云南省昆明市官渡区金凤中学高三物理期末试题含解析

云南省昆明市官渡区金凤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1.一质点由静止开始作匀加速直线运动，加速度大小为a1，经时间t后作匀减速直线运动，加速度大小为a2，若再经时间t恰能回到出发点，则a1：a2应为（）A．1：1 B．1：2 C．1：3 D．1：4参考答案：C【考点】匀变速直线运动的速度与时间的关系．【分析】质点在加速过程和减速过程中，位移大小相等，方向相反，据此根据运动学位移公式可正确求解．【解答】解：在加速阶段有：

①减速阶段的位移为：

②其中：v0=a1t

x1=﹣x2

③联立①②③解得：a1：a2=1：3，故ABD错误，C正确．故选C．2.（单选）某同学在学习了动力学知识后，绘出了一个沿直线运动的物体，其加速度a、速度v、位移s随时间变化的图象如图所示，若该物体在t=0时刻，初速度均为零，则A、B、C、D四个选项中表示该物体沿单一方向运动的图象是(

)参考答案：B3.（多选）一颗科学资源探测卫星的圆轨道经过地球两极上空，运动周期为T＝1.5h，某时刻卫星经过赤道上A城市上空．已知：地球自转周期T0(24h)，地球同步卫星轨道半径r，万有引力常量为G，根据上述条件A.可以计算卫星绕地球运动的圆轨道半径B.可以计算地球的质量C.可以计算地球表面的重力加速度D.可以断定，再经过12h卫星第二次到达A城市上空参考答案：4.一个小球用细线悬挂在小车上,随小车沿斜面下滑.图中虚线①垂直于斜面,虚线②平行于斜面,虚线③沿竖直方向.下列说法中正确的是(

)A.如果斜面是光滑的,摆线将与虚线①重合B.如果斜面是光滑的,摆线将与虚线③重合C.如果斜面粗糙且tan摆线将位于②③之间D.如果斜面粗糙且tan摆线将位于②③之间参考答案：AB5.“空间站”是科学家进行天文探测和科学试验的特殊而又重要的场所。假设“空间站”正在地球赤道平面内的圆周轨道上运行，其离地球表面的高度为同步卫星离地球表面高度的十分之一，且运行方向与地球自转方向一致。下列说法正确的有A．“空间站”运行的加速度大于同步卫星运行的加速度B．“空间站”运行的速度等于同步卫星运行速度的倍C．站在地球赤道上的人观察到“空间站”向东运动D．在“空间站”工作的宇航员因不受重力而在舱中悬浮或静止参考答案：AC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.(6分)质量为2kg的物体在水平面上运动时,受到与运动方向相同的拉力F的作用,物体与地面之间的动摩擦因数为0.4,在拉力由10N逐渐减小到零但物体仍在运动的过程中,F为

N时物体的加速度的大小最大,为

m/s2；当F为

N时，物体的速度最大。(g=10m/s2)参考答案：

0，4，87.直升机沿水平方向匀速飞往水源取水灭火，悬挂着m=500kg空箱的悬索与竖直方向的夹角θ1＝450。直升机取水后飞往火场，加速度沿水平方向，大小稳定在a=1.5m/s2时，悬索与竖直方向的夹角θ2＝140。如果空气阻力大小不变，且忽略悬索的质量，则空气阻力大小为___

___N，水箱中水的质量M约为_______kg。（sin140=0.242；cos140=0.970）（保留两位有效数字）参考答案：试题分析：直升机沿水平方向匀速和匀加速飞行时，水箱受力情况如下图，根据牛顿第二定律，则有，，解得，。考点：本题考查了牛顿第二定律的应用。8.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：，，（提示：卫星的轨道半径为4R。利用GM=gR2。）9.作匀加速直线运动的物体，先后经过A、B两点时，其速度分别为υ和7υ，经历时间为t，则经A、B中点时速度为_______,在后一半时间所通过的距离比前一半时间通过的距离多_______。参考答案：10.物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候，测得弹力

的大小F和弹簧长度L的关系如图所示，则由图线可知：（1）（3分）弹簧的劲度系数

200

N/m。（2）（3分）当弹簧示数5N时，弹簧的长度为

12.5

cm。参考答案：

200

12.511.（4分）如图所示，直角玻璃棱镜中∠A=70°，入射光线垂直于AB面。已知玻璃的折射率为，光在AC面上反射后经BC面反射从AC面第一次射出，则光线在BC面_______（填“发生”或“不发生”）全反射，光线从棱镜AC边第一次射入空气时的折射角为_______。参考答案：发生；45012.质量M=500t的机车，以恒定的功率从静止出发，经过时间t=5min在水平路面上行驶了s=2.25km，速度达到了最大值vm=54km/h，则机车的功率为3.75×105W，机车运动中受到的平均阻力为2.5×104N．参考答案：考点：功率、平均功率和瞬时功率．专题：功率的计算专题．分析：汽车达到速度最大时做匀速直线运动，牵引力做功为W=Pt，运用动能定理求解机车的功率P．根据匀速直线运动时的速度和功率，由P=Fv求出此时牵引力，即可得到阻力．解答：解：机车的最大速度为vm=54km/h=15m/s．以机车为研究对象，机车从静止出发至达速度最大值过程，根据动能定理得

Pt﹣fx=当机车达到最大速度时P=Fvm=fvm由以上两式得P=3.75×105W机车匀速运动时，阻力为f=F==2.5×104N故答案为：3.75×105；2.5×104点评：本题关键要清楚汽车启动的运动过程和物理量的变化，能够运用动能定理和牛顿第二定律解决问题．13.为了探究加速度与力的关系，某同学设计了如图所示的实验装置，带滑轮的长木板水平放置，板上有两个光电门相距为d，滑块通过细线与重物相连，细线的拉力F大小等于力传感器的示数．让滑块从光电门1由静止释放，记下滑到光电门2的时间t，改变重物质量来改变细绳拉力大小，重复以上操作5次，得到下列表格中5组数据．

(1)若测得两光电门之间距离为d=0．5m，运动时间t=0．5s，则a=

☆

m/s2；(2)依据表中数据在坐标纸上画出a-F图象．(3)由图象可得滑块质量m=

☆

kg，滑块和轨道间的动摩擦因数=☆

.g=10m／s2)参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.声波在空气中的传播速度为340m/s，在钢铁中的传播速度为4900m/s。一平直桥由钢铁制成，某同学用锤子敲击一铁桥的一端而发出声音，分别经空气和桥传到另一端的时间之差为1.00s。桥的长度为_______m，若该波在空气中的波长为λ，则它在钢铁中波长为λ的_______倍。参考答案：

(1).365

(2).试题分析：可以假设桥的长度，分别算出运动时间，结合题中的1s求桥长，在不同介质中传播时波的频率不会变化。点睛：本题考查了波的传播的问题，知道不同介质中波的传播速度不同，当传播是的频率不会发生变化。15.（6分）小明在有关媒体上看到了由于出气孔堵塞，致使高压锅爆炸的报道后，给厂家提出了一个增加易熔片（熔点较低的合金材料）的改进建议。现在生产的高压锅已普遍增加了含有易熔片的出气孔（如图所示），试说明小明建议的物理道理。参考答案：高压锅一旦安全阀失效，锅内气压过大，锅内温度也随之升高，当温度达到易熔片的熔点时，再继续加热易熔片就会熔化，锅内气体便从放气孔喷出，使锅内气压减小，从而防止爆炸事故发生。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.12．如图4－3－11甲所示，竖直平面内的光滑轨道由直轨道AB和圆轨道BC组成，小球从轨道AB上高H处的某点由静止滑下，用力传感器测出小球经过圆轨道最高点C时对轨道的压力为F，并得到如图乙所示的压力F随高度H的变化关系图象．(小球在轨道连接处无机械能损失，g＝10m/s2)求：

图4－3－11(1)小球从H＝3R处滑下，它经过最低点B时的向心加速度的大小；(2)小球的质量和圆轨道的半径．参考答案：

17.如图所示，两块平行金属板MN水平放置，板长L=1m，间距，两金属板间电压UMN=1×104V；在平行金属板右侧依次存在ABC和FGH两个全等正三角形区域，正三角形ABC内存在垂直纸面向里的匀强磁场B1，三角形的上顶点A与上金属板M平齐，BC边与金属板平行，AB边的中点P恰好在下金属板N的右端点；正三角形FGH内存在垂直纸面向外的匀强磁场B2，已知A、F、G处于同一直线上，B、C、H也处于同一直线上，AF两点距离为。现从平行金属板MN左端沿中心轴线方向入射一个质量m1=3×10-10kg，带电量q1=+1×10-4C，初速度v0=1×105m/s的带电粒子。在AC边中点静止着一个质量m2=m1的不带电粒子。两粒子均可看作质点且重力均忽略不计，它们碰撞后黏合在一起运动。结果可用根式表式。⑴求带电粒子从电场中射出时的速度v的大小和方向；⑵若带电粒子进入三角形区域ABC后垂直于AC边与不带电的粒子碰撞，求该区域的磁感应强度B1；⑶在满足第⑵问条件的情况下，若B2=B1，求碰撞后的黏合体由FH边界进入FGH区域，其从该区域的出射点到G点的距离；⑷在满足第⑵问条件的情况下，若要使碰撞后的黏合体由FH边界进入FGH区域并能再次回到FH界面，求B2应满足的条件。参考答案：解：⑴带电粒子在偏转电场中做类平抛运动，由平抛运动规律在水平方向，有

（1分）在竖直方向，有

，（1分）偏转角

（1分）由牛顿第二定律有

由以上四式解得

，，（1分）⑵带电粒子在磁场区域ABC中做匀速圆周运动的圆心在A点，轨迹如图所示，由几何关系知其半径为

解得

（1分）由牛顿第二定律，有

（1分）解得

（1分）⑶两粒子碰撞过程，动量守恒（1分）在磁场区域FGH中，由牛顿第二定律有

（1分）解得

由几何关系有

（1分）其运动情况如图所示，在斜三角形O1KH中，由余弦定理有（3分）解得

所以

（1分）⑷临界情况下的运动轨迹如图所示，由几何关系有（3分）解得

要使粒子从FH边界穿出，应满足（1分）由牛顿第二定律有（1分）解得

（1分）18.如图14所示，宽度L＝1m的足够长的U形金属框架水平放置，框架处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B＝1T，框架导轨上放一根质量m＝0.2kg、电阻R＝1.0Ω的金属棒ab，棒ab与导轨间的动摩擦因数μ＝0.5，现用功率恒为6W的牵引力F使棒ab从静止开始沿导轨运动(ab棒始终与导轨接触良好且垂直)，当棒ab的电阻R产生热量Q＝5.8J时获得稳定速度，此过程中，通过棒ab的电荷量q＝2.8C(框架电阻不计，g取10m/s2)．问：