山西省運(yùn)城市牛杜高級中學(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.（多選）如圖，在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下，足夠長的水平傳送帶以恒定速率v1勻速向右運(yùn)動(dòng)。一質(zhì)量為m的滑塊從傳送帶右端以水平向左的速率v2(v2>v1)滑上傳送帶，最終滑塊又返回至傳送帶的右端。就上述過程，下列判斷正確的有A．滑塊返回傳送帶右端的速率為v1B．此過程中傳送帶對滑塊做功為C．此過程中電動(dòng)機(jī)對傳送帶做功為2mvD．此過程中滑塊與傳送帶間摩擦產(chǎn)生的熱量為參考答案：AD

解析：A：由于傳送帶足夠長，物體減速向左滑行，直到速度減為零，然后物體會(huì)在滑動(dòng)摩擦力的作用下向右加速，由于v1＜v2，物體會(huì)先在滑動(dòng)摩擦力的作用下加速，當(dāng)速度增大到等于傳送帶速度時(shí)，物體還在傳送帶上，之后不受摩擦力，故物體與傳送帶一起向右勻速運(yùn)動(dòng)，有v′2=v1；故A正確；B：此過程中只有傳送帶對滑塊做功根據(jù)動(dòng)能定理W′=△EK得：W′＝△EK＝，故B錯(cuò)誤；D：設(shè)滑塊向左運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1，位移為x1，則：x1＝摩擦力對滑塊做功：W1＝f?x1＝f?t1①又摩擦力做功等于滑塊動(dòng)能的減小，即：W1＝②該過程中傳送帶的位移：x2=v1t1摩擦力對滑塊做功：W2＝f?x2＝f?v1t1＝fv1＝2fx1③將①②代人③得：W2=mv1v2設(shè)滑塊向左運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t2，位移為x3，則：x3＝t2摩擦力對滑塊做功：W3＝f?x3＝該過程中傳送帶的位移：x4=v1t2=2x3滑塊相對傳送帶的總位移：x相=x1+x2+x4-x3=x1+x2+x3滑動(dòng)摩擦力對系統(tǒng)做功：W總＝f?x相＝W1+W2+W3＝+mv1v2＝m(v1+v2)2滑塊與傳送帶間摩擦產(chǎn)生的熱量大小等于通過滑動(dòng)摩擦力對系統(tǒng)做功，Q=W總=f?x相=m(v1+v2)2，故D正確；

C：全過程中，電動(dòng)機(jī)對皮帶做的功與滑塊動(dòng)能的減小量等于滑塊與傳送帶間摩擦產(chǎn)生的熱量，即Q＝W+整理得：W＝Q?＝m+mv1v2，故C錯(cuò)誤．故選：AD2.(多選)如圖所示，一質(zhì)量m=0.2kg的小煤塊以vo=4m/s的初速度從最左端水平進(jìn)入軸心距離L=6m的水平傳送帶,傳送帶可由一電機(jī)驅(qū)使而轉(zhuǎn)動(dòng).已知小煤塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)(取) A．若電機(jī)不開啟,傳送帶不轉(zhuǎn)動(dòng)，小煤塊滑離傳送帶右端的速度大小為2m/sB．若電機(jī)不開啟,傳送帶不轉(zhuǎn)動(dòng)，小煤塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為4sC．若開啟電機(jī)，傳送帶以5m/s的速率順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，則小煤塊在傳送帶上留下的一段黑色痕跡的長度為0.5mD．若開啟電機(jī)，小煤塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短，則傳送帶至少需要以m/s速率順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)參考答案：ACD3.一定質(zhì)量的理想氣體，當(dāng)溫度保持不變時(shí)，壓縮氣體，氣體的壓強(qiáng)會(huì)變大。這是因?yàn)闅怏w分子的A．密集程度增加

B．密集程度減小C．平均動(dòng)能增大

D．平均動(dòng)能減小參考答案：A氣體質(zhì)量一定，則氣體的分子數(shù)目一定，體積減小，則單位體積內(nèi)的分子數(shù)增加，即分子的密集程度增加；氣體溫度不變，則分子的平均動(dòng)能不變，只有選項(xiàng)A正確。4.下列說法正確的是

A.光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波

B.變化的電場產(chǎn)生磁場，變化的磁場產(chǎn)生電場

C.列車水平高速運(yùn)行，根據(jù)狹義相對論，地面上的人看到列車比靜止時(shí)變短且矮D.光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若僅將入射光從紅光改為紫光，則相鄰亮條紋間距一定變大參考答案：A

B5.如圖甲所示，粗糙斜面的水平面的夾角為30°，質(zhì)量為3kg的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）由靜止從A點(diǎn)在一沿斜面向上的恒定推力作用下運(yùn)動(dòng)，作用一段時(shí)間后撤去該推力，小物塊能到達(dá)最高位置C，小物塊上滑過程中的v﹣t圖象如圖乙所示，設(shè)A點(diǎn)為零勢能參考點(diǎn)，g=10m/s2，則下列說法正確的是（）A．小物塊最大重力勢能為54JB．小物塊加速時(shí)的平均速度與減速時(shí)的平均速度大小之比為3：1C．小物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為D．推力F的大小為40N參考答案：D【考點(diǎn)】牛頓第二定律；平均速度；物體的彈性和彈力．【分析】（1）根據(jù)圖象求出小物塊上升的最大位移，再利用幾何關(guān)系求出上升的最大高度，根據(jù)Ep=mgh求出小物塊最大重力勢能；（2）根據(jù)圖象求出小物塊加速時(shí)的平均速度與減速時(shí)的平均速度大小即可得出答案；（3）根據(jù)圖象求出小物塊減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小，然后根據(jù)牛頓第二定律求出小物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)（4）根據(jù)圖象求出小物塊加速運(yùn)動(dòng)的加速度大小，然后根據(jù)牛頓第二定律求出推力F的大?。窘獯稹拷猓篈、由圖象可知，物體上升的最大位移為：x=vt=×3×1.2m=1.8m，由幾何關(guān)系得，小物塊上升的最大高度為：h=xsin30°=1.8m×=0.9m，則小物塊最大重力勢能為：Ep=mgh=3×10×0.9J=27J；故A錯(cuò)誤；B、小物塊加速時(shí)的平均速度與減速時(shí)的平均速度大小為：==m/s，其大小之比為1：1，故B錯(cuò)誤；C、由圖乙所示圖象可知，減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為：a2==m/s2=10m/s2，在勻減速直線運(yùn)動(dòng)過程中，由牛頓第二定律知：mgsin30°+μmgcos30°=ma2，解得：μ=，故C錯(cuò)誤；D、加速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為：a1==m/s2=m/s2，沿斜面方向根據(jù)牛頓第二定律可得：F﹣mgsin30°﹣μmgcos30°=ma1，待入數(shù)據(jù)可解得：F=40N，故D正確．故選：D．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.約里奧·居里夫婦因發(fā)現(xiàn)人工放射性而獲得了1935年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，他們發(fā)現(xiàn)的放射性元素衰變成的同時(shí)放出另一種粒子，這種粒子是．是的同位素，被廣泛應(yīng)用于生物示蹤技術(shù)．1mg隨時(shí)間衰變的關(guān)系如圖所示，請估算4mg的經(jīng)天的衰變后還剩0.25mg。參考答案：正電子

56天核反應(yīng)方程式為：，由質(zhì)量數(shù)守恒知X的質(zhì)量數(shù)為0，由電荷數(shù)守恒知X的質(zhì)子數(shù)為1，所以X為正電子；由圖象知半衰期大約為14天，由公式，得。7.在x軸上的和處各有一個(gè)做簡諧振動(dòng)、頻率為的波源，兩波源在同種均勻介質(zhì)中形成兩列簡諧橫波，時(shí)刻的波形如圖所示，則兩列波的傳播速度大小為______，在時(shí)刻之后的內(nèi)處質(zhì)點(diǎn)的位移為______，兩列波在處疊加以后的振幅是否為零______。參考答案：

(1).

(2).5cm

(3).不為零【詳解】由圖知，兩列波的波長為，傳播速度大小均為。波的周期為。在時(shí)刻，處質(zhì)點(diǎn)正向上運(yùn)動(dòng)，在0之后的內(nèi)即內(nèi)，處質(zhì)點(diǎn)到達(dá)波峰，位移為5cm。在處的質(zhì)點(diǎn)到和的路程差為，所以處并不是振動(dòng)減弱的點(diǎn)，其振幅不為0。8.如圖所示，兩個(gè)已知質(zhì)量分別為m1和m2的物塊A和B，分別系在一條跨過定滑輪的軟繩兩端(m1>m2)，1、2是兩個(gè)光電門．用此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．(1)實(shí)驗(yàn)中除了記錄物塊B通過兩光電門時(shí)的速度v1、v2外，還需要測量的物理量是________．(2)用已知量和測量量寫出驗(yàn)證機(jī)械能守恒的表達(dá)式_____________．參考答案：(1)，兩光電門之間的距離h9.地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R。有一顆衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道離地面的高度是地球半徑的3倍。則該衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小為__________；周期為____________。參考答案：

10.某探究小組設(shè)計(jì)了“用一把尺子測定動(dòng)摩擦因數(shù)”的實(shí)驗(yàn)方案。如圖所示，將一個(gè)小球和一個(gè)滑塊用細(xì)繩連接，跨在斜面上端。開始時(shí)小球和滑塊均靜止，剪短細(xì)繩后，小球自由下落，滑塊沿斜面下滑，可先后聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音，保持小球和滑塊釋放的位置不變，調(diào)整擋板位置，重復(fù)以上操作，直到能同時(shí)聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音。用刻度尺測出小球下落的高度H、滑塊釋放點(diǎn)與擋板處的高度差h和沿斜面運(yùn)動(dòng)的位移。（空氣阻力對本實(shí)驗(yàn)的影響可以忽略）①滑塊沿斜面運(yùn)動(dòng)的加速度與重力加速度的比值為________。②滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為__________________。③以下能引起實(shí)驗(yàn)誤差的是________。a．滑塊的質(zhì)量

b．當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊拇笮．長度測量時(shí)的讀數(shù)誤差

d．小球落地和滑塊撞擊擋板不同時(shí)參考答案：①②③cd11.利用氦—3（He）和氘進(jìn)行的聚變安全無污染，容易控制．月球上有大量的氦—3，每個(gè)航天大國都將獲得的氦—3作為開發(fā)月球的重要目標(biāo)之一．“嫦娥一號”探月衛(wèi)星執(zhí)行的一項(xiàng)重要任務(wù)就是評估月球中氦—3的分布和儲量．已知兩個(gè)氘核（H）聚變生成一個(gè)氦—3，則該核反應(yīng)方程為_________________________；已知H的質(zhì)量為m1，He的質(zhì)量為m2，反應(yīng)中新產(chǎn)生的粒子的質(zhì)量為m3，光速為c,則上述核反應(yīng)中釋放的核能為____________參考答案：H＋H→He十n

，

12.如圖甲所示是一平面上晶體物質(zhì)微粒的排列情況，圖中三條等長線AB、AC、AD上物質(zhì)微粒的數(shù)目不同，由此得出晶體具有

▲

的性質(zhì)。如圖乙所示，液體表面層分子比較稀疏，分子間距離大于分子平衡距離r0，因此表面層分子間作用表現(xiàn)為

▲

。參考答案：各向異性

引力13..如圖所示，有一個(gè)勻強(qiáng)電場，方向平行于紙面。電場中有A、B、C、D四點(diǎn)，已知AD=DB=BC=d，且ABBC。有一個(gè)電量為q的正電荷從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)電場力做功為2W，從B點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)克服電場力做功為W。則電場中D點(diǎn)的電勢

（填“大于”“小于”或“等于”）C點(diǎn)的電勢；該電場的電場強(qiáng)度為

。參考答案：等于；三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖所示，質(zhì)量為m帶電量為+q的小球靜止于光滑絕緣水平面上，在恒力F作用下，由靜止開始從A點(diǎn)出發(fā)到B點(diǎn)，然后撤去F，小球沖上放置在豎直平面內(nèi)半徑為R的光滑絕緣圓形軌道，圓形軌道的最低點(diǎn)B與水平面相切，小球恰能沿圓形軌道運(yùn)動(dòng)到軌道末端D，并從D點(diǎn)拋出落回到原出發(fā)點(diǎn)A處．整個(gè)裝置處于電場強(qiáng)度為E=的水平向左的勻強(qiáng)電場中，小球落地后不反彈，運(yùn)動(dòng)過程中沒有空氣阻力．求：AB之間的距離和力F的大?。畢⒖即鸢福篈B之間的距離為R，力F的大小為mg．考點(diǎn)： 帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)；牛頓第二定律；平拋運(yùn)動(dòng)；動(dòng)能定理的應(yīng)用．專題： 帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)專題．分析： 小球在D點(diǎn)，重力與電場力的合力提供向心力，由牛頓第二定律即可求出D點(diǎn)的速度，小球離開D時(shí)，速度的方向與重力、電場力的合力的方向垂直，小球做類平拋運(yùn)動(dòng)，將運(yùn)動(dòng)分解即可；對小球從A運(yùn)動(dòng)到等效最高點(diǎn)D過程，由動(dòng)能定理可求得小球受到的拉力．解答： 解：電場力F電=Eq=mg

電場力與重力的合力F合=mg，方向與水平方向成45°向左下方，小球恰能到D點(diǎn)，有：F合=解得：VD=從D點(diǎn)拋出后，只受重力與電場力，所以合為恒力，小球初速度與合力垂直，小球做類平拋運(yùn)動(dòng)，以D為原點(diǎn)沿DO方向和與DO垂直的方向建立坐標(biāo)系（如圖所示）．小球沿X軸方向做勻速運(yùn)動(dòng)，x=VDt

沿Y軸方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，y=at2a==所形成的軌跡方程為y=直線BA的方程為：y=﹣x+（+1）R解得軌跡與BA交點(diǎn)坐標(biāo)為（R，R）AB之間的距離LAB=R從A點(diǎn)D點(diǎn)電場力做功：W1=（1﹣）R?Eq

重力做功W2=﹣（1+）R?mg；F所做的功W3=F?R有W1+W2+W3=mVD2，有F=mg答：AB之間的距離為R，力F的大小為mg．點(diǎn)評： 本題是動(dòng)能定理和向心力知識的綜合應(yīng)用，分析向心力的來源是解題的關(guān)鍵．15.（選修3-3模塊）（4分）如圖所示，絕熱隔板S把絕熱的氣缸分隔成體積相等的兩部分，S與氣缸壁的接觸是光滑的．兩部分中分別盛有相同質(zhì)量、相同溫度的同種氣體a和b．氣體分子之間相互作用可忽略不計(jì)．現(xiàn)通過電熱絲對氣體a緩慢加熱一段時(shí)間后，a、b各自達(dá)到新的平衡狀態(tài)．試分析a、b兩部分氣體與初狀態(tài)相比，體積、壓強(qiáng)、溫度、內(nèi)能各如何變化？參考答案：

答案:

氣缸和隔板絕熱，電熱絲對氣體a加熱，a溫度升高，體積增大，壓強(qiáng)增大，內(nèi)能增大；（2分）

a對b做功，b的體積減小，溫度升高，壓強(qiáng)增大，內(nèi)能增大。（2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.在某次軍事演習(xí)中，載有魚雷的快艇總質(zhì)量為M，以速度υ勻速前進(jìn)，現(xiàn)沿快艇前進(jìn)的反方向發(fā)射一顆質(zhì)量為m的魚雷后，快艇速度增為原來的倍，若不計(jì)水的阻力，求魚雷相對靜水的發(fā)射速度為多大？參考答案：取快艇初速度的方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒定律得：Mv=(M–m)v—mv、

.v、=17.如圖，光滑平臺左端與半徑R=0.6m的半圓光滑軌道相切，且都固定．平臺上A、B兩滑塊間壓縮有一輕質(zhì)彈簧（用細(xì)線拴?。?，其中mA=1.5kg，mB=1kg．緊靠平臺右側(cè)放有M=4kg的木板，其上表面與平臺等高．剪斷細(xì)線后，B以vB=9m/s的速度沖上木板．已知B與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.5，木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2，兩滑塊都可看作質(zhì)點(diǎn)，不考慮A與B分離后再對B運(yùn)動(dòng)的影響，取g=10m/s2．求：（1）A滑至半圓軌道最高點(diǎn)Q時(shí)，軌道對其壓力的大小；（2）要保證B不滑出木板，木板的最短長度記為L．試討論并求出μ2與L的關(guān)系式，求出L的最小值．參考答案：解：（1）對AB滑塊，規(guī)定向左為正方向，由動(dòng)量守恒定律得：mAvp﹣mBvB=0可得：vp=6m/s

A滑塊從P運(yùn)動(dòng)到Q，由動(dòng)能定理可得：﹣2mAgR=mA﹣mA在Q點(diǎn)由牛頓第二定律可得：F+mAg=mA解得F=15N

（2）若μ2（M+mB）g=μ1mBg得：μ2=0.1

討論：①當(dāng)μ2≥0.1，因μ2（M+mB）g≥μ1mBg所以滑塊B在長木板上滑動(dòng)時(shí)，長木板靜止不動(dòng)；滑塊B在木板上做勻減速運(yùn)動(dòng)，至長木板右端時(shí)速度剛好為0．滑塊B，根據(jù)牛頓第二定律得a1=μ1g=5m/s2．則木板長度至少為L==8.1m

②當(dāng)μ2＜0.1，滑塊B先做勻減速，木板做勻加速，兩者共速v共后一起運(yùn)動(dòng)，不再發(fā)生相對滑動(dòng)，設(shè)共速時(shí)B恰好滑至板的最右端．設(shè)經(jīng)時(shí)間t0滑塊B和木板共速，則木板，根據(jù)牛頓第二定律得a2==滑塊B勻減速，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得s1=vBt0﹣a1v共=vB﹣a1t0木板勻加速，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得s2=a2v共=a2t0相對位移L=s1﹣s2聯(lián)立得L==所以μ2越小，L越?。?dāng)μ2=0時(shí)，L的值最?。畬ⅵ?=0代入上式，解得：L=6.48m