河北省廊坊市三河第八中学高三物理期末试卷含解析

河北省廊坊市三河第八中学高三物理期末试卷含解析
一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意
1. (多选)下列说法正确的是：()
A．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应
B．大量的氢原子从n＝3的能级向低能级跃迁时只会辐射两种不同频率的光
C．一束单色光照射到某种金属表面不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短
D．原子核衰变产生的γ射线是反应生成的新核从高能级向低能级跃迁辐射出的
参考答案：
AD
2. （单选）在高能物理研究中，粒子回旋加速器起着重要作用．回旋加速器的工作原理如题5图所示，置于高真空中的D形金属盒半径为R，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直．S处粒子源产生的粒子，质量为m、电荷量为+q，初速不计，在加速器中被加速，加速电压为玑磁场的磁感应强度为曰，D型盒的半径为R．两盒间的狭缝很小，每次加速的时间很短，可以忽略不计，加速过程中不考虑相对论效应和重力作用，下列说法正确的是
A．为使正离子每经过窄缝都被加速，交变电压的频率f=2mn/（qB）
B．粒子第n次与第1欢在下半盒中运动的轨道半径之比为
C．若其它条件不变，将加速电压U增大为原来的2倍，则粒子能获得的最大动能增大为原来的2倍
D．若其它条件不变，将D型盒的半径增大为原来的2倍，则粒子获得的最大动能增大为原来的4倍
参考答案：
D
3. “神舟六号”载人飞船2005年10月12日升空，在太空环绕地球飞行77圈后于10月17日顺利返回，这标志着我国航天事业又迈上了一个新台阶．假定正常运行的“神舟六号”飞船和通信卫星（即地球同步卫星）做的都是匀速圆周运动．下列说法正确的是
A．“神舟六号”飞船的线速度比通信卫星的线速度小
B．“神舟六号”飞船的角速度比通信卫星的角速度大
C．“神舟六号”飞船的运行周期比通信卫星的运行周期大
D．“神舟六号”飞船的向心加速度比通信卫星的向心加速度大
参考答案：
BD
4. （单选）如图，地球赤道上山丘e、近地资源卫星p和同步通信卫星q均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动．设e、p、q的圆周运动速率分别为v1、v2、v3，向心加速度分别为a1、a2、a3，则
（）
A．v1＞v2＞v3 B．v1＜v3＜v2 C．a1＞a2＞a3 D．a1＜a2＜a3
参考答案：
解：A、B、山丘e与同步通信卫星q转动周期相等，根据v=，由于山丘e的轨道半径小于同步
通信卫星q的轨道半径，故V1＜V3；根据卫星的线速度公式v=，由于近地资源卫星的轨道半径小于同步通信卫星q的轨道半径，故近地资源卫星的线速度大于同步通信卫星的线速度，即V3＜
V2；故V1＜V3＜V2，故A错误，B正确；
C、D、山丘e与同步通信卫星q转动周期相等，根据a=ω2r=，由于山丘e的轨道半径小于同步通信卫星q的轨道半径，故山丘e的轨道加速度大于同步通信卫星q的加速度，即a1＜a3；根据卫
星的周期公式T==2π，由于近地资源卫星的轨道半径小于同步通信卫星q的轨道半径，故近地资源卫星的加速度小于同步通信卫星的加速度，即a3＜a2；故a1＜a3＜a2，故C、D均错误．
故选：B．
5. 一列振幅为4cm，频率为2.5Hz的绳波，在t＝0时刻的波形图如图所示，绳上的质点P位于最大位移，质点Q位于平衡位置，质点M振动方向沿y轴正向，则（）A．波沿x轴正向传播
B．t＝0时，质点N的振动方向沿y轴正向
C．t＝0.1s时，质点Q的加速度达到最大，方向沿y轴正向
D．从t＝0.1s到t＝0.2s时间内，波传播的距离为0.1m
参考答案：
BCD
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 一物块以150J的初动能从斜面底端A沿斜面向上滑动,到B时动能减少100J,机械能减少30J，以A点所在的水平面为零势能面，则小球到达最高点时的重力势能为_____J。

物块返回到A时的动能为________J.
参考答案：
7. 某实验小组设计了如图(a)所示的实验装置研究加速度和力的关系。

(1)在该实验中必须采用控制变量法，应保持______________不变，用_____________作为小车所受的拉力。

(2)如图(b)是某次实验打出的纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点
间还有4个打点未画出。

从纸带上测出。

则木块加速度大小=__________m／s2(保留2位有效数字)。

(3)通过改变钩码的数量，多次重复测量，可得小车运动的加速度a与所受拉力F的关系图象。

在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条图线，如图(c)所示。

图线——(选填“①”或“②”)是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的。

(4)随着钩码的数量增大到一定程度，图(c)中的图线明显偏离直线，造成此误差的主要原因是___________。

A．小车与轨道之间存在摩擦 B．导轨保持了水平状态
C．所挂钩码的总质量太大 D．所用小车的质量太大
(5)根据图(c)可求出小车质量m=__________kg。

参考答案：
8. 甲、乙是两颗绕地球作匀速圆周运动的人造卫星，其线速度大小之比为，则这两颗卫星的运转半径之比为________，运转周期之比为________。

参考答案：
；
9. 在X轴上运动的质点的坐标X随时间t的变化关系为x=3t2+2t-4，则其加速度a=_________,t=0时，速度为。

（X的单位是米，t 的单位是秒）
参考答案：
6m/s2 2m/s
10. 图为某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验装置简图．小车的质量为m1，砂和砂桶质量的为m2。

（1）下列说法正确的是
A．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力
B．实验时应先释放小车后接通电源
C．在探究加速度与质量关系时，应作a-图象
(2)实验中要进行质量m1和m2的选取，以下最合理的一组是
A. m1=200, m2=20、40、60、80、100、120
B. m1=400, m2=10、15、20、25、30、40
C. m1=200, m2=50、60、70、80、90、100
D. m1=20, m2=100、150、200、250、300、400
（3）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，
他测量得到的a- F图像，可能是图中的图线（选填“甲”、“乙”、“丙”）参考答案：
（1）C （2）B （3）丙
（1）假设木板倾角为θ，则有：f=mgsinθ=μmgcosθ，m约掉了，故不需要重新平衡摩擦力，A错误．实验时应先接通电源后释放小车，故B错误．F=ma，所以：a= F，当F一定时，a与成正比，故C正确。

（2）沙和沙桶加速下滑，处于失重状态，其对细线的拉力小于重力，设拉力为T，根据牛顿第二定律，有
对沙和沙桶，有 mg-T=ma
对小车，有 T=Ma
解得
故当M＞＞m时，有T≈mg。

应该是，即本实验要求小车的质量远远大于小桶（及砝码）的质量。

B最合理。

（3）遗漏了平衡摩擦力这一步骤，就会出现当有拉力时，物体不动的情况．故图线为丙．11. 如图所示，a,b是匀强电场中的两点，已知两点间的距离为0.4m，两点的连线与电场线成37o角，两点间的电势差2.4×103V，则匀强电场的场强大小为_________V/m,把电子从a点移动到b点，电子的电势能将增加_________J
参考答案：
.5.0×10-3 上
12. （3分）一个质量为m0静止的ω介子衰变为三个静止质量都是m的π介子，它们在同一平面内运动，彼此运动方向的夹角为120°，光在真空中的传播速度为c，则每个π介子的动能为。

参考答案：
（3分）
13. 质量为2kg的物体，在水平推力的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F
，其运动的
v-t图像如图所示，g取10m/s2，则物体与水平面间的动摩擦因数；水平推力。

参考答案：
0.2 6
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （选修3-3（含2-2）模块）(6分)理想气体状态方程如下：。

从理论的角度，设定一定的条件，我们便能得到气体三大定律：玻意尔定律、查理定律和盖·吕萨克定律。

下面请你通过设定条件，列举其中两条定律的内容。

（要求条件、内容要与定律名称相对应，不必写数学表达式）
参考答案：
答案：玻意尔定律：一定质量的气体，在温度不变的情况下，它的压强跟体积成反比。

查理定律：一定质量的气体，在体积不变的情况下，它的压强跟热力学温度成正比。

盖·吕萨克定律：一定质量的气体，在压强不变的情况下，它的体积跟热力学温度成
正比。

15. （简答）如图12所示，一个截面为直角三角形的劈形物块固定在水平地面上.斜面,高h=4m，
a=37°,一小球以V o=9m/s的初速度由C点冲上斜面.由A点飞出落在AB面上.不计一切阻
力.(Sin37°=0.6,cos37° =0.8,g=10 m/s2)求.
(l)小球到达A点的速度大小；
(2)小球由A点飞出至第一次落到AB面所用时间；
(3)小球第一次落到AB面时速度与AB面的夹角的正切值参考答案：
(1)1 (2) 0.25s（3） 6.29N
机械能守恒定律．
解析：(1)从C到A对小球运用动能定理]
，解得v0=1m/s
(2)将小球由A点飞出至落到AB面的运动分解为沿斜面（x轴）和垂直于斜面（y轴）两个方向;则落回斜面的时间等于垂直于斜面方向的时间
所以
（3）小球落回斜面时沿斜面方向速度
垂直斜面方向速度v y=1m/s，所以
（1）由机械能守恒定律可以求出小球到达A点的速度．
（2）小球离开A后在竖直方向上先做匀减速直线运动，后做自由落体运动，小球在水平方向做匀速直线运动，应用运动学公式求出小球的运动时间．
（3）先求出小球落在AB上时速度方向与水平方向间的夹角，然后再求出速度与AB面的夹角θ的正切值．
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，质量M=0.2kg的长板静止在水平地面上，与地面间动摩擦因数μ1＝0.1，另一质量m=0.1kg的带正电小滑块以v0=8m/s初速滑上长木板，滑块与长木板间动摩擦因数μ2＝0.5，小滑块带电量为q＝2×10－3C，整个运动过程始终处于水平向右的匀强电场中，电场强度E＝1×10+2N/C，（m/s2）求
（1）刚开始时小滑块和长板的加速度大小各为多少？
（2）小滑块最后停在距木板左端多远的位置。

（3）整个运动过程中产生的热量。

参考答案：
（1）设小滑块的加速度为，长木板的加速度为，规定水平向右为正方向
由牛顿第二定律得得 (3分)
，得 (3分)
（2）设两者经过t时间相对静止，此时的速度为v
则得t=2s , v=2m/s (2分)
这段时间内小滑块的位移 (2分) 木板的位移 (2分)
由于此后两者一起向右减速运动，所以小滑块最后距木板左端 (1分)
（3）设两者一起向右运动的加速度为
由牛顿第二定律得得 (2分)
一起向右减速的位移 (2分)
由能量守恒可知
17. 如图所示，光滑的定滑轮上绕有轻质柔软细线，线的一端系一质量为3m的重物，另一端系一质量为m、电阻为r的金属杆。

在竖直平面内有间距为L的足够长的平行金属导轨PQ、EF，在QF之间连接有阻值为R的电阻，其余电阻不计，磁感应强度为B0的匀强磁场与导轨平面垂直，开始时金属杆置于导轨下端QF处，将重物由静止释放，当重物下降h时恰好达到稳定速度而匀速下降。

运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好，（忽略所有摩擦，重力加速度为g），求：
（1）电阻R中的感应电流方向；（2）重物匀速下降的速度v；
（3）重物从释放到下降h的过程中，电阻R中产生的焦耳热QR；
（4）若将重物下降h时的时刻记作t=0，速度记为v0，从此时刻
起，磁感应强度逐渐减小，若此后金属杆中恰好不产生感应电流，则磁感应强度B怎样随时间t变化（写出B与t的关系式）
参考答案：
（1）电阻R中的感应电流方向为Q-R-F（2分）
(2)对金属棒：受力分析如图
式中：（2分）
所以：（2分）
（3）设电路中产生的总焦耳热为Q,则有能量守恒关系得：
减少的重力势能等于增加的动能和焦耳热Q
即：（2分）
所以：电阻R中产生的焦耳热QR为
（2分）
(4)金属杆中恰好不产生感应电流
即磁通量不变（2分）
（2分）
式中：
又：（2分）
则磁感应强度B怎样随时间t变化为（2分）
18. 如图所示，足够长的水平导轨MN、PQ平行放置，间距L=1m，其左端接有阻值R=6Ω的电阻，导轨上放有两导体棒ab、cd，其质量均为m=0.5kg，长度恰等于导轨间距L
，导体棒
ab、cd与导轨接触良好，其中ab与导轨接触是光滑的，cd与导轨接触是粗糙的，其与导轨间
的最大静摩擦力，ab的电阻，cd的电阻.整个导轨处于竖直方向的匀强磁场中.现对ab施加随时间变化的水平且与导轨平行的作用力，使其由静止开始匀加速运动，直到cd即将开始相对导轨运动时将力F撤去.求：
（1）力F撤去瞬间ab的速度v；
（2）力F作用的时间t；
（3）如果力F做的功为，则力F作用的这段时间内电阻R上产生的焦耳热Q是多少？参考答案：
1）设匀强磁场的磁感应强度为B，ab杆的加速度为a，电路的总电阻为R/，对ab杆由牛顿第二定律：
F-F安=ma，F安=BIL，，，，以上几式整理可得，由题设可得：ma=0.5，=0.25，解得：B=1T,a=1m/s2
力F撤去瞬间，对cd：，解得：，又，解得：I=1A
E=BLv=IR/，v=4m/s.
（2）由v=at，得t=4s.
（3）由能量守恒：，由比例关系知，电阻R消耗的功率恒为整个电路总功率的，故。