河南省周口市希望中学高三物理期末试题含解析

河南省周口市希望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）某游乐场开发了一个名为“翻天滚地”的游乐项目。原理图如图所示：一个圆弧形光滑圆管轨道ABC，放置在竖直平面内，轨道半径为R，在A点与水平地面AD相接，B点为圆轨道最低点，地面与圆心O等高，MN是放在水平地面上长为3R、厚度不计的减振垫，左端M正好位于A点。让游客进入一个中空的透明弹性球，人和球的总质量为m，球的直径略小于圆管直径。将球（内装有参与者）从A处管口正上方某处由静止释放后，游客将经历一个“翻天滚地”的刺激过程，不考虑空气阻力，球视为质点。那么以下说法中正确的是A．要使球能从C点射出后能打到垫子上，则球经过C点时的速度至少为B．球从A到B的过程中重力的功率先减小后增大C．若球从C点射出后恰好能打到垫子的M端，则球经过C点时对管外壁压力大小为D．要使球能通过C点落到垫子上，球离A点的最大高度是5R

参考答案：D2.如图所示，小物块位于半径为R的半球顶端，若小球的初速为v0时，物块对球顶恰无压力，则以下说法正确的是

A．物块立即离开球面做平抛运动，不再沿圆弧下滑B．v0=

C．物块落地点离球顶水平位移D．物块落地速度方向和水平地面成450角参考答案：ABC3.（单选）一物体静止在粗糙斜面上，现用一大小为F1的水平拉力拉动物体，经过时间t后其速度变为，若将水平拉力的大小改为F2，物体从静止开始经过时间t后速度变为对于上述两过程，用△、△分别表示前后两次物体增加的机械能，△、△分别表示前后两次物体增加的重力势能，则（

）参考答案：D由题意可知，两次物体均做匀加速运动，则在同样的时间内，它们的位移之比为：，两次上升的高度之比：故重力势能的变化量之比：，根据动能表达式：，得：，而机械能，故：，故ABC错误，D正确。故选：D4.（多选）如图所示是物体在某段运动过程中的v﹣t图象，在t1和t2时刻的瞬时速度分别为v1和v2，则时间由t1到t2的过程中（）A．加速度不断减小B．加速度不断增大C．平均速度=D．平均速度＜参考答案：解：A、v﹣t图象的斜率值表示加速度，若为曲线则曲线的切线的斜率值反应加速度的大小，t1到t2斜率值变小，故加速度不断变小，故A正确，B错误；C、平均速度=的适用公式仅适用于匀变速直线运动中，本题中若在图象上做过t1、t2的直线，则=表示该直线运动的平均速度，根据面积表示位移大小可知平均速度＜，故C错误，D正确．故选AD5.一艘船在静水中的速度为3m/s，今欲过一条宽为60m的河,若已知水的流速为4m/s,则船过河的最短时间为(

)A.20s

B.15s

C.12s

D.因为水速大于船在静水中的速度,故船不能过到对岸参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.有两个单摆做简谐运动，位移与时间关系是：x1=3asin(4πbt+π/4)和x2=9asin(8πbt+π/2)，其中a、b为正的常数，则它们的：①振幅之比为__________；②摆长之比为_________。参考答案：①1：3

②4：17.在下左图中，____________图（填“甲”或“乙”）表示远视眼成像示意图。矫正远视眼应佩戴眼镜的镜片是___________透镜（填“凸”或“凹”）。

甲

乙

参考答案：甲

凸8.如图所示，带电量分别为4q和-q的小球A、B固定在水平放置的光滑绝缘细杆上，相距为d。若杆上套一带电小环C（图上未画），带电体A、B和C均可视为点电荷。则小环C的平衡位置为

；将小环拉离平衡位置一小位移x(x小于d)后静止释放，则小环C

回到平衡位置。(选填“能”“不能”或“不一定”)参考答案：在AB连线的延长线上距离B为d处，不一定9.如图所示，利用动滑轮来吊起质量为20kg的物体，已知拉力F＝140Ｎ，滑轮与绳的质量以及摩擦均不计，则当物体由静止开始升高1ｍ时，物体的动能为

Ｊ参考答案：8010.如图，竖直放置的轻弹簧，下端固定，上端与质量为kg的物块B相连接．另一个质量为kg的物块A放在B上．先向下压A，然后释放，A、B共同向上运动一段后将分离，分离后A又上升了m到达最高点，此时B的速度方向向下，且弹簧恰好为原长．则从A、B分离到A上升到最高点的过程中，弹簧弹力对B做的功为J，弹簧回到原长时B的速度大小为

m/s.（m/s2）

参考答案：0,

211.2014年5月10日南京发生放射源铱-192丢失事件，铱-192化学符号是Ir，原子序数77，半衰期为74天．铱-192通过β衰变放出γ射线，γ射线可以穿透10-100mm厚钢板．设衰变产生的新核用X表示，写出铱-192的衰变方程

▲

；若现有1g铱-192，经过148天有

▲

g铱-192发生衰变．参考答案：

（2分）；0.7512.在长为l的绝缘轻杆两端分别固定带电量分别为＋q、－q的等量异种点电荷，放入场强为E的匀强电场中，轻杆可绕中点O自由转动，若忽略两点电荷间的相互作用，在轻杆与电场线夹角为θ时，两点电荷受到的电场力对O点的合力矩大小为_______________，若设过O点的等势面电势为零，则两电荷具有的电势能之和为_____________________。参考答案：

答案：qELsinθ；qELcosθ13.（1）铀核U经过______次α衰变和_________次β衰变变成稳定的铅核Pb。（2）U衰变为Rn，共发生了_______次α衰变，_________次β衰变。参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.一在隧道中行驶的汽车A以的速度向东做匀速直线运动，发现前方相距处、以的速度同向运动的汽车B正开始匀减速刹车，其刹车的加速度大小,从此刻开始计时，若汽车A不采取刹车措施，汽车B刹车直到静止后保持不动，求：（1）汽车A追上汽车B前，A、B两汽车间的最远距离；（2）汽车A恰好追上汽车B需要的时间．参考答案：（1）16m（2）8s(1)当A、B两汽车速度相等时，两车间的距离最远，即v＝vB－at＝vA

得t＝＝3s此时汽车A的位移xA＝vAt＝12m；汽车B位移xB＝vBt－at2＝21mA、B两汽车间的最远距离Δxm＝xB＋x0－xA＝16m(2)汽车B从开始减速直到静止经历的时间t1＝＝5s

运动的位移x′B＝＝25m汽车A在t1时间内运动的位移x′A＝vAt1＝20m

此时相距Δx＝x′B＋x0－x′A＝12m汽车A需要再运动的时间t2＝＝3s

故汽车A追上汽车B所用时间t＝t1＋t2＝8s15.质点做匀减速直线运动，在第1内位移为，停止运动前的最后内位移为，求：（1）在整个减速运动过程中质点的位移大小.（2）整个减速过程共用时间.参考答案：（1）（2）试题分析：（1）设质点做匀减速运动的加速度大小为a，初速度为由于质点停止运动前最后1s内位移为2m，则：所以质点在第1秒内有位移为6m，所以在整个减速运动过程中，质点的位移大小为：（2）对整个过程逆向考虑，所以考点：牛顿第二定律，匀变速直线运动的位移与时间的关系．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，玻璃棱镜ABCD可以看成是由ADE、ABE、BCD三个直角三棱镜组成。一束频率5.3×1014Hz的单色细光束从AD面入射，在棱镜中的折射光线如图中ab所示，ab与AD面的夹角。已知光在真空中的速度c=3×108m/s，玻璃的折射率n=1.5，求：

（1）这束入射光线的入射角多大？

（2）光在棱镜中的波长是多大？

参考答案：解：设光在AD面的入射角、折射角分别为i、r

r=30°

根据得

（2分）根据

（1分）根据17.如图甲所示，一长绝缘木板靠在光滑竖直墙面上，质量为m=1kg.木板右下方有一质量为2m的小滑块(可视为质点)，滑块与木板间的动摩擦因数为μ=0.4，木板与滑块处有恒定的风力F＝4mg，风力方向水平向左，若电动机通过一根绝缘绳拉动滑块（绳保持竖直），使之从地面由静止开始匀加速向上移动，当滑块与木板分离时(如图乙所示)，滑块的速度大小为v=8m/s，此过程中电动机对滑块做的功为W0=136J(重力加速度为g=10m/s2)．(1)求当滑块与木板分离时，滑块离地面的高度h；(2)滑块与木板分离前，木板运动的加速度大小a；(3)求滑块开始运动到与木板分离的过程中摩擦力对木板所做的功W．ks5u参考答案：(1)滑块与木板间的正压力大小为：FN＝F＝4mg

①

1分滑块与木板间的摩擦力大小：

Ff＝μFN

②

1分滑块向上运动过程由动能定理得：W0－2mgh－Ffh＝×2mv2

③

2分（①②两式可直接写成Ff＝μF

2分）（①②③三式可直接写成：W0－2mgh－μFh＝×2mv2

4分）联立①②③三式，代入数据得：h==2m

2分（2）对长木板由牛顿第二定律得：Ff－mg＝ma

④

2分

联立④⑤代入数据得：

a=6m/s2

2分(3)摩擦力对木板做功为

W＝FfS

⑤2分S＝at2

⑥

2分ks5u又：h=vt/2

⑦

2分（⑦也可用v2=2a′h

1分

v=a′t

1分两式代替）由以上各式解得：

W＝12J

2分18.如图甲所示，质量为m=1kg的物体置于倾角为θ=37°的固定且足够长的斜面上，对物体施以平行于斜面向上的拉力F，t1=0.5s时撤去拉力，物体速度与时间（v﹣t）的部分图象如图乙所示．（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）问：（1）拉力F的大小为多少？（2）物体沿斜面向上滑行的最大距离s为多少？参考答案：解：（1）设物体在力F作用时的加速度为a1，撤去力F后物体的加速度为a2，根据图象可知：①②力F作用时，对物体进行受力分析，由牛顿第二定律可知F﹣mgsinθ﹣μmgcosθ=ma1，③撤去力F后对物体进行受力分析，由牛顿第二定律可知﹣（