江西省吉安市扬名中学高三物理下学期期末试卷含解析

江西省吉安市扬名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.将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，v－t图象如图所示．以下判断正确的是A．前3s内货物处于超重状态B．最后2s内货物只受重力作用C．前3s内与最后2s内货物的平均速度相同D．第3s末至第5s末的过程中，货物的机械能守恒参考答案：AC2.用大量具有一定能量的电子轰击大量处于基态的氢原子，观测到一定数目的光谱线．调高电子的能量再次进行观测，发现光谱线的数目比原来增加了几条．根据如图所示的氢原子的能级图可知，测下列说法正确的是（）A．若基态氢原子从最初能跃迁到2激发态，变为从最初能跃迁到4激发态，光谱线增加的条数为5B．若基态氢原子从最初能跃迁到3激发态，变为从最初能跃迁到4激发态，光谱线增加的条数为3C．若基态氢原子从最初能跃迁到3激发态，变为从最初能跃迁到5激发态，光谱线增加的条数为4D．若基态氢原子从最初能跃迁到4激发态，变为从最初能跃迁到5激发态，光谱线增加的条数为5E．若基态氢原子从最初能跃迁到5激发态，变为从最初能跃迁到6激发态，光谱线增加的条数为5参考答案：解：A、若基态氢原子从最初能跃迁到2激发态，光谱线的数目条数是1，从最初能跃迁到4激发态，光谱线的数目条数是=6，所以若基态氢原子从最初能跃迁到2激发态，变为从最初能跃迁到4激发态，光谱线增加的条数为5，故A正确；B、若基态氢原子从最初能跃迁到3激发态，光谱线的数目条数是=3，若基态氢原子从最初能跃迁到3激发态，变为从最初能跃迁到4激发态，光谱线增加的条数为3，故B正确；C、从最初能跃迁到5激发态，光谱线的数目条数是=10，若基态氢原子从最初能跃迁到3激发态，变为从最初能跃迁到5激发态，光谱线增加的条数为7，故C错误；D、若基态氢原子从最初能跃迁到4激发态，变为从最初能跃迁到5激发态，光谱线增加的条数为4，故C错误；D、若基态氢原子从最初能跃迁到5激发态，变为从最初能跃迁到6激发态，光谱线增加的条数为﹣10=5，故D正确；故选：ABE．3.（多选）如图所示，直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位置-时间（x-t）图线。由图可知（

）A.在t2时刻，a、b两车运动方向相同B.在t1到t2这段时间内，两车平均速度相等C.在t1到t2这段时间内，b车的速率先减小后增大D.在t1到t2这段时间内，b车的速率一直比a车大参考答案：BC4.伽俐略对运动的研究，不仅确立了许多用于描述运动的基本概念，而且创造了一套对近代科学的发展极为有益的科学方法，或者说给出了科学研究过程的基本要素．关于这些要素的排列顺序应该是A．提出假设?对现象的观察?运用逻辑得出推论?用实验检验推论?对假说进行修正和推广B．对现象的观察?提出假设?运用逻辑得出推论?用实验检验推论?对假说进行修正和推广C．提出假设?对现象的观察?对假说进行修正和推广?运用逻辑得出推论?用实验检验推论D．对现象的观察?提出假设?运用逻辑得出推论?对假说进行修正和推广?用实验检验推论参考答案：B5.如图所示，质量为m、顶角为α的直角劈和质量为M的正方体放在两竖直墙和水平面间，处于静止状态.若不计一切摩擦，则（ ）A.水平面对正方体的弹力大小为(M+m)gB.墙面对正方体的弹力大小mgtanαC.正方体对直角劈的弹力大小为mgcosαD.直角劈对墙面的弹力大小mgsinα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.湖面上一列水波使漂浮在水面上的小树叶在3.0s内完成了6次全振动．当该小树叶开始第10次振动时，沿此传播方向与该小树叶相距1.8m、浮在水面的另一小树叶刚好开始振动，根据上述信息可求得水波的波长

，水波的传播速度大小为

．参考答案：0.20m；0.40m/s【考点】波长、频率和波速的关系；横波的图象．【分析】小树叶在3.0s内全振动了6次，求出树叶振动一次的时间即树叶振动的周期，等于此水波的周期．由题意当某小树叶开始第10次振动时，沿水波的传播方向与该小树叶相距1.8m经历的时间为9个周期，求出传播时间，得到波速．若振动的频率变大，波速不变，波传播的时间不变．【解答】解：据题，小树叶在3.0s内全振动了6次，则此水波的周期为T=s=0.5s，由题意当某小树叶开始第10次振动时，沿水波的传播方向与该小树叶相距1.8m、经历的时间为9个周期，即为t=4.5s，波速为v=，波长为λ=vT=0.4×0.5m=0.20m．故答案为：0.20m；0.40m/s7.一小球从楼顶边沿处自由下落，在到达地面前最后1s内通过的位移是楼高的，则楼高是

.参考答案：8.某一单摆在小角度自由摆动时的振动图像如图所示。根据数据估算出它的摆长为

△△m，摆动的最大偏角正弦值约为

。参考答案：1

0.049.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．10.地球表面的重力加速度为g，地球半径为R。有一颗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__________；周期为____________。参考答案：11.如图所示，一根绝缘杆沿竖直方向放置，杆上有一个带负电的圆环，它的质量为m、电量为q，与杆间的动摩擦因数为μ．所在的空间存在着方向都是水平向右的匀强电场与匀强磁场，电场强度大小为E、磁感应强度大小为B．现将圆环从静止开始释放，环将沿杆下落，则圆环运动过程中的最大加速度为为__________，最大速度为__________。

参考答案：

答案：

12.如图所示，连通器的三支管水银面处于同一高度，A、B管上端封闭，C管上端开口，今在C管中加入一定量的水银，且保持温度不变，则稳定后A管内的水银柱高度____（选填“大于”、“等于”或“小于”）B管内水银柱高度，A管内气体压强改变量____

（选填“大于”、“等于”或“小于”）B管内气体压强改变量。参考答案：13.物体在水平地面上受到水平力F的作用，在6s内v–t图像如图（1）所示，力F做功的功率P–t图像如图（2）所示，则物体的质量为

kg，物体和地面的动摩擦因数为

。（g取10m/s2）参考答案：

答案：10/9.1/20三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，质量m=1kg的小物块静止放置在固定水平台的最左端，质量2kg的小车左端紧靠平台静置在光滑水平地面上，平台、小车的长度均为0.6m。现对小物块施加一水平向右的恒力F，使小物块开始运动，当小物块到达平台最右端时撤去恒力F，小物块刚好能够到达小车的右端。小物块大小不计，与平台间、小车间的动摩擦因数均为0.5,重力加速度g取10m/s2，水平面足够长，求:(1)小物块离开平台时速度的大小；(2)水平恒力F对小物块冲量的大小。参考答案：（1）v0=3m/s；（2）【详解】（1）设撤去水平外力时小车的速度大小为v0，小物块和小车的共同速度大小为v1。从撤去恒力到小物块到达小车右端过程，对小物块和小车系统：动量守恒：能量守恒：联立以上两式并代入数据得：v0=3m/s（2）设水平外力对小物块的冲量大小为I，小物块在平台上运动的时间为t。小物块在平台上运动过程，对小物块：动量定理：运动学规律：联立以上两式并代入数据得：15.图所示摩托车做腾跃特技表演，沿曲面冲上高0.8m顶部水平高台，接着以4m/s水平速度离开平台，落至地面时，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑.A、B为圆弧两端点,其连线水平.已知圆弧半径为2m，人和车的总质量为200kg，特技表演的全过程中，空气阻力不计.(计算中取g=10m/s2.求:(1)从平台飞出到A点，人和车运动的水平距离s.(2)从平台飞出到达A点时速度大小及圆弧对应圆心角θ.(3)若已知人和车运动到圆弧轨道最低点O速度为6m/s,求此时人和车对轨道的压力.参考答案：(1)1.6m

(2)m/s，90°

(3)5600N【详解】(1)车做的是平抛运动，很据平抛运动的规律可得：竖直方向上：水平方向上：可得：.(2)摩托车落至A点时其竖直方向的分速度：到达A点时速度：设摩托车落地时速度方向与水平方向的夹角为，则：即，所以：(3)对摩托车受力分析可以知道，摩托车受到的指向圆心方向的合力作为圆周运动的向心力，所以有：

当时，计算得出.由牛顿第三定律可以知道人和车在最低点O时对轨道的压力为5600

N.答：(1)从平台飞出到A点，人和车运动的水平距离.(2)从平台飞出到达A点时速度，圆弧对应圆心角.(3)当最低点O速度为6m/s，人和车对轨道的压力5600

N.四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图甲所示，CDE是固定在绝缘水平面上的光滑金属导轨，CD=DE=L，∠CDE=60°，CD和DE单位长度的电阻均为r0，导轨处于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中。MN是绝缘水平面上的一根金属杆，其长度大于L，电阻可忽略不计。现MN在向右的水平拉力作用下以速度v0在CDE上匀速滑行。MN在滑行的过程中始终与CDE接触良好，并且与C、E所确定的直线平行。（1）求MN滑行到C、E两点时，C、D两点电势差的大小；（2）推导MN在CDE上滑动过程中，回路中的感应电动势E与时间t的关系表达式；（3）在运动学中我们学过：通过物体运动速度和时间的关系图线（v–t图）可以求出物体运动的位移x，如图乙中物体在0–t0时间内的位移在数值上等于梯形Ov0Pt的面积。通过类比我们可以知道：如果画出力与位移的关系图线（F-x图）也可以通过图线求出力对物体所做的功。请你推导MN在CDE上滑动过程中，MN所受安培力F安与MN的位移x的关系表达式，并用F安与x的关系图线求出MN在CDE上整个滑行的过程中，MN和CDE构成的回路所产生的焦耳热。参考答案：（1）MN滑行到C、E两点时，在回路中的长度等于L，此时回路中的感应电动势E=BLv0

（2分）由于MN的电阻忽略不计，CD和DE的电阻相等，所以C、D两点电势差的大小为

（2分）

（2）设经过时间t运动到如图所示位置，此时杆在回路中的长度

（2分）电动势

（2分）

（3）在第（2）题图示位置时，回路中的电阻（1分）回路中的电流（1分）即回路中的电流为一常量。此时安培力的大小为（1分）由于MN在CDE上滑动时的位移（1分）所以（1分）所以安培力的大小随位移变化的图线（F安-x）如图所示所以在MN在CDE上的整个滑行过程中，安培力所做的功（1分）根据能量的转化和守恒定律回路中产生的焦耳热量Q等于安培力所做的功，即（2分）17.表演“顶竿”杂技时，一人站在地上（称为“底人”），肩上扛一长6m，质量为5kg的竹竿.一质量为40kg的演员在竿顶从静止开始先匀加速再匀减速下滑，滑到竿底时速度正好为零.假设加速时的加速度大小是减速时的2倍.下滑总时间为3s，两阶段竹竿对“底人”的压力分别为多大？（g取10m/s2）参考答案：人加速时加速度大小是减速时加速度大小的2倍，说明加速的时间t1是减速时间t2的一半，即加速时间为1s，减速时间为2s.设下滑过程中的最大速度为vm则由运动公式得L=t，vm=m/s=4m/s.加速下滑时的加速度a1=m/s2=4m/s2，减速下滑时的加速度a2==2m/s2.18.观光旅游、科学考察经常利用热气球，保证热气球的安全就十分重要．科研人员进行科学考察时，气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为M=800kg，在空中停留一段时间后，由于某种故障，气球受到的空气浮力减小，当科研人员发现气球在竖直下降时，气球速度为v0=2m/s，此时开始计时经过t0=4s时间，气球匀加速下降了h1=16m，科研人员立即抛掉一些压舱物，使气球匀速下降．不考虑气球由于运动而受到的空气阻力，重力加速度g=10m/s2.求：(1)气球加速下降阶段的加速度大小a。(2)抛掉的压舱物的质量m是多大？(