山西省忻州市陽明堡鎮(zhèn)長郝中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.“神舟三號(hào)”順利發(fā)射升空后，在離地面340km的圓軌道上運(yùn)行了108圈．運(yùn)行中需要多次進(jìn)行“軌道維持”．所謂“軌道維持”就是通過控制飛船上發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火時(shí)間和推力的大小、方向，使飛船能保持在預(yù)定軌道上穩(wěn)定運(yùn)行．如果不進(jìn)行軌道維持，由于飛船受軌道上稀薄空氣的摩擦阻力，軌道高度會(huì)逐漸降低，在這種情況下飛船的動(dòng)能、重力勢能和機(jī)械能變化情況將會(huì)是（）A．動(dòng)能、重力勢能和機(jī)械能都逐漸減小B．重力勢能逐漸減小，動(dòng)能逐漸增大，機(jī)械能不變C．重力勢能逐漸增大，動(dòng)能逐漸減小，機(jī)械能不變D．重力勢能逐漸減小，動(dòng)能逐漸增大，機(jī)械能逐漸減小參考答案：D【考點(diǎn)】機(jī)械能守恒定律．【專題】機(jī)械能守恒定律應(yīng)用專題．【分析】飛船的萬有引力提供向心力，根據(jù)速度公式求解動(dòng)能，根據(jù)從低軌道到高軌道要做功判斷機(jī)械能的變化情況．【解答】解：飛船的軌道高度逐漸降低，離地球越來越近，萬有引力做正功，重力勢能減小；根據(jù)萬有引力提供向心力得：G=m，v=，v隨r的減小而增大，所以飛船的動(dòng)能增大；飛船在飛行的過程中受到空氣的摩擦，軌道才降低，所以摩擦力做功，機(jī)械能減?。蔇正確，ABC錯(cuò)誤；故選：D．2.如圖，固定斜面，CD段光滑，DE段粗糙，A、B兩物體疊放在一起從C點(diǎn)由靜止下滑，下滑過程中A、B保持相對靜止，則（）A．在CD段時(shí)，A受三個(gè)力作用B．在DE段時(shí)，A可能受二個(gè)力作用C．在DE段時(shí)，A受摩擦力方向一定沿斜面向上D．整個(gè)下滑過程中，A、B均處于失重狀態(tài)參考答案：C【考點(diǎn)】牛頓第二定律；彈性形變和范性形變；物體的彈性和彈力．【分析】根據(jù)牛頓第二定律求出整體的加速度，隔離對A分析，判斷B對A是否有摩擦力．【解答】解：A、在CD段，整體的加速度a=，隔離對A分析，有：mAgsinθ+fA=mAa，解得fA=0，可知A受重力和支持力兩個(gè)力作用．故A錯(cuò)誤．B、設(shè)DE段物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，在DE段，整體的加速度a==gsinθ﹣μgcosθ，隔離對A分析，有：mAgsinθ+fA=mAa，解得fA=﹣μmAgcosθ，方向沿斜面向上．若勻速運(yùn)動(dòng)，A受到靜摩擦力也是沿斜面向上，所以A一定受三個(gè)力．故B錯(cuò)誤，C正確．D、整體下滑的過程中，CD段加速度沿斜面向下，A、B均處于失重狀態(tài)．在DE段，可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，不處于失重狀態(tài)．故D錯(cuò)誤．故選：C．3.2011年7月在土耳其伊斯坦布爾舉行的第15屆機(jī)器人世界杯賽上.中同科大“藍(lán)鷹”隊(duì)獲得仿真2D組冠軍和服務(wù)機(jī)器人組亞軍.改寫了我國服務(wù)機(jī)器人從未進(jìn)人世界前5的紀(jì)錄.標(biāo)志著我國在該領(lǐng)域的研究取得了重要進(jìn)展。圖中是科大著名服務(wù)機(jī)器人“可佳”.如圖所示.現(xiàn)要執(zhí)行一項(xiàng)任務(wù).給它設(shè)定了如下動(dòng)作程序:機(jī)器人在平面內(nèi).由點(diǎn)(0,0)出發(fā).沿直線運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)(3,1).然后又由點(diǎn)(3,1)沿直線運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)(1,4).然后又由點(diǎn)(1.4)沿直線運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)(5,5).然后又由點(diǎn)(5.5)沿直線運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)(2.2).該個(gè)過程中機(jī)器人所用時(shí)間是s.則A.機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡是一條直線

B.機(jī)器人不會(huì)兩次通過同一點(diǎn)C.整個(gè)過程中機(jī)器人的位移大小為m D.整個(gè)過程中機(jī)器人的平均速率為1m/s參考答案：4.如圖（甲）所示，一個(gè)用粗細(xì)均勻同質(zhì)材料制成的“D”型導(dǎo)軌垂直于磁場固定在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，a是與導(dǎo)軌相同的導(dǎo)體棒，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好。在外力作用下，導(dǎo)體棒以恒定速度v向右運(yùn)動(dòng)，以導(dǎo)體棒在圖（甲）所示位置的時(shí)刻作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，下列物理量隨時(shí)間變化的圖像可能正確的是圖（乙）中的：參考答案：

答案：D5.（單選）以下有關(guān)物理學(xué)概念或物理學(xué)史說法正確的有（）A．行星繞恒星運(yùn)動(dòng)軌道為圓形，則它運(yùn)動(dòng)的周期平方與軌道半徑的三次方之比=k為常數(shù)，此常數(shù)的大小與恒星的質(zhì)量和行星的速度有關(guān)B．勻速圓周運(yùn)動(dòng)是速度大小不變的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，速度方向始終為運(yùn)動(dòng)軌跡該點(diǎn)的切線方向C．牛頓發(fā)現(xiàn)的萬有引力定律，卡文迪許用實(shí)驗(yàn)方法測出萬有引力恒量的數(shù)值，從而使萬有引力定律有了真正的實(shí)用價(jià)值D．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電與磁間的關(guān)系，即電流的周圍存在著磁場；同時(shí)他通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了磁也能產(chǎn)生電，即電磁感應(yīng)現(xiàn)象參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，質(zhì)量為m、邊長為l的等邊三角形ABC導(dǎo)線框，在A處用輕質(zhì)細(xì)線豎直懸掛于質(zhì)量也為m、長度為L的水平均勻硬桿一端，硬桿另一端通過輕質(zhì)彈簧連接地面，離桿左端L/3處有一光滑固定轉(zhuǎn)軸O。垂直于ABC平面有一個(gè)水平方向的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，當(dāng)在導(dǎo)線框中通以逆時(shí)針方向大小為I的電流時(shí)，AB邊受到的安培力大小為________，此時(shí)彈簧對硬桿的拉力大小為________。參考答案：BIl；mg/4。 7.如圖所示，一個(gè)半徑為R的透明球體放置在水平面上，一束光從A點(diǎn)沿水平方向射入球體后經(jīng)B點(diǎn)射出，最后射到水平面上的C點(diǎn)。已知，該球體對光的折射率為，則它從球面射出時(shí)的出射角＝

；在透明體中的速度大小為

（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（已知光在的速度c＝3×108m／s）參考答案：8.如圖所示，把電量為－5×10－9C的電荷，從電場中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，其電勢能

（選填“增大”、“減小”或“不變”）；若A點(diǎn)的電勢UA＝15V，B點(diǎn)的電勢UB＝10V，則此過程中電場力做的功為

J。參考答案：答案：增大，－2.5×10－8

解析：將電荷從從電場中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場力做負(fù)功，其電勢能增加；由電勢差公式UAB=，W=qUAB=－5×10―9×(15－10)J=－2.5×10－8J。9.（6分）如圖所示，一根長為L、質(zhì)量大于100kg的木頭，其重心O在離粗端的地方。甲、乙兩人同時(shí)扛起木頭的一端將其抬起。此后丙又在兩人之間用力向上扛，由于丙的參與，甲的負(fù)擔(dān)減輕了75N，乙的負(fù)擔(dān)減輕了150N。可知丙是在距甲

處用

N的力向上扛。

參考答案：；25N10.某天體存在一顆繞其做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，已知天體半徑為R，衛(wèi)星離天體表面的高度為h，衛(wèi)星的線速度大小為v，則衛(wèi)星的周期為，天體的質(zhì)量為（萬有引力恒量為G）．參考答案：解：衛(wèi)星的周期T=．根據(jù)得，天體的質(zhì)量M=．故答案為：，．11.客運(yùn)電梯簡化模型如圖甲所示，電梯的加速度a隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示。已知電梯在t=0時(shí)由靜止開始上升，電梯總質(zhì)最m=2.0×103kg，忽略一切阻力。電梯在上升過程中受到的最大拉力F=

N，電梯在前2s內(nèi)的速度改變量△v=

m/s。參考答案：2.2×104，1.512.（3分）將質(zhì)量為m的鉛球以大小為v的速度沿與水平方向成θ角的方向拋入一個(gè)裝有沙子的總質(zhì)量為M，靜止的沙車中，沙車與地面的摩擦力不計(jì)，則球與沙車最終的共同速度為

。參考答案：mvcosθ/(M+m)13.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，周期為2s，t＝0時(shí)刻的波形如圖所示．該列波的波速是___▲

__m/s；質(zhì)點(diǎn)a平衡位置的坐標(biāo)xa＝2.5m，再經(jīng)____▲

__s它第一次經(jīng)過平衡位置向y軸正方向運(yùn)動(dòng)．參考答案：2m/s(2分)

0.25s.三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.用伏安法測一節(jié)干電池的電動(dòng)勢E和內(nèi)電阻r，所給的器材有:（A）電壓表V:0～3～15V；（B）電流表A:0～0．6～3A；（C）變阻器R1（總電阻20Ω）；（D）變阻器R2（總電阻100Ω）；以及電鍵S和導(dǎo)線若干．①畫出實(shí)驗(yàn)電路圖（標(biāo)明變阻器規(guī)格）．

②如圖所示的U-I圖上是由實(shí)驗(yàn)測得的7組數(shù)據(jù)標(biāo)出的點(diǎn)，請你完成圖線，并由圖線求出E=________V，r=________Ω．

③若只選用兩組數(shù)據(jù)，用歐姆定律算出E、r，有可能誤差較大．若選用第_______和第________組數(shù)據(jù)誤差最大．參考答案：①電路圖如下圖（2分）

②1．5V

0．5歐

（4分）

③5、6（2分）15.在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，采用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置，小車的質(zhì)量用M表示，盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由小車后面拉動(dòng)的紙帶經(jīng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)計(jì)算得到．（1）當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足M＞＞m時(shí)，才可以認(rèn)為繩對小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的總重力．（2）一組同學(xué)在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，保持盤及盤中砝碼的質(zhì)量一定，改變小車及車中砝碼的質(zhì)量，測出相應(yīng)的加速度．在分析處理時(shí)，該組同學(xué)產(chǎn)生分歧：甲同學(xué)認(rèn)為應(yīng)該根據(jù)實(shí)驗(yàn)中測得的數(shù)據(jù)作出小車加速度a與其質(zhì)量M的圖象，乙同學(xué)則認(rèn)為應(yīng)該作出a與其質(zhì)量倒數(shù)的圖象．為了比較容易地得出加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系，你認(rèn)為同學(xué)乙（填“甲”、“乙”）的方案更合理．（3）甲同學(xué)在探究加速度與力的關(guān)系時(shí)，根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出a﹣F圖線，如圖2所示，則實(shí)驗(yàn)存在的問題是平衡摩擦力時(shí)木板傾角過大．（4）如圖3所示為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條紙帶，圖中A、B、C、D、E等是按時(shí)間順序先后打出的計(jì)數(shù)點(diǎn)（相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)未畫出）．用刻度尺量出AB、DE之間的距離分別為0.84cm，那么小車的加速度大小是0.52m/s2．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：解：（1）由牛頓第二定律得，對M、m組成的系統(tǒng)：mg=（M+m）a，對M：F拉=Ma，解得：F拉==，當(dāng)M＞＞m時(shí)，F(xiàn)拉≈mg，即小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼和盤的總質(zhì)量，繩子的拉力近似等于砝碼和盤的總重力，因此實(shí)驗(yàn)時(shí)要保證：M＞＞m．（2））由牛頓第二定律得：F=Ma，a=F，由此可知，與M成反比，反比例函數(shù)圖象是曲線，a與成正比，a﹣圖象是正比例函數(shù)圖象，為方便實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理，應(yīng)作出：a﹣圖象，乙同學(xué)的方案合理．（3）由圖示a﹣F圖象可知，圖象在a軸上有截距，即：當(dāng)F=0時(shí)加速度不為零，小車受到的合外力不為零，這是平衡摩擦力時(shí)過度，木板傾角過大造成的．（4）由于每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒有畫出，相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔：t=0.02s×5=0.1s，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論：△x=at2可知，小車的加速度：a===0.52m/s2．故答案為：（1）M＞＞m；（2）乙；（3）平衡摩擦力時(shí)木板傾角過大；（4）0.52．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，一質(zhì)量為M＝5.0kg，長度L=4m的平板車靜止在水平地面上，距離平板車右側(cè)S=16.5m處有一固定障礙物．障礙物上固定有一電動(dòng)機(jī)A。另一質(zhì)量為m＝2.0kg可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊，以v0＝8m/s的水平初速度從左端滑上平板車，同時(shí)電動(dòng)機(jī)A對平板車施加一水平向右、大小為22.5N的恒力F．1s后電動(dòng)機(jī)A突然將功率變?yōu)镻=52.5w并保持不變，直到平板車碰到障礙物停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)A也同時(shí)關(guān)閉?；瑝K沿水平飛離平板車后，恰能無碰撞地沿圓弧切線從B點(diǎn)滑入光滑豎直圓弧軌道，并沿軌道下滑．已知平板車間與滑塊的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1＝0.5，平板車與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2＝0.25，圓弧半徑為R＝1.0m，圓弧所對的圓心角∠BOD＝θ＝1060，g取10m/s2，sin530＝0.8，cos530＝0.6，不計(jì)空氣阻力，求：（1）0-1s時(shí)間內(nèi)，滑塊相對小車運(yùn)動(dòng)的位移x;（2）電動(dòng)機(jī)A做功W；（3）滑塊運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道最低點(diǎn)C時(shí)對軌道壓力的大小FN．參考答案：（1）4m；（2）296.25J（3）86N．解析：（1）對滑塊，由牛頓第二定律得：

解得：a1==μg=5m/s2

對平板車，由牛頓第二定律得：

解得：a2=3m/s2

設(shè)經(jīng)過時(shí)間t1=1s，對滑塊有：

對小車有：

0-1s時(shí)間內(nèi)，小滑塊相對小車運(yùn)動(dòng)的位移

即小滑塊剛好滑動(dòng)到小車右端時(shí)兩者共速。(2)此時(shí)電動(dòng)機(jī)A突然將功率變?yōu)镻=52.5w并保持不變，設(shè)拉力為，由功率得：

所以小滑塊和小車兩者共速后一起以3m/s的速度向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，其位移為：

時(shí)間為：

由功能關(guān)系得，電動(dòng)機(jī)A做功：=296.25J

(3)由題意得，小滑塊在B點(diǎn)速度vB有：

小滑塊從B點(diǎn)到C點(diǎn)，由功能關(guān)系得：

在C點(diǎn)，由牛頓運(yùn)動(dòng)定律得：

解得：FN=86N

由牛頓第三定律可知，滑塊在C時(shí)對軌道壓力的大小．

17.在半徑R=5000km的某星球表面，宇航員做了如下實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，豎直平面內(nèi)的光滑軌道由直線軌道AB和圓弧軌道BC組成，兩部分軌道平滑相連。將質(zhì)量m=0.2kg的小球從軌道AB上高日處的某點(diǎn)靜止滑下，用力傳感器測出小球經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力F，改變H的大小，可測出相應(yīng)的F大小，F(xiàn)隨H的變化關(guān)系如圖乙所示。求：

(1)圓軌道的半徑r。

(2)該星球的第一宇宙速度。參考答案：0.2m，5km/s

(1)設(shè)該星球表面的重力加速度為g0。當(dāng)H=0.5m時(shí)，由機(jī)械能守恒定律有：

(2分)在最高點(diǎn)C處有：

(2分)聯(lián)立解得：(2分)(2)當(dāng)H＞0.5m時(shí)，有：

(1分)

(1分)聯(lián)立解得：F