河北省衡水市刘集中学高三物理下学期期末试卷含解析

河北省衡水市刘集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.(多选)在反恐演习中，中国特种兵进行了飞行跳伞表演。某伞兵从静止的直升飞机上跳下，在t0时刻打开降落伞，在3t0时刻以速度v2着地。伞兵运动的速度随时间变化的规律如图所示。下列结论正确的是（

）A．在0~t0时间内加速度不变，在t0~3t0时间内加速度减小；B．降落伞打开后，降落伞和伞兵所受的阻力越来越小；C．在t0~3t0的时间内，平均速度；D．若第一个伞兵在空中打开降落伞时第二个伞兵立即跳下，则他们在空中的距离先增大后减小。参考答案：ABD2.（单选）下列有关物理学史的研究方法，说法正确的是（）A．用点电荷来代替实际带电体是采用了理想模型的方法B．在验证力的平行四边形定则的实验中使用了控制变量的方法C．在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该实验应用了微元法D．用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例，例如场强E=，电容C=，加速度a=都是采用比值法定义的参考答案：：解：A、用点电荷来代替实际带电体是采用了理想模型的方法，故A正确．B、在验证力的平行四边形定则的实验中使用了等效替代的方法，故B错误．C、在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该实验使用了控制变量的方法，故C错误．D、场强E=，电容C=是采用比值法定义，而加速度a=不是采用比值法定义，因为a与F成正比，与m成反比，不符合比值法定义的共性．故D错误．故选：A．3.如右图所示，上表面有一段光滑圆弧的质量为M的小车A置于光滑平面上，在一质量为m的物体B自弧上端自由滑下的同时释放A，则A.在B下滑过程中，B的机械能守恒B.轨道对B的支持力对B不做功C.在B下滑的过程中，A和地球组成的系统的机械能守恒D.A、B和地球组成的系统的机械能守恒参考答案：D4.如果你用心看书，就会发现机械波和电磁波有许多可比之处，小王同学对此作了一番比较后，得到以下结论，你认为是错误的是

(

)

A．机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播

B．机械波可能是纵波，也可能是横波，而电磁波一定是横波

C．机械波和电磁波都能产生反射、折射、干涉和衍射现象

D．当机械波和电磁波从空气中进入水中时，频率不变，波长和波速都变小参考答案：D5.（单选题）甲汽车以10米/秒速度匀速前进，乙汽车同时同地同向匀加速前进，一开始由于甲的速度比乙大，所以甲超过乙，经过10秒钟乙追上甲，又经过10秒钟乙超过甲100米，则乙追上甲时的速度为（

）A．10米/秒

B．15米/秒

C．20米/秒

D．25米/秒参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在“研究匀变速直线运动”的实验中，电磁打点计时器使用

（选填“直流”或“交流”）电源，若电源频率为50Hz，则它每隔

秒打一次点．如果每隔5个点取一个计数点，那么相邻计数点间的时间间隔是

．参考答案：交流，0.02，0.12s【考点】探究小车速度随时间变化的规律．【分析】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项．【解答】解：电磁打点计时器是使用交流电源的计时仪器，当电源的频率为50Hz时，它每隔0.02s打一次点．如果每隔5个点取一个计数点，相邻两个计数点时间间隔为6×0.02s=0.12s故答案为：交流，0.02，0.12s7.如图所示，光滑斜面长为a，宽为b，倾角为θ，一物块沿斜面从左上方顶点P水平射入，而从右下方顶点Q离开斜面，此物体在斜面上运动的加速度大小为

；入射初速度v的大小为

．参考答案：a=gsinθ,v0=a 8.如图，带电量为+q的点电荷与均匀带电薄板相距为2d，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心。若图中a点处的电场强度为零，根据对称性，带电薄板在图中b点处产生的电场强度大小为＿＿＿＿＿＿，方向＿＿＿＿＿＿。(静电力恒量为k)参考答案：答案：，水平向左(或垂直薄板向左)

9.某同学用如图甲所示的气垫导轨和光电门装置“研究物体的加速度与外力关系”，他的操作步骤如下：①将一端带有定滑轮的气垫导轨放置在实验台上，②将光电门固定在气垫轨道上离定滑轮较近一端的某点B处，③将带有遮光条的质量为M的滑块放置在气垫导轨上的A处，④用重力为F的钩码，经绕过滑轮的细线拉滑块，使滑块从同一位置A由静止释放，测出遮光条通过光电门的时间t，⑤改变钩码个数，使滑块每次从同一位置A由静止释放，重复上述实验。记录的数据及相关计算如下表：

实验次数12345F/N0.490.981.471.962.45t/（ms）28.623.320.218.116.5t2/（ms）2818.0542.9408.0327.6272.25t-2/[×10-4(ms)-2]12.218.424.530.636.7

1若用游标卡尺测出滑块上遮光条的宽度d如图乙所示，则遮光条的宽度d＝

cm,第一次测量中小车经过光电门时的速度为

m/s(保留两位有效数字)2实验中遮光条到光电门的距离为s，遮光条的宽度为d，遮光条通过光电门的时间为t，可推导出滑块的加速度a与t关系式为

。3本实验为了研究加速度a与外力F的关系，只要作出

的关系图象，请作出该图线。4根据作出的图像，判断该同学可能疏漏的重要实验步骤是

。参考答案：1.050

cm

（2分）

0.37m/s（2分）2

（2分）3（填1/t2与F同样得分）（2分）

如图所示（2分）4没有将气垫导轨调节水平

(2分)

10.半径为R的水平圆盘绕过圆心O的竖直轴匀速转动，A为圆盘边缘上一点，在O的正上方有一个可视为质点的小球以初速度v水平抛出时，半径OA方向恰好与v的方向相同，如图所示，若小球与圆盘只碰一次，且落在A点，重力加速度为g，则小球抛出时距O的高度h=，圆盘转动的角速度大小ω=（n=1、2、3…）．参考答案：考点：匀速圆周运动；平抛运动．专题：匀速圆周运动专题．分析：小球做平抛运动，小球在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动，根据水平位移求出运动的时间，根据竖直方向求出高度．圆盘转动的时间和小球平抛运动的时间相等，在这段时间内，圆盘转动n圈．解答：解：小球做平抛运动，小球在水平方向上做匀速直线运动，则运动的时间t=，竖直方向做自由落体运动，则h=根据ωt=2nπ得：（n=1、2、3…）故答案为：；（n=1、2、3…）．点评：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，以及知道圆盘转动的周期性．11.根据玻尔原子结构理论，氦离子（）的能级图如题12C-1图所示。电子处在n=3轨道上比处在n=5轨道上离氦核的距离___▲____（选填“近”或“远”）。当大量处在n=4的激发态时，由于跃迁所发射的谱线有___▲____条。参考答案：近

6量子数越大，轨道越远，电子处在n=3轨道上比处在n=5轨道上离氦核的距离要近；处在n=4的激发态时，由于跃迁所发射的谱线有=6条。12.（选修3—3）一定质量的理想气体经历一段变化过程，可用图上的直线AB表示，则A到B气体内能变化为______（选填“正值”、“负值”、“零”），气体_____（选填“吸收”或“放出”）热量。参考答案：

答案：零、吸收。13.在《测定匀变速直线运动的加速度》的实验中，电火花打点计时器是用于测量

的仪器，工作电源是

（填“交流电”或“直流电”），电源电压是

V。参考答案：时间

交流电

220结合实验的原理以及器材的相关选择注意事项易得答案。三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3-5模块）（4分）2008年北京奥运会场馆周围80％～90％的路灯将利用太阳能发电技术来供电，奥运会90％的洗浴热水将采用全玻真空太阳能集热技术．科学研究发现太阳发光是由于其内部不断发生从氢核到氦核的核聚变反应，即在太阳内部4个氢核（H）转化成一个氦核（He）和两个正电子（e）并放出能量.已知质子质量mP=1.0073u，α粒子的质量mα=4.0015u，电子的质量me=0.0005u．1u的质量相当于931.MeV的能量．①写出该热核反应方程；②一次这样的热核反应过程中释放出多少MeV的能量?（结果保留四位有效数字）参考答案：

答案：①4H→He+2e（2分）②Δm=4mP－mα－2me=4×1.0073u－4.0015u－2×0.0005u=0.0267u（2分）ΔE=Δmc2

=0.0267u×931.5MeV/u＝24.86MeV

（2分）15.如图所示，水平传送带两轮心O1O2相距L1=6.25m，以大小为v0=6m/s不变的速率顺时针运动，传送带上表面与地面相距h=1.25m．现将一质量为m=2kg的小铁块轻轻放在O1的正上方，已知小铁块与传送带间动摩擦因数μ=0.2，重力加速度g取10m/s2，求：（1）小铁块离开传送带后落地点P距离O2的水平距离L2；（2）只增加L1、m、v0中的哪一个物理量的数值可以使L2变大．参考答案：（1）小铁块离开传送带后落地点P距离O2的水平距离为2.5m；（2）只增加L1数值可以使L2变大．解：（1）小铁块轻放在传送带上后受到摩擦力的作用，由μmg=ma得a=μg=2m/s2，当小铁块的速度达到6m/s时，由vt2=2ax得：x=9m由于9m＞L1=6.25m，说明小铁块一直做加速运动设达到O2上方的速度为v，则v==5m/s小铁块离开传送带后做平抛运动根据h=gt2得下落时间：t==0.5s由L2=vt=5×0.5=2.5m（2）欲使L2变大，应使v变大由v=可知，L1增大符合要求m、v0增大对a没有影响，也就对v和L2没有影响因此，只增加L1、m、v0中的L1的数值可以使L2变大．答：（1）小铁块离开传送带后落地点P距离O2的水平距离为2.5m；（2）只增加L1数值可以使L2变大．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（10分）如图所示，在光滑的水平面上放着一个质量为M＝0.3kg的木块（可视为质点），在木块正上方处有一个固定悬点O，在悬点O和木块之间用一根长L=2m的不可伸长的轻绳连接。有一个质量的子弹以的速度水平射入木块并留在其中，后木块能运动到圆周的最高点，（g取10m/s2），求木块离开水平地面速度大小和木块到达最高点时轻绳对木块的拉力的大小。

参考答案：解析：子弹打木块过程，由动量守恒定律，有

mVo＝（M＋m）V1

①------------------------------------------------（2分）

在拉紧瞬间木块失去了沿绳方向的速度，则木块离开水平地面速度大小

V＝V1sin

②--------------------------------------------------------------（1分）

由几何关系，有sin＝

③------------------------------------（1分）

由①②③式得木块离开水平地面速度大小V＝10m/s------------------------（1分）

设木块在最高点速度为V‘，由牛顿第二定律，有

T＋（M＋m）g＝（M＋m）④---（2分）

木块离地以后运动到最高点的过程，由机械能守恒则定律，有

⑤-------------（2分）

由④⑤式可得木块到达最高点时轻绳对木块的拉力的大小

T＝4N------------------------------------------------------------------（1分）17.如图所示，倾角为37°的斜面固定在点水平地面上，质量m=1Kg的物体在平行于斜面向上的恒力F作用下，从A点由静止开始运动，到达B时立即撤去拉力F，此后，物体到达C点时速度为零。通过速度传感器测得这一过程中物体每隔0.2s的瞬时速度，下表给出了部分数据（sin37°=0.6,cos37°=0.8g=10m/s2)求（1）物体与斜面间的动摩擦因数μ（2）恒力F的大小，

（3）AC间的距离t/s0.00.20.40.6…1.82.02.2…v/ms-10.01.22.43.6…6.04.02.0…参考答案：18.如图甲所示，一边长为L＝2.5m、质量为m＝0.5kg的正方形金属线框，放在光滑绝缘的水平面上，整个装置放在方向竖直向上、磁感应强度为B＝0.8T的有界匀强磁场中，它的一边与