陜西省咸陽市武功縣蘇東中學(xué)高三物理上學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.（多選）某家用桶裝純凈水手壓式飲水器如圖，在手連續(xù)穩(wěn)定的按壓下，出水速度為v，供水系統(tǒng)的效率為η，現(xiàn)測量出桶底到出水管之間的高度差H，出水口傾斜，其離出水管的高度差可忽略，出水口的橫截面積為S，水的密度為ρ，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A．出水口單位時間內(nèi)的出水體積Q=vSB．出水口所出水落地時的速度C．出水后，手連續(xù)穩(wěn)定按壓的功率為+D．手按壓輸入的功率等于單位時間內(nèi)所出水的動能和重力勢能之和參考答案：【考點】：功率、平均功率和瞬時功率；功能關(guān)系．【分析】：出水口的體積V=Sl，再除以時間即為位時間內(nèi)的出水體積，水從出水平流出后做平拋運動，根據(jù)高度求出落地時豎直方向的速度，再根據(jù)幾何關(guān)系求出出水口所出水落地時的速度，在時間t內(nèi)，流過出水口的水的質(zhì)量m=ρSvt，手連續(xù)穩(wěn)定按壓使水具有初動能和重力勢能，根據(jù)勢能和動能的表達(dá)式及供水系統(tǒng)的效率求出手連續(xù)穩(wěn)定按壓做的功，再根據(jù)求解功率即可．：解：A、出水口的體積V=Sl，則單位時間內(nèi)的出水體積Q=，故A正確；B、水從出水平流出后做平拋運動，則落地時速度方向速度，所以出水口所出水落地時的速度v==，故B錯誤；C、手連續(xù)穩(wěn)定按壓使水具有初動能和重力勢能，在時間t內(nèi)，流過出水口的水的質(zhì)量m=ρSvt，則出水口的水具有的機(jī)械能E=，而供水系統(tǒng)的效率為η，所以手連續(xù)穩(wěn)定按壓做的功為W=，則功率P=，故C正確；D、手按壓輸入的功率等于單位時間內(nèi)所出水的動能和重力勢能之和除以供水系統(tǒng)的效率η，故D錯誤；故選：AC【點評】：解答本題要知道水從出水平流出后做平拋運動，根據(jù)平拋運動的基本規(guī)律求解，注意手連續(xù)穩(wěn)定按壓時做水做的功沒有全部轉(zhuǎn)化為水的機(jī)械能，注意供水系統(tǒng)的效率，難度適中．2.某空間存在勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場。一個帶電粒子(不計重力)以一定初速度射入該空間后，做勻速直線運動；若僅撤除電場，則該粒子做勻速圓周運動，下列因素與完成上述兩類運動無關(guān)的是A.磁場和電場的方向B.磁場和電場的強(qiáng)弱C.粒子的電性和電量D.粒子入射時的速度參考答案：C由題可知，當(dāng)帶電粒子在復(fù)合場內(nèi)做勻速直線運動，即，則，若僅撤除電場，粒子僅在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動，說明要滿足題意需要對磁場與電場的方向以及強(qiáng)弱程度都要有要求，例如：電場方向向下，磁場方向垂直紙面向里等，但是對電性和電量無要求，故選項C正確，ABD錯誤。點睛：本題考查了帶電粒子在復(fù)合場中的運動，實際上是考查了速度選擇器的相關(guān)知識，注意當(dāng)粒子的速度與磁場不平行時，才會受到洛倫茲力的作用，所以對電場和磁場的方向有要求的。3.一只質(zhì)量為m的螞蟻，在半徑為R的半球形碗內(nèi)爬行，爬到距碗底高的A點停下來，再也爬不上去，設(shè)碗內(nèi)每處的動摩擦因數(shù)相同，那么碗內(nèi)的動摩擦因數(shù)為（

）

A．

B．

C．

D．參考答案：D靜止的螞蟻受力平衡分析如下：豎直向下的重力，沿半徑指向圓心的支持力以及垂直于半徑斜向上的靜摩擦力，三力平衡。設(shè)重力與半徑所在方向的夾角是a，將重力分解到支持力和摩擦力的方向上由平衡條件可得：摩擦力f=mgsina=kmgcosa。，解得k=tan30=.4.如圖所示，從一根內(nèi)壁光滑的空心豎直鋼管A的上端邊緣沿直徑方向向管內(nèi)水平拋入一鋼球.球與管壁多次相碰后落地(球與管壁相碰的時間不計)；若換一根等高但直徑更大的內(nèi)壁光滑的鋼管B，用同樣的方法拋入此鋼球，則運動時間()A.在A管中的球運動時間長B.在B管中的球運動時間長C.在兩管中的球運動時間一樣長D.無法確定參考答案：C5.（單選）某同學(xué)上過體育課后用網(wǎng)兜把質(zhì)量為m的足球掛在光滑豎直墻壁上的P點，已知懸線與墻面的夾角為θ，重力加速度為g，網(wǎng)兜的重力不計，則足球?qū)Ρ诘膲毫锳．

B．

C．

D．參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，由導(dǎo)熱材料制成的氣缸和活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸內(nèi)，活塞與氣缸壁之間無摩擦，活塞上方存有少量液體，將一細(xì)管插入液體，利用虹吸現(xiàn)象，使活塞上方液體緩慢流出，在此過程中，大氣壓強(qiáng)與外界的溫度均保持不變，下列各個描述理想氣體狀態(tài)變化的圖象中與上述過程相符合的是

圖，該過程為

過程。（選填“吸熱”、“放熱”或“絕熱”）參考答案：D

吸熱氣體做等溫變化，隨著壓強(qiáng)減小，氣體體積增大。A、B圖中溫度都是變化的；等溫情況下，PV＝C，P－1/V圖象是一條過原點的直線，所以圖D正確。該過程中，體積增大，氣體對外界做功，W＜0，等溫變化，所以Q＞0，氣體要吸收熱量。7.（4分）遠(yuǎn)古時代，取火是一件困難的事，火一般產(chǎn)生于雷擊或磷的自燃。隨著人類文明的進(jìn)步，出現(xiàn)了“鉆木取火”等方法?！般@木取火”是通過

方式改變物體的內(nèi)能，把

轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能。參考答案：做功，機(jī)械能解析：做功可以增加物體的內(nèi)能8.（選修3-4）（6分）根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，如果在空間某區(qū)域有周期性變化的電場，這個變化的電場就會在周圍產(chǎn)生

．不同波段的電磁波具有不同的特性，如紅外線具有明顯的

效應(yīng)，紫外線具有較強(qiáng)的

效應(yīng)．參考答案：答案：周期性變化的磁場（2分）

熱（2分）

熒光（2分）9.一端封閉的玻璃管自重為G，橫截面積為S，內(nèi)裝一段高為h的水銀柱，封閉了一定質(zhì)量的氣體。現(xiàn)將玻璃管封閉端用彈簧測力計懸起，另一端沒入水銀槽中，如圖所示。當(dāng)玻璃管沒入一定深度后，彈簧測力計的示數(shù)為G。若當(dāng)時的大氣壓為p0，則此時管內(nèi)上方氣體的壓強(qiáng)為_______，玻璃管內(nèi)、外水銀面的高度差△x為_______。(設(shè)玻璃管壁的厚度不計)

參考答案：p0

h

10.1919年，盧瑟福用α粒子轟擊氮核發(fā)現(xiàn)質(zhì)子．科學(xué)研究表明其核反應(yīng)過程是：α粒子轟擊靜止的氮核后形成了不穩(wěn)定的復(fù)核，復(fù)核發(fā)生衰變放出質(zhì)子，變成氧核．設(shè)α粒子質(zhì)量為m1，初速度為v0，氮核質(zhì)量為m2，質(zhì)子質(zhì)量為m0,氧核的質(zhì)量為m3，不考慮相對論效應(yīng)．α粒子轟擊氮核形成不穩(wěn)定復(fù)核的瞬間，復(fù)核的速度大小為

，此過程中釋放的核能為________________________________．參考答案：

11.（8分）質(zhì)量為1．0kg的物體放在可繞豎直軸轉(zhuǎn)動的水平圓盤上，物體與轉(zhuǎn)軸間用輕彈簧相連．物體與轉(zhuǎn)盤間最大靜摩擦力是重力的0．2倍，彈簧的勁度系數(shù)為600N／m，原長為4cm，此時圓盤處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖2—13所示．圓盤開始轉(zhuǎn)動后，要使物體與圓盤保持相對靜止，圓盤的最大角速度=

(2)當(dāng)角速度達(dá)到2ω0時，彈簧的伸長量X=

．(g取10m／s2)參考答案：12.已知繞中心天體做勻速圓周運動的星體的軌道半徑r，運動周期為T。

(1)若中心天體的半徑為R，則其平均密度ρ=_______(2)若星體是在中心天體的表面附近做勻速圓周運動，則其平均密度的表達(dá)式ρ=_______。參考答案：答案：13.汽車發(fā)動機(jī)的功率為60kW，若汽車總質(zhì)量為5×103kg，在水平路面上行駛時，所受阻力大小恒為5×103N，則汽車所能達(dá)到的最大速度為12m/s；若汽車以0.5m/s2的加速度由靜止開始做勻加速運動，這一過程能維持的時間為16s．參考答案：考點：功率、平均功率和瞬時功率；牛頓第二定律．專題：功率的計算專題．分析：當(dāng)汽車在速度變大時，根據(jù)F=，牽引力減小，根據(jù)牛頓第二定律，a=，加速度減小，當(dāng)加速度為0時，速度達(dá)到最大．以恒定加速度開始運動，速度逐漸增大，根據(jù)P=Fv，發(fā)動機(jī)的功率逐漸增大，當(dāng)達(dá)到額定功率，速度增大，牽引力就會變小，所以求出達(dá)到額定功率時的速度，即可求出勻加速運動的時間．解答：解：當(dāng)a=0時，即F=f時，速度最大．所以汽車的最大速度=12m/s．以恒定加速度運動，當(dāng)功率達(dá)到額定功率，勻加速運動結(jié)束．根據(jù)牛頓第二定律，F(xiàn)=f+ma勻加速運動的末速度===8m/s．所以勻加速運動的時間t=．故本題答案為：12，16．點評：解決本題的關(guān)鍵理解汽車的起動問題，知道加速度為0時，速度最大．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.(2)一定質(zhì)量的理想氣體，在保持溫度不變的情況下，如果增大氣體體積，氣體壓強(qiáng)將如何變化？請你從分子動理論的觀點加以解釋．如果在此過程中氣體對外界做了900J的功，則此過程中氣體是放出熱量還是吸收熱量？放出或吸收多少熱量？(簡要說明理由)參考答案：一定質(zhì)量的氣體，溫度不變時，分子的平均動能一定，氣體體積增大，分子的密集程度減小，所以氣體壓強(qiáng)減?。欢ㄙ|(zhì)量的理想氣體，溫度不變時，內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，當(dāng)氣體對外做功時氣體一定吸收熱量，吸收的熱量等于氣體對外做的功，即900J.15.（選修3-3）（6分）如圖所示，用面積為S的活塞在汽缸內(nèi)封閉著一定質(zhì)量的空氣，活塞質(zhì)量為m，在活塞上加一恒定壓力F，使活塞下降的最大高度為?h，已知此過程中氣體放出的熱量為Q，外界大氣壓強(qiáng)為p0，問此過程中被封閉氣體的內(nèi)能變化了多少？

參考答案：解析：由熱力學(xué)第一定律△U=W+Q得

△U=（F+mg+P0S）△h－Q

（6分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在同一豎直平面內(nèi)，一輕質(zhì)彈簧一端固定，靜止斜靠在光滑斜面上，另一自由端恰好與水平線AB齊平，一長為L的輕質(zhì)細(xì)線一端固定在O點，另一端系一質(zhì)量為m的小球，O點到AB的距離為2L．現(xiàn)將細(xì)線拉至水平，小球從位置C由靜止釋放，到達(dá)O點正下時，細(xì)線剛好被拉斷．當(dāng)小球運動到A點時恰好能沿斜面方向壓縮彈簧，不計碰撞時的機(jī)械能損失，彈簧的最大壓縮量為L（在彈性限度內(nèi)），重力加速度為g．求：（1）細(xì)線所能承受的拉力F的范圍；（2）斜面的傾角θ；（3）彈簧所獲得的最大彈性勢能Ep．參考答案：解：（1）小球由C運動到O點正下方時，設(shè)速度為v1，由動能定理得，解得，小球在O點正下方時，有，解得F=3mg所以F＜3mg．（2）細(xì)線被拉斷后，小球做平拋運動，當(dāng)運動到A點時，速度v2恰好沿斜面向下，由動能定理得，解得．如圖所示，有，解得θ=45°（3）由能量守恒定律得，解得．答：（1）細(xì)線所能承受的拉力F的范圍為F＜3mg；（2）斜面的傾角θ為45°；（3）彈簧所獲得的最大彈性勢能為．17.電子繞核運動可等效為一環(huán)形電流。設(shè)處于基態(tài)氫原子的電子繞核運動的半徑為R，電子質(zhì)量為m，電量為e，求此環(huán)形電流的大小。（已知靜電力常量為k）

參考答案：解:由于電子繞核做勻速圓周運動,所以對電子有:

K

T=

由電流定義式得:I=

解得:I=18.在某次短道速滑接力賽中，運動員甲以7m/s的速度在前面滑行，運動員乙以8m/s的速度從后面追上，并迅速將甲向前推出，完成接力過程。設(shè)甲、乙兩運動員的質(zhì)量均為50kg,推后運動員乙的