湖南省长沙市煤炭坝联校高三物理下学期期末试卷含解析

湖南省长沙市煤炭坝联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.（单选）“嫦娥一号”探月卫星绕地运行一段时间后，离开地球飞向月球．如图所示是绕地飞行的三条轨道，1轨道是近地圆形轨道，2和3是变轨后的椭圆轨道．A点是2轨道的近地点，B点是2轨道的远地点，卫星在轨道1的运行速率为7.7km/s，则下列说法中正确的是（）A．卫星在2轨道经过A点时的速率一定大于7.7km/sB．卫星在2轨道经过B点时的速率一定大于7.7km/sC．卫星在3轨道所具有的机械能小于在2轨道所具有的机械能D．卫星在3轨道所具有的最大速率小于在2轨道所具有的最大速率参考答案：考点：万有引力定律及其应用．专题：万有引力定律的应用专题．分析：当卫星的速度变大，使万有引力不够提供向心力时，卫星会做离心运动，轨道变高，卫星在经过A点时，要做离心运动才能沿2轨道运动．当卫星的速度减小，使万有引力大于向心力时，卫星做近心运动，轨道变低，卫星经过B速度变小．卫星的运动的轨道高度越高，需要的能量越大，具有的机械能越大．卫星在轨道2经过A点要加速做离心运动才能进入轨道3．解答：解：A、卫星在经过A点时，要做离心运动才能沿2轨道运动，卫星在1轨道上的速度为7.7km/s，故在2轨道上经过A点的速度一定大于7.7km/s．故A正确．B、假设有一圆轨道经过B点，根据，可知此轨道上的速度小于7.7km/s，卫星在B点速度减小，才会做近心运动进入2轨道运动．故卫星在2轨道经过B点时的速率一定小于7.7km/s，故B错误．C、卫星的运动的轨道高度越高，需要的能量越大，具有的机械能越大，所以卫星在3轨道所具有的机械能一定大于2轨道所具有的机械能，故C错误．D、根据开普勒第二定律可知近月点速度大于远月点速度，故比较卫星在轨道3经过A点和轨道2经过A点的速度即可，又因为卫星在轨道2经过A点要加速做离心运动才能进入轨道3，故卫星在3轨道所具有的最大速率大于2轨道所具有的最大速率．故D错误．故选：A．点评：本题要掌握离心运动的条件和近心运动的条件，能够根据这两个条件判断速度的大小．还要知道卫星的运动的轨道高度越高，需要的能量越大，具有的机械能越大．2.如图所示，质量20kg的小物块（可视为质点）以速度4m/s水平向右进入转送带，传送带向左传动、速率为3m/s，两皮带轮轴心间的距离是9m，已知小物块与传送带间的动摩擦因数为0.1。对此，下列说法中正确是（

）A.物体将从传送带的左边离开B.特体将从传送带的右边离开C.物块离开传送带的速度为3m/sD.传送带对物块先做负功、后一直做正功直至落下传送带参考答案：AC3.一列沿x轴正方向传播的简谐横波，t＝0时刻的波形如图中实线所示，t＝0.2s时刻的波形如图中的虚线所示，则

A．质点P的运动方向向右B．波的周期可能为0.27sC．波的频率可能为1.25HzD．波的传播速度可能为20m/s参考答案：

答案：C4.（单选）如图，在水平放置的螺线管的中央，放着一个可绕水平轴OO′自由转动的闭合线圈abcd，轴OO′与螺线管的轴线垂直，ab边在OO′轴的左上方，闭合k的瞬间，关于线圈的运动情况，下列说法正确的是（）A．不转动B．ab边向左转动C．ab边向右转动D．转动的方向与螺线管中的电流方向有关参考答案：考点：楞次定律．专题：电磁感应与电路结合．分析：先根据安培定则判断出通电螺线管的磁场的方向，然后根据楞次定律判断出线圈转动的方向．解答：解：根据安培定则与线圈的绕法可知，通电时，通电螺线管中产生的磁场的N极向右；闭合k的瞬间，螺线管中的电流增大，所以产生的磁场增大，即向右的磁场增大，根据楞次定律可知线圈的感应电流的磁场方向向左，感应电流的方向为abcd的方向，最后由左手定则可知，ab边受力的方向向下，cd边受力的方向向上，所以ab边向左转动．故B正确．故选：B点评：学会通过瞬时感应电动势来判定在什么时刻，线圈处于什么位置；以及感应电流的方向和线圈的受力关系．该题也可以使用“阻碍变化”的推论直接解答．5.（单选）洗衣机的脱水筒在转动时有一衣物附在筒壁上，如图所示，则此时 A.衣物受到重力、弹力、向心力和摩擦力的作用B.衣物受到重力、弹力和摩擦力的作用C.衣物只受弹力的作用，且由其提供向心力D.衣物受到重力、向心力和摩擦力的作用参考答案：B向心力不是受到的力，CD错；竖直方向受力平衡，水平方向由弹力提供向心力，A错B对；二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.假设某实验室恰好位于震源的正上方，该实验室中悬挂着一个静止的弹簧振子和一个静止的单摆，弹簧振子的弹簧和小球（球中间有孔）都套在固定的光滑竖直杆上。某次有感地震中同一震源产生的地震纵波和横波的波长分别为5.0km和2.5km，频率为2.0Hz。则可观察到_________先开始振动（或摆动），若它开始振动（或摆动）3.0s后，另一装置才开始振动（或摆动），则震源离实验室的距离为________。参考答案：

(1).弹簧振子

(2).30km【详解】根据可知，纵波的传播速度较横波大，可知纵波先传到实验室，即弹簧振子先振动；纵波的速度；横波的速度：；则，解得x=30km.7.汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上发生滑动，可以明显的看出滑动的痕迹，即常说的刹车线，由刹车线长短可以得知汽车刹车前的速度大小，因此刹车线的长度是分析交通事故的一个重要依据。若汽车刹车后以5m/s2的加速度运动，刹车线长10m，则可知汽车在紧急刹车前的速度的大小是

m/s。参考答案：8.相对论论认为时间和空间与物质的速度有关；在高速前进中的列车的中点处，某乘客突然按下手电筒，使其发出一道闪光，该乘客认为闪光向前、向后传播的速度相等，都为c，站在铁轨旁边地面上的观察者认为闪光向前、向后传播的速度_______（填“相等”、“不等”）。并且，车上的乘客认为，电筒的闪光同时到达列车的前、后壁，地面上的观察者认为电筒的闪光先到达列车的______（填“前”、“后”）壁。参考答案：相等

后9.（多选题）如图所示，平行板电容器AB两极板水平放置，现将其接在直流电源上，已知A板和电源正极相连．当开关接通时．一带电油滴悬浮于两板之间的P点，为使油滴能向上运动，则下列措施可行的是（）A．将开关断开，将B板下移一段距离B．将开关断开，将AB板左右错开一段距离C．保持开关闭合，将AB板左右错开一段距离D．保持开关闭合，将A板下移一段距离

参考答案：BD解：A、开关断开后，电容器所带电量不变，将B板下移一段距离时，根据推论可知，板间场强不变，油滴所受的电场力不变，仍处于静止状态；故A错误．B、将开关断开，将AB板左右错开一段距离，电容减小，而电量不变，由C=可知，电压U增大，由E=知，板间场强增大，油滴所受的电场力增大，油滴将向上运动．故B正确．C、保持开关闭合，将AB板左右错开一段距离时，板间电压不变，场强不变，油滴所受的电场力不变，仍处于静止状态；故C错误．D、保持开关闭合，将A板下移一段距离，板间距离减小，根据E=知，板间场强增大，油滴所受的电场力增大，油滴将向上运动．故D正确．故选BD10.与普通自行车相比，电动自行车骑行更省力。下表为某一品牌电动自行车的部分技术参数。在额定输出功率不变的情况下，质量为60Kg的人骑着此自行车沿平直公路行驶，所受阻力恒为车和人总重的0.04倍。当此电动车达到最大速度时，牵引力为

N,当车速为2m/s时，其加速度为

m/s2(g=10m/s2)规格后轮驱动直流永磁铁电机车型14电动自行车额定输出功率200W整车质量40Kg额定电压48V最大载重120Kg额定电流4.5A参考答案：40；0.6解析：电瓶车的额定功率P=200W，又由于，当电动车达到最大速度时，牵引力；当车速为2m/s时，牵引力为，依据牛顿第二定律，可知a=0.6m/s2。11.（4分）某物质的摩尔质量为M，摩尔体积为V，密度为，每个分子的质量和体积分别为m和Vo，则阿伏加德罗常数NA可以用两种式子来表达：NA=_______________和NA=______________。参考答案：；12.如图所示，M为理想变压器，电表均可视为理想表，输入端a、b接正弦交流电源时，原、副线圈中电压表的示数分别为U1和U2，则原线圈与副线圈的匝数之比等于________；当滑动变阻器的滑片P向上滑动时，电流表A1的示数I1变化情况是________。（选填“变大”、“变小”或“不变”）参考答案：答案：U1︰U2；变大13.（5分）如图所示，质量为m，横截面为直角三角形的物块ABC，∠ABC=α，AB边靠在竖直墙面上，F是垂直于斜面BC的推力，现物块静止不动，则摩擦力的大小为

。参考答案：答案：mg+Fsinα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.（09年大连24中质检）（选修3—4）（5分）半径为R的半圆柱形玻璃，横截面如图所O为圆心，已知玻璃的折射率为，当光由玻璃射向空气时，发生全反射的临界角为45°．一束与MN平面成45°的平行光束射到玻璃的半圆柱面上，经玻璃折射后，有部分光能从MN平面上射出．求①说明光能从MN平面上射出的理由?

②能从MN射出的光束的宽度d为多少?参考答案：解析：①如下图所示，进入玻璃中的光线a垂直半球面，沿半径方向直达球心位置O，且入射角等于临界角，恰好在O点发生全反射。光线a右侧的光线（如：光线b）经球面折射后，射在MN上的入射角一定大于临界角，在MN上发生全反射，不能射出。光线a左侧的光线经半球面折射后，射到MN面上的入射角均小于临界角，能从MN面上射出。（1分）最左边射向半球的光线c与球面相切，入射角i=90°折射角r=45°。故光线c将垂直MN射出（1分）

②由折射定律知（1分）

则r=45°

（1分）

所以在MN面上射出的光束宽度应是

（1分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，平板小车C静止放在粗糙的水平面上，小滑块A和B放于平板小车的左右两端处，小滑块A和B的质量分别为mA=2kg，mB=1kg，均可视为质点，平板小车的质量mc=3kg。现让小滑块A和B同时分别以4=6m/s和v=1m/s的初速度沿同一直线从平板小车C的两端水平相向运动。已知小滑块A和B与平板小车间的动摩擦因数u1=0.6，平板车与地面间的动摩擦因数u2=0.1，重力加速度g取10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

（1）当B的速度第一次为零时，求小车A的速度大小

（2）为使小滑块A和B不相碰，平板小车的长度至少是多少？

（3）小车C一共运动了多长时间？参考答案：解：（1）A对小车C的摩擦力为：fA=μ1mAg=12N

B对小车C的摩擦力为：fB=μ1mBg=6N

地面对小车C的摩擦力为：f=μ2（mA+mB+mC）g=6N

由于f+fB=fA，所以小车C受力平衡，处于静止状态。

对B：，速度为零时的时间为：t1=

对A：，此时的速度为：vA=6-aAt1=5m/s

（2）对B、C整体由牛顿第二定律知：

μ1mAg-μ2（mA+mB+mC）g=（mB+mC）a

解得：a=1.5m/s2

设再经t2时间滑块A、B及小车C达到共速，即：vA-aAt2=at2

解得：t2=

共同速度大小为：v=vA-aAt2=1m/s

小车C的长度至少为：=m

（3）共速后，小车C继续向右做匀减速直线运动，直至停止：

a'=μ2g=1m/s2

=1s

那么，小车C总运动时间为t=t2+t3=s

答：（1）当B的速度第一次为零时，小车A的速度大小为5m/s；

（2）为使小滑块A和B不相碰，平板小车的长度至少是m；

（3）小车C一共运动了s。（1）对小车受力分析，进而判断小车的运动情况；

（2）要想使物体A、B不相碰，A、B相对于小车的位移大小之和等于车的长度，对三个物体组成的系统，应用动量守恒定律以及能量守恒定律结合运动学基本公式求出小车的长度；

（3）A、B同时在车上滑行时，滑块对车的摩擦力均为μmg，方向相反，车受力平衡而保持不动。当B的速度减为0时，A继续在车上滑动，物体A与车将有共同速度v，最终做匀减速直线运动。根据运动学公式结合牛顿第二定律进行求解。

本题考查了牛顿定律的应用，熟练应用牛顿定律解题的关键，解题时要分析清楚运动过程，注意每个物体的运动情况。

17.如图所示，一质量为m=1kg的活塞与导热性能良好的气缸将一定量的理想气体密封在气缸内，气缸内部横截面积为S=200cm2，活塞上面有高为h=0.1m的水层，活塞离气缸底部的距离为H=0.2m，已知水的密度为ρ=1.0×103kg/m3，气缸所处的室内大气压恒为p0=1.0×103Pa，g=10m/s2，不计一切阻力．（1）若室内温度由t1=27℃降到t2=12℃，求活塞下降的距离h1，（2）若用吸管将水缓慢吸出，求活塞上升的距离h2．参考答案：解：（1）由于水的高度不变，故气缸内气体发生等压变化，由盖吕﹣萨克定律有：即：代入数据解得：△h=0.01m

（2）对活塞和水整体，由平衡条件有：p1s=mg+（p0+p水）S