案： C 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 在“用打点计时器测速度”的实验中，某同学在打出的纸带上选取了A、B、C三个计数点，如图所示，A、B两点间的时间间隔为  ▲  s。现用刻度尺量得AB＝3.90cm，AC＝10.20cm，则纸带经过B、C两点间的平均速度大小为  ▲  m/s。 参考答案： 7. 某登山爱好者在攀登珠穆朗玛峰的过程中，发现他携带的手表表面玻璃发生了爆裂。这种手表是密封的，出厂时给出的参数为：27℃时表内气体压强为1×105Pa；在内外压强差超过6×104Pa时，手表表面玻璃可能爆裂。已知当时手表处的气温为－13℃，则手表表面玻璃爆裂时表内气体压强的大小为__________Pa；已知外界大气压强随高度变化而变化，高度每上升12m，大气压强降低133Pa。设海平面大气压为1×105Pa，则登山运动员此时的海拔高度约为_________m。    参考答案： 答案： 8.7×104，6613（数值在6550到6650范围内均可） 8. 如图，汽车在平直路面上匀速运动，用跨过光滑定滑轮的轻绳牵引轮船，汽车与滑轮间的绳保持水平。当牵引轮船的绳与水平方向成角时，轮船速度为v，绳的拉力对船做功的功率为P，此时绳对船的拉力为__________。若汽车还受到恒定阻力f，则汽车发动机的输出功率为__________。 参考答案： ； 【考点定位】 功率；速度的合成与分解 【名师点睛】 本题重点是掌握运动的合成与分解，功率的计算。重点理解：因为绳不可伸长，沿绳方向的速度大小相等。 9. 如图所示是自行车传动装置的示意图．假设踏脚板每2 s转一圈，要知道在这种情形下自行车前进的速度有多大，还需测量哪些量？________________________________        __________________________________________________________________________        请在图中用字母标注出来，并用这些量推导出自行车前进速度的表达式：___________． 参考答案： ．如图所示，测量R、r、R′．自行车的速度为： 10. 法国科学家拉普拉斯曾说过：“认识一位巨人的研究方法对于科学的进步并不比发现本身有更少的用处……”在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法，如观察、实验、建立模型、物理类比和物理假说等方法。其中物理假说，是根据一定的科学事实和科学理论对研究的问题提出假说性的看法或说明，例如麦克斯韦的电磁场理论、分子动理论等假说，请你再举出两个物理假说的例子__________；                。 参考答案： 光的光子说、日心说、物质波、分子电流、黑洞等均可 11. 已知地球和月球的质量分别为M和m，半径分别为R和r。在地球上和月球上周期相等的单摆摆长之比为________，摆长相等的单摆在地球上和月球上周期之比为________。 参考答案： 根据可知，所以;根据，解得,所以；。 12. （多选题）如图所示，平行板电容器AB两极板水平放置，现将其接在直流电源上，已知A板和电源正极相连．当开关接通时．一带电油滴悬浮于两板之间的P点，为使油滴能向上运动，则下列措施可行的 是（　　） 　 A． 将开关断开，将B板下移一段距离 　 B． 将开关断开，将AB板左右错开一段距离 　 C． 保持开关闭合，将AB板左右错开一段距离 　 D． 保持开关闭合，将A板下移一段距离   参考答案： BD 解：A、开关断开后，电容器所带电量不变，将B板下移一段距离时，根据推论可知，板间场强不变，油滴所受的电场力不变，仍处于静止状态；故A错误． B、将开关断开，将AB板左右错开一段距离，电容减小，而电量不变，由C=可知，电压U增大，由E=知，板间场强增大，油滴所受的电场力增大，油滴将向上运动．故B正确． C、保持开关闭合，将AB板左右错开一段距离时，板间电压不变，场强不变，油滴所受的电场力不变，仍处于静止状态；故C错误． D、保持开关闭合，将A板下移一段距离，板间距离减小，根据E=知，板间场强增大，油滴所受的电场力增大，油滴将向上运动．故D正确． 故选BD 13.        设地球绕太阳做匀速圆周运动，半径为R，速度为，则太阳的质量可用、R和引力常量G表示为__________。太阳围绕银河系中心的运动可视为匀速圆周运动，其运动速度约为地球公转速度的7倍，轨道半径约为地球公转轨道半径的2×109倍。为了粗略估算银河系中恒星的数目，可认为银河系中所有恒星的质量都集中在银河系中心，且银河系中恒星的平均质量约等于太阳质量，则银河系中恒星数目约为__________。 参考答案： 答案： ； 解析：地球绕太阳做圆周运动的向心力由太阳对地球的万有引力充当。 根据万有引力定律和牛顿第二定律有，整理得       太阳绕银河系运动也是由万有引力充当向心力。   同理可得。 三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. （8分）为确定爱因斯坦的质能方程的正确性，设计了如下实验：用动能为MeV的质子轰击静止的锂核Li，生成两个粒子，测得两个粒子的动能之和为MeV。写出该反应方程，并通过计算说明正确。（已知质子、粒子、锂核的质量分别取、、） 参考答案： 核反应方程为 核反应的质量亏损，由质能方程可得，质量亏损相当的能量MeV而系统增加的能量MeV，这些能量来自核反应中，在误差允许的范围内可认为相等，所以正确。 15. 如图所示，质量m = 1 kg的小物块静止放置在固定水平台的最左端，质量2 kg的小车左端紧靠平台静置在光滑水平地面上，平台、小车的长度均为0.6 m。现对小物块施加一水平向右的恒力F，使小物块开始运动，当小物块到达平台最右端时撤去恒力F，小物块刚好能够到达小车的右端。小物块大小不计，与平台间、小车间的动摩擦因数均为0.5,重力加速度g取10 m/s2，水平面足够长，求: (1)小物块离开平台时速度的大小； (2)水平恒力F对小物块冲量的大小。 参考答案： （1）v0=3 m/s；（2） 【详解】（1）设撤去水平外力时小车的速度大小为v0，小物块和小车的共同速度大小为v1。从撤去恒力到小物块到达小车右端过程，对小物块和小车系统： 动量守恒： 能量守恒： 联立以上两式并代入数据得：v0=3 m/s （2）设水平外力对小物块的冲量大小为I，小物块在平台上运动的时间为t。小物块在平台上运动过程，对小物块： 动量定理： 运动学规律： 联立以上两式并代入数据得： 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 在某介质中形成一列简谐波，t＝0时刻的波形如图中的实线所示。若波向右传播，零时刻刚好传到A点，且再经过0.6 s，P点也开始起振，求：①该列波的周期T为多少？②从t＝0时起到P点第一次达到波峰时止，O点对平衡位置的位移y0及其所经过的路程s0各为多少？ 参考答案： ①；②， 17. 如图所示，一只标有“8V  4W” 的灯泡L与一只滑动变阻器R串联，开关S闭合，滑动片P在b点时，电压表的示数为12V，灯泡正常发光，当滑动片P从b点滑到a点时，电路中电阻增大了6Ω， 求：（1）灯泡的电阻值及电源电压。 （2分） （2）滑动片P在a点时，灯泡的实际功率多大？（2分） （3）你在计算过程中用到了什么近似？（1分） 参考答案： （1） 12V    16欧   （2） 2.56W （3）用到了“灯泡电阻不随温度变化而变化”这个近似。 18. 如图所示，半径为R=0.2 m的光滑1/4圆弧AB在竖直平面内，圆弧B处的切线水平。B端高出水平地面h=0.8 m, O点在B点的正下方。将一质量为m=1.0 kg的滑块从A点由静止释放，落在水平面上的C点处，(g取10 m/s2)求： (1)滑块滑至B点时对圆弧的压力及OC的长度； (2)在B端接一长为L=1.0 m的木板MN,滑块从A端释放后正好运动到N端停止，求木板与滑块的动摩擦因数μ； (3)若将木板右端截去长为ΔL的一段，滑块从A端释放后将滑离木板落在水平面上P点处，要使落地点P距O点最远，ΔL应为多少？ 参考答案： (1)由机械能守恒定律可知：mgR＝v0==2 m/s 由向心力公式可知：FN-mg=可得：FN=3mg=30 N。 （3分） 由牛顿第三定律知：滑块滑至B点时对圆弧的压力为30 N,方向竖直向下。 根据平抛运动规律：t==0.4 s