山西省长治市壶关县中学高三物理期末试卷含解析

山西省长治市壶关县中学高三物理期末试卷含解析一、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.在物理发展的过程中，很多科学家进行了无穷的探索和研究，对物理学的发展产生了深远的影响。下列有关物理发展的历史，说法正确的是：A、开普勒研究第谷的行星观测记录，得出行星运动的轨道是圆。B、伽利略的理想斜面实验已经显现了能量概念的萌芽。C、十九世纪中叶德国科学家赫兹为了证明麦克斯韦的电磁波理论，制造了一套能够发射和接收电磁波的装置，用实验证明了电磁波的存在。D、奥斯特一生致力于交流电的研究，是让交流电进入实用领域的主要推动者。参考答案：BC2.（单选）2012年10月25日，我国第16颗北斗导航卫星升空，北斗卫星导航系统是继美GPS和俄GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统．这些卫星含有中地球轨道卫星、地球静止轨道卫星和倾斜地球同步轨道卫星．其中地球静止轨道卫星是位于赤道上空的同步卫星，倾斜地球同步轨道卫星的轨道平面与赤道平面有一定的夹角，其周期与地球自转周期相同．则以下关于倾斜地球同步轨道卫星的说法正确的是（）A．它的轨道髙度比位于赤道上空的同步卫星的轨道高度低B．它的运行速度比位于赤道上空的同步卫星的运行速度大C．它的向心加速度大小和位于赤道上空的同步卫星的向心加速度大小相等D．该卫星始终位于地球表面某个点的正上方参考答案：考点：同步卫星．专题：人造卫星问题．分析：根据万有引力提供向心力，，可知T相同，则r相同，即轨道高度相同．根据，r和T都相同，则v大小相等．根据，r和T都相同，则a大小相等．倾斜同步轨道卫星相对于地球非静止的，所以倾斜同步轨道卫星从地球上看是移动的．解答：解：A、根据万有引力提供向心力，得，因为倾斜地球同步轨道卫星的周期与赤道上空的同步卫星的周期相同，故它的轨道髙度与位于赤道上空的同步卫星的轨道高度相同，故A错误．B、根据，r和T都相同，故它的运行速度与位于赤道上空的同步卫星的运行速度大小相等．故B错误．C、根据，r和T都相同，故它的向心加速度大小和位于赤道上空的同步卫星的向心加速度大小相等，故C正确．D、倾斜同步轨道卫星相对于地球非静止的，所以倾斜同步轨道卫星从地球上看是移动的，故该卫星不可能始终位于地球表面某个点的正上方，故D错误．故选：C．点评：本题考查了地球卫星轨道相关知识点，地球卫星围绕地球做匀速圆周运动，圆心是地球的地心，万有引力提供向心力，轨道的中心一定是地球的球心．3.两颗人造地球卫星，质量之比m1：m2＝1：2,轨道半径之比R1:R2=3:1，下面有关数据之比正确的是（

）A.周期之比T1:T2=3:1

B.线速度之比v1:v2=3:1C.向心力之比为F1:F2=1:9

D.向心加速度之比a1:a2=1:9参考答案：答案：D4.关于曲线运动和圆周运动，以下说法中正确的是A．做曲线运动的物体受到的合外力一定不为零B．做曲线运动的物体的加速度一定是变化的C．做圆周运动的物体受到的合外力方向一定指向圆心D．做匀速圆周运动物体的加速度方向一定指向圆心参考答案：ADA、物体既然是做曲线运动，那么物体必定要受到合外力的作用，所以做曲线运动的物体受到的合外力一定不为零，所以A正确；

B、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，但是合外力大小和方向不一定变化，比如平抛运动也是曲线运动，但是此时物体受到的只有重力的作用，是不变的，所以B错误；

C、做圆周运动的物体可以是在做加速的圆周运动，不一定是匀速的圆周运动，只有做匀速圆周运动物体受到的合外力方向才始终指向圆心，向心加速度的方向也就始终指向圆心，所以C错误，D正确；故选AD。5.电阻为1Ω的矩形线圈，绕垂直于磁场方向的轴在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电动势随时间变化的图象如图所示。现把交流电加在电阻为9Ω的电热丝上，则下列说法中正确的是（

）

A．线圈转动的角速度为10πrad/s

B．如果线圈转速提高一倍，则电流不会改变

C．电热丝的发热功率P=1800W

D．电热丝两端的电压U=100V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.某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案。如图所示，将一个小球和一个滑块用细绳连接，跨在斜面上端。开始时小球和滑块均静止，剪断细绳后，小球自由下落，滑块沿斜面下滑，可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音。保持小球和滑块释放的位置不变，调整挡板位置，重复以上操作，直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音。用刻度尺测出小球下落的高度、滑块释放点与挡板处的高度差和沿斜面运动的位移。（空气阻力对本实验的影响可以忽略）

①滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为________。②滑块与斜面间的动摩擦因数为__________________。③以下能引起实验误差的是________。．滑块的质量

．当地重力加速度的大小．长度测量时的读数误差

．小球落地和滑块撞击挡板不同时参考答案：①；

②；

③7.质量为m的物体(可看成质点)以某一速度冲上倾角为300的固定斜面，其运动的加速度为，此物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中物体重力势能增加了______________，机械能损失了_________________。参考答案：，

8.如图，从运动员腾空跳起向上运动后再向下落入水中，若不计空气阻力，则运动员的重力势能先

（填“增大”或“减小”或“不变”），后

（填“增大”或“减小”或“不变”）。运动员的机械能

（填“增大”或“减小”或“不变”）。参考答案：增大

减小

不变9.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

动量守恒：；动能定理：。10.质量为0.2kg的小球以10m/s速度竖直下落到水泥地面，然后向上弹起．若取竖直向上为正方向，小球与地面碰撞前后动量的变化量为3.6kgm/s，则小球与地面相碰前瞬间的动量为﹣2kgm/s，小球向上弹起的速度大小为8m/s．参考答案：解：取竖直向上方向为正方向，则小球与地面相碰前的动量P0=mv0=﹣0.2×10=﹣2kg?m/s；在碰撞过程中动量的变化为：△p=mv2﹣P0=3.6kg?m/s．解得：v2=8m/s；故答案为：﹣2

811.如图所示，边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强磁场。一个质量为m、电荷量为q、初速度为v0的带电粒子从a点沿ab方向进入磁场，不计重力。若粒子恰好沿BC方向，从c点离开磁场，则磁感应强度B＝____________；粒子离开磁场时的动能为______________。参考答案：，mv0212.某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律．物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)．从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示．打点计时器电源的频率为50Hz.图乙①通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点_______和______之间某时刻开始减速．②计数点5对应的速度大小为________m/s，计数点6对应的速度大小为________m/s.(保留三位有效数字)③物块减速运动过程中加速度的大小为a＝________m/s2，若用来计算物块与桌面间的动摩擦因数(g为重力加速度)，则计算结果比动摩擦因数的真实值______(填“偏大”或“偏小”)．参考答案：13.如图，质量为M=3kg的木板放在光滑水平面上，质量为m=1kg的物块在木板上，它们之间有摩擦，木板足够长，两者都以v=4m/s的初速度向相反方向运动，当木板的速度为v1=2.4m/s时，物块的速度是

m/s，木板和物块最终的共同速度为

m/s．参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.利用图1所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度。斜面上安装有两个光电门，其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处，光电门甲的位置可移动。当带有遮光片的滑块自斜面顶部滑下时，与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t。改变光电门甲的位置进行多次测量s（mm）180295357425466495t（ms）100180230310370450s/t（m/s）1.801.641.551.371.261.10，每次都使滑块从同一点由静止开始下滑，并用毫米尺测量甲、乙之间的距离s，记下相应的t值，所得数据如右表所示。完成下列填空和作图：（1）设滑块所受摩擦力为一常量，滑块加速度大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度v1、测量值s和t四个物理量之间所满足的关系式是__________________________。（2）根据表中给出的数据，在图2给出的坐标纸上描点画出s/t－t图线（3）由所画出的s/t－t图线，得出滑块加速度的大小a＝______m/s2（保留2位有效数字）。参考答案：.(1

)s=v1t-at2/2

(2)如右图

(3)4.015.建筑、桥梁工程中所用的金属材料(如钢筋钢梁等)在外力作用下会伸长，其伸长量不仅与和拉力的大小有关，还和金属材料的横截面积有关．人们发现对同一种金属，其所受的拉力与其横截面积的比值跟金属材料的伸长量与原长的比值的比是一个常数，这个常数叫做杨氏模量．用E表示，即:E=；某同学为探究其是否正确，根据下面提供的器材:不同粗细不同长度的同种金属丝；不同质量的重物；螺旋测微器；游标卡尺；米尺；天平；固定装置等．设计的实验如图所示．该同学取一段金属丝水平固定在固定装置上，将一重物挂在金属丝的中点，其中点发生了一个微小下移h（横截面面积的变化可忽略不计）。用螺旋测微器测得金属丝的直径为D；用游标卡尺测得微小下移量为h；

用米尺测得金属丝的原长为2L；用天平测出重物的质量m(不超量程)．用游标卡尺测长度时如下图，右图是左图的放大图（放大快对齐的那一部分），读数是

。以上测量量的字母表示该金属的杨氏模量的表达式为:E=

．参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在光滑桌面上放着长木板，其长度为L=1.0m，在长木板的左上端放一可视为质点的小金属块，它的质量和木板的质量相等，最初它们是静止的。现让小金属块以v0=2.0m/s的初速度向右滑动，当滑动到长木板的右端时，滑块的速度为v1=1.0m/s，取g=l0m/s2，求：①滑块与长木板间的动摩擦因数μ；②小金属块滑到长木板右端经历的时间t参考答案：①设小金属块和木板的质量均为m，系统动量守恒：mv0＝mvl+mv2

①

系统能量守恒：②

解得：

μ=0.1③②对木板：μmg=ma

④v2=at

t=1s

⑤17.若地球的密度为ρ1，绕地球表面附近做圆周运动的卫星的公转周期为T1，“嫦娥二号”绕月球做圆周运动的运行轨道距离月球表面很近，其运行周期为T2，引力常量为G，假设月球是质量分布均匀的规则球体。

(1)若已知月球的半径为R月，求月球的质量。

(2)若已知月球的密度为ρ2，球的体积计算公式为V=R3，证明：ρ1T12=ρ2T22参考答案：(1)

(2)见解析解：(1)“嫦娥二号”绕月球表面附近运行时，万有引力提供向心力，有；G=mR月()2

(2分)

解得：M=

(1分)(2)证明：根据万有引力定律，有；G=mr()2

(2分)故天体的密度：ρ＝==

(2分)当r=R时，即环绕天体在中心天体表面的附近运行时，中心天体的密度的表达式为：ρ＝

(2分)

进一步可得：ρ1T12=ρ2T22

(1分)18.城市各个角落都分布有消防栓，在一次消防器材检验时，检测员将消防栓的阀门打开，水从横截面积S=1.0×10﹣2m2的栓口水平流出，达标的消防栓正常出水量为10L/s～15L/s，经