上海崇明县三星中学高三物理期末试题含解析

上海崇明县三星中学高三物理期末试题含解析一、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1.参考答案：C2.质量为m的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行，其运动视为匀速圆周运动。已知月球质量为M，月球半径为R，月球表面重力加速度为g，引力常量为G，不考虑月球自转的影响，则航天器的A．线速度

B．角速度

C．运行周期

D．向心加速度参考答案：(ACD)3.在匀强磁场中，一带电粒子沿着垂直磁感应强度的方向运动．现将该磁场的磁感应强度增大为原来的2倍，则该带电粒子受到的洛伦兹力A．增大为原来的2倍

B．增大为原来的4倍C．减小为原来的一半

D．改变为零参考答案：A4.有一些问题你可能不会求解，但是你仍有可能对这些问题的解是否合理进行分析和判断。例如从解的物理量单位，解随某些已知量变化的趋势，解在一些特殊条件下的结果等方面进行分析，并与预期结果、实验结论等进行比较，从而判断解的合理性或正确性。举例如下：如图所示。质量为M、倾角为的滑块A放于水平地面上。把质量为m的滑块B放在A的斜面上。忽略一切摩擦，有人求得B相对地面的加速度a=,式中g为重力加速度。对于上述解，某同学首先分析了等号右侧量的单位，没发现问题。他进一步利用特殊条件对该解做了如下四项分析和判断，所得结论都是“解可能是对的”。但是，其中有一项是错误的。请你指出该项。A、当=0时，该解给出a=0，这符合常识，说明该解可能是对的B、当＝900时，该解给出a=g,这符合实验结论，说明该解可能是对的C、当M远大于m时，该解给出a=gsin,这符合预期的结果，说明该解可能是对的D、当m远大于M时，该解给出a=g/sin这符合预期的结果，说明该解可能是对的参考答案：D5.倾角为30°的长斜坡上有C、O、B三点，CO=OB=10m，在O点竖直的固定一长10m的直杆AO。A端与C点、坡底B点间各连有一光滑的钢绳，且各穿有一钢球（视为质点），将两球从A点由静止开始、同时分别沿两钢绳滑到钢绳末端，如右图所示，则小球在钢绳上滑行的时间tAC和tAB分别为（取g=10m/s2）

（

）A．2s和2sB．和2sC．和4sD．4s和参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图甲所示是某时刻一列机械波的图象，图乙是坐标原点O处质点从此时刻开始的振动图象．由此可知，K、L、M三个质点，________质点最先回到平衡位置；该机械波的波速为v＝________.参考答案：M1m/s7.如图所示，水平平行线代表电场线，但未指明方向，带电量为10-8C的正电微粒，在电场中只受电场力的作用，由A运动到B，动能损失2×10-4J，A点的电势为-2×103V，则微粒运动轨迹是虚线______（填“1”或“2”），B点的电势为_________V．

参考答案：

2

，

1.8×1048.如图所示。一根长L的细绳，固定在O点，绳另一端系一质量为m的小球。起初将小球拉至水平于A点。小球从A点由静止释放后到达最低点C时拉力为

；此过程中小球重力的瞬时功率的变化情况是

（空气阻力不计）。参考答案：T=3mg（2分），先增大后减小9.参考答案：200远距离输电电压，输电线上损失的电压，10.一质点作自由落体运动，落地速度大小为8m/s则它是从

m高处开始下落的，下落时间为---------

s参考答案：11.(4分)从事太空研究的宇航员需要长时间在太空的微重力条件下工作、生活，这对适应了地球表面生活的人，将产生很多不良影响。为了解决这个问题，有人建议在未来的太空城中建立两个一样的太空舱，它们之间用硬杆相连，可绕O点高速转动，如图所示。由于做匀速圆周运动，处于太空中的宇航员将能体验到与在地面上受重力相似的感觉。太空舱中宇航员感觉到的“重力”方向指向

；假设O点到太空舱的距离为90m，要想让太空舱中的宇航员能体验到地面重力相似的感觉，则太空舱转动的角速度大约是

rad/s（g取10m/s2）。参考答案：

答案：沿半径方向向外；1/312.如图，光滑轻杆AB、BC通过A、B、C三点的铰接连接，与水平地面形成一个在竖直平面内三角形，AB杆长为．BC杆与水平面成角，AB杆与水平面成角。一个质量为m的小球穿在BC杆上，并静止在底端C处。现对小球施加一个水平向左mg的恒力，当小球运动到CB杆的中点时，它的速度大小为

，小球沿CB杆向上运动过程中AB杆对B处铰链的作用力随时间t的变化关系式为．参考答案：,13.在科学探究活动中，对实验数据进行分析归纳得出结论是非常重要的环节，下面的表格中的数据是某同学在物体作直线运动过程中测得的位移s和时间t的数据记录。物体运动的起止点所测的物理量12345A→B时间t(s)0.891.241.521.761.97位移s(m)0.250.500.751.001.25⑴请你在下列甲图的网格中作s-t图象；⑵该同学猜想图线接近于二次函数的图象，为了验证这个猜想，请你通过转换变量在乙图的网格中作相应的图象；⑶通过上述处理，你认为物体从A→B的过程中，s随t变化的规律是：

(用s、t表示，涉及数字，计算结果保留2位有效数字)。参考答案：⑴图略，见解析；⑵图略，见解析；⑶s＝0.33t2试题分析：⑴根据描点作图法，作出s-t图象如下图甲所示。⑵由于该同学猜想图线接近于二次函数的图象，为了验证这个猜想，通过转换变量来进行，即作s-t2图象，为此求得表格如下：A→B时间t(s)0.891.241.521.761.97新变量t2(s2)0.791.542.313.103.88位移s(m)0.250.500.751.001.25根据描点作图法，作出s-t2图象如上图乙所示。⑶从所作s-t2图象中看出t2、s呈线性变化关系，即从A到B的过程中s随t变化的规律是：物体作初速度为零的匀加速直线运动，由图中斜率求得，即a＝＝0.65m/s2，故s＝0.325t2题中所提供的数据均为保留2小数点后位数，因此有：s＝0.33t2三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.一列简谐横波在t=时的波形图如图（a）所示，P、Q是介质中的两个质点，图（b）是质点Q的振动图像。求（i）波速及波的传播方向；（ii）质点Q的平衡位置的x坐标。参考答案：（1）波沿负方向传播；

（2）xQ=9cm本题考查波动图像、振动图像、波动传播及其相关的知识点。（ii）设质点P、Q平衡位置的x坐标分别为、。由图（a）知，处，因此

④由图（b）知，在时Q点处于平衡位置，经，其振动状态向x轴负方向传播至P点处，由此及③式有⑤由④⑤式得，质点Q的平衡位置的x坐标为

⑥15.

(12分)(1)用简明的语言表述临界角的的定义：(2)玻璃和空所相接触。试画出入射角等于临界角时的光路图，并标明临界角。(3)当透明介质处在真空中时，根据临界角的定义导出透明介质的折射率n与临界角θc的关系式。

参考答案：解析：(1)光从光密介质射到光疏介质中，折射角为90°时的入射角叫做临界角(2)如图，θC为临界角。(3)用n表示透明介质的折射率，θC表示临界角，由折射定律

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，光滑斜面倾角为θ，底端固定一垂直于斜面的挡板C，在斜面上放置长木板A，A的下端与C的距离为d，A的上端放置小物块B，A、B的质量均为m，A、B间的动摩擦因数μ=tanθ，现同时由静止释放A，B、A与C发生碰撞的时间极短，碰撞前后瞬间速度大小相等，运动过程中小物块始终没有从木板上滑落，已知重力加速度为g，求（1）A与C发生第一次碰撞前瞬间的速度大小v1（2）A与C发生第一次碰撞后上滑到最高点时，小物块B的速度大小v2（3）为使B不与C碰撞，木板A长度的最小值L．参考答案：解：（1）第一次碰撞前由机械能守恒定律有：（m+m）v12=2mgdsinθ解得：v1=；（2）设发生第一次碰撞后，A上滑，B下滑的加速度大小分别为aA、aB，则有：μmgcosθ+mgsinθ=maAμmgcosθ﹣mgsinθ=maB；由于aA＞aB，则A先减速到零，设A第一次碰撞后上滑到最高点的时间为t，则v1=aAtv2=v1﹣aBt解得：v2=；（3）要使B不与A相碰，说明物体应停在木板上，则对全过程进行分析，由能量守恒定律有：mgdsinθ+mg（d+L）sinθ=μmgLcosθ解得：L=4d答：（1）A与C发生第一次碰撞前瞬间的速度大小v1为；（2）A与C发生第一次碰撞后上滑到最高点时，小物块B的速度大小为（3）为使B不与C碰撞，木板A长度的最小值L为4d．【考点】机械能守恒定律；牛顿第二定律．【分析】（1）由机械能守恒定律可求得碰前的速度；（2）对两物体由牛顿第二定律可求得各自的加速度，再由速度公式可求得小物块B的速度大小；（3）由能量守恒对全过程分析，可求得最小长度．17.目前，滑板运动受到青少年的追捧。如图是某滑板运动员在一次表演时的一部分赛道在竖直平面内的示意图，赛道光滑，FGI为圆弧赛道，半径R=6.5m，C为最低点并与水平赛道BC位于同一水平面，KA、DE平台的高度都为h=1．8m。B、C、F处平滑连接。滑板a和b的质量均为m，m=5kg，运动员质量为M，M=45kg。

表演开始，运动员站在滑板b上，先让滑板a从A点静止下滑，t1=0.1s后再与b板一起从A点静止下滑。滑上BC赛道后，运动员从b板跳到同方向运动的a板上，在空中运动的时间t2=0.6s(水平方向是匀速运动)。运动员与a板一起沿CD赛道上滑后冲出赛道，落在EF赛道的P点，沿赛道滑行，经过G点时，运动员受到的支持力N=742.5N。(滑板和运动员的所有运动都在同一竖直平面内，计算时滑板和运动员都看作质点，取g=10m/s2)

(1)滑到G点时，运动员的速度是多大?

(2)运动员跳上滑板a后，在BC赛道上与滑板a共同运动的速度是多大?

(3)从表演开始到运动员滑至I的过程中，系统的机械能改变了多少?参考答案：(1)在G点，运动员和滑板一起做圆周运动，设向心加速度为an，速度为，运动员受到重力Mg、滑板对运动员的支持力N的作用，则………………①………②………………③……………④

=6．5m／s

……………⑤

(2)设滑板。由A点静止下滑到BC赛道后速度为1，由机械能守恒定律有

………………⑥

…………………⑦

运动员与滑板6一起由A点静止下滑到BC赛道后，速度也为1,运动员由滑板b跳到滑板a，设蹬离滑板b时的水平速度为2，在空中飞行的水平位移为s，则

s=2t2

…………⑧

设起跳时滑板a与滑板b的水平距离为so，则

s0=ltl

…………⑨

设滑板。在t2时间内的位移为s1，则

s1=1t2

…………⑩

s=s0+s1

…………⑾

即2t2=1(t1+t2)

…………………⑿

运动员落到滑板a后，与滑板a共同运动的速度为，由动量守恒定律有

ml+M2=(m+M)

……………⒀

由以上方程可解出

………⒁

代人数据，解得=6．9m／s

……⒂(3)设运动员离开滑板b后，滑板b的速度为3，有

M2+m3=(M+m)1

…………⒃

可算出3=－3m／s，有：│3│=3m／s<1=6m／s，b板将在两个平台之间来回运动，机械能不变。

系统的机械能改变为

……⒄△E=88．75J…………18.如图所示，一列周期T=0.2s的简谐横被沿x轴正方向传播。已知t=0时刻，介质中平衡位置x=10cm处的质点m的位移为2cm，x=35cm处的质点n的位移为-2cm，且m、n的振动方向相反。求：①该列简谐横波的波速；②从t=0时刻开始