山西省长治市武乡县中学高三物理上学期期末试卷含解析

1、山西省长治市武乡县中学高三物理上学期期末试卷含解析一、 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. 分子势能与分子力随分子间距离r变化情况如图甲所示。甲分子固定在坐标原点O，只在两分子间的作用力作用下，乙分子沿x轴方向运动，两分子间的分子势能EP与两分子间距离x的变化关系如图乙所示，设分子间在移动过程中所具有的总能量为0。则A乙分子在P点时加速度最大B乙分子在Q点时分子势能最小C乙分子在Q点时处于平衡状态D乙分子在P点时分子动能最大参考答案：D2. 如图所示，在水平天花板的A点处固定一根轻杆a，杆与天花板保持垂直。杆的下端有一个轻滑轮O。另一根细线上端固定在该天

2、花板的B点处，细线跨过滑轮O，下端系一个重量为G的物体。BO段细线与天花板的夹角为=30o。系统保持静止，不计一切摩擦。下列说法中正确的是 A细线BO对天花板的拉力大小是Ba杆对滑轮的作用力大小是Ca杆和细线对滑轮的合力大小是GDa杆对滑轮的作用力大小是G参考答案：D解析：细线对天花板的拉力等于物体的重力G；以滑轮为对象，两段绳的拉力都是G，互成120o，因此合力大小是G，根据共点力平衡，a杆对滑轮的作用力大小也是G（方向与竖直成60o斜向右上方）；a杆和细线对滑轮的合力大小为零。3. 如图甲所示，静止在水平地面的物块A，受到水平向右的拉力F作用，F与时间t的关系如图乙所示；设物块与地面的静摩

3、擦力最大值与滑动摩擦力大小相等，则（ ） A0t1时间内F的功率逐渐增大Bt2时刻物块A的加速度最大Ct3时刻物块A的动能最大Dt1t3时间内F对物块A先做正功后做负功参考答案：BC4. “神州九号”飞船于2012年6月24日顺利完成与“天宫一号”目标飞行器的“太空之吻”，二者自动交会对接.其交会对接飞行过程分为远距离导引段、自主控制段、对接段、组合体飞行段和分离撤离段。则下列说法正确的是A在远距离导引段结束时，“天宫一号”目标飞行器应在“神州九号”后下方某处B在远距离导引段结束时，“天宫一号”目标飞行器应在“神州九号”前上方某处C在组合体飞行段，“神州九号”与“天宫一号”绕地球作匀速圆周运动

4、的速度大于7.9 km/sD分离后，“神州九号”飞船变轨降低至飞行轨道运行时，其动能比在交会对接轨道时大参考答案：BD对接前，“天宫一号”目标飞行器在较高的轨道上运行，“神州九号”在较低轨道上运行，“神州九号”通过加速做离心运动，变轨到较高轨道才能完成交会对接，故在远距离导引段结束时，“天宫一号”目标飞行器应在“神州九号”前上方某处，A错误B正确。7.9 km/s是贴近地表运行卫星的速度，组合体的轨道离地高度较大，绕地球作匀速圆周运动的速度小于7.9 km/s，C错误。轨道半径越小，卫星的运行速度越大，故“神州九号”飞船变轨降低至飞行轨道运行时，其动能比在交会对接轨道时大，D正确。5. （单选

5、）“北斗”卫星导航定位系统将由5颗静止轨道卫星（同步卫星）和30颗非静止轨道卫星组成，30颗非静止轨道卫星中有27颗是中轨道卫星，中轨道卫星的高度约为21500Km，同步卫星的高度约为36000Km，下列说法正确的是（） A 同步卫星的向心加速度比中轨道卫星向心加速度大 B 同步卫星和中轨道卫星的线速度均大于第一宇宙速度 C 中轨道卫星的周期比同步卫星周期小 D 赤道上随地球自转的物体向心加速度比同步卫星向心加速度大参考答案：解：A、根据万有引力提供向心力G=ma，得a=，由此可知，半径越大，加速度越小，同步卫星的轨道半径大于中轨道卫星的轨道半径，所以同步卫星的加速度比中轨道卫星的加速度小，故

6、A错误B、根据万有引力提供向心力G=m，得v=，由此可知，半径越大，速度越小，半径越小，速度越大，当半径最小等于地球半径时，速度最大等于第一宇宙速度，由于一般轨道卫星的轨道高度和同步卫星的轨道高度远大于地球半径，所以一般轨道卫星的线速度和同步卫星的线速度均小于第一宇宙速度故B错误C、根据万有引力提供向心力G=mr，得T=2，由此可知，轨道半径越大，周期越大，同步卫星的轨道半径大于中轨道卫星的轨道半径，所以同步卫星的周期比中轨道卫星的周期大，故C正确D、赤道上随地球自转的物体向心加速度为a1=，同步卫星的向心加速度为a2=，周期相同，由表达式可知，故赤道上随地球自转的物体向心加速度比同步卫星向心

7、加速度小故D错误故选：C二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 如图甲所示是一平面上晶体物质微粒的排列情况，图中三条等长线AB、AC、AD上物质微粒的数目不同，由此得出晶体具有 的性质。如图乙所示，液体表面层分子比较稀疏，分子间距离大于分子平衡距离r0，因此表面层分子间作用表现为 。参考答案： 各向异性 ； 引力 7. 如图，框架ABC由三根长度均为l、质量均为m的均匀细棒组成，A端用光滑铰链铰接在墙壁上现用竖直方向的力F作用在C端，使AB边处于竖直方向且保持平衡，则力F的大小为mg若在C点施加的作用力改为大小为1.5mg、方向始终垂直于AC边的力F，使框架从图示位置开始逆时针

8、转动，运动过程中当框架具有最大动能时，力F所做的功为0.25mgl参考答案：考点：功的计算；共点力平衡的条件及其应用版权所有专题：功的计算专题分析：框架ABC保持平衡，则重力的力矩应等于F的力矩，根据力矩平衡列式即可求解，力F的大小；使框架从图示位置开始逆时针转动，运动过程中当F的力矩等于重力力矩时，动能最大，求出AC边转过的角度，力F做的功等于力乘以弧长解答：解：对框架ABC受力分析，其整体重心在O点，由数学知识可知，OD=，框架ABC保持平衡，则重力的力矩应等于F的力矩，根据力矩平衡得：F?CD=3mg?OD解得：F=mg使框架从图示位置开始逆时针转动，运动过程中当F的力矩等于重力力矩时，

9、动能最大，则有：Fl=3mg?L解得：L=，即重心位置距离墙壁的距离为时，动能最大，根据几何关系可知，转过的圆心角为：=此过程中力F做的功为：W=Fl=1.5mgl=0.25mgl故答案为：mg，0.25mgl点评：本题主要考查了力矩平衡公式的直接应用，知道运动过程中当F的力矩等于重力力矩时，动能最大，力F始终与AC垂直，则F做的功等于力乘以弧长，难度适中8. （6分）(选修3-4)如图所示，一列简谐横波沿+x方向传播已知在t=0时，波传播到x轴上的B质点，在它左边的A质点位于负最大位移处；在t=0.6s时，质点A第二次出现在正的最大位移处 这列简谐波的周期是s，波速是m/s t=0.6 s时

10、，质点D已运动的路程是m参考答案：答案： 0.4，5，0.1 9. 牛顿在发现万有引力定律时曾用月球的运动来检验，物理学史上称为著名的“月地检验”已知地球半径，表面附近重力加速度为，月球中心到地球中心的距离是地球半径的倍，根据万有引力定律可求得月球的引力加速度为 又根据月球绕地球运动周期，可求得其相向心加速度为 ，如果两者结果相等，定律得到了检验。参考答案：， 10. 若地球的第一宇宙速度近似等于8km/s某人造地球卫星离地面的高度等于地球半径，则它绕地球运行的速率大约为4 km/s若地球表面的重力加速度为10m/s2，该人造地球卫星绕地球运行的向心加速度2.5 m/s2参考答案：解：（1）人

11、造地球卫星在圆形轨道上运行时，由万有引力提供向心力，则有： G=m解得，v=对于地球的第一宇宙速度，即为：v1=所以 v=v1=4km/s（2）对人造地球卫星，根据牛顿第二定律得： ma=G，得加速度为a=又mg=G联立是两式得 a=2.5m/s2故答案为：4，2.511. 如图所示，某人在离地面高为10m处，以大小为5m/s的初速度水平抛出A球，与此同时，在A球抛出点正下方，沿A球抛出方向的水平距离s处，另一人由地面竖直上抛B球，不计空气阻力和人的高度，发现B球上升到最高点时与A球相遇，则B球被抛出时的初速度为_m/s，水平距离s为_m。 参考答案：10 5 12. 振源O产生的横波向左右两

12、侧沿同一条直线上。当振源起振后经过时间t1，A点起振经过时间B点起振，此后A、B两点的振动方向始终相反，这列横波的波长为 ，这个振源的周期的最大值为 。参考答案： 答案：13. （3分）某测量员是这样利用回声测距离的：他站在两平行峭壁间某一位置鸣枪，经过1.00s第一次听到回声，又经过0.50s再次听到回声，已知声速为340m/s，则两峭壁间距离为_。 参考答案： 答案：425m 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 某同学用电火花计时器(其打点周期T=0.02s)来测定白由落体的加速度。试回答：下列器材中，不需要的是_（只需填选项字母）。A.直尺 B.纸带 C重锤 D.

13、学生低压交流电源实验中在纸带上连续打出点1、2、3、9，如图所示，由此测得加速度的大小为_。 （计算结果保留两位有效数字） 参考答案：15. （分）在教材“研究平抛物体运动”的实验中可以测出小球经过曲线上任意位置的瞬时速度。 实验简要步骤如下：A让小球多次从_位置无初速滚下，记下小球穿过卡片孔的一系列的位置；B按教材图安装好器材，注意调整_，记下斜槽末端O点和过O点的竖直线；C测出曲线上某点的位置坐标x、y ，用 v = _算出该点的瞬时速度；D取下白纸，以O点为原点，以竖直线为轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛轨迹。（a）完成上述步骤，将正确的答案填在横线上。（b）上述实验步骤的合理顺序是_。参

14、考答案：答案：（a）A.斜槽上同一 B.斜槽末端切线水平 C. （b）BADC四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图所示：宽度L=1m的足够长的U形金属框架水平放置，框架处在竖直向上的匀强磁场中，框架导轨上放一根质量m=0.2kg、电阻R=1.0的金属棒ab，棒ab与导轨间的动摩擦因数=0.5，现用功率恒为6W的牵引力F使棒从静止开始沿导轨运动（ab棒始终与导轨接触良好且垂直），当棒的电阻R产生热量Q=5.8J时获得稳定速度为2m/s，此过程中，通过棒的电量q=2.8C（框架电阻不计，g取10m/s2）。求：（1）匀强磁场的磁感应强度多大？（2）ab棒从静止到稳定速度的时间多少？参考

15、答案：当棒从静止开始沿导轨运动到获得稳定速度的过程中 当棒获得稳定速度后 联解三式得（1）B=1T（2）t=1.5s17. 如图所示，球1和球2静止在光滑水平面上的B点，由于某种内力的作用两球反向弹开，球2与右端的墙壁发生弹性碰撞，结果在t时刻两球在A点发生完全非弹性碰撞。已知AB=BO=S，两球均可看作质点，求：两球在A点碰后的共同速度大小。参考答案：设1、2两球质量分别为m1、m2，两球弹开时的速度大小分别为v1、v2.根据题意及动量守恒定律得： 2分 v2=3v1=3S/t 1分 2分 解得： 1分18. （22分）如图所示，垂直于纸面向里的匀强磁场的磁感应强度B0.500T，MN是磁场的左边 （1）写出