湖北省襄陽(yáng)市棗陽(yáng)第七中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析一、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.（單選）質(zhì)量為m的人造地球衛(wèi)星與地心的距離為r時(shí)，引力勢(shì)能可表示為，其中G為引力常量，M為地球質(zhì)量．該衛(wèi)星原來(lái)在半徑為R1的軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由于受到極稀薄空氣的摩擦作用，飛行一段時(shí)間后其勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑變?yōu)镽2，此過(guò)程中因摩擦而產(chǎn)生的熱量為（）A． B．

C． D．參考答案：C2.如圖，一點(diǎn)電荷放在O點(diǎn)處，過(guò)O點(diǎn)取正交坐標(biāo)x、y軸，點(diǎn)a、c在x軸上，；點(diǎn)b在y軸上，。現(xiàn)將帶正電的另一點(diǎn)電荷從a移至b，再?gòu)腷移至c，以下說(shuō)法正確的是

Ａ．點(diǎn)電荷在a或b點(diǎn)所受的電場(chǎng)力相同Ｂ．點(diǎn)電荷在b的電場(chǎng)力的大小是在c的電場(chǎng)力的大小的4倍Ｃ．點(diǎn)電荷從a移至b與從b移至c電場(chǎng)力做的功相同Ｄ．點(diǎn)電荷在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于在c點(diǎn)的電勢(shì)能參考答案：B3.一個(gè)彈簧振子做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，若從平衡位置開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)3s時(shí)，振子第一次到達(dá)P點(diǎn)，又經(jīng)過(guò)2s第二次經(jīng)過(guò)P點(diǎn)。則該彈簧振子的振動(dòng)周期可能為：(

)A．32s

B．16s

C．8s

D．4s參考答案：B4.（多選）發(fā)射同步衛(wèi)星的過(guò)程是：首先使衛(wèi)星在近地軌道Ⅰ做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，然后變軌為橢圓軌道Ⅱ，最后再由橢圓軌道Ⅱ變軌進(jìn)入同步圓形Ⅲ上。忽略空氣阻力，下列選項(xiàng)正確的是衛(wèi)星在軌道Ⅰ上的速度大于第一宇宙速度由軌道Ⅰ變軌道Ⅱ后衛(wèi)星的機(jī)械能增加衛(wèi)星在軌道Ⅲ運(yùn)行的角速度大于在軌道Ⅰ上的角速度衛(wèi)星在軌道Ⅲ運(yùn)行的向心加速度大于在軌道Ⅰ上的向心加速度參考答案：BD5.（單選）兩列振幅、波長(zhǎng)和波速都相同的簡(jiǎn)諧橫波a（實(shí)線所示）和b（虛線所示），分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播，波速都為12m/s，在t=0時(shí)刻的部分波形如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是（）A．該波中質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的頻率是2HzB．x=15m處的質(zhì)點(diǎn)是處于振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)C．x=9m處的質(zhì)點(diǎn)振幅為2mD．x=21m處的質(zhì)點(diǎn)，經(jīng)最短時(shí)間t=0.75s速度達(dá)到最大參考答案：【考點(diǎn)】：橫波的圖象；波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系．【專題】：振動(dòng)圖像與波動(dòng)圖像專題．【分析】：根據(jù)波形圖可知，波長(zhǎng)λ=24m，從而求出周期及頻率，由圖象知?jiǎng)tx=15m處的質(zhì)點(diǎn)位移大小相等方向相反，是振動(dòng)減弱點(diǎn)，P為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，當(dāng)位移為零時(shí)速度最大，最短時(shí)間為12m處的振動(dòng)傳到P點(diǎn)所用的時(shí)間．：解：A、根據(jù)波形圖可知，波長(zhǎng)λ=24m，則周期T=，所以頻率f=，故A錯(cuò)誤；B、由圖象知?jiǎng)tx=15m處的質(zhì)點(diǎn)位移大小相等方向相反，是振動(dòng)減弱點(diǎn)，故B錯(cuò)誤；C、由圖可知，x=9m處的質(zhì)點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，所以振幅A=2×1=2m，故C正確；D、P點(diǎn)的位移大小和方向都相同是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，當(dāng)位移為零時(shí)速度最大，最短時(shí)間為12m處的振動(dòng)傳到P點(diǎn)所用的時(shí)間，t==0.75s，故D正確．故選：CD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某半導(dǎo)體激光器發(fā)射頻率為1014HZ的激光，激光器的功率為5.0×10-3W。普朗克常量h＝6.63×10-34J·s，該激光器每秒發(fā)出的光子數(shù)為___________。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）參考答案：7.54x10167.某探究性學(xué)習(xí)小組欲探究光滑斜面上物體的加速度與物體質(zhì)量及斜面傾角是否有關(guān)。實(shí)驗(yàn)室提供如下器材：(A)表面光滑的長(zhǎng)木板(長(zhǎng)度為L(zhǎng))，(B)小車，(C)質(zhì)量為m的鉤碼若干個(gè)，(D)方木塊(備用于墊木板)，(E)米尺，(F)秒表。(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程：第一步，在保持斜面傾角不變時(shí)，探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)向小車放入鉤碼來(lái)改變物體質(zhì)量，只要測(cè)出小車由斜面頂端滑至底端所用時(shí)間t，就可以由公式a=

求出a。某同學(xué)記錄了數(shù)據(jù)如上表所示：根據(jù)以上信息，我們發(fā)現(xiàn)，在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)質(zhì)量改變之后平均下滑時(shí)間

(填“改變”或“不改變”)，經(jīng)過(guò)分析得出加速度與質(zhì)量的關(guān)系為

。第二步，在物體質(zhì)量不變時(shí)，探究加速度與傾角的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)中通過(guò)改變方木塊墊放位置來(lái)調(diào)整長(zhǎng)木板的傾角，由于沒有量角器，因此通過(guò)測(cè)量出木板頂端到水平面高度h，求出傾角α的正弦值sinα=h／L。某同學(xué)記錄了高度和加速度的對(duì)應(yīng)值，并在坐標(biāo)紙上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)軸后描點(diǎn)作圖如下，請(qǐng)根據(jù)他所作的圖線求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=

m／s2。進(jìn)一步分析可知，光滑斜面上物體下滑的加速度與傾角的關(guān)系為

。參考答案：（1）

（2分）

不改變（2分）斜面傾角一定時(shí)，加速度與物體質(zhì)量無(wú)關(guān)（2分）8.快中子增殖反應(yīng)堆中，使用的核燃料是钚239，裂變時(shí)釋放出快中子，周圍的鈾238吸收快中子后變成鈾239，鈾239（）很不穩(wěn)定，經(jīng)過(guò)_______次β衰變后變成钚（），寫出該過(guò)程的核反應(yīng)方程式：_______。設(shè)生成的钚核質(zhì)量為M，β粒子質(zhì)量為m,靜止的鈾核發(fā)生一次β衰變，釋放出的β粒子的動(dòng)能為E0,假設(shè)衰變時(shí)能量全部以動(dòng)能形式釋放出來(lái)，求一次衰變過(guò)程中的質(zhì)量虧損。參考答案：2（2分）

（2分）

得

得

（2分）9.如圖所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E=12V，內(nèi)阻r=2Ω，R1＝4Ω，R2＝6Ω，R3＝3Ω。若在C、D間連一個(gè)理想電流表，其讀數(shù)是

A；若在C、D間連一個(gè)理想電壓表，其讀數(shù)是

V。參考答案：

1

610.甲、乙兩天體的質(zhì)量之比為l：80，它們圍繞二者連線上的某點(diǎn)Ｏ做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。據(jù)此可知甲、乙繞O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的線速度大小之比為參考答案：11.如圖所示的實(shí)線和虛線分別表示同一個(gè)單擺在A、B兩個(gè)星球半徑大小相同的星球表面上的振動(dòng)圖象，其中實(shí)線是A星球上的，虛線是B星球上的，那么兩個(gè)星球的平均密度ρA和ρB之比是__________。參考答案：4：112.“用DIS研究加速度與力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖（a）所示。實(shí)驗(yàn)中通過(guò)增加鉤碼的數(shù)量，多次測(cè)量，可得小車運(yùn)動(dòng)的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象。他們?cè)谲壍浪胶蛢A斜的兩種情況下分別做了實(shí)驗(yàn)，得到了兩條a-F圖線，如圖（b）所示。（1）圖線______是在軌道右側(cè)抬高成為斜面情況下得到的；（選填“①”或“②”）（2）在軌道水平時(shí)小車運(yùn)動(dòng)的阻力f=__________；（3）（單選）圖（b）中，拉力F較大時(shí)，a-F圖線明顯彎曲，產(chǎn)生誤差。為消除此誤差可采取的措施是_________。A．調(diào)整軌道的傾角，在未掛鉤碼時(shí)使小車能在軌道上勻速運(yùn)動(dòng)。B．在增加鉤碼數(shù)量的同時(shí)在小車上增加砝碼，使鉤碼的總質(zhì)量始終遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量。C．在鉤碼與細(xì)繩之間接入一力傳感器，用力傳感器讀數(shù)代替鉤碼的重力。D．更換實(shí)驗(yàn)中使用的鉤碼規(guī)格，采用質(zhì)量較小的鉤碼進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)。參考答案：（1）①；

（2）0.5N；

（3）C

；13.發(fā)生衰變有多種可能性。其中的一種可能是先衰變成，再一次衰變變成（X代表某種元素），或再經(jīng)一次衰變變成最后都衰變成，衰變路徑如圖所示。則由圖可知：①②③④四個(gè)過(guò)程中，

▲

是衰變；

▲

是衰變。參考答案：衰變有放出，衰變有放出，由質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒即可判斷，得出正確答案。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖是某同學(xué)用來(lái)探究“小車的加速度與外力關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置，軌道上的B點(diǎn)固定一光電門，將連接小車的細(xì)線跨過(guò)滑輪系住小鉤碼，在A點(diǎn)釋放小車，測(cè)出小車上擋光片通過(guò)光電門的時(shí)間為Δt。（1）若擋光片的寬度為d，擋光片前端距光電門的距離為L(zhǎng)，則小車的加速度a＝__________。（2）（多選題）在該實(shí)驗(yàn)中，下列操作步驟中必須做到的是（

）（A）要用天平稱量小車質(zhì)量（B）每次改變鉤碼，需要測(cè)量其質(zhì)量（或重力）（C）鉤碼的質(zhì)量應(yīng)該小些（D）每次測(cè)量要保持小車從同一點(diǎn)靜止出發(fā)（E）不論軌道光滑與否，軌道一定要保持水平（3）若實(shí)驗(yàn)中使用的擋光片寬度較寬，其他條件不變，則測(cè)出的小車加速度比真實(shí)值_________。參考答案：（1），（2）BCD（3）偏大15.某校物理研究性學(xué)習(xí)小組，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)．圖中a、b為兩重物，通過(guò)一光滑輕質(zhì)滑輪用輕繩相連，兩重物的質(zhì)量關(guān)系為mb＞ma（實(shí)際質(zhì)量未知），實(shí)驗(yàn)時(shí)由圖示位置由靜止釋放重物b，重物b下落且落到桌面后不再反彈，重物a繼續(xù)上升但不會(huì)與滑輪相碰．學(xué)習(xí)小組測(cè)得重物a上升的總高度為h1，要研究在重物b從下落到剛要與桌面相碰的這一過(guò)程中，a、b組成的系統(tǒng)的機(jī)械能是否守恒，他們還需要測(cè)量的物理量有：a重物質(zhì)量ma、b重物質(zhì)量mb、b重物下降的高度h2（填被測(cè)的三個(gè)物理量并設(shè)定字母），若表達(dá)式（ma+mb）h1=2mbh2成立（用設(shè)定的字母表示），即可認(rèn)為機(jī)械能守恒定律成立．參考答案：【考點(diǎn)】：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．【專題】：實(shí)驗(yàn)題．【分析】：a上升，b下落時(shí)，兩者速度相等，當(dāng)b落到地面后，a物體做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，對(duì)這兩個(gè)過(guò)程根據(jù)機(jī)械能守恒定律列式，聯(lián)立方程即可求解．：解：設(shè)a重物質(zhì)量ma，b重物質(zhì)量mb，b重物下降的高度h2，對(duì)ab組成的系統(tǒng)，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得：（mb﹣ma）gh2=①，當(dāng)b落到地面后，a物體做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，則②由①②解得：（ma+mb）h1=2mbh2．所以要測(cè)量：a重物質(zhì)量ma，b重物質(zhì)量mb，b重物下降的高度h2，故答案為：a重物質(zhì)量ma，b重物質(zhì)量mb，b重物下降的高度h2，（ma+mb）h1=2mbh2．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，水平地面上固定有高為h的平臺(tái)，臺(tái)面上有固定的光滑坡道，坡道頂端距臺(tái)面也為h，坡道底端與臺(tái)面相切。小球A從坡道頂端由靜止開始滑下，到達(dá)水平光滑的臺(tái)面后與靜止在臺(tái)面上的小球B發(fā)生碰撞，并粘連在一起，共同沿臺(tái)面滑行并從臺(tái)面邊緣飛出，落地點(diǎn)與飛出點(diǎn)的水平距離恰好為臺(tái)高的一半。兩球均可視為質(zhì)點(diǎn)，忽略空氣阻力，重力加速度為g。求：(1)小球A剛滑至水平臺(tái)面的速度vA；(2)A、B兩球的質(zhì)量之比mA∶mB。參考答案：(1)vA＝(2)mA∶mB＝1∶317.我國(guó)未來(lái)的航母將采用自行研制的電磁彈射器。電磁彈射系統(tǒng)包括電源、強(qiáng)迫儲(chǔ)能裝置、導(dǎo)軌和脈沖發(fā)生器等等。其工作原理如圖所示，利用與飛機(jī)前輪連接的通電導(dǎo)體在兩平行金屬導(dǎo)軌的強(qiáng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)中受安培力作用下加速獲得動(dòng)能。設(shè)飛機(jī)質(zhì)量為m=1.8×104kg，起飛速度為v=70m/s，起飛過(guò)程所受平均阻力恒為機(jī)重的k=0.2倍，在沒有電磁彈射器的情況下，飛機(jī)從靜止開始起飛距離為L(zhǎng)=210m；在電磁彈射器與飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)（牽引力不變）同時(shí)工作的情況下，起飛距離減為。強(qiáng)迫儲(chǔ)能裝置提供瞬發(fā)能量，方案是利用電容器（電容量C極大）儲(chǔ)存電能：，如圖是電容器的帶電量q與極板間電壓U的關(guān)系曲線，假設(shè)電容器釋放全部電能等于安培力做的功，取g=10m/s2,求：(1）飛機(jī)所受牽引力F的大小？(2）試計(jì)算電磁彈射器安培力對(duì)飛機(jī)所做的功W為多少焦？

(3）電源對(duì)電容器充電電壓U約為多少伏？

參考答案：（1）沒有電磁彈射器時(shí)，由動(dòng)能定理

（2分）

得

F=2.46×105（N）

（2分）

也可由牛頓運(yùn)動(dòng)定律得出同樣給分（3）

由電容器q=cu

（1分）

和q—u圖得C=60F

（1分）由W電==W

（1分）

得U≈1000V

（1分）

18.(14分)如圖所示，半徑分別為R和r(R>r)的兩光滑圓軌道固定在同一豎直平面內(nèi)，兩軌道之間由一光滑水平軌道CD相連，在水平軌道CD上有一輕彈簧被a、b兩個(gè)小球夾住，

但不拴接。已知a，b的質(zhì)量分別為ma和mb且ma=2mb，同時(shí)釋放兩小球，a、b兩球都能通過(guò)各自軌道的最高點(diǎn)，則彈簧在釋放前至少應(yīng)具有多大