河南省安陽市第十三中學高三物理期末試卷含解析一、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.（單選）如圖所示滑輪光滑輕質(zhì)，阻力不計，M1=2Kg，M2=1KgM1離地高度為H=0.5m．M1與M2從靜止開始釋放，M1靜止下落0.3m時的速度為（）A．m/sB．3m/sC．2m/sD．1m/s參考答案：考點：機械能守恒定律．專題：機械能守恒定律應(yīng)用專題．分析：M1與M2組成的系統(tǒng)，只有重力做功，知系統(tǒng)機械能守恒，抓住系統(tǒng)重力勢能的減小量等于系統(tǒng)動能的增加量，求出M1靜止下落0.3m時的速度．解答：解：對系統(tǒng)運用機械能守恒定律得，．代入數(shù)據(jù)解得v=m/s．故A正確，B、C、D錯誤．故選A．點評：解決本題的關(guān)鍵知道單個物體機械能不守恒，但是兩個物體組成的系統(tǒng)機械能守恒．抓住系統(tǒng)重力勢能的減小量與系統(tǒng)動能的增加量相等進行求解．2.如圖，豎直平面內(nèi)有一段圓弧MN，小球從圓心O處水平拋出，若初速度為va，將落在圓弧上的a點，若初速度為vb，將落在圓弧上的b點，已知Oa、Ob與豎直方向的夾角分別為α、β，不計空氣阻力，則初速度大小之比為（）A． B．C． D．參考答案：D【考點】平拋運動．【分析】兩球做平拋運動，根據(jù)高度求出平拋運動的時間，結(jié)合水平位移和時間求出初速度，從而得出初速度大小之比．【解答】解：設(shè)圓弧MN的半徑為R．對a，根據(jù)Rcosα=gt12得，t1=，則va==Rsinα．對b，根據(jù)Rcosβ=gt22得，t2=，則vb==Rsinβ．解得

=故選：D3.某同學在物理學習中記錄了一些與地球、月球有關(guān)的數(shù)據(jù)資料如下：地球半徑R＝6400km，月球半徑r＝1740km，地球表面重力加速度g0＝9.80m／s2，月球表面重力加速度g′＝1.56m／s2，月球繞地球中心轉(zhuǎn)動的線速度v＝lkm／s，月球繞地球轉(zhuǎn)動一周時間為T＝27.3天，光速c＝2.998×105km／s.1969年8月1日第一次用激光器向位于頭頂?shù)脑虑虮砻姘l(fā)射出激光光束，經(jīng)過約t=2.565s接收到從月球表面反射回來的激光信號，利用上述數(shù)據(jù)可估算出地球表面與月球表面之間的距離s，則下列方法正確的是A．利用激光束的反射s＝c·來算

B．利用v＝來算C．利用g0＝來算

D．利用＝(s＋R＋r)來算參考答案：AB4.一個用于加速質(zhì)子的回旋加速度，其核心部分如圖所示，D形盒半徑為R，垂直D形盒地面的勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，兩盒分別與交流電源相連。下列說法正確的是（）Ａ．質(zhì)子被加速后的最大速度隨Ｂ、R的增大而增大B.

若加速電壓提高到4倍，其他條件不變，則粒子獲得的最大速度就提高2倍C.只要R足夠大，質(zhì)子的速度可以被加速到任意值D.質(zhì)子每次經(jīng)過D形盒間隙時都能得到加速，故在磁場中做圓周運動一周所用時間越來越小參考答案：A5.如圖所示，質(zhì)量為M劈體ABCD放在水平地面上，表面AB、AC均光滑，且AB∥CD，BD⊥CD，AC與水平面成角θ。質(zhì)量為m的物體（上表面為半球形）以水平速度v0沖上BA后沿AC面下滑，在整個運動的過程中，劈體M始終不動，P為固定的弧形光滑擋板，擋板與軌道間的寬度略大于半球形物體m的半徑，不計轉(zhuǎn)彎處的能量損失，則下列說法中正確的是A.水平地面對劈體M的摩擦力始終為零B.水平地面對劈體M的摩擦力先為零后向右

C.劈體M對水平地面的壓力大小始終為(M+m)gD.劈體M對水平地面的壓力大小先等于(M+m)g，后小于(M+m)g參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.

（3分）原子彈是利用

反應(yīng)而獲得巨大核能，氫彈是利用

反應(yīng)而獲得巨大核能。圖所示是國際原子能機構(gòu)和國際標準化組織公布的新的

標志．參考答案：答案：核裂變

核聚變

輻射警示（每空1分，共3分）7.一個氡核衰變成釙核并放出一個粒子。該核反應(yīng)的方程是

氡衰變半衰期為3.8天，則1000g氡經(jīng)過7.6天衰變，剩余氡的質(zhì)量為

g；參考答案：①

②250根據(jù)衰變過程中質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，由于生成物質(zhì)量數(shù)減小4，電荷數(shù)減小2，所以放出的粒子是α粒子．該核反應(yīng)的方程是：氡核的半衰期為3.8天，根據(jù)半衰期的定義得：，其中m為剩余氡核的質(zhì)量，m0為衰變前氡核的質(zhì)量，T為半衰期，t為經(jīng)歷的時間。由于T=3.8天，t=7.6天，解得：8.1919年盧瑟福通過如圖所示的實驗裝置，第一次完成了原子核的人工轉(zhuǎn)變，并由此發(fā)現(xiàn)______________。圖中A為放射源發(fā)出的射線，銀箔的作用是吸收______________。參考答案：質(zhì)子，α粒子9.1某同學為了探究桿轉(zhuǎn)動時的動能表達式，設(shè)計了如圖所示的實驗：質(zhì)量為m的均勻長直桿一端固定在光滑轉(zhuǎn)軸O處，桿由水平位置靜止釋放，用光電門測出另一端A經(jīng)過某位置時的瞬時速度vA，并記下該位置與轉(zhuǎn)軸O的高度差h。⑴設(shè)桿的寬度為L（L很?。珹端通過光電門的時間為t，則A端通過光電門的瞬時速度vA的表達式為

▲

。組

次123456h/m0.050.100.150.200.250.30vA/（m·s-1）1.231.732.122.462.743.00vA-1/（s·m-1）0.810.580.470.410.360.33vA2/（m2·s-2）1.503.004.506.057.519.00

⑵調(diào)節(jié)h的大小并記錄對應(yīng)的速度vA，數(shù)據(jù)如上表。為了形象直觀地反映vA和h的關(guān)系，請選擇適當?shù)目v坐標并畫出圖象。⑶當?shù)刂亓铀俣萭取10m/s2，結(jié)合圖象分析，桿轉(zhuǎn)動時的動能Ek=

▲

（請用質(zhì)量m、速度vA表示）。參考答案：⑴（3分）⑵如圖（縱坐標1分，圖象2分）⑶（2分）10.為探究橡皮條被拉伸到一定長度的過程中，彈力做的功和橡皮條在一定長度時具有的彈性勢能的關(guān)系（其中橡皮條的彈性勢能表達式為，k是勁度系數(shù)），某同學在準備好橡皮條、彈簧測力計、坐標紙、鉛筆、直尺等器材后，進行了以下操作：a．將橡皮條的一端固定，另一端拴一繩扣，用直尺從橡皮條的固定端開始測量橡皮條的原長l0，記錄在表格中；b．將彈簧測力計掛在繩扣上，測出在不同拉力F1、F2、F3…的情況下橡皮條的長度l1、l2、l3…；c．以橡皮條的伸長量△l為橫坐標，以對應(yīng)的拉力F為縱坐標，在坐標紙上建立坐標系，描點、并用平滑的曲線作出F-△l圖象；d．計算出在不同拉力時橡皮條的伸長量△l1、△l2、△l3…；e．根據(jù)圖線求出外力克服橡皮條的彈力做的功．f.根據(jù)彈性勢能表達式求出橡皮條具有的彈性勢能.（1）以上操作合理的順序是______________；（2）實驗中，該同學作出的F-△l圖象如圖所示，從圖象可求出△l=9cm過程中外力克服橡皮條的彈力做的功約為_____J，計算出△l=9cm時橡皮條具有的彈性勢能約為_____J.（保留二位有效數(shù)字）（3）由實驗可得出的結(jié)論是______________________________________________參考答案：（1）abdcef

（2）0.11

，0.11

（3）在誤差允許范圍內(nèi)克服彈力做的功等于橡皮條彈性勢能的增量11.在萬有引力定律研究太陽系中的行星圍繞太陽運動時，我們可以根據(jù)地球的公轉(zhuǎn)周期，求出太陽的質(zhì)量。在運算過程中，采用理想化方法，把太陽和地球簡化成質(zhì)點，還做了

和

的簡化處理。參考答案：答案：把地球的運動簡化為勻速圓周運動（勻速、軌跡圓周分別填在兩空上得一空分），忽略其他星體對地球的作用，認為地球只受太陽引力作用。12.某同學將力傳感器固定在小車上，然后把繩的一端固定在傳感器拉鉤上，用來測量繩對小車的拉力，探究在小車及傳感器總質(zhì)量不變時加速度跟它們所受拉力的關(guān)系，根據(jù)所測數(shù)據(jù)在坐標系中作出了如圖所示的a－F圖象．(1)本實驗中是否需要砂和桶的總質(zhì)量遠小于小車和傳感器的總質(zhì)量________(填“是”或“否”)；(2)由圖象求出小車和傳感器的總質(zhì)量為________kg.（保留1位有效數(shù)字）參考答案：

否

，

1

kg

13.一列簡諧橫波沿x軸傳播，t＝0時刻波形如圖所示，此時質(zhì)點P沿y軸負方向運動，質(zhì)點Q經(jīng)過0．3s第一次到達平衡位置，則該波的傳播方向為沿x軸___（填”正”“負”）方向，傳播波速為______m／s，經(jīng)過1．2s，質(zhì)點P通過的路程為______cm。參考答案：

(1).負

(2).10

(3).8（1）此時質(zhì)點P沿y軸負方向運動，由波的形成原理可知此波沿沿x軸負方向傳播。（2）Q經(jīng)過0．3s第一次到達平衡位置，可知波的周期為，所以波速為（3）經(jīng)過1．2s，質(zhì)點P通過的路程為三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖甲所示，將一質(zhì)量m=3kg的小球豎直向上拋出，小球在運動過程中的速度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，設(shè)阻力大小恒定不變，g=10m/s2，求（1）小球在上升過程中受到阻力的大小f．（2）小球在4s末的速度v及此時離拋出點的高度h．參考答案：（1）小球上升過程中阻力f為5N；（2）小球在4秒末的速度為16m/s以及此時離拋出點h為8m考點： 牛頓第二定律；勻變速直線運動的圖像．專題： 牛頓運動定律綜合專題．分析： （1）根據(jù)勻變速直線運動的速度時間公式求出小球上升的加速度，再根據(jù)牛頓第二定律求出小球上升過程中受到空氣的平均阻力．（2）利用牛頓第二定律求出下落加速度，利用運動學公式求的速度和位移．解答： 解：由圖可知，在0～2s內(nèi)，小球做勻減速直線運動，加速度大小為：由牛頓第二定律，有：f+mg=ma1代入數(shù)據(jù)，解得：f=6N．（2）2s～4s內(nèi)，小球做勻加速直線運動，其所受阻力方向與重力方向相反，設(shè)加速度的大小為a2，有：mg﹣f=ma2即4s末小球的速度v=a2t=16m/s依據(jù)圖象可知，小球在4s末離拋出點的高度：．答：（1）小球上升過程中阻力f為5N；（2）小球在4秒末的速度為16m/s以及此時離拋出點h為8m點評： 本題主要考查了牛頓第二定律及運動學公式，注意加速度是中間橋梁15.如圖所示，質(zhì)量m=1kg的小物塊靜止放置在固定水平臺的最左端，質(zhì)量2kg的小車左端緊靠平臺靜置在光滑水平地面上，平臺、小車的長度均為0.6m?，F(xiàn)對小物塊施加一水平向右的恒力F，使小物塊開始運動，當小物塊到達平臺最右端時撤去恒力F，小物塊剛好能夠到達小車的右端。小物塊大小不計，與平臺間、小車間的動摩擦因數(shù)均為0.5,重力加速度g取10m/s2，水平面足夠長，求:(1)小物塊離開平臺時速度的大??；(2)水平恒力F對小物塊沖量的大小。參考答案：（1）v0=3m/s；（2）【詳解】（1）設(shè)撤去水平外力時小車的速度大小為v0，小物塊和小車的共同速度大小為v1。從撤去恒力到小物塊到達小車右端過程，對小物塊和小車系統(tǒng)：動量守恒：能量守恒：聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)得：v0=3m/s（2）設(shè)水平外力對小物塊的沖量大小為I，小物塊在平臺上運動的時間為t。小物塊在平臺上運動過程，對小物塊：動量定理：運動學規(guī)律：聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)得：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（14分）如圖所示，豎直平面內(nèi)有一半徑為r、內(nèi)阻為R1、粗細均勻的光滑半圓形金屬球，在M、N處與相距為2r、電阻不計的平行光滑金屬軌道ME、NF相接，EF之間接有電阻R2，已知R1＝12R，R2＝4R。在MN上方及CD下方有水平方向的勻強磁場I和II，磁感應(yīng)強度大小均為B。現(xiàn)有質(zhì)量為m、電阻不計的導體棒ab，從半圓環(huán)的最高點A處由靜止下落，在下落過程中導體棒始終保持水平，與半圓形金屬環(huán)及軌道接觸良好，高平行軌道中夠長。已知導體棒ab下落r/2時的速度大小為v1，下落到MN處的速度大小為v2。（1）求導體棒ab從A下落r/2時的加速度大小。（2）若導體棒ab進入磁場II后棒中電流大小始終不變，求磁場I和II之間的距離h和R2上的電功率P2。（3）若將磁場II的CD邊界略微下移，導體棒ab剛進入磁場II時速度大小為v3，要使其在外力F作用下做勻加速直線運動，加速度大小為a，求所加外力F。隨時參考答案：解析：（1）以導體棒為研究對象，棒在磁場I中切割磁感線，棒中產(chǎn)生產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，導體棒ab從A下落r/2時，導體棒在重力與安培力作用下做加速運動，由牛頓第二定律，得mg－BIL＝ma，式中l(wèi)＝r

式中＝4R

由以上各式可得到

（2）當導體棒ab通過磁場II時，若安培力恰好等于重力，棒中電流大小始終不變，即

式中

解得

導體棒從MN到CD做加速度為g的勻加速直線運動，有

得

此時導體棒重力的功率為

根據(jù)能量守恒定律，此時導體棒重力的功率全部轉(zhuǎn)化為電路中的電功率，即

＝

所以，＝

（3）設(shè)導體棒ab進入磁場II后經(jīng)過時間t的速度大小為，此時安培力大小為

由于導體棒ab做勻加速直線運動，有根據(jù)牛頓第二定律，有F＋mg－F′＝ma

即

由以上各式解得17.如圖所示，水平放置的平行金屬板之間電壓大小為U，距離為d，其間還有垂直紙面向里的勻強磁場。質(zhì)量為帶電量為的帶電粒子，以水平速度從平行金屬板的正中間射入并做勻速直線運動，然后又垂直射入場強大小為E2，方向豎直向上的勻強電場，其邊界a、b間的寬為L（該電場豎直方向足夠長）。電場和磁場都有理想邊界，且粒子所受重力不計，求（1）該帶電粒子在a、b間運動的加速度大小a；（2）勻強磁場對該帶電粒子作用力的大??；（3）該帶電粒子到達邊界b時的速度大?。畢⒖即鸢福阂娊馕觯?）電場力

（2分）根據(jù)牛頓第二定律：

（2分）

（1分）（2）該粒子受力如圖：

（1分）

場強：

（1分）

電場力：