广东省梅州市萃文中学高三物理上学期期末试题含解析

广东省梅州市萃文中学高三物理上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.（2010秋?西湖区校级期中）如图所示，质量为m的质点和半径为R的半球体均静止，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mgcosθC． 质点所受摩擦力大小为μmgcosθD． 质点所受摩擦力大小为mgcosθ参考答案：D解：对整体受力分析可知，整体水平方向不受外力，故地面对半球没有摩擦力；故A错误；对质点受力分析，质点受重力、支持力及摩擦力；如图所示，由共点力的平衡可知，质点受到的支持力F=mgsinθ，故由牛顿第三定律可求得质点对半球体的压力大小为mgsinθ；故B错误；质点受到的摩擦力f=mgcosθ，故C错误，D正确；故选：D．2.（2010?山东）如图所示，物体沿斜面由静止滑下，在水平面上滑行一段距离后停止，物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平滑连接．图中v、a、f和s分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程．图中正确的是（）参考答案：C考点：匀变速直线运动的图像；滑动摩擦力；牛顿第二定律解：A、根据物体的受力情况，可以判断出物体先是在斜面上做匀加速直线运动，到达水平面上之后，做匀减速运动，所以物体运动的速度时间的图象应该是倾斜的直线，不能是曲线，所以A错误；B、由于物体的运动先是匀加速运动，后是匀减速运动，在每一个运动的过程中物体的加速度的大小是不变的，所以物体的加速度时间的图象应该是两段水平的直线，不能是倾斜的直线，所以B错误；C、在整个运动的过程中，物体受到的都是滑动摩擦力，所以摩擦力的大小是不变的，并且由于在斜面上时的压力比在水平面上时的压力小，所以滑动摩擦力也比在水平面上的小，所以C正确；D、物体做的是匀加速直线运动，物体的位移为x=at2，所以物体的路程和时间的关系应该是抛物线，不会是正比例的倾斜的直线，所以D错误．故选C．3.如图3所示，在一辆由动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧，其左端固定在小车上，右端与一小球相连。设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态，若忽略小球与小车间的摩擦力，则在这段时间内小车可能是

A．向右做加速运动B．向右做减速运动C．向左做加速运动D．向左做减速运动参考答案：AD小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态，知小球所受的合力向右，根据牛顿第二定律，小球的加速度方向向右，小球和小车具有相同的加速度，知小车具有向右的加速度，所以小车向右做加速运动或向左做减速运动．故A、D正确，B、C错误．故选AD．4.一定质量的气体（分子间的相互作用不计），在温度不变的条件下，若增大其压强，则A．气体的密度减小

B．气体分子的平均动能增大C．外界对气体做了功

D．气体从外界吸收了热量参考答案：

答案：C5.（单选）如图所示，质量为m的小物块A放在质量为M的木板B的左端，B在水平拉力的作用下沿水平地面匀速向右滑动，且A、B相对静止。某时刻撤去水平拉力，经过一段时间，B在地面上滑行了一段距离x,A在B上相对于B向右滑行了一段距离L（设木板B足够长)后A和B都停了下来。已知A、B间的动摩擦因数为，B与地面间的动摩擦因数为，且>，则x的表达式应为(

)A. B.

C.

D.参考答案：C解析：设A、B相对静止一起向右匀速运动时的速度为v．撤去外力后至停止的过程中，A受到的滑动摩擦力f1=μ1mg，加速度大a1=，此时B的加速度大小a2=，由μ2＞μ1分析两加速度的大小关系，判断B先停止运动，然后A在木板上继续做匀减速运动，且其加速度大小不变．对A应用动能定理-f1（L+x）=0-mv2

对B应用动能定理μ1mgx-μ2（m+M）gx=0-Mv2

解得：消去v解得故选C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.）一束细光束由真空沿着径向射入一块半圆柱形透明体，如图（a）所示，对其射出后的折射光线的强度进行记录，发现折射O

光线的强度随着θ的变化而变化，如图（b）的图线所示.此透明体的临界角为

▲，折射率为

▲

.参考答案：60°（2分），（7.北京时间2011年3月11日在日本海域发生强烈地震，并引发了福岛核电站产生大量的核辐射，经研究，其中核辐射的影响最大的是铯137（），可广泛散布到几百公里之外，且半衰期大约是30年左右．请写出铯137发生β衰变的核反应方程：____________________．如果在该反应过程中释放的核能为，则该反应过程中质量亏损为_______．（已知碘（I）为53号元素，钡（）为56号元素）参考答案：

(1).

(2).解：根据核反应中电荷数守恒、质量数守恒得到：；

根据质能方程E=△mc2，解得：△m=8.一质点作自由落体运动，落地速度大小为8m/s则它是从

m高处开始下落的，下落时间为---------

s参考答案：3.2、0.89.如图所示，在O点处放置一个正电荷．在过O点的竖直平面内的A点，自由释放一个带正电的小球，小球的质量为m、电荷量为q．小球落下的轨迹如图中虚线所示，它与以O为圆心、R为半径的圆（如图中实线所示）相交于B、C两点，O、C在同一水平线上，∠BOC=30°，A距离OC的竖直高度为h．若小球通过B点的速度为v，则小球通过C点的速度大小为，小球由A到C电场力做功为mv2+mg﹣mgh．参考答案：解：小球从A点到C点的过程中，电场力总体上做的是负功，重力做正功，由动能定理可以知道电荷在C点的大小是，C、D、小球由A点到C点机械能的损失就是除了重力以外的其他力做的功，即电场力做的功．由动能定理得mgh+W电=则：W电==mv2+mg﹣mgh故答案为：，mv2+mg﹣mgh10.（4分）如图所示，电源电动势为E，内阻为r，电阻阻值为R，线圈的直流电阻为零，自感系数为L，电容器的电容为C。开关S先是闭合的，现断开S，则LC振荡电路中的最大电流为

，此LC振荡电路辐射的电磁波在真空中的波长是

(设真空中的光速为c）参考答案：

答案：11.常温水中用氧化钛晶体和铂黑作电极，在太阳光照射下分解水，可以从两电极上分别获得氢气和氧气．已知分解1mol的水可得到1mol氢气，1mol氢气完全燃烧可以放出2.858×105J的能量，阿伏伽德罗常数NA=6.02×1023mol-1，水的摩尔质量为1.8×10-2kg/mol.则2g水分解后得到氢气分子总数

个；2g水分解后得到的氢气完全燃烧所放出的能量

J．（均保留两位有效数字）参考答案：12.一人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如该卫星变轨后仍做匀速圆周运动，动能减小为原来的1/4，不考虑卫星质量的变化，则变轨前后卫星的轨道半径之比为

，周期之比为

。参考答案：1︰4

；

1︰813.(6分)A、B两小球同时从距地面高为h=15m处的同一点抛出，初速度大小均为v0=10m/s，A球竖直向下抛出，B球水平抛出，空气阻力不计(g=10m/s2)，则A球经

s落地，A球落地时AB相距

m。参考答案：

1

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学利用如图1所示电路来测量电阻Rx的阻值。将电阻箱接入a、b之间，闭合电键。适当调节滑动变阻器Rˊ后保持其阻值不变。依次改变电阻箱的阻值R，读出相应电压表的示数U，得到如图2所示的U—R图像。（1）用待测电阻Rx替换电阻箱，读得电压表示数为1.50V。利用U—R图像可得Rx＝________Ω。（2）若电路中使用的电源为一组新的干电池组成的电池组，其内阻可忽略不计，根据U—R图像可得该电池组的电动势为________V；滑动变阻器Rˊ此时的阻值为Rˊ＝_________Ω。（3）电池使用较长时间后，电动势可认为不变，但内阻增大。若仍用图1实验装置和图2所示的U—R图像测定某一电阻，则测定结果将________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。参考答案：（1）10

（2）310（3）偏小

解析：：（1）：由图象可读出U=1.5V时对应的电阻=10Ω；

（2）：根据闭合电路欧姆定律应有：U=，将图象中对应的两组数据：＝1.5V，＝10Ω；＝2.0

V，＝20Ω代入上式可得：E=3V，=10Ω；

（3）：若考虑电源内阻，则电阻箱两端电压应为：U=?R，比较可知，电源内阻越大，U-R图线的斜率越小，当U相同时，对应的电阻越大，所以测定结果将偏大．15.（16分）（1）（6分）“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。①图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是_____。②在实验中，如果将只将细绳OB换成橡皮筋，那么实验结果

发生变化(选填“会”或“不会”)。③本实验采用的科学方法是

。A.理想实验法

B.等效替代法

C.控制变量法

D.建立物理模型（2）（10分）在用落体法验证机械能守恒定律时，某同学按照正确的操作选得纸带如右图。其中O是起点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个实际点.该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离,并记录在图中(单位cm)。(相关计算均保留3位有效数字，重锤质量用m表示).

①这三个数据中不符合有效数字读数要求的是

。②该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，已知当地的重力加速度g=9.80m/s2，则该段重锤重力势能的减少量为

，而动能的增加量为

，③另一位同学根据同一条纸带，同一组数据，也用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，不过他数了一下：从打点计时器打下的第一个点O数起，图中的B是打点计时器打下的第9个点。因此他用t=8T,vB=gt计算跟B点对应的物体的瞬时速度，这样验证时的系统误差总是使重力势能的减少量

动能的增加量(选填“大于”，“小于”，“等于”),原因是

。参考答案：（1）（6分）

①

F′

；②

不会

；③

B

。（2）．（10分）

①OC或15.7；②

1.22m

，

1.20m

。③

小于

；

v是按照自由落体计算的，对应的下落高度比实际测得的高度要大

。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.预警雷达探测到敌机在20000m上空水平匀速飞行，立即启动质量m=100kg的防空导弹，导弹的火箭发动机在制导系统控制下竖直向下喷气，使导弹由静止以a=10g（g=10m/s2）的加速度竖直向上匀加速上升至5000m高空，喷气方向立即变为与竖直方向成θ角（cosθ=）斜向下，导弹做曲线运动，直至击中敌机．假设导弹飞行过程中火箭推力大小恒定，且不考虑导弹质量变化及空气阻力，导弹可视为质点．试求：（1）火箭喷气产生的推力；（2）导弹从发射到击中敌机所用的时间；（3）导弹击中敌机时的动能．参考答案：解：（1）对导弹，由牛顿第二定律得

F﹣mg=ma解得火箭喷气产生的推力F=m（g+a）=100×（10+100）N=11mg=1.1×104N（2）导弹竖直向上做匀加速直线运动的过程，有

=h1，得t1==s=10s推力改变方向后，由于Fcosθ=11mg×=mg所以导弹在竖直方向上作匀速运动，运动时间为t2=又vy=at1=100×10=1000m/s，H=20000m联立解得t2=15s故t总=t1+t2=25s（3）在5000m高处之后，导弹在竖直方向作匀速运动，水平方向作匀加速运动，则水平方向有

Fsinθ=max，sinθ==解得ax==20m/s2；导弹击中飞机时水平分速度为vx=axt2=300m/s则导弹击中飞机时的动能为Ek==1.85×108J答：（1）火箭喷气产生的推力是1.1×104N；（2）导弹从发射到击中敌机所用的时间是25s；（3）导弹击中敌机时的动能是1.85×108J．【考点】平抛运动．【分析】（1）根据牛顿第二定律求火箭喷气产生的推力．（2）导弹先竖直向上做匀加速运动，由位移公式求出此过程的时间．喷气方向变为与竖直方向成θ角（cosθ=）斜向下后导弹做曲线运动，由于Fcosθ=mg，说明导弹竖直方向做匀速直线运动，再求出匀速运动的时间，从而得到总时间．（3）在升至5000m高空后，导弹在竖直方向做匀速运动，水平方向做匀加速运动，由牛顿第二定律和速度公式结合求出导弹击中敌机时水平分速度，再求得导弹击中敌机时动能．17.如图所示，质量m＝2kg的物体静止于水平地面的A处，A、B间距L＝20m．用大小为30N，沿水平方向的外力拉此物体，经t0＝2s拉至B处．(已知cos37°＝0.8，sin37°＝0.6.取g＝10m/s2)(1)求物体与地面间的动摩擦因数μ；(2)用大小为30N，与水平方向成37°的力斜向上拉此物体，使物体从A处由静止开始运动并能到达B处，求该力作用的最短时间t.（计算结果保留一位有效数字）参考答案：(1)物体做匀加速运动，则L＝a0t

解得a0＝＝10m/s2

——1分由牛顿第二定律，有F－f＝ma0由f＝μFN＝μmg，

——2分μ＝＝0.5

——1分(2)设F作用的最短时间为t，小车先以大小为a的加速度匀加速t，撤去外力后，以大小为a′的加速度匀减速t′到达B处，速度恰为0，由牛顿第二定律，有Fcos37°－μ(mg－Fsin37°)＝ma

——2分解得a＝－μg＝11.5m/s2

——1分a′＝＝μg＝5m/