陕西省西安市长安区第十二中学高三物理下学期期末试卷含解析

陕西省西安市长安区第十二中学高三物理下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.如图所示，水平桌面上有三个相同的物体a、b、c叠放在一起，a的左端通过一根轻绳与质量为m=3kg的小球相连，绳与水平方向的夹角为60°，小球静止在光滑的半圆形器皿中．水平向右的力F=40N作用在b上，三个物体保持静止状态．g取10m/s2，下列说法正确的是（）A．物体c受到向右的静摩擦力B．物体b受到一个摩擦力，方向向左C．桌面对物体a的静摩擦力方向水平向右D．撤去力F的瞬间，三个物体将获得向左的加速度参考答案：B【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力；共点力平衡的条件及其应用．【分析】A、整个系统保持静止，隔离法分析c，可得出受静摩擦力为0．B、由b静止，可知水平面上受力平衡，且c对b的静摩擦力为0，则a对b的静摩擦力大小为F，方向水平向左．C、对a，受水平向右的b对a的静摩擦力，大小为F，绳对a的拉力T，和桌面对a的静摩擦力，三力平衡，需要先根据三角关系求出绳的拉力T，进而判断桌面对a的静摩擦力的大小和方向．D、撤去F后，对a分析，看绳的拉力和未撤去F前的桌面对a的静摩擦力的大小，若拉力小于静摩擦力则整个系统静止，若拉力大于摩擦力，再隔离分析b对a的静摩擦力，进而分析整个系统是否有向左的加速度．【解答】解：设水平向右为正方向，设a、b、c的质量为m1，由于均静止，故加速度为：a1=0m/s2A、对c：设b对c的静摩擦力为f，则水平方向上只受f影响，且c保持静止，由牛顿第二定律得：f=m1a1，代入数据得：f=0N，故A错误；B、对b：b静止，设a对b的静摩擦力为f1，则水平面上：F+f1+f=m1a1=0，即：f1=﹣F=﹣40N，故b只受一个静摩擦力，方向与F相反，即水平向左，故B正确；C、对a，a静止，设绳的拉力为T，器皿对小球的弹力为N，桌面对a的静摩擦力为f2，则水平面上：﹣f1+f2﹣T=m1a1=0

①，对小球受力分析如图：由于小球静止，故竖直方向上：Nsin60°+Tsin60°=mg

②水平方向上：Ncos60°=Tcos60°

③联立①②③式代入数据解得：T=10N，f2≈﹣22.68N，故地面对a的静摩擦力水平向左，故C错误；D、若撤去F，对a，水平方向上受绳的拉力：T=10N＜静摩擦力f2，故整个系统仍然保持静止，故D错误；故选：B．2.线圈通以如图所示的随时间变化的电流，则

A．0—t1时间内线圈中的自感电动势最大

B．t1—t2时间内线圈中的自感电动势最大

C．t2—t3时间内线圈中的自感电动势最大

D．t1—t2时间内线圈中的自感电动势最大参考答案：C3.如图所示，电源内阻不可忽略，电路中接有一小灯泡和一电动机。小灯泡L上标有“6V12W”字样，电动机的线圈电阻RM＝0.50Ω。若灯泡正常发光时，电源的输出电压为12V，此时A．整个电路消耗的电功率为24WB．电动机的热功率为12WC．电动机的输出功率为12WD．电动机的输入功率为12W参考答案：D4.（多选）下列说法正确的是（）A．饱和汽压随温度升高而增大，与体积无关B．气体分子热运动的平均动能减少，气体的压强一定减小C．在任何一个自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减少D．单位体积内气体分子数增加，气体的压强一定增大E．对于一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热参考答案：解：A、饱和汽压与液体的种类和温度有关，随温度升高而增大，故A正确；B、气体分子热运动的平均动能减少，即气体温度降低，根据公式，气压不一定减小，故B错误；C、自然界的宏观热过程都具有方向性，在任何一个自然过程中，一个孤立系统的总熵会不断增加，故C正确；D、单位体积内气体分子数增加，根据克拉伯龙方程PV=nRT，增加，P不一定增加，故D错误；E、对于一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，根据，温度增加，故内能增加；由于对外做功，根据△U=W+Q，气体一定吸收热量；故E正确；故选：ACE．5.（多选题）经长期观测，人们在宇宙中已经发现了“双星系统”．“双星系统”由相距较近的恒星组成，每个恒星的半径远小于两个恒星之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体，它们在相互间的万有引力作用下，绕某一点做匀速圆周运动，如图所示为某一双星系统，A星球的质量为m1，B星球的质量为m2，它们中心之间的距离为L，引力常量为G，则下列说法正确的是（）A．A星球的轨道半径为R=LB．B星球的轨道半径为r=LC．双星运行的周期为T=2πLD．若近似认为B星球绕A星球中心做圆周运动，则B星球的运行周期为T=2πL参考答案：CD【考点】万有引力定律及其应用．【分析】双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度．应用牛顿第二定律列方程求解【解答】解：AB、双星靠他们之间的万有引力提供向心力，A星球的轨道半径为R，B星球的轨道半径为r，根据万有引力提供向心力有：得且R+r=L解得：故A错误，B错误；C、根据万有引力等于向心力得得解得：=，故C正确；D、若近似认为B星球绕A星球中心做圆周运动，则根据万有引力提供向心力有：解得：=，故D正确；故选：CD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.(5分)平衡下列核反应方程式：（1）______________，_________________。（2）______________参考答案：答案：（1）5，10

（2）7.一列简谐横波沿x轴的正方向传播，t=0时刻的波形如图所示，此时该波恰好传播到x=4m处，t=0.1s时，质点a第一次到达最低点，则该波的传播速度为10m/s；t=0.6s时，位于x=8m处的质点b恰好第一次沿y轴负方向通过平衡位置．参考答案：解：简谐横波沿x轴的正方向传播，图示时刻a质点正向下运动，经过T第一次到达最低点，即有T=0.1s，得T=0.4s由图知λ=4m，则波速v===10（m/s）当图示时刻a质点的状态传到b点处时，质点b恰好第一次沿y轴负方向通过平衡位置，则所用时间为t==s=0.6s，即t=0.6s时，位于x=8m处的质点b恰好第一次沿y轴负方向通过平衡位置．故答案为：10，0.6．8.如图所示，光滑圆弧轨道ABC在C点与水平面相切，所对圆心角小于5°，且，两小球P、Q分别从轨道上的A、B两点由静止释放，P、Q两球到达C点所用的时间分别为、，速率分别为、吨，则，。(填“>”、“<”或“=”)参考答案：9.如图所示，实线是一列简谐横波在t时刻的波形图，虚线是在t时刻后时刻的波形图．已知，若波速为15m/s，则质点M在t时刻的振动方向为

▲

；则在时间内，质点M通过的路程为

▲

m．参考答案：向下

（2分）

0.3m10.某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：（1）你认为还需要的实验器材有

．（2）实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是

，实验时为保证细线拉力为木块的合外力首先要做的步骤是

．（3）在（2）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M．往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m．让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1<v2）．则本实验最终要验证的数学表达式为

（用题中的字母表示实验中测量得到的物理量）．参考答案：（1）天平，刻度尺（2分）（2）沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量（2分），平衡摩擦力（2分）（3）（4分）（1）实验要验证动能增加量和总功是否相等，故需要求出总功和动能，故还要天平和刻度尺；故答案为：刻度尺、天平；

（2）沙和沙桶加速下滑，处于失重状态，其对细线的拉力小于重力，设拉力为T，根据牛顿第二定律，有

对沙和沙桶，有mg-T=ma

对小车，有T=Ma

解得故当M＞＞m时，有T≈mg

小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，故可以将长木板的一端垫高；

故答案为：沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量，平衡摩擦；

（3）总功为：mgL，动能增加量为：故答案为：mgL=11.在如图所示的光电效应现象中，光电管阴极K的极限频率为v0，则阴极材料的逸出功等于__________；现用频率大于v0的光照射在阴极上，当在A、K之间加一数值为U的反向电压时，光电流恰好为零，则光电子的最大初动能为_________；若入射光频率为v(v>v0)，则光电子的最大初动能为_________.参考答案：hv0，（2分）

eU，（2分）

（12.

（选修3-3）（6分）蒸汽机、内燃机等热机以及电冰箱工作时都利用了气体状态变化来实现能量的转移和转化，我们把这些气体称为工质．某热机经过一个循环后，工质从高温热源吸热Q1，对外做功W，又对低温热源放热Q2，工质完全回复初始状态，内能没有变化．根据热力学第一定律，在工质的一个循环中，Q1、Q2、W三者之间满足的关系是

．热机的效率不可能达到100%，从能量转换的角度，说明

能不能完全转化为

能．参考答案：答案：（2分）

内（2分）

机械（2分）13.坐标原点O处有一波源，能产生沿轴正向传播的简谐波，时刻的波形图如图所示。已知这列波在P点出现两次波峰的最短时间是，则这列波的波速为

，从时开始计时处的质点R第一次到达波谷所用的时间为

。参考答案：1O(3分)

0.8三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（7分）如图所示，一束光从空气射入玻璃中，MN为空气与玻璃的分界面．试判断玻璃在图中哪个区域内（Ⅰ或Ⅱ）？简要说明理由．并在入射光线和反射光线上标出箭头。参考答案：当光由空气射入玻璃中时，根据折射定律

=n，因n>1，所以i>γ，即当光由空气射入玻璃中时，入射角应该大于折射角．如图，在图中作出法线，比较角度i和γ的大小，即可得出玻璃介质应在区域?内．箭头如图所示．（7分）15.（选修3-3）（6分）如图所示，用面积为S的活塞在汽缸内封闭着一定质量的空气，活塞质量为m，在活塞上加一恒定压力F，使活塞下降的最大高度为?h，已知此过程中气体放出的热量为Q，外界大气压强为p0，问此过程中被封闭气体的内能变化了多少？

参考答案：解析：由热力学第一定律△U=W+Q得

△U=（F+mg+P0S）△h－Q

（6分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.汽车由静止开始在平直的公路上行驶，0～60s内汽车的加速度随时间变化的图线如图1－3－20所示．(1)画出汽车在0～60s内的v－t图线；(2)求在这60s内汽车行驶的路程．参考答案：17.我国第一艘航母于2011年11月29日第二次出海,媒体称此次海试将进行舰载机测试,阻拦索是在飞机降落在甲板上时挂在飞机后对飞机增加向后的阻力、减少滑行距离的装置。若一架质量为m=3×104kg的舰载机以Vo=80m/s的速度降落在航母甲板上，飞机滑行S=160m便能停下，求：（1）飞机滑行的加速度a为多大？（2）滑行的时间t为多少？（3）滑行时受到阻力f为多大？参考答案：飞机在甲板上滑行的初速度V0=288km/h=80m/s，末速度为0。(1)加速度

（2