山西省長治市壺關(guān)縣中學(xué)高三物理期末試卷含解析

山西省長治市壺關(guān)縣中學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.在物理發(fā)展的過程中，很多科學(xué)家進(jìn)行了無窮的探索和研究，對(duì)物理學(xué)的發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。下列有關(guān)物理發(fā)展的歷史，說法正確的是：A、開普勒研究第谷的行星觀測(cè)記錄，得出行星運(yùn)動(dòng)的軌道是圓。B、伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)已經(jīng)顯現(xiàn)了能量概念的萌芽。C、十九世紀(jì)中葉德國科學(xué)家赫茲為了證明麥克斯韋的電磁波理論，制造了一套能夠發(fā)射和接收電磁波的裝置，用實(shí)驗(yàn)證明了電磁波的存在。D、奧斯特一生致力于交流電的研究，是讓交流電進(jìn)入實(shí)用領(lǐng)域的主要推動(dòng)者。參考答案：BC2.（單選）2012年10月25日，我國第16顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星升空，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是繼美GPS和俄GLONASS之后第三個(gè)成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)．這些衛(wèi)星含有中地球軌道衛(wèi)星、地球靜止軌道衛(wèi)星和傾斜地球同步軌道衛(wèi)星．其中地球靜止軌道衛(wèi)星是位于赤道上空的同步衛(wèi)星，傾斜地球同步軌道衛(wèi)星的軌道平面與赤道平面有一定的夾角，其周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同．則以下關(guān)于傾斜地球同步軌道衛(wèi)星的說法正確的是（）A．它的軌道髙度比位于赤道上空的同步衛(wèi)星的軌道高度低B．它的運(yùn)行速度比位于赤道上空的同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度大C．它的向心加速度大小和位于赤道上空的同步衛(wèi)星的向心加速度大小相等D．該衛(wèi)星始終位于地球表面某個(gè)點(diǎn)的正上方參考答案：考點(diǎn)：同步衛(wèi)星．專題：人造衛(wèi)星問題．分析：根據(jù)萬有引力提供向心力，，可知T相同，則r相同，即軌道高度相同．根據(jù)，r和T都相同，則v大小相等．根據(jù)，r和T都相同，則a大小相等．傾斜同步軌道衛(wèi)星相對(duì)于地球非靜止的，所以傾斜同步軌道衛(wèi)星從地球上看是移動(dòng)的．解答：解：A、根據(jù)萬有引力提供向心力，得，因?yàn)閮A斜地球同步軌道衛(wèi)星的周期與赤道上空的同步衛(wèi)星的周期相同，故它的軌道髙度與位于赤道上空的同步衛(wèi)星的軌道高度相同，故A錯(cuò)誤．B、根據(jù)，r和T都相同，故它的運(yùn)行速度與位于赤道上空的同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度大小相等．故B錯(cuò)誤．C、根據(jù)，r和T都相同，故它的向心加速度大小和位于赤道上空的同步衛(wèi)星的向心加速度大小相等，故C正確．D、傾斜同步軌道衛(wèi)星相對(duì)于地球非靜止的，所以傾斜同步軌道衛(wèi)星從地球上看是移動(dòng)的，故該衛(wèi)星不可能始終位于地球表面某個(gè)點(diǎn)的正上方，故D錯(cuò)誤．故選：C．點(diǎn)評(píng)：本題考查了地球衛(wèi)星軌道相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，地球衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓心是地球的地心，萬有引力提供向心力，軌道的中心一定是地球的球心．3.兩顆人造地球衛(wèi)星，質(zhì)量之比m1：m2＝1：2,軌道半徑之比R1:R2=3:1，下面有關(guān)數(shù)據(jù)之比正確的是（

）A.周期之比T1:T2=3:1

B.線速度之比v1:v2=3:1C.向心力之比為F1:F2=1:9

D.向心加速度之比a1:a2=1:9參考答案：答案：D4.關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)，以下說法中正確的是A．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體受到的合外力一定不為零B．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體的加速度一定是變化的C．做圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到的合外力方向一定指向圓心D．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體的加速度方向一定指向圓心參考答案：ADA、物體既然是做曲線運(yùn)動(dòng)，那么物體必定要受到合外力的作用，所以做曲線運(yùn)動(dòng)的物體受到的合外力一定不為零，所以A正確；

B、物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是合力與速度不在同一條直線上，但是合外力大小和方向不一定變化，比如平拋運(yùn)動(dòng)也是曲線運(yùn)動(dòng)，但是此時(shí)物體受到的只有重力的作用，是不變的，所以B錯(cuò)誤；

C、做圓周運(yùn)動(dòng)的物體可以是在做加速的圓周運(yùn)動(dòng)，不一定是勻速的圓周運(yùn)動(dòng)，只有做勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體受到的合外力方向才始終指向圓心，向心加速度的方向也就始終指向圓心，所以C錯(cuò)誤，D正確；故選AD。5.電阻為1Ω的矩形線圈，繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的圖象如圖所示。現(xiàn)把交流電加在電阻為9Ω的電熱絲上，則下列說法中正確的是（

）

A．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為10πrad/s

B．如果線圈轉(zhuǎn)速提高一倍，則電流不會(huì)改變

C．電熱絲的發(fā)熱功率P=1800W

D．電熱絲兩端的電壓U=100V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.某探究小組設(shè)計(jì)了“用一把尺子測(cè)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，剪斷細(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(cè)出小球下落的高度、滑塊釋放點(diǎn)與擋板處的高度差和沿斜面運(yùn)動(dòng)的位移。（空氣阻力對(duì)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________。．滑塊的質(zhì)量

．當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊拇笮。L度測(cè)量時(shí)的讀數(shù)誤差

．小球落地和滑塊撞擊擋板不同時(shí)參考答案：①；

②；

③7.質(zhì)量為m的物體(可看成質(zhì)點(diǎn))以某一速度沖上傾角為300的固定斜面，其運(yùn)動(dòng)的加速度為，此物體在斜面上上升的最大高度為h，則在這個(gè)過程中物體重力勢(shì)能增加了______________，機(jī)械能損失了_________________。參考答案：，

8.如圖，從運(yùn)動(dòng)員騰空跳起向上運(yùn)動(dòng)后再向下落入水中，若不計(jì)空氣阻力，則運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)能先

（填“增大”或“減小”或“不變”），后

（填“增大”或“減小”或“不變”）。運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能

（填“增大”或“減小”或“不變”）。參考答案：增大

減小

不變9.如圖所示，質(zhì)量為m的小球A以速率v0向右運(yùn)動(dòng)時(shí)跟靜止的小球B發(fā)生碰撞，碰后A球以的速率反向彈回，而B球以的速率向右運(yùn)動(dòng)，則B的質(zhì)量mB=_______；碰撞過程中，B對(duì)A做功為

。參考答案：4.5m

-3mv02/8

動(dòng)量守恒：；動(dòng)能定理：。10.質(zhì)量為0.2kg的小球以10m/s速度豎直下落到水泥地面，然后向上彈起．若取豎直向上為正方向，小球與地面碰撞前后動(dòng)量的變化量為3.6kgm/s，則小球與地面相碰前瞬間的動(dòng)量為﹣2kgm/s，小球向上彈起的速度大小為8m/s．參考答案：解：取豎直向上方向?yàn)檎较?，則小球與地面相碰前的動(dòng)量P0=mv0=﹣0.2×10=﹣2kg?m/s；在碰撞過程中動(dòng)量的變化為：△p=mv2﹣P0=3.6kg?m/s．解得：v2=8m/s；故答案為：﹣2

811.如圖所示，邊長為L的正方形區(qū)域abcd內(nèi)存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q、初速度為v0的帶電粒子從a點(diǎn)沿ab方向進(jìn)入磁場(chǎng)，不計(jì)重力。若粒子恰好沿BC方向，從c點(diǎn)離開磁場(chǎng)，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝____________；粒子離開磁場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能為______________。參考答案：，mv0212.某同學(xué)利用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，探究物塊在水平桌面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律．物塊在重物的牽引下開始運(yùn)動(dòng)，重物落地后，物塊再運(yùn)動(dòng)一段距離停在桌面上(尚未到達(dá)滑輪處)．從紙帶上便于測(cè)量的點(diǎn)開始，每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz.圖乙①通過分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)_______和______之間某時(shí)刻開始減速．②計(jì)數(shù)點(diǎn)5對(duì)應(yīng)的速度大小為________m/s，計(jì)數(shù)點(diǎn)6對(duì)應(yīng)的速度大小為________m/s.(保留三位有效數(shù)字)③物塊減速運(yùn)動(dòng)過程中加速度的大小為a＝________m/s2，若用來計(jì)算物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)(g為重力加速度)，則計(jì)算結(jié)果比動(dòng)摩擦因數(shù)的真實(shí)值______(填“偏大”或“偏小”)．參考答案：13.如圖，質(zhì)量為M=3kg的木板放在光滑水平面上，質(zhì)量為m=1kg的物塊在木板上，它們之間有摩擦，木板足夠長，兩者都以v=4m/s的初速度向相反方向運(yùn)動(dòng)，當(dāng)木板的速度為v1=2.4m/s時(shí)，物塊的速度是

m/s，木板和物塊最終的共同速度為

m/s．參考答案：三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.利用圖1所示的裝置可測(cè)量滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度。斜面上安裝有兩個(gè)光電門，其中光電門乙固定在斜面上靠近底端處，光電門甲的位置可移動(dòng)。當(dāng)帶有遮光片的滑塊自斜面頂部滑下時(shí)，與兩個(gè)光電門都相連的計(jì)時(shí)器可以顯示出遮光片從光電門甲至乙所用的時(shí)間t。改變光電門甲的位置進(jìn)行多次測(cè)量s（mm）180295357425466495t（ms）100180230310370450s/t（m/s）1.801.641.551.371.261.10，每次都使滑塊從同一點(diǎn)由靜止開始下滑，并用毫米尺測(cè)量甲、乙之間的距離s，記下相應(yīng)的t值，所得數(shù)據(jù)如右表所示。完成下列填空和作圖：（1）設(shè)滑塊所受摩擦力為一常量，滑塊加速度大小a、滑塊經(jīng)過光電門乙時(shí)的瞬時(shí)速度v1、測(cè)量值s和t四個(gè)物理量之間所滿足的關(guān)系式是__________________________。（2）根據(jù)表中給出的數(shù)據(jù)，在圖2給出的坐標(biāo)紙上描點(diǎn)畫出s/t－t圖線（3）由所畫出的s/t－t圖線，得出滑塊加速度的大小a＝______m/s2（保留2位有效數(shù)字）。參考答案：.(1

)s=v1t-at2/2

(2)如右圖

(3)4.015.建筑、橋梁工程中所用的金屬材料(如鋼筋鋼梁等)在外力作用下會(huì)伸長，其伸長量不僅與和拉力的大小有關(guān)，還和金屬材料的橫截面積有關(guān)．人們發(fā)現(xiàn)對(duì)同一種金屬，其所受的拉力與其橫截面積的比值跟金屬材料的伸長量與原長的比值的比是一個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)叫做楊氏模量．用E表示，即:E=；某同學(xué)為探究其是否正確，根據(jù)下面提供的器材:不同粗細(xì)不同長度的同種金屬絲；不同質(zhì)量的重物；螺旋測(cè)微器；游標(biāo)卡尺；米尺；天平；固定裝置等．設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)如圖所示．該同學(xué)取一段金屬絲水平固定在固定裝置上，將一重物掛在金屬絲的中點(diǎn)，其中點(diǎn)發(fā)生了一個(gè)微小下移h（橫截面面積的變化可忽略不計(jì)）。用螺旋測(cè)微器測(cè)得金屬絲的直徑為D；用游標(biāo)卡尺測(cè)得微小下移量為h；

用米尺測(cè)得金屬絲的原長為2L；用天平測(cè)出重物的質(zhì)量m(不超量程)．用游標(biāo)卡尺測(cè)長度時(shí)如下圖，右圖是左圖的放大圖（放大快對(duì)齊的那一部分），讀數(shù)是

。以上測(cè)量量的字母表示該金屬的楊氏模量的表達(dá)式為:E=

．參考答案：四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，在光滑桌面上放著長木板，其長度為L=1.0m，在長木板的左上端放一可視為質(zhì)點(diǎn)的小金屬塊，它的質(zhì)量和木板的質(zhì)量相等，最初它們是靜止的。現(xiàn)讓小金屬塊以v0=2.0m/s的初速度向右滑動(dòng)，當(dāng)滑動(dòng)到長木板的右端時(shí)，滑塊的速度為v1=1.0m/s，取g=l0m/s2，求：①滑塊與長木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；②小金屬塊滑到長木板右端經(jīng)歷的時(shí)間t參考答案：①設(shè)小金屬塊和木板的質(zhì)量均為m，系統(tǒng)動(dòng)量守恒：mv0＝mvl+mv2

①

系統(tǒng)能量守恒：②

解得：

μ=0.1③②對(duì)木板：μmg=ma

④v2=at

t=1s

⑤17.若地球的密度為ρ1，繞地球表面附近做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的公轉(zhuǎn)周期為T1，“嫦娥二號(hào)”繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)行軌道距離月球表面很近，其運(yùn)行周期為T2，引力常量為G，假設(shè)月球是質(zhì)量分布均勻的規(guī)則球體。

(1)若已知月球的半徑為R月，求月球的質(zhì)量。

(2)若已知月球的密度為ρ2，球的體積計(jì)算公式為V=R3，證明：ρ1T12=ρ2T22參考答案：(1)

(2)見解析解：(1)“嫦娥二號(hào)”繞月球表面附近運(yùn)行時(shí)，萬有引力提供向心力，有；G=mR月()2

(2分)

解得：M=

(1分)(2)證明：根據(jù)萬有引力定律，有；G=mr()2

(2分)故天體的密度：ρ＝==

(2分)當(dāng)r=R時(shí)，即環(huán)繞天體在中心天體表面的附近運(yùn)行時(shí)，中心天體的密度的表達(dá)式為：ρ＝

(2分)

進(jìn)一步可得：ρ1T12=ρ2T22

(1分)18.城市各個(gè)角落都分布有消防栓，在一次消防器材檢驗(yàn)時(shí)，檢測(cè)員將消防栓的閥門打開，水從橫截面積S=1.0×10﹣2m2的栓口水平流出，達(dá)標(biāo)的消防栓正常出水量為10L/s～15L/s，經(jīng)