北京江山外国语学校高三物理下学期期末试卷含解析

北京江山外国语学校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，一物体在粗糙水平地面上受斜向上的恒定拉力F作用而做匀速直线运动，则下列说法正确的是A．物体可能不受弹力作用

B．物体可能受三个力作用C．物体可能不受摩擦力作用

D．物体一定受四个力作用参考答案：D2.某探月卫星经过多次变轨，最后成为—颗月球卫星。设该卫星的轨道为圆形，且贴近月球表面则该近月卫星的运行速率约为：（已知月球的质量约为地球质量的，月球半径约为地球径的，近地地球卫星的速率约为7.9km/s）

A.3.5km/s

B.1.8km/s

C.7.9km/s

D.35.5km/s参考答案：B地球上第一宇宙速度为v1=，由探月卫星所受万有引力等于向心力可知，解得，由于月球的质量约为地球质量的，月球半径约为地球径的，近地地球卫星的速率约为7.9km/s，故v≈1.8km/s，故选B．3.如图所示，小球a、b的质量分别是m和2m，a从倾角为30°的光滑固定斜面的顶端无初速下滑，b从斜面等高处以初速v0平抛，比较a、b落地前的运动过程有（

）A．所用的时间相同B．a、b都做匀变速运动C．落地前的速度相同D．重力对a、b做的功相同参考答案：

B4.（单选）简谐运动中反映物体振动强弱的物理量是（）A．周期B．频率C．振幅D．位移参考答案：考点：简谐运动的振幅、周期和频率．版权所有专题：简谐运动专题．分析：能够反映物体做机械振动强弱的物理量是振幅，不是频率，回复力和周期解答：解：A、B频率和周期表示振动的快慢．故AB错误．C、振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离，表示振动的强弱，故C正确．D、位移大小是振动物体离开平衡位置的距离，不表示振动的强弱，故D错误．故选：C点评：振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离，表示振动的强弱；频率和周期表示振动的时间上的快慢，注意理解5.（多选题）如图为两列简谐横波t=0时刻的波形图，a沿x轴正方向传播，b沿x轴负方向传播，波速都是10m/s．下列说法正确的是（）A．横波a的周期为0.4sB．x=2m处质点的振幅为1cmC．t=0时，x=1m处质点的位移为﹣1cmD．t=0时，x=1m处的质点向y轴负方向振动E．t=2.3s时，x=2m处的质点位移为﹣3cm参考答案：ACE【考点】横波的图象；波长、频率和波速的关系．【分析】读出a波的波长，由波速公式v=求横波a的周期．两列波的频率相同，能发生稳定干涉，振动加强点的振幅等于两列波振幅之和．根据波的叠加原理分析各个质点的位移．【解答】解：A、由图知：横波a的波长为λ=4m，则横波a的周期为T==s=0.4s，故A正确．B、x=2m处是两列波波峰与波峰相遇处，振动加强，所以x=2m处质点的振幅为1cm+2cm=3cm，故B错误．C、t=0时，x=1m处质点减弱，位移为﹣2cm+1cm=﹣1cm，故C正确．D、t=0时，x=1m处质点位于波谷，瞬时速度为零，故D错误．E、由于t=2.3s=5T，则t=2.3s时，x=2m处的质点到达波谷，位移为﹣3cm，故E正确．故选：ACE二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一打点计时器固定在斜面上某处，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下，如图甲。图乙是打出的纸带的一段。（1）已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，利用图所给出的数据可求出小车下滑的加速度a=

。（2）为了求出小车在下滑过程中所受的阻力，还需测量的物理量有_____________。用测得的加速度a表示阻力的计算式为Ff=________。参考答案：（1）4；（2）斜面倾角、物体质量（共4分，各2分）；7.加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图所示．(1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带如图所示．计时器打点的时间间隔为0.02s．从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离．该小车的加速度a＝______m/s2.(结果保留两位有效数字)

(2)平衡摩擦力后，将5个相同的砝码都放在小车上．挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度．小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表：砝码盘中砝码总重力F(N)0.1960.3920.5880.7840.980加速度a(m·s－2)0.691.181.662.182.70请根据实验数据在图中作出a－F的关系图象．(3)根据提供的实验数据作出的a－F图线不通过原点．请说明主要原因．参考答案：：(1)a＝＝m/s2＝0.16m/s2或a＝＝m/s2＝0.15m/s2.(3)小车、砝码盘和砝码组成的系统所受合外力为砝码盘和砝码的总重力，而表中数据漏计了砝码盘的重力，导致合力F的测量值小于真实值，a－F的图线不过原点．答案：(1)0.16(0.15也算对)(2)如下图所示(3)未计入砝码盘的重力ks5u8.如图所示，质量为m1的滑块置于光滑水平地面上，其上有一半径为R的光滑圆弧。现将质量为m2的物体从圆弧的最高点自由释放，在物体下滑过程中m1和m2的总机械能________（选填“守恒”或“不守恒”），二者分离时m1、m2的速度大小之比为___________。参考答案：守恒，9.地球表面的重力加速度为g，地球半径为R。某颗中轨道卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道离地面的高度是地球半径的3倍。则该卫星做圆周运动的向心加速度大小为__________；线速度大小为___________；周期为____________。参考答案：10.如图所示，倾角为θ的斜面处于竖直向下的匀强电场中，在斜面上某点以初速度为v0水平抛出一个质量为m的带正电小球，小球受到的电场力与重力相等，地球表面重力加速度为g，设斜面足够长，求：（1）小球经

时间落到斜面上;（2）从水平抛出至落到斜面的过程中，小球的电势能变化量为

．参考答案：V0tanθ/g

mV02tan2θ11.（15分）已知万有引力常量为G，地球半径为R，同步卫星距地面的高度为h，地球的自转周期T，地球表面的重力加速度g.某同学根据以上条件，提出一种估算地球赤道表面的物体随地球自转的线速度大小的方法：地球赤道表面的物体随地球作圆周运动，由牛顿运动定律有又因为地球上的物体的重力约等于万有引力,有

由以上两式得:

⑴请判断上面的结果是否正确，并说明理由。如不正确，请给出正确的解法和结果。

⑵由以上已知条件还可以估算出哪些物理量?(请估算两个物理量,并写出估算过程).参考答案：解析：（1）以上结果是不正确的。因为地球赤道表面的物体随地球作圆周运动的向心力并不是物体所受的万有引力，而是万有引力与地面对物体支持力的合力。……………(3分)

正确解答如下：地球赤道表面的物体随地球自转的周期为T，轨道半径为R，所以线速度大小为：……………(4分)

(2)①可估算地球的质量M，设同步卫星的质量为m，轨道半径为，周期等于地球自转的周期为T，由牛顿第二定律有：……………(3分)

所以……………(1分)

②可估算同步卫星运转时线速度的大小，由①知地球同步卫星的周期为T，轨道半径为，所以……………(4分)【或：万有引力提供向心力……………(1分)

对地面上的物体有：……………(1分)，

所以得：……(2分)】12.一辆赛车在半径为50m的水平圆形赛道参加比赛，已知该赛车匀速率跑完最后一圈所用时间为15s。则该赛车完成这一圈的角速度大小为________rad/s，向心加速度大小为________m/s2（结果均保留2位小数）。参考答案：0.42rad/s；8.77m/s2。【（8.76~8.82）m/s2】13.甲、乙是两颗绕地球作匀速圆周运动的人造卫星，其线速度大小之比为，则这两颗卫星的运转半径之比为________，运转周期之比为________。参考答案：；

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）如图所示，在水平光滑直导轨上，静止着三个质量均为的相同小球、、，现让球以的速度向着球运动，、两球碰撞后黏合在一起，两球继续向右运动并跟球碰撞，球的最终速度.①、两球跟球相碰前的共同速度多大？②两次碰撞过程中一共损失了多少动能？参考答案：解析：①A、B相碰满足动量守恒（1分）

得两球跟C球相碰前的速度v1=1m/s（1分）

②两球与C碰撞同样满足动量守恒（1分）

得两球碰后的速度v2=0.5m/s，（1分）

两次碰撞损失的动能（2分）15.如图所示，在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点O和y轴上的点A（0，L）．一质量为m、电荷量为e的电子从A点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场，并从x轴上的B点射出磁场，射出B点时的速度方向与x轴正方向的夹角为60°．求：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小；（2）电子在磁场中运动的时间t．参考答案：答：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小为；（2）电子在磁场中运动的时间t为考点： 带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力．专题： 带电粒子在磁场中的运动专题．分析： （1）电子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律可以求出磁感应强度．（2）根据电子转过的圆心角与电子做圆周运动的周期可以求出电子的运动时间．解答： 解：（1）设电子在磁场中轨迹的半径为r，运动轨迹如图，可得电子在磁场中转动的圆心角为60°，由几何关系可得：r﹣L=rcos60°，解得，轨迹半径：r=2L，对于电子在磁场中运动，有：ev0B=m，解得，磁感应强度B的大小：B=；（2）电子在磁场中转动的周期：T==，电子转动的圆心角为60°，则电子在磁场中运动的时间t=T=；答：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小为；（2）电子在磁场中运动的时间t为．点评： 本题考查了电子在磁场中的运动，分析清楚电子运动过程，应用牛顿第二定律与周期公式即可正确解题．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.在xOy平面内，第Ⅲ象限内的直线OM是电场与磁场的边界，OM与x轴负方向成45°角。在x<0且OM的左侧空间存在着x轴负方向的匀强电场，场强大小为E=50N/C，在y<0且OM的右侧空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小为B=0.2T，如图所示。一不计重力的带负电的微粒，从坐标原点O沿y轴负方向以v0＝4×103m/s的初速度进入磁场，已知微粒的带电荷量为q＝-4×10－18C，质量为m＝1×10－24kg。求：（1）带电微粒第一次经过磁场边界时的位置坐标及经过磁场边界时的速度方向；（2）带电微粒最终离开电、磁场区域时的位置坐标；（3）带电微粒在电、磁场区域运动的总时间(结果可以保留)。参考答案：解：(1)第一次经过磁场边界上的A点，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律得：qv0B＝m

解得：r＝＝5×10－3m

（2分）A点位置坐标为(－5×10－3m，－5×10－3m)

（2分）经过磁场边界时速度方向与OM夹角为450；与电场平行。

（1分）(2)微粒从C点沿y轴正方向进入电场，做类平抛运动a＝，解得：a＝2.0×108m/s2

（1分）Δx＝at＝2r

解得：t1＝1×10－5s

（2分）Δy＝v0t1

代入数据解得Δy＝0.04m

（1分)y＝Δy－2r＝(0.04－2×5×10－3)m＝3.0×10－2m

（2分）离开电、磁场时的位置D的坐标为(0,3.0×10－2m)

（1分）(3)带电微粒在磁场中运动的周期T＝在磁场中运动的时间t2＝tOA＋tAC＝T＋T代入数据解得：t2＝T＝s

（2分）带电微粒第一次进入电场中做直线运动的时间t3＝2＝4.0×10－5s

（2分）带电微粒在电、磁场区域运动的总时间t＝t1＋t2＋t3＝s

（2分）17.如图所示，水平放置的圆盘上，在其边缘C点固定一个小桶，桶的高度不计，圆盘半径为R=1m,在圆盘直径CD的正上方，与CD平行放置一条水平滑道AB，滑道右端B与圆盘圆心O在同一竖直线上，且B点距离圆盘圆心的竖直高度h=1．25m，在滑道左端静止放置质量为m=0．4kg的物块（可视为质点），物块与滑道的动摩擦因数为μ=0．2，现用力F=4N的水平作用力拉动物块，同时圆盘从图示位置，以角速度ω=2π

rad/s，绕通过圆心O的竖直轴匀速转动，拉力作用在物块一段时间后撤掉，最终物