广西壮族自治区河池市同德中学高三物理上学期期末试卷含解析

广西壮族自治区河池市同德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.在平直公路上行驶的汽车内，一乘客以自己的车为参考系向车外观察，他看到的下列现象中肯定不可能的是（

）A．与汽车同向行驶的自行车，车轮转动正常，但自行车却向后退B．公路两旁的树因为扎在地里，所以是不动的C．有一辆汽车总在自己的车前不动D．路旁的房屋在运动参考答案：B略2.气象卫星是用来拍摄云层照片、观测气象资料和测量气象数据的．我国先后自行成功研制和发射了“风云一号”和“风云二号”两颗气象卫星．“风云一号”卫星轨道与赤道平面垂直并且通过两极，每12小时绕地球一周，称为“极地圆轨道”．“风云二号”气象卫星的轨道是在赤道平面内的“地球同步轨道”，则“风云一号”卫星比“风云二号”卫星（）A．轨道半径小 B．线速度小 C．角速度小 D．向心加速度小参考答案：A【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．【分析】风云二号卫星为地球同步轨道卫星，故周期为24h，“风云一号”卫星是极地卫星，周期为12h，根据G=m得到周期与半径的关系式，由此可知周期越大，轨道半径越大，卫星离地面越高．卫星运行时万有引力提供向心力，可根据牛顿第二定律得到轨道半径、向心加速度以及线速度的大小关系，根据这个关系再讨论即可．【解答】解：A、风云二号卫星为地球同步轨道卫星，周期为24h，“风云一号”卫星是极地卫星，周期为12h，根据G=m得到T=2，则得知，“风云一号”的轨道半径较小．故A正确；B、据G=m得，v=，即轨道半径越大，线速度越小，“风云一号”卫星比“风云二号”卫星轨道高度小，所以线速度大，故B错误．C、据G=mω2r得，ω=，即轨道半径越大，角速度越小，“风云一号”卫星比“风云二号”卫星轨道高度小，所以角速度大．故C错误；D、由万有引力提供向心加速度G=ma，得a=，即轨道半径越大，向心加速度越小，“风云一号”卫星比“风云二号”卫星轨道高度小，向心加速度大，故D错误．故选：A3.下列关于能量转化或转移过程的说法中正确的是

A．所有能量守恒的过程都能自发地进行B．摩擦生热的过程是不可逆过程C．空调机既能致热又能致冷，说明热传递不存在方向性

D．能的转化过程符合能量守恒定律，因此不会发生能源危机参考答案：B4.如图所示，在倾角为θ的粗糙斜面上，一个质量为m的物体被水平力F推着静止于斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，且μ＜tanθ，求力F的取值范围．参考答案：解：因为μ<tanθ，所以当F=0时，物体不能静止.若物体在力F的作用下刚好不下滑，则物体受沿斜面向上的最大静摩擦力，且此时F最小，对物体受力分析，如图甲所示，由平衡条件：mgsinθ=Fcosθ+f

①N=mgcosθ+Fsinθ

②

F=μN

③由①②③得Fmin=若物体在力F的作用下刚好不上滑，则物体受沿斜面向下的最大静摩擦力，且此时F最大，对物体受力分析，如图乙所示，由平衡条件：mgsinθ+f=Fcosθ

①

N=mgcosθ+Fsinθ

②

F=μN

③由①②③得Fmax=

故：5.如图所示，质量为0.8kg的物体静止在倾角为30°的斜面上，若用平行于斜面、沿水平方向大小等于3N的力推物块，物块仍保持静止，则物块所受到的摩擦力大小等于（g取1m/s2）（）A．5N B．4N C．3N D．3N参考答案：A解：对滑块受力分析，受推力F、重力G、支持力N和静摩擦力f，将重力按照作用效果分解为沿斜面向下的分力F′=Mgsinθ=4N和垂直斜面向下的分力Mgcosθ=4N；在与斜面平行的平面内，如图，有f==N=5N故选：A．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，竖直平面内有两个水平固定的等量同种正点电荷，AOB在两电荷连线的中垂线上，O为两电荷连线中点，AO＝OB＝L，一质量为m、电荷量为q的负点电荷若由静止从A点释放则向上最远运动至O点。现若以某一初速度向上通过A点，则向上最远运动至B点，重力加速度为g。该负电荷A点运动到B点的过程中电势能的变化情况是

；经过O点时速度大小为

。参考答案：先减小后增大；7.某同学在做“验证牛顿第二定律”的实验中得到如图11所示a-F图象，其中a为小车加速度，F为沙桶与沙的重力，则图线不过原点O的原因是____________________________；图线斜率倒数的物理意义是_______________.参考答案：实验前没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够；小车质量。8.如图所示，A、B、C、D是某匀强电场中的4个等势面，一个质子和一个α粒子（电荷量是质子的2倍，质量是质子的4倍，质子和α粒子的重力及其相互作用忽略不计）同时在A等势面从静止出发，向右运动，当到达D面时，电场力做功之比为

，它们的速度之比为

。参考答案：1∶2

：19.如图所示，质量为m1的滑块置于光滑水平地面上，其上有一半径为R的光滑圆弧。现将质量为m2的物体从圆弧的最高点自由释放，在物体下滑过程中m1和m2的总机械能________（选填“守恒”或“不守恒”），二者分离时m1、m2的速度大小之比为___________。参考答案：守恒，10.如右图所示，在真空中有一水平放置的不带电平行板电容器，板间距离为d，电容为C，上板B接地，现有大量质量均为m，带电荷量为q的小油滴，以相同的初速度持续不断地从两板正中间沿图中虚线所示方向射入，第一滴油滴正好落到下板A的正中央P点．如果能落到A板的油滴仅有N滴，且第N＋1滴油滴刚好能飞离电场，假设落到A板的油滴的电荷量能被板全部吸收，不考虑油滴间的相互作用，重力加速度为g，则落到A板的油滴数N=________第N＋1滴油滴经过电场的整个过程中所增加的动能_____参考答案：11.如图所示，两个小物块和紧挨着静止在水平面上，已知的质量为，的质量为，与水平面间的动摩擦因数为，与水平面间、与之间均光滑。现用一与水平面成角斜向下、大小为的外力推物块，使、一起向右运动，则与之间的压力大小为

。(取，)参考答案：612.如图所示，直角形轻支架两端分别连接质量为m和2m的小球A和B。支架的两直角边长度均为L，可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转动，空气阻力不计。设A球带正电，电荷量为q，B球不带电，处在竖直向下的匀强电场中。若杆OA自水平位置由静止释放，当杆OA转过37°时，小球A的速度最大，则匀强电场的场强E的大小为___________；若A球、B球都不带电，重复上述操作，当A球速度最大时，杆OA转过的角度将________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。（已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）参考答案：；减小13.如图所示，质量M的长木板B静止在光滑的水平地面上，在其右端放一质量m（m＜M）的小滑块A（可视为质点）．初始时刻，A、B分别以v0向左、向右运动，最后A没有滑离B板．则最后A的速度大小为，速度方向为向右．参考答案：考点：动量守恒定律．专题：动量定理应用专题．分析：系统动量守恒，由动量守恒定律可以求出速度的大小与方向．解答：解：最后A、B获得相同的速度，设此速度为v，以B的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：Mv0﹣mv0=（M﹣m）v，解得：v=，方向向右；故答案为：，向右．点评：本题考查了求速度与运动时间问题，分析清楚物体的运动过程、应用动量守恒定律与动量定理即可正确解题．三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，一定质量理想气体经历A→B的等压过程，B→C的绝热过程（气体与外界无热量交换），其中B→C过程中内能减少900J．求A→B→C过程中气体对外界做的总功．参考答案：W=1500J【详解】由题意可知，过程为等压膨胀，所以气体对外做功为：过程：由热力学第一定律得：

则气体对外界做的总功为：

代入数据解得：。15.（10分）一物体在A、B两点的正中间由静止开始运动（设不会超越A、B），其加速度随时间变化如图所示，设向A的加速度方向为正方向，若从出发开始计时，则：

（1）物体的运动情况是___________________。（2）4S末物体的速度是______，0-4S内物体的平均速度是________。（3）请根据图画出该物体运动的速度-时间图像。参考答案：（1）一直向A运动（2分）；（2）0；2m（4分）；（3）如图（4分）

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（18分）如图所示，沿水平方向放置一条平直光滑槽，它垂直穿过开有小孔的两平行薄板，板相距3.5L．槽内有两个质量均为m的小球A和B，球A带电量为+2q，球B带电量为-3q，两球由长为2L的轻杆相连，组成一带电系统。最初A和B分别静止于左板的两侧，离板的距离均为L．若视小球为质点，不计轻杆的质量，在两板间加上与槽平行向右的匀强电场E后（设槽和轻杆由特殊绝缘材料制成，不影响电场的分布），求：（1）球B刚进入电场时，带电系统的速度大小；（2）带电系统从开始运动到速度第一次为零时球A相对于右板的位置l；（3）带电系统从开始运动到速度第一次为零时所需的时间。参考答案：（1）带电系统开始运动时，设加速度为a1，=

（2分）

球B刚进入电场时，带电系统的速度为v1，有：

（2分）

由③④求得：

（2分）

(2)对带电系统进行分析，假设球A能达到右极板，电场力对系统做功为W1，有：

而且还能穿过小孔，离开右极板。

假设球B能达到右极板，电场力对系统做功为W2，有：

综上所述，带电系统速度第一次为零时，球A、B应分别在右极板两侧。(3分)

根据动能定理有2qE（3.5L-L）=3qE(3.5L+l-2L)得l=L/6

（3分）

（3）设球B从静止到刚进入电场的时间为t1，则：

将③⑤代入⑥得：

①（1分）

球B进入电场后，带电系统的加速度为a2，

（1分）

带电系统做匀减速运动。设球A刚达到右极板时的速度为v2，减速所需时间为t2，有：

求得：

②（1分）

球A离电场后，带电系统继续做减速运动，设加速度为a3，

（1分）

设球A从离开电场到静止所需的时间为t3，

求得：

③（1分）

由①②③可知，带电系统从静止到速度第一次为零所需的时间为：

（1分）17.011年7月2日下午1点半，在杭州滨江区的某一住宅小区，一个2岁女童突然从10楼坠落，在楼下的吴菊萍奋不顾身地冲过去用双手接住了孩子，女孩妞妞稚嫩的生命得救了，吴菊萍的左臂瞬间被巨大的冲击力撞成粉碎性骨折，受伤较重，被网友称为“最美妈妈”.假设孩子跌落处距吴菊萍接住孩子时双手的距离为h=31.25m，其下落过程可视为自由落体运动.吴菊萍站的位置与儿童落地点的水平距离L=12m，她从发现下落孩子到开始跑动所需反应时间为，跑动过程可视为匀速直线运动，速度大小为V=10m/s.则吴菊萍必须在孩子下落多少距离之前发现她？（g取10m/s2)参考答案：18.（18分）图24的水平轨道中，AC段的中点B的正上方有一探测器，C处有一竖直挡板，物体P1沿轨道向右以速度v1与静止在A点的物体P2碰撞，并接合成复合体P，以此碰撞时刻为计时零点，探测器只在t1=2s至t2=4s内工作，已知P1、P2的质量都为m=1kg，P与AC间的动摩擦因数为μ=0.1，AB段长l=4m，g取10m/s2，P1、P2和P均视为质点，P与挡板的碰撞为弹性碰撞。（1）若v1=6m/s，求P1、P2碰后瞬间的速度大小v和碰撞损失的动能ΔE；（2）若P与挡板碰后，能在探测器的工作时间内通过B点，求v1的取值范围和P向左经过A点时的最大动能E。图24参考答案：解：(1)P1、P2碰撞过程