湖南省益阳市北洲子镇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. （单选）将一个质量为1的物块置于倾角为37°的固定斜面上，物块在与斜面夹角为30°的拉力F作用下加速上升，已知物块与斜面间的动摩擦因数为0.2，F大小为10N，则物块上升的加速度约为：（37°=0.6，37°=0.8，30°=0.5，30°=0.866）（ ）
A. B. C. D.
参考答案：
C
2. 如图所示，匀强磁场边界水平，方向垂直纸面向里，两固定竖直光滑金属导轨电阻不计，完全相同的导体棒ab、cd水平置于磁场上方且相距一定距离．现同时由静止释放ab、cd，ab进入磁场时恰好做匀速运动，ab出磁场时，cd刚好进入磁场，已知导体棒与导轨接触良好。竖直导轨足够长，则cd在穿越磁场过程中
A．d端电势高于c端
B．匀速穿过磁场
C．运动时间小于ab在磁场中运动时间
D．克服安培力做的功等于ab穿越磁场过程中克服安培力做的功
参考答案：
AC
3. 用长为 l 的细线，一端固定在 O 点，另一端系一质量为 m 的小球，小球可在竖直平面内做圆周运动，如图所示．MD 为竖直方向上的直径，OB 为水平半径，A 点位于 M、B 之间的圆弧上，C 点位于 B、D 之间的圆弧上，开始时，小球处于圆周的最低点 M，现给小球某一初速度，下述说法正确的是
A．若小球通过 A 点的速度大于 ，则小球必能通过 D 点
B．若小球通过 B 点时 ，绳的拉力大于3mg，则小球必能通过 D 点
C．若小球通过 C 点的速度大于，则小球必能通过 D点
D．小球通过 D 点的速度可能会小于
参考答案：
AB
小球能通过 D 点的最小速度，由机械能守恒知此时小球通过M 点的速度等于 ，小球通过 B 点的速度等于，小球通过 B 点时绳的拉力等于3mg，由此推断可知A、B对，C选项不一定正确，小球通过 D 点的速度不可能小于，D错。
4. （单选）太阳系中的8大行星的轨道均可以近似看成圆轨道.下列4幅图是用来描述这些行星运动所遵从的某一规律的图像.图中坐标系的横轴是，纵轴是;这里T和R分别是行星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径，和分别是水星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径.下列4幅图中正确的是
参考答案：
解析：根据开普勒周期定律：周期平方与轨道半径三次方正比可知,
两式相除后取对数，得：，整理得：，选项B正确。
5. （多选）2007年10月24日，我国发射了第一颗探月卫星——“嫦娥一号” ，使“嫦娥奔月”这一古老的神话变成了现实．嫦娥一号发射后先绕地球做圆周运动，经多次变轨，最终进入距月面h=200公里的圆形工作轨道，开始进行科学探测活动．设月球半径为R，月球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G，则下列说法正确的（ ）
A由题目条件可知月球的平均密度为
B 在嫦娥一号的工作轨道处的重力加速度为
C嫦娥一号绕月球运行的周期为
D嫦娥一号在工作轨道上的绕行速度为
参考答案：
【知识点】万有引力定律及其应用．D5
【答案解析】AB 解析： CD、根据万有引力提供向心力，即：，解得；v=，T=2π嫦娥一号的轨道半径为r=R+h，结合黄金代换公式：GM=gR2，代入线速度和周期公式得：v=，T=2π，故CD错误；A、由黄金代换公式得中心天体的质量M=，月球的体积V=πR3，则月球的密度ρ=，故A正确；B、月球表面万有引力等于重力，则G=mg′，得：g′=()2g，故B正确；故选：AB
【思路点拨】根据万有引力提供向心力，推导出线速度和角速度及周期的公式，得出选项．本题关键根据卫星的万有引力等于向心力，以及星球表面重力等于万有引力列两个方程求解．
二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 用充电器为一手机锂电池充电，等效电路如图所示，充电器电源的输出电压为U，输出电流为I，手机电池的内阻为r，则电能转化为化学能的功率为________，充电器的充电效率为________．
参考答案：
7. （4分）为了转播火箭发射的实况，在发射场建立了发射台用于发射广播与电视信号，已知传播无线电广播所用的电磁波波长为500m，而传输电视信号所用的电磁波波长为0.566m，为了不让山区挡住信号的传播，使城市居民能收听和收看火箭发射的实况，必须通过建在山顶上的转发站转发___________（选填：无线电广播信号或电视信号）。这是因为：________________________________________________。
参考答案：
答案：电视信号 电视信号的波长短，沿直线传播，受山坡阻挡，不易衍射
8. 如图所示，某车沿水平方向高速行驶，车厢中央的光源发出一个闪光，
闪光照到了车厢的前、后壁，则地面上的观察者认为该闪光 ▲ （选
填“先到达前壁”、“先到达后壁”或“同时到达前后壁”），同时他观
察到车厢的长度比静止时变 ▲ （选填“长”或“短”）了。
参考答案：
先到达后壁 短（
9. 下表是按照密立根的方法进行实验时得到的某金属的UC和v的的几组数据。(UC是
遏制电压)
UC/V
0.541
0.637
0.714
0.809
0.878
v/l014Hz
5.644
5.888
6.098
6.303
6.501
请根据上表的数据在答题纸对应的坐标中作出UC-v图象；从图象中可知这种金属的截止频率为 ；已知e=1.6010-19C，用给出的数据结合图象算出普朗克常量为 。
参考答案：
10. 如图所示，质量分别为mA、mB的两物块A、B，叠放在一起，共同沿倾角为的斜面匀速下滑，斜面体放在水平地面上，且处于静止状态。则B与斜面间动摩擦因数为 ，A所受滑动摩擦力大小为 。
参考答案：
；
以整体为研究对象有：（mA+mB）gsinθ=（mA+mB）gμcosθ，即有gsinθ=μgcosθ，解得μ=；隔离出A来，A所受的静摩擦力与其重力沿斜面的分力大小相等，即f=mAgsinθ。
11. 水平面上质量为m的滑块A以速度v撞质量为m的静止滑块B，碰撞后A、B的速度方向相同，它们的总动量为___________；如果碰撞后滑块B获得的速度为v0，则碰撞后滑块A的速度为____________。
参考答案：
mv，v－ v0
12. 如图，三个电阻R1、R2、R3依次标有“12Ω，3W”、“8Ω，5W”、“6Ω，6W”，则允许接入电路的最大电压为 10.8 V，此时三个电阻消耗的总功率为 10.8 W．
参考答案：
考点：
电功、电功率；串联电路和并联电路．
专题：
恒定电流专题．
分析：
根据电路结构及已知条件：三个电阻允许消耗的最大功率分别为3W、15W、6W，分析保证电路安全的条件，然后求电路的最大功率．
解答：
解：由可求得R1的额定电压U1=6V，R2的额定电压U2=2V，R3的额定电压U3=6V，
R1与R2的并联阻值为R′=，则因R3大于其并联值，则当R3达到6V时，并联电压小于6V，
则以R3达到额定电压为安全值计算： 即 求得U1=4.8V
则接入电路的最大的电压为Um=U1+U3=10.8V 功率为：P=
故答案为：10.8，10.8
点评：
考查串联并联电路，明确安全的要求是每个电阻都不能超出额定电压．
13. 海尔-波普彗星轨道是长轴非常大的椭圆，近日点到太阳中心的距离为0.914天文单位（1天文单位等于地日间的平均距离），则其近日点速率的上限与地球公转（轨道可视为圆周）速率之比约为（保留2位有效数字） 。
参考答案：
1.5．（5分）
三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 用下面的方法测量重力加速度：如图所示，用一根轻绳将一小球悬挂在O点，小球可在竖直面内自由地左右摆动，P点是小球球心运动的最低点，“在正对P点垂直摆动平面，安装一个光电门，并与光电计时器连接。将小球从某一高度释放，通过P点时，计时器记录下小球通过光电门的时间为t，测出小球释放点到P点的竖直高度h和小球的直径d．
（1）用上面的字母写出计算重力加速度的表达式
（2）改变小球的释放高度，重复上面操作，用测量的相关数据作出如图所示的图像，图像的横坐标表示小球的释放高度h，纵坐标表示 ，计算出图线的斜率为k，则重力加速度是 。
（3）下面关于此实验误差的分析正确的是： （ ）
A．所用小球的直径越小误差越小
B．由于空气阻力的影响，使重力加速度的测量值偏小
C．通过多次测量取平均值的方法，可以减小由于空气阻力带来的误差
D．-用上面的图像法处理数据，可以减小测量的偶然误差
参考答案：
15. （8分）如图所示的实验装置可以探究加速度与物体质量、物体受力的关系．小车上固定、一个盒子，盒子内盛有沙子．沙桶的总质量(包括桶以及桶内沙子质量)记为m，小车的总质量(包括车、盒子及盒内沙子质量)记为M.验证在质量不变的情况下，加速度与合外力成正比：从盒子中取出一些沙子，装入沙桶中，称量并记录沙桶的总重力mg，将该力视为合外力F，对应的加速度a则从打下的纸带中计算得出．多次改变合外力F的大小，每次都会得到一个相应的加速度．本次实验中，桶内的沙子取自小车中，故系统的总质量不变．以合外力F为横轴，以加速度a为纵轴，画出a－F图象，图象是一条过原点的直线．
①a－F图象斜率的物理意义是 ．
②你认为把沙桶的总重力mg当作合外力F是否合理？
答： .(填“合理”或“不合理”)；
③本次实验中，是否应该满足M?m这样的条件？
答： (填“是”或“否”)；理由是 ．
参考答案：
① ②合理 ③否 因为实验的研究对象是整个系统，系统受到的合外力就等于mg
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. (15分)如图所示，声源S和观察者A都沿x轴正方向运动，相对于地面的速率分别为vs和vA。空气中声音传播的速率为vp，设vs
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