安徽省合肥市元疃中学高三物理下学期期末试卷含解析

安徽省合肥市元疃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1.2007年10月24日18时05分，我国成功发射了“嫦娥一号”探月卫星。卫星经过八次点火变轨后，绕月球做匀速圆周运动。图中所示为探月卫星运行轨迹的示意图（图中1、2、3……8为卫星运行中的八次点火位置）①卫星第2、3、4次点火选择在绕地球运行轨道的近地点，是为了有效地利用能源，提高远地点高度；②卫星沿椭圆轨道由近地点向远地点运动的过程中，加速度逐渐增大，速度逐渐减小；③卫星沿椭圆轨道由远地点向近地点运动的过程中，卫星中的科考仪器处于超重状态；④卫星沿椭圆轨道由近地点向远地点运动的过程中，机械能守恒；⑤卫星在靠近月球时需要紧急制动被月球所捕获，为此实施第6次点火，则此次发动机喷气方向与卫星运动方向相反,⑥卫星在离开地球奔向月球运动过程中引力一定做负功。上述说法正确的是

A．②③B．①④C．④⑤D．①⑥参考答案：B2.

图为一电路板的示意图，a、b、c、d为接线柱，a、d与220V的交流电源连接，ab间、bc间、cd间分别连接一个电阻。现发现电路中没有电流，为检查电路故障，用一交流电压表分别测得b、d两点间以及a、c两点间的电压均为220V，由此可知。（A）ab间电路通，cd间电路不通（B）ab间电路不通，bc间电路通（C）ab间电路通，bc间电路不通（D）bc间电路不通，cd间电路通参考答案：答案：CD3.下列说法正确的是A．气体的温度升高，每个气体分子的动能都增大B．自行车打气越打越困难是因为气体分子间存在斥力的原因C．一定质量的理想气体从外界吸收热量，其内能可能不变D．一定质量的理想气体在压强不变而体积增大时，单位时间碰撞容器壁单位面积的分子数一定减少参考答案：CD4.（多选）我国于2010年10月1日成功发射了月球探测卫星“嫦娥二号”CE-2，CE-2在椭圆轨道近月点Q完成近月拍摄任务后,到达椭圆轨道的远月点P变轨成圆形轨道,如图所示.忽略地球对CE-2的影响，则CE-2（

）A.在由椭圆轨道变成圆形轨道过程中机械能不变B.在由椭圆轨道变成圆形轨道过程中线速度增大C.在Q点的线速度比后来沿圆轨道运动的线速度大D.在Q点的加速度比后来沿圆轨道运动的加速度大参考答案：BCD5.（单选）如图所示，质量分别为mA、mB的两物块A、B叠放在一起，若它们共同沿固定在水平地面上倾角为的斜面匀速下滑。则A.A、B间无摩擦力B.B与斜面间的动摩擦因数=tanC.A、B间有摩擦力，且B对A的摩擦力对A做负功D.B对斜面的摩擦力方向沿斜面向上参考答案：B解析：A、因为A处于平衡状态，A受重力、支持力以及B对A的静摩擦力平衡，知A、B间有摩擦力．摩擦力的方向沿A与B的接触面斜向上，向下滑动的过程中，摩擦力的方向与A的速度方向的夹角为锐角，所以B对A的摩擦力对A做正功．故A、C错误．B、A、B能一起匀速下滑，对整体分析，受重力、支持力和滑动摩擦力，有：Mgsinθ=μMgcosθ，可得μ=tanα．斜面对B的摩擦力方向沿斜面向上，所以B对斜面的摩擦力方向沿斜面向下．故B正确．D错误；故选B．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.质量为2．0kg的物体，从离地面l6m高处，由静止开始匀加速下落，经2s落地，则物体下落的加速度的大小是

m/s2，下落过程中物体所受阻力的大小是

N．(g取l0m/s2)参考答案：8；4物体下落做匀加速直线运动，根据位移时间关系得：x=at2，a==m/s2=8m/s2，根据牛顿第二定律得：a=，解得：f=4N。7.一个氡核衰变成钋核并放出一个粒子。该核反应的方程是▲

氡衰变半衰期为3.8天，则1000g氡经过7.6天衰变，剩余氡的质量为

▲

g；参考答案：①

（2分）

②2508.如图所示，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点，已知A、B、C三点的电势分别为UA=15V，UB=3V，UC=-3V，由此可知D点电势UD=_________V；若该正方形的边长为a=2cm，且电场方向与正方形所在平面平行，则场强为E=_________V/m。

参考答案：9V

9.某同学用如图所示装置做“探究功和物体速度变化的关系”实验时，先调整木板的倾角使小车不能连接橡皮筋时恰能在木板上匀速下滑，探后第一、三次分别用一条、三条相同的橡皮筋做实验，且两次橡皮筋的伸长量相同，若第一次实验中合外力对小车所做的功为W，则第三次实验中合外力对小车所做的功为

．由本实验可得出的结论是：

．参考答案：3W；合外力对物体做的功等于物体动能的变化．【考点】探究功与速度变化的关系．【分析】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项．其中平衡摩擦力的原因以及做法在实验中应当清楚．【解答】解：小车受重力，支持力，摩擦力和橡皮筋的拉力，正确平衡好摩擦力进行实验后，合外力的功就等于橡皮筋拉力所做的功；因为是相同橡皮筋做实验，且两次橡皮筋的伸长相同，故三条时橡皮筋做得功应试一条时的三倍；由本实验可得出的结论是：合外力对物体做的功等于物体动能的变化．故答案为：3W；合外力对物体做的功等于物体动能的变化．10.如图所示，一放在光滑水平面上的弹簧秤，其外壳质量为，弹簧及挂钩质量不计，在弹簧秤的挂钩上施一水平向左的力F1=5N，在外壳吊环上施一水平向右的力F2=4N，则产生了沿F1方向上的加速度4m/s2，那么此弹簧秤的读数是______________N；外壳质量为__________kg。参考答案：答案：5；0.2511.用图（a）所示的实验装置验证牛顿第二定律。①某同学通过实验得到如图（b）所示的a—F图象，造成这一结果的原因是：在平衡摩擦力时

。图中a0表示的是

时小车的加速度。②某同学得到如图（c）所示的纸带。已知打点计时器电源频率为50Hz．A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点。=

cm。由此可算出小车的加速度a=

m/s2（保留两位有效数字）。参考答案：①长木板的倾角过大（2分，能答到这个意思即可）；未挂砂桶（2分）。②1.80（2分，填1.8也可）；5.0m/s2（2分）12.将质量为5kg的铅球（可视为质点）从距沙坑表面1.25m高处由静止释放，从铅球接触沙坑表面到陷入最低点所历经的时间为0.25s，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2。则铅球对沙子的平均作用力大小为

N，方向

。参考答案：（150；竖直向下）13.为了只用一根弹簧和一把刻度尺测定某滑块与水平桌面间的动摩擦因数μ（设μ为定值），某同学经查阅资料知：一劲度系数为k的轻弹簧由伸长量为x至恢复到原长过程中，弹力所做的功为，于是他设计了下述实验：

第1步：如图所示，将弹簧的一端固定的竖直墙上，弹簧处于原长时另一端位置A。现使滑块紧靠弹簧将其压缩至位置B，松手后滑块在水平桌面上运动一段距离，到达C位置时停止：第2步：将滑块挂在竖直放置的弹簧下，弹簧伸长后保持静止状态。

回答下列问题：

（1）你认为，该同学应该用刻度尺直接测量的物理量是（写出名称并用符号表示）

。

（2）用测得的物理量表示滑块与水平桌面间动摩擦因数μ的计算式：μ=

。参考答案：（1）AB间距离x1，BC间距离s，弹簧竖直悬挂时伸长的长度x2（3分）（2）三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（10分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地区适应性强的优势，在核电站中，核反应堆释放的核能被转化为电能。核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能。(1)核反应方程式，是反应堆中发生的许多核反应中的一种，n为中子，X为待求粒子，为X的个数，则X为________，=__________，以、分别表示、、核的质量，，分别表示中子、质子的质量，c为光的真空中传播的速度，则在上述核反应过程中放出的核能（2）有一座发电能力为的核电站，核能转化为电能的效率为。假定反应堆中发生的裂变反应全是本题(1)中的核反应，已知每次核反应过程中放出的核能，核的质量，求每年(1年=3.15×107s)消耗的的质量。参考答案：解析：(1)

(2)反应堆每年提供的核能

①其中T表示1年的时间以M表示每年消耗的的质量，得：

②解得:代入数据得：M=1.10×103（kg）

③15.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.如图所示，两根竖直放置的足够长的光滑平行金属导轨间距L＝0.50m，上端接有阻值R＝0.80Ω的定值电阻，导轨的电阻可忽略不计。导轨处于磁感应强度B=0.40T、方向垂直于金属导轨平面向外的有界匀强磁场中，磁场的上边界如图中虚线所示，虚线下方的磁场范围足够大。一根质量m=4.0×10-2kg、电阻r＝0.20Ω的金属杆MN，从距磁场上边界h=0.20m高处，由静止开始沿着金属导轨下落。已知金属杆下落过程中始终与两导轨垂直且接触良好，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力。（1）求金属杆刚进入磁场时通过电阻R的电流大小；（2）求金属杆刚进入磁场时的加速度大小；（3）若金属杆进入磁场区域一段时间后开始做匀速直线运动，则金属杆在匀速下落过程中其所受重力对它做功的功率为多大？参考答案：（1）金属杆MN自由下落，设MN刚进入磁场时的速度为v，根据机械能守恒定律，有

………………解得

v==2.0m/s…………………MN刚进入磁场时产生的感应电动势

E=Blv=0.4×0.5×2V=0.40V………………通过电阻R的电流大小

I==0.40A……………（2）MN刚进入磁场时F安=BIl=0.4×0.4×0.5N=0.08N…………设MN刚进入磁场时的加速度大小为a，根据牛顿第二运动定律，有

mg-F安=ma……………解得

a=8.0m/s2…………（3）根据力的平衡条件可知，MN在磁场中匀速下落时有

mg=F安……………设MN在磁场中匀速下落时的速度为vm，则此时的感应电动势E=Blvm，感应电流I=Blvm/（R+r），安培力F安=B2l2vm/（R+r）………联立可解得vm==10.0m/s…………………在匀速下落过程中重力对金属杆做功的功率P=mgvm=4.0W…………17.如图，质量为2m的物体A经一轻质弹簧与下方地面上的质量为3m的物体B相连，弹簧的劲度系数为k，A、B都处于静止状态.一条不可伸长的轻绳绕过定滑轮，一端连物体A，另一端连一轻挂钩.开始时各段绳都处于伸直状态，A上方的一段绳沿竖直方向.现在挂钩上挂一质量为2.5m的物体C并从静止状态释放，已知它恰好能使B离开地面但不继续上升，已知重力加速度为g.试求(1)物体C下降到速度最大时，地面对B的支持力多大?(2)物体C下降的最大距离；(3)物体C在最低点时，轻绳的拉力是多大？参考答案：（1）2.5mg（2）5mg/k（3）35mg/918.如图所示，质量均为m=1kg，长度分别为lB=0.9m和lC=1.0m的长方体木板B和木板C紧挨着静止在水平地面上，木板B与地面间的动摩擦因数，木板C的下表面涂有特殊材料与地面之间光滑。质量m=1kg的物块A可视为质点，静止在木板B的左边缘，物块A与木板B的上表面和木