河北省衡水市枣强中学高三物理上学期期末试卷含解析VIP

河北省衡水市枣强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.下列与能量有关的说法正确的是（

）A.卫星绕地球做圆周运动的半径越大,动能越大B.做匀加速直线运动的物体通过相等位移的过程中动能的增量相同C.做平抛运动的物体在任意相等时间内动能的增量相同D.在静电场中,电场线越密的地方正电荷的电势能一定越高参考答案：B2.（单选）如图所示，质量为m的物块与水平转台之间的动摩擦因数为μ，物块与转台转轴相距R，物块随转台由静止开始转动并计时，在t1时刻转速达到n，物块即将开始滑动．保持转速n不变，继续转动到t2时刻．则（）A．在0～t1时间内，摩擦力做功为零B．在0～t1时间内，摩擦力做功为μmgRC．在0～t1时间内，摩擦力做功为2μmgRD．在t1～t2时间内，摩擦力做功为2μmgR参考答案：考点：动能定理．专题：动能定理的应用专题．分析：物体做加速圆周运动，受重力、支持力和静摩擦力，物体即将滑动时已经做匀速圆周运动，最大静摩擦力提供向心力，可以求出线速度；又由于重力和支持力垂直于速度方向，始终不做功，只有静摩擦力做功，故可以根据动能定理求出摩擦力做的功解答：解：A、在0～t1时间内，转速逐渐增加，故物体的速度逐渐增加，由动能定理可知，最大静摩擦力提供向心力μmg=m解得v=

①物体做加速圆周运动过程Wf=mv2

②由①②两式解得Wf=mμgR，故AC错误，B正确；D、在t1～t2时间内，物体的线速度不变，摩擦力只提供向心力，根据动能定理可知摩擦力做功为零，故D错误；故选：B点评：本题关键根据摩擦力等于向心力，然后由动能定理列式求解．3.原子序数大于92的所有元素，都能自发地放出射线，这些射线共有三种：α射线、β射线和γ射线。下列说法中正确的是（

）

A.原子核每放出一个α粒子，原子序数减少4

B.原子核每放出一个α粒子，原子序数增加4

C.原子核每放出一个β粒子，原子序数减少1

D.原子核每放出一个β粒子，原子序数增加1参考答案：答案：D4.（单选）下列关于原子及原子核的说法正确的是______;(填选项前的字母）A．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的重核裂变反应B．100个碳同位素146C的原子核，经过一个半衰期，衰变了50个C．原子核发生一次β衰变，该原子外层就失去一个电子D．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，原子总能量增加参考答案：D5.（多选）氘核、氚核、中子、氦核的质量分别是m1、m2、m3和m4，如果氘核和氚核结合生成氦核，则下列说法中正确的是（

）A．核反应方程为21H+31H→42He+10nB．这是一个裂变反应C．核反应过程中的质量亏损△m=m1+m2-m3D．核反应过程中释放的核能△E=(m1+m2-m3-m4)c2参考答案：ADA、核反应过程中质量数和电荷数守恒，由此可知A正确；B、该反应为聚变反应，故B错误；C、该反应的中质量亏损为：，故C错误；D、根据质能方程的，故D正确。故选：AD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.质量分别为60kg和70kg的甲、乙两人，分别同时从原来静止在光滑水平面上的小车两端.以3m/s的水平初速度沿相反方向跳到地面上。若小车的质量为20kg，则当两人跳离小车后，小车的运动速度大小为______________m/s，方向与______________（选填“甲”、“乙”）的初速度方向相同。参考答案：1.5m/s，甲7.如图所示电路中，电源电动势E＝8V，内电阻r＝4Ω，Er

定值电阻R1＝6Ω，R为最大阻值是40Ω的滑动变阻器．则在滑动变阻器左右滑动过程中，电压表的最大读数为V，电源的最大输出功率为W．参考答案：6.4

3.848.如图所示，两端封闭的均匀玻璃管竖直放置，管中间有一段水银柱将管中气体分成体积相等的两部分，管内气体的温度始终与环境温度相同。一段时间后，发现下面气体的体积比原来大了，则可以判断环境温度

了（填“升高”或“降低”），下面气体压强的变化量

上面气体压强的变化量（填“大于”、“等于”或“小于”）。

参考答案：升高

；等于9.静电除尘器示意如右图所示，其由金属管A和悬在管中的金属丝B组成。A和B分别接到高压电源正极和负极，A、B之间有很强的电场，B附近的气体分子被电离成为电子和正离子，粉尘吸附电子后被吸附到_______（填A或B）上，最后在重力作用下落入下面的漏斗中，排出的烟就成为清洁的了。已知每千克煤粉会吸附nmol电子，每昼夜能除mkg煤粉，设电子电量为e，阿伏加德罗常数为NA，一昼夜时间为t，则高压电源的电流强度为_______。参考答案：A

2emnNA/t

10.如图8所示，两平行金属板间电场是匀强电场，场强大小为1.0×104V／m，A、B两板相距1cm，C点与A相距0.4cm，若B接地，则A、C间电势差UAC＝____,将带电量为－1.0×10-12C的点电荷置于C点，其电势能为____．参考答案：11.如图所示，一竖直轻杆上端可以绕水平轴O无摩擦转动，轻杆下端固定一个质量为m的小球，力F=mg垂直作用于轻杆的中点，使轻杆由静止开始转动，若转动过程保持力F始终与轻杆垂直，当轻杆转过的角度θ=30°时，小球的速度最大；若轻杆转动过程中，力F的方向始终保持水平方向，其他条件不变，则轻杆能转过的最大角度θm=53°．参考答案：【考点】：动能定理的应用；向心力．【专题】：动能定理的应用专题．【分析】：（1）由题意可知：F始终对杆做正功，重力始终做负功，随着角度的增加重力做的负功运来越多，当重力力矩等于F力矩时速度达到最大值，此后重力做的负功比F做的正功多，速度减小；（2）杆转到最大角度时，速度为零，根据动能定理即可求解．：解：（1）力F=mg垂直作用于轻杆的中点，当轻杆转过的角度θ时，重力力矩等于F力矩，此时速度最大，则有：mgL=mgLsinθ解得sinθ=所以θ=30°（2）杆转到最大角度时，速度为零，根据动能定理得：mv2=FL﹣mgLsinθ所以FLsinθ﹣mgL（1﹣cosθ）=0﹣0解得：θ=53°故答案为：30°；53°【点评】：本题主要考查了力矩和动能定理得直接应用，受力分析是解题的关键，难度适中．12.如图所示，一根绝缘杆沿竖直方向放置，杆上有一个带负电的圆环，它的质量为m、电量为q，与杆间的动摩擦因数为μ．所在的空间存在着方向都是水平向右的匀强电场与匀强磁场，电场强度大小为E、磁感应强度大小为B．现将圆环从静止开始释放，环将沿杆下落，则圆环运动过程中的最大加速度为为__________，最大速度为__________。

参考答案：

答案：

13.计算地球周围物体的重力势能更一般的方法是这样定义的：跟地球中心的距离为r时，物体具有的万有引力势能为EP=－，M为地球的质量，m为物体的质量，以离地球无穷远为引力势能零地位置。若物体发射速度达到一定的程度就能逃脱地球的引力作用范围，这个速度叫地球的逃逸速度。已知地球的半径为R.则物体从地面移到无限远的过程中，引力做功_____________。参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）如图所示，一气缸竖直放置，用一质量为m的活塞在缸内封闭了一定量的理想气体，在气缸的底部安装有一根电热丝，用导线和外界电源相连，已知汽缸壁和活塞都是绝热的，汽缸壁与活塞间接触光滑且不漏气。现接通电源，电热丝对缸内气体缓慢加热。

①关于汽缸内气体，下列说法正确的是

。A．单位时间内气缸单位面积上气体分子撞击次数减少B．所有分子的速率都增加C．分子平均动能增大D．对外做功，内能减少②设活塞横截面积为S，外界大气压强为p0，电热丝热功率为P，测得通电t时间内活塞缓慢向上移动高度h，求：（Ⅰ）汽缸内气体压强的大小；（Ⅱ）t时间缸内气体对外所做的功和内能的变化量。参考答案：AC（2分）；（4分）15.如图所示，质量为m带电量为+q的小球静止于光滑绝缘水平面上，在恒力F作用下，由静止开始从A点出发到B点，然后撤去F，小球冲上放置在竖直平面内半径为R的光滑绝缘圆形轨道，圆形轨道的最低点B与水平面相切，小球恰能沿圆形轨道运动到轨道末端D，并从D点抛出落回到原出发点A处．整个装置处于电场强度为E=的水平向左的匀强电场中，小球落地后不反弹，运动过程中没有空气阻力．求：AB之间的距离和力F的大小．参考答案：AB之间的距离为R，力F的大小为mg．考点： 带电粒子在匀强电场中的运动；牛顿第二定律；平抛运动；动能定理的应用．专题： 带电粒子在电场中的运动专题．分析： 小球在D点，重力与电场力的合力提供向心力，由牛顿第二定律即可求出D点的速度，小球离开D时，速度的方向与重力、电场力的合力的方向垂直，小球做类平抛运动，将运动分解即可；对小球从A运动到等效最高点D过程，由动能定理可求得小球受到的拉力．解答： 解：电场力F电=Eq=mg

电场力与重力的合力F合=mg，方向与水平方向成45°向左下方，小球恰能到D点，有：F合=解得：VD=从D点抛出后，只受重力与电场力，所以合为恒力，小球初速度与合力垂直，小球做类平抛运动，以D为原点沿DO方向和与DO垂直的方向建立坐标系（如图所示）．小球沿X轴方向做匀速运动，x=VDt

沿Y轴方向做匀加速运动，y=at2a==所形成的轨迹方程为y=直线BA的方程为：y=﹣x+（+1）R解得轨迹与BA交点坐标为（R，R）AB之间的距离LAB=R从A点D点电场力做功：W1=（1﹣）R?Eq

重力做功W2=﹣（1+）R?mg；F所做的功W3=F?R有W1+W2+W3=mVD2，有F=mg答：AB之间的距离为R，力F的大小为mg．点评： 本题是动能定理和向心力知识的综合应用，分析向心力的来源是解题的关键．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.在一周期性变化的匀强磁场中有一圆形闭合线圈，线圈平面与磁场垂直，如图甲所示，规定图中磁场方向为正。已知线圈的半径为r、匝数为N，总电阻为R，磁感应强度的最大值为B0，变化周期为T，磁感应强度按图乙所示变化。求：（1）在0~内线圈产生的感应电流的大小I1；（2）规定甲图中感应电流的方向为正方向，在图丙中画出一个周期内的i-t图象，已知图中；（3）在一个周期T内线圈产生的焦耳热Q。参考答案：（1）在内感应电动势①（2分）Ks5u磁通量的变化②

解得

③（1分）

线圈中感应电流大小④（2分）（2）图画正确给3分（每段1分）（3）在和两个时间段内产生的热量相同，有

⑤（1分）在时间内产生的热量

⑥（1分）一个周期内产生的总热量

⑦（2分）17.如图所示，将带电量Q=0.5C、质量m’=0.3kg的滑块放在小车绝缘板的右端，小车的质量M=0.5kg，滑块与绝缘板间的动摩擦因数μ=0.4，小车的绝缘板足够长，它们所在的空间存在着磁感应强度B=20T的水平方向的匀强磁场，磁场方向如图所示．开始时小车静止在光滑水平面上，一摆长L=1.25m、摆球质量m=0.15kg的摆从水平位置由静止释放，摆到最低点时与小车相撞，如图所示，碰撞后摆球恰好静止(g取10m／s2)．求：

(1)摆球与小车的碰撞过程中系统损失的机械能△E；(2)碰撞后小车的最终速度．参考答案：解：（1）小球下摆过程,机械能守恒

mgL=（3分）

小球与小车相撞过程,动量守恒

mv0=Mv1（3分）

碰撞过程中系统损失的机械能

△E=－=1.3J（2分）（2）设滑块与小车的最终相同速度V，动量守恒

Mv1=（M＋m’）V=mv0（2分）

此时对滑块,洛仑兹力f=BQV

而有

f>mg

滑块已离开小车（2分）滑块离开小车时速度v2，则BQv2=mg（2分）小车此时速度v3，滑块与小车动量守恒

Mv1=Mv3＋m’v2=mv0（4分）

v3==1.3m/s（2分）小车此后保持1.3m/s速度匀速运动18.光滑水平面上有一质量为M、长度为L的木板AB，在木板的中点有一质量为m的小木块，木板上表面是粗糙的，它与木块间的动摩擦因数为μ．开始时两者均处于静止状态，现在木板的B端加一个水平向右的恒力F，则：（1）木板和木块运动的加速度是多大？（2）若在木板的B端到达距右方距离为L的P点前，木块能从木板上滑出，则水平向右的恒力F应满足什么条件？参考答案：解：（1）木块运动的最大加速度为①

若F≤μ(m+M)g，木板和木块一起做匀加速运动，根据牛顿第二定律，共同加速度为