北京旧宫中学高三物理下学期期末试卷含解析

北京旧宫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1.2017年人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波。假设双中子星由a、b两颗星体组成,这两颗星绕它们连线上的某一点做匀速圆周运动。这两颗星之间的距离为L，a星绕它们连线上的某点每秒转动n圈，a、b两颗星的轨道半径之差为Δr，(a星的轨道半径大于b星的轨道半径)，万有引力常量为G。则A.a、b两颗星的质量之和为B.a、b两颗星的质量之比为C.b星的角速度为D.a、b两颗星的半径之比为参考答案：A【详解】设ab两颗星的质量分别为m1、m2，轨道半径分别为r1、r2，相距L，则r1+r2=L，r1-r2=?r，解得，，则，选项D错误；两星围绕它们连线上的某点旋转的角速度相同，a星绕它们连线上的某点每秒转动n圈，角速度为ωa=2πn，则b星的角速度也为2πn，选项C错误；根据万有引力提供向心力可知：=m1r1ω2=m2r2ω2，整理可得：，解得质量之和（m1+m2）=，选项A正确；a、b两颗星的质量之比为，选项B错误；故选A.2.如图所示，质量为M劈体ABCD放在水平地面上，表面AB、AC均光滑，且AB∥CD，BD⊥CD，AC与水平面成角θ。质量为m的物体（上表面为半球形）以水平速度v0冲上BA后沿AC面下滑，在整个运动的过程中，劈体M始终不动，P为固定的弧形光滑挡板，挡板与轨道间的宽度略大于半球形物体m的半径，不计转弯处的能量损失，则下列说法中正确的是A.水平地面对劈体M的摩擦力始终为零B.水平地面对劈体M的摩擦力先为零后向右

C.劈体M对水平地面的压力大小始终为(M+m)gD.劈体M对水平地面的压力大小先等于(M+m)g，后小于(M+m)g参考答案：D3.如图所示，用两根相同的导线绕成匝数分别为nl和n2的圆形闭合线圈A和B，两线圈平面与匀强磁场垂直。当磁感应强度随时间均匀变化时，两线圈中的感应电流之比IA：IB为（

）

A．

B．

C．

D．参考答案：B4.两物体M、m用跨过光滑定滑轮的轻绳相连，如图放置，OA、OB与水平面的夹角分别为30°、60°，M、m均处于静止状态．则

A．绳OA对M的拉力大小大于绳OB对M的拉力B．绳OA对M的拉力大小等于绳OB对M的拉力C．m受到水平面的静摩擦力大小为零

D．m受到水平面的静摩擦力的方向水平向左参考答案：D对接点O受力分析，由几何关系可知,，AB错；对m受力分析，可知在水平方向受到的摩擦力,方向水平向左，C错D对。5.（单选）下列说法正确的是

A.放射性元素的半衰期随温度的升高而减小

B.放射性元素放射出的射线、射线和射线，电离能力最强的是射线

C．衰变成要经过8次衰变和6次衰变

D.爱因斯坦的相对论认为长度、质量、时间都是绝对不变的

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.(1)（6分）如图所示为氢原子的能级图。让一束单色光照射到大量处于基态（量子数n=1）的氢原子上，被激发的氢原子能自发地发出3种不同频率的色光，则照射氢原子的单色光的光子能量为

eV。用这种光照射逸出功为4.54eV的金属表面时，逸出的光电子的最大初动能是

eV。参考答案：12.09

7.557.如图所示，电荷量为Q1、Q2的两个正点电荷分别置于A点和B点。在以AB为直径的光滑绝缘半圆环上，穿着一个带点小球（可视为点电荷，重力可忽略），若带点小球在P点保持静止，则该小球带

电荷（选填“正”或“负”或“正或负”），设这时连线PA与AB的夹角为a，则tana=

。参考答案：

答案：正或负

17.(12分)如图甲的光电门传感器是测定瞬时速度大小的仪器．其原理是发射端发出一束很细的红外线到接收端，当固定在运动物体上的一个已知宽度为d的挡光板通过光电门挡住红外线时，和它连接的数字计时器可记下挡光的时间Δt，则可以求出运动物体通过光电门时的瞬时速度大小。(1)为了减小测量瞬时速度的误差，应选择宽度比较________(选填“宽”或“窄”)的挡光板。(2)如图乙是某同学利用光电门传感器探究小车加速度与力之间关系的实验装置，他将该光电门固定在水平轨道上的B点，用不同重物通过细线拉同一小车，小车每次都从同一位置A点静止释放．①如图丙所示，用游标卡尺测出挡光板的宽度d＝________mm，实验时将小车从图乙A点静止释放，由数字计时器记下挡光板通过光电门时挡光时间间隔Δt＝0.02s，则小车通过光电门时的瞬时速度大小为________m/s；②实验中设小车的质量为m1，重物的质量为m2，则在m1与m2满足关系式________时可近似认为细线对小车的拉力大小与重物的重力大小相等；③测出多组重物的质量m2和对应挡光板通过光电门的时间Δt，并算出小车经过光电门时的速度v，通过描点作出线性图象，研究小车的加速度与力之间的关系．处理数据时应作出________图象(选填“v—m2”或“v2—m2”)；④某同学在③中作出的线性图象不过坐标原点，其可能的原因是__________________。参考答案：(1)窄(2)①11.400.57②m1?m2③v2－m2④小车与水平轨道间存在摩擦力9.用电压表和电流表测定两节完全相同的电池的电动势和内电阻。先用如图所示的电路测量一节电池的电动势和内阻，理想电压表和理想电流表的读数分别为U1和I1。将两节相同电池串联后接入该电路，测得理想电压表和理想电流表的读数分别为U2和I2。串联电池组的总电动势=_________，总内阻=__________。参考答案：，10.如图为声波干涉演示仪的原理图，O形玻璃管粗细均匀，分为A和B两部分，两侧各有一小孔，声波从左侧小孔传入管内，被分成两列频率_____________的波。当声波分别通过A、B传播到右侧小孔时，若两列波传播的路程相差半个波长，则此处声波的振幅_____

_____；若传播的路程相差一个波长，则此处声波的振幅________________。[参考答案：11.一列简谐波在t=0.8s时的图象如图甲所示，其x=0处质点的振动图象如图乙所示，由图象可知：简谐波沿x轴

▲

方向传播（填“正”或“负”），波速为

▲

m／s，t=10.0s时刻，x=4m处质点的位移是

▲

m．参考答案：12.(1)小明用电源频率为50Hz的电磁打点计时器（含复写纸）做“探究质量一定

时，加速度与合力的关系”实验。①在不挂配重，平衡摩擦力过程中，打点计时器打出的一条纸带如图（乙）所示，纸带A端与小车相连。要使小车做匀速直线运动，垫木应向____移动。②打点计时器打A、C两点过程中，小车通过的距离为____cm。③打B点时小车的速度是__________m/s④打AC两点过程中，小车的平均加速度大小为____m/s2。

（保留小数点后两位数字）(2)在测定一根粗细均匀合金丝Rx的电阻率的实验中．

I．利用螺旋测微器测定合金丝的直径，示数如图(a)所示，则可读得合金丝的直径

为____mm.

Ⅱ．待测合金丝Rx的电阻约为5Ω．提供的仪器有：

A．电压表V（内阻约为10kΩ，量程为3V）

B．电流表A1(内阻约为3Ω，量程为0.6A)

C．电流表A2(内阻约为0.1Ω，量程为3A)

D．滑动变阻器R(阻值为0-5Ω，额定电流为2A)

E．电源E（电动势为5V，内电阻为1Ω）

F．一个开关、若干导线①要求较准确地测出其阻值，电流表应选____．（填序号）②某同学根据以上仪器，按图（b）连接实验线路，在实验中发现电流表示数变化范围较窄，现请你用笔在图（b）中画一条线对电路进行修改，使电流表示数的变化范围变宽．

③此电路其测量结果比真实值偏___________（填“大”或“小”）．参考答案：(1)①左（1分）②16.20（2分）③0.41（3分）④0.50（3分）

(2)I.0.609(0.608-0.610)(3分)Ⅱ．①B(2分)；②作图（3分，分压均可）；③小（2分）

13.如图所示的传动机构中，截面为三角形的楔块A底角为θ，圆盘B的半径为r，与楔块A间无滑动，当楔块A以速度vA匀速向右前进时，圆盘的角速度为______________，滑块C向上的速度为_____________。参考答案：，三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.图所示摩托车做腾跃特技表演，沿曲面冲上高0.8m顶部水平高台，接着以4m/s水平速度离开平台，落至地面时，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑.A、B为圆弧两端点,其连线水平.已知圆弧半径为2m，人和车的总质量为200kg，特技表演的全过程中，空气阻力不计.(计算中取g=10m/s2.求:(1)从平台飞出到A点，人和车运动的水平距离s.(2)从平台飞出到达A点时速度大小及圆弧对应圆心角θ.(3)若已知人和车运动到圆弧轨道最低点O速度为6m/s,求此时人和车对轨道的压力.参考答案：(1)1.6m

(2)m/s，90°

(3)5600N【详解】(1)车做的是平抛运动，很据平抛运动的规律可得：竖直方向上：水平方向上：可得：.(2)摩托车落至A点时其竖直方向的分速度：到达A点时速度：设摩托车落地时速度方向与水平方向的夹角为，则：即，所以：(3)对摩托车受力分析可以知道，摩托车受到的指向圆心方向的合力作为圆周运动的向心力，所以有：

当时，计算得出.由牛顿第三定律可以知道人和车在最低点O时对轨道的压力为5600

N.答：(1)从平台飞出到A点，人和车运动的水平距离.(2)从平台飞出到达A点时速度，圆弧对应圆心角.(3)当最低点O速度为6m/s，人和车对轨道的压力5600

N.15.(4分)在橄榄球比赛中，一个95kg的橄榄球前锋以5m/s的速度跑动，想穿越防守队员到底线触地得分．就在他刚要到底线时，迎面撞上了对方两名均为75kg的队员，一个速度为2m/s，另一个为4m/s，然后他们就扭在了一起。①他们碰撞后的共同速率是；②在右面方框中标出碰撞后他们动量的方向，并说明这名前锋能否得分：。参考答案：答案：①0.1m/s

（2分）

②方向见图（1分）

能得分（1分）

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.《愤怒的小鸟》是一款时下非常流行的游戏，故事也相当有趣，如图甲，为了报复偷走鸟蛋的肥猪们，鸟儿以自己的身体为武器，如炮弹般弹射出去攻击肥猪们的堡垒。某班的同学们根据自己所学的物理知识进行假设：小鸟被弹弓沿水平方向弹出，如图乙所示。（取重力加速度g=10m/s2）：（1）若h1=3.6m，l1=2.4m，h2=1.8m，要使小鸟飞出能直接打中肥猪的堡垒，小鸟飞出去的初速度应多大？（2）如果小鸟弹出后，先掉到平台上（此时小鸟距抛出点的水平距离为l2），接触平台瞬间竖直速度变为零，水平速度不变，小鸟在平台上滑行一段距离后，若要打中肥猪的堡垒，小鸟和平台间的动摩擦因数μ与小鸟弹出时的初速度v0应满足什么关系（用题中所给的符号h1、l1、h2、l2、g表示）？参考答案：（1）设小鸟以v0弹出能直接击中堡垒，则由平抛运动规律，h1-h2=gt2

（3分）

l1=v0t（2分）

联立解得t=0.6s，v0=4m/s。（2分）（2）对小鸟在平台上滑行初速度仍为v0，若刚好击中堡垒，则有末速度为v=0由动能定理

-μmg(l1.-l2)=mv2-mv02

（5分）解得：

可见，μ与v0应满足才能打中堡垒。（3分）17.如图所示，左侧为一个半径为R的半球形的碗固定在水平桌面上，碗口水平，O点为球心，碗的内表面及碗口光滑。右侧是一个固定光滑斜面，斜面足够长，倾角θ＝30°。一根不可伸长、不计质量的细绳跨在碗口及光滑斜面顶端的光滑定滑轮两端上，线的两端分别系有可视为质点的小球m1和m2，且m1＞m2。开始时m1恰在碗口水平直径右端A处，m2在斜面上且距离斜面顶端足够远，此时连接两球的细绳与斜面平行且恰好伸直。当m1由静止释放运动到圆心O的正下方B点时细绳突然断开，不计细绳断开瞬间的能量损失。（1）求小球m2沿斜面上升的最大距离s；（2）若已知细绳断开后小球m1沿碗的内侧上升的最大高度为，求。参考答案：（1）设重力加速度为g，小球m1到达最低点B时m1、m2速度大小分别为v1、v2，由运动合成与分解得v1＝v2①对m1、m2系统由功能关系得m1gR－m2gh＝m1v＋m2v②h＝Rsin30°③设细绳断后m2沿斜面上升的距离为s′，对m2由机械能守恒定律得m2gs′sin30°＝m2v④小球m2沿斜面上升的最大距离s＝R＋s′⑤联立得s＝（＋）