江西省吉安市实验高级中学高三物理期末试卷含解析

江西省吉安市实验高级中学高三物理期末试卷含解析一、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.（多选题）如图所示，质量为m=1kg的物体与水平地面之间的动摩擦因数为0.3，当物体运动的速度为10m/s时，给物体施加一个与速度方向相反的大小为F=2N的恒力，在此恒力作用下（取g=10m/s2）（）A．物体经10s速度减为零B．物体经2s速度减为零C．物体速度减为零后将保持静止D．物体速度减为零后将向右运动参考答案：BC【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系．【分析】先分析物体的运动情况和受力情况：物体向右做匀减速运动，水平方向受到向右的恒力F和滑动摩擦力．由公式f=μFN=μG求出滑动摩擦力，根据牛顿第二定律得求出物体的加速度大小，由运动学公式求出物体减速到0所需的时间．减速到零后，F＜f，物体处于静止状态，不再运动．【解答】解：A、B物体受到向右恒力和滑动摩擦力，做匀减速直线运动．滑动摩擦力大小为f=μFN=μG=3N，根据牛顿第二定律得，

a==m/s2=5m/s2，方向向右．物体减速到0所需的时间t==s=2s，故B正确，A错误．C、D减速到零后，F＜f，物体处于静止状态．故C正确，D错误．故选BC2.如图所示的皮带传动装置中，甲、乙、丙三轮的轴均为水平轴，其中甲、丙两轮半径相等，乙轮半径是丙轮半径的一半．A、B、C三点分别是甲、乙、丙三轮的边缘点，若传动中皮带不打滑，则

（

）A．A、B两点的线速度大小之比为2：1

B．A、C两点的角速度大小之比为1：2C．A、B两点向心加速度大小之比为2：1

D．A、C两点的向心加速度大小之比为1：4

参考答案：BD由于甲轮和乙轮是皮带传动，皮带传动的特点是两轮与皮带接触点的线速度的大小与皮带的线速度大小相同，故vA=vB，由知A、B两点向心加速度大小之比为1：2，A、C错；由于乙轮和丙轮共轴，故两轮角速度相同，由得，所以，A、C两点的角速度大小之比为1：2，A、C两点的向心加速度大小之比为1：4，BD正确。3.（单选）一只小船渡河，运动轨迹如图所示。水流速度各处相同且恒定不变，方向平行于岸边；小船相对于静水分别做匀加速、匀减速、匀速直线运动，船相对于静水的初速度大小均相同，方向垂直于岸边，且船在渡河过程中船头方向始终不变。由此可以确定船

A．沿AD轨迹运动时，船相对于静水做匀减速直线运动

B．沿三条不同路径渡河的时间相同

C．沿AB轨迹渡河所用的时间最短

D．沿AC轨迹船到达对岸的速度最小参考答案：【知识点】运动的合成与分解在渡河上的应用考查。D1【答案解析】A，因为三种运动船的船头垂直河岸，相对于静水的初速度相同，垂直方向运动性质不同，沿流水方向消融相同，河的宽度相同，渡河时间不等，B错误；依题意可知，AC径迹是匀加速运动，AB径迹是匀速运动，AD径迹是匀减速运动，从而知道AC径迹渡河时间最短，AD径迹是最长，A正确；C错误；沿AC轨迹船到达对岸的速度最大，D错误，故本题选择A答案。【思路点拨】本题要抓住分运动与合运动具有等时性，因水速一定，看水流方向的位移就可知道三者时间不等。由轨迹是否直线和弯曲的方向就可知道船相对水作何种运动，由此选择答案。4.如图所示，用绝缘细线将两个带有同种电荷的小球悬挂在天花板上，静止时悬线与竖直方向的夹角分别为θ1和θ2，且θ1＞θ2，两小球在同一水平面内。已知两小球的质量分别为m1、m2，带电量分别为q1、q2。则下列说法正确的是（

）（A）m1可能小于m2，q1一定小于q2（B）m1一定小于m2，q1可能小于q2（C）m1可能大于m2，q1一定大于q2（D）m1一定大于m2，q1可能大于q2参考答案：B5.（不定项选择题）2013年2月15日中午12时30分左右，俄罗斯车里雅宾斯克州发生陨石坠落事件，它在穿越大气层时摩擦燃烧，发生爆炸，产生大量碎片，形成了所谓“陨石雨”．假定某一碎片自爆炸后落至地面并陷入地下一定深度过程中，其质量不变，则（）A．该碎片在空中下落过程中重力做的功等于动能的增加量B．该碎片在空中下落过程中重力做的功大于动能的增加量C．该碎片在陷入地下的过程中合外力做的功等于动能的改变量D．该碎片在整个过程中克服阻力做的功大于机械能的减少量参考答案：BC考点：功能关系．分析：本题的关键是明确涉及到“机械能变化”的问题时，应用“功能原理”讨论，涉及到“动能变化、动能增量”问题时应用动能定理进行讨论．解答：解：A、B、根据动能定理可知，碎片动能的增量应等于重力和阻力做功的代数和，所以重力做的功大于动能的增加量．故A错误，B正确；C、根据动能定理，碎片在陷入地下的过程中重力与阻力的合力做的功等于动能的改变量，故C正确；D、根据“功能原理”可知，除碎片的重力外其它力即为阻力做的功等于碎片机械能的变化．故D错误．故选：BC点评：应明确“功能原理”是指：除重力以外其它力做的总功等于物体机械能的变化．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一列简谐波在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：7.质量为m的卫星围绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径是地球半径的2倍．已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，则卫星的速度大小为_______参考答案： 8.氘核和氚核可发生热核聚变而释放巨大的能量，该反应方程为：，式中x是某种粒子。已知：、、和粒子x的质量分别为2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u；1u=931.5MeV/c2，c是真空中的光速。由上述反应方程和数据可知，粒子x是__________，该反应释放出的能量为_________MeV（结果保留3位有效数字）参考答案：9.如图所示，质量分别为m、2m的球A、B，由轻质弹簧相连后再用细线悬挂在正在竖直向上做匀减速运动的电梯内，细线承受的拉力为F，此时突然剪断细线，在绳断的瞬间，弹簧的弹力大小为___________；小球A的加速度大小为_________。参考答案：答案：，g+10.①如果大量氢原子处在n=3的能级，会辐射出

种频率的光。

②在某些恒星内部，3个He原子结合成一个原子的质量为12.0000u，He原子的质量为4.0026u．已知lu=1．66×10-27kg，则反应过程中的质量亏损为

kg，释放的能量是

J．（已知光速为C=3.0×l08m/s，以上两结果均保留两位有效数字）参考答案：11.如图所示，一根长L的光滑绝缘细直杆MN，竖直固定在场强为E与水平方向成θ角的倾斜向上的匀强电场中。杆的下端M固定一个带正电小球A，电荷量Q；另一带正电小球B质量为m、电荷量为q，穿在杆上可自由滑动。现将小球B从杆的上端N静止释放，静电力常量为k。小球B可静止的位置距M端的高度h为_______________。参考答案：答案：12.（4分）我国陆地面9.6×1012m2，若地面大气压

，地面附近重力加速度g=10m/s2，空气平均摩尔质量为，阿伏伽德罗常数

，我国陆地上空空气的总质量M=

；我国陆地上空空气的分子总数N=

。(结果保留两位有效数字)参考答案：9.6×1016Kg，1.9×1042个

解析：①大气压可看作是由空气重量产生的，

代入数据解出

②分子总数13.(5分)三个阻值相同，额定电压也相同的电阻，将其中两个并联再与第三个串联，共同能承受的最大总电压为U1，最大总功率为P1；若将两个串联后再与第三个并联，则共同能承受的最大总电压为U2，最大总功率为P2；则U1︰U2＝，P1︰P2＝

。参考答案：

答案：3︰2、1︰1三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（2013?黄冈模拟）某种材料的三棱镜截面ABC如图所示，底边BC水平且镀银，其中∠A=90°，∠B=60°，一束竖直向下的光束从AB边上的M点入射，经过BC面反射后，从AC边上的N点平行于BC边射出，且MN连线平行于BC．求：（Ⅰ）光线在M点的折射角；（Ⅱ）三棱镜的折射率．（可用根式表示）参考答案：（Ⅰ）光线在M点的折射角是15°；（Ⅱ）三棱镜的折射率是．考点： 光的折射定律．专题： 光的折射专题．分析： （Ⅰ）由几何知识求出光线在M点的入射角和折射角．（Ⅱ）运用折射定律求解三棱镜的折射率．解答： 解：（Ⅰ）如图，∠A=90°，∠B=60°，∠C=30°．由题意可得∠1=∠2=60°，∠NMQ=30°，∠MNQ=60°．根据折射定律，可得：∠PMQ=∠PNQ．根据反射定律，可得：∠PMN=∠PNM．即为：∠NMQ+∠PMQ=∠MNQ﹣∠PNQ．故折射角∠PMQ=15°（Ⅱ）折射率n==答：（Ⅰ）光线在M点的折射角是15°；（Ⅱ）三棱镜的折射率是．点评： 本题是几何光学问题，作出光路图，运用几何知识求出入射角和折射角是解题的关键之处，即能很容易解决此类问题．15.（10分）在2008年9月27日“神舟七号”宇航员翟志刚顺利完成出舱活动，他的第一次太空行走标志着中国航天事业全新的时代即将到来。“神舟七号”围绕地球做圆周运动时所需的向心力是由

提供，宇航员翟志刚出舱任务之一是取回外挂的实验样品，假如不小心实验样品脱手（相对速度近似为零），则它 （填“会”或“不会”）做自由落体运动。设地球半径为R、质量为M，“神舟七号”距地面高度为h，引力常数为G，试求“神舟七号”此时的速度大小。参考答案：

答案：地球引力（重力、万有引力）；不会。（每空2分）

以“神舟七号”为研究对象，由牛顿第二定律得：

（2分）

由匀速圆周运动可知：

（2分）

解得线速度

（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，水平带AB长L＝10m，向右匀速运动的速度v0=4m/s，一质量为1kg的小物块（可视为质点）以v1=6m/s的初速度从传送带右端B点冲上传送带，物块与传送带间的动摩擦因数＝0.4。g取10m/s2

(l)物块相对地面向左运动的最大距离。

(2)物块从B点冲上传送带到再次回到B点所用的时间。参考答案：：设物块与传送带间摩擦力大小为f（1）

（2）设小物块经时间速度减为0，然后反向加速，设加速大大小为，经时间与传送带速度相等

设反向加速时，物块的位移为，则有物块与传送带共速后，将做匀速直线运动，设经时间再次回到B点

所以--（1分）17.如图，粗糙水平面与半径R=1.5m的光滑圆弧轨道相切于B点，静止于A处m=1kg的物体在大小为10N方向与水平水平面成37°角的拉力F作用下沿水平面运动，到达B点时立刻撤去F，物体沿光滑圆弧向上冲并越过C点，然后返回经过B处的速度vB=15m/s。已知sAB=15m，g=10m/s2，sin37°=0.6，con37°=0.8。求：（1）物体到达C点时对轨道的压力；（2）物体与水平面的动摩擦因数μ。

参考答案：（1）设物体在C处的速度为vc，由机械能守恒定律有

mgR+=

①在C处，由牛顿第二定律有

FC=

②

（2分）ks5u联立①②并代入数据解得：轨道对物体的支持力FC=130N

（1分）根据牛顿第三定律，物体到达C点时对轨道的压力FC′=130N

（1分）（2）由于圆弧轨道光滑，物体第一次通过B处与第二次通过的速度大小相等

（1分）

从A到B的过程，由动能定理有：

[Fcon37°–μ（mg－Fsin37°）]sAB=

③

解得物体与水平面的动摩擦因数μ=1/8=0.125

18.如图，足够长平行金属导轨内有垂直纸面向里的匀强磁场，金属杆ab与导轨垂直且接触良好，导轨右端通过电阻与平行金属板AB连接．已知导轨相距为L；磁场磁感应强度为B；R1、R2和ab杆的电阻值均为r，其余电