河北省承德市宽城教师进修校高三物理期末试题含解析

河北省承德市宽城教师进修校高三物理期末试题含解析
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. 假设地球同步卫星的轨道半径是地球半径的n倍，则
A．同步卫星运行速度是第一宇宙速度的倍，
B．同步卫星的运行速度是第一宇宙速的倍
C．同步卫星的运行速度是地球赤道上物体随地球自转速度的倍
D．同步卫星的向心加速度是地球表面重力加速度的倍
参考答案：
B
2. （多选）如下图所示，一理想变压器原副线圈匝数分别为n1＝1000匝．n2＝200匝，原线圈中接一交变电源，交变电源电压．副线圈中接一电动机，电阻为11 Ω，电流表示数为1 A，电表对电路的影响忽略不计.下列说法正确的是
A.此交流电的频率为100 Hz
B.电流表示数为0.2 A
C.此电动机输出功率为33 W
D.电压表示数为
参考答案：
BC 3. (单选)下列说法中正确的是
A．物体吸收一定频率的电磁波，也只能辐射同频率的电磁波
B．放射性元素的半衰期与原子所处的物理、化学状态有关
C．结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定
D．铀裂变反应中，如果铀块体积不够大，链式反应就不能继续
参考答案：
D
4. 一平行板电容器两极板间距为d，与电源连接时，极板间一带电微粒恰好静止．现在把它与电源断开，用绝缘手柄使两极在d与2d之间上下周期性运动，则微粒
A．仍处于静止 B．上下往复运动
C．向上加速运动 D．向下加速运动
参考答案：
A
5. （多选题）在一东西向的水平直铁轨上，停放着一列已用挂钩链接好的车厢。

当机车在东边拉着这列车厢一大小为a的加速度向东行驶时，链接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小为F；当机车
在西边拉着这列车厢一大小为a的加速度向东行驶时，链接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小仍为F。

不计车厢与铁轨间的摩擦，每节车厢质量相同，则这列车厢的节数可能为
A. 8
B.10
C.15
D.18
参考答案：
BC
试题分析：由设这列车厢的节数为n，P、Q挂钩东边有m节车厢，每节车厢的质量为m，由牛顿第二定律可知：，解得：，k是正整数，n只能是5的倍数，故B、C
正确，
A、D错误
考点：牛顿第二定律
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. （6分）如图所示，n个相同的木块（可视为质点），每块的质量都是m，从右向左沿同一直线排列在水平桌面上，相邻木块间的距离均为l，第n个木块到桌边的距离也是l，木块与桌面间的动摩擦因数为μ．开始时，第1个木块以初速度v0向左滑行，其余所有木块都静止，在每次碰撞后，发生碰撞的木块都粘在一起运动。

最后第n个木块刚好滑到桌边而没有掉下．则在整个过程中因碰撞而损失的总动能
参考答案：
7. 如图所示为氢原子的能级图。

用光子能量为13.06 eV的光照射一群处于基态的氢原子，可能观测到氢原子发射的不同波长的光有种，其中最短波长为m（已知普朗克常量h=6.63×10－34 J·s）。

参考答案：
10 9.5×10-8
8. （4分）如图所示，水平粗糙地面上的物体被绕过光滑定滑轮的轻绳系着，现以大小恒定的拉力F拉绳的另一端，使物体从A点起由静止开始运动。

若从A点运动至B点和从B点运动至C点的过程中拉力F做的功分别为W1、W2，若图中AB=BC，且动摩擦因数处处相同，则在物体的运动过程中，物体对地面的摩擦力______________（选填“增大”、“不变”或“减小”），W1_________W2（选填“＜”、“＝”或“＞”）。

参考答案：
减小，>
9. 如图所示，一农用水泵装在离地面一定高度处，其出水管是水平的，现仅有一钢卷尺，请你粗略地测出水流出管口的速度大小和从管口到地面之间在空中水柱的质量（已知水的密度为ρ，重力加速度为g）：
（1）除了已测出的水管内径L外，你需要测量的物理量是（写出物理量名称和对应的字
母）：
；
（2）水流出管口的速度表达式为；（请用已知量和待测量的符号表示）
（3）空中水的质量的表达式为．（请用已知量和待测量的符号表示）
参考答案：
（1）水平位移s，管口离地的高度h；（2）；（3）m=．
【考点】平抛运动．
【分析】根据高度求出平抛运动的时间，结合水平位移和时间求出初速度．根据水质量的表达式确定需要测量的物理量．
【解答】解：（1）水流出水管后做平抛运动，需要测出水的：水平位移s，管口离地的高度h；（2）水管距地高度h，水柱的水平射程S，设水在空中的运动时间为t，
水做平抛运动，在水平方向：s=vt，在竖直方向：h=，
则水在空中运动的时间t=
，水的初速度
．
（3）空中水的质量表达式m=
×
=
．
故答案为：（1）水平位移s ，管口离地的高度h ；（2）
；（3）m=
．
【点评】本题关键是明确实验原理，运用平抛运动的模型列式分析，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，较难．
10. （6分）为研究静电除尘，有人设计了一个盒状容器，容器侧面是绝缘的透明有机玻璃，它的上下底面是面积A=0.04m 2
的金属板，间距L=0.05m ，当连接到U=2500V 的高压电源正负两极时，能在两金属板间产生一个匀强电场，如图所示。

现把一定量均匀分布的烟尘颗粒密闭在容器内，每立方米有烟尘颗粒1013个，假设这些颗粒都处于静止状态，每个颗粒带电量为q=+1.0×10
-17
C ，质量为m=2.0×10
-15
kg ，不考虑烟尘颗粒之间的相互作用和空气
阻力，并忽略烟尘颗粒所受重力。

求合上电键后：
⑴经过 秒烟尘颗粒可以被全部吸附？ ⑵除尘过程中电场对烟尘颗粒共做了 焦耳功？ 参考答案：
⑴当最靠近上表面的烟尘颗粒被吸附到下板时，烟尘就被全部吸附。

烟尘颗粒受到的电场力F=qU /L ，L =at 2/2=qUt 2/2mL ，故t =0.02s
⑵W=NALqU/2=2.5×10-4J
11. 在《研究有固定转动轴的物体平衡》实验中：
（1）判断力矩盘重心是否在盘的转轴上的简便方法是 轻转，看能否停在任意位置 ； （2）除用钩码外还需用一只弹簧秤是因为： 易找到平衡位置 ．
参考答案：
考点： 力矩的平衡条件．
分析： （1）实验原理是研究力矩盘平衡时四个拉力的力矩关系，通过轻转判断重心是否在盘的转轴
上．
（2）除用钩码外还需用一只弹簧秤容易找到平衡位置．
解答： 解：（1）实验前要时重力、摩擦力的合力矩近似为零，轻轻拨动力矩盘，观察其是否能自由
转动并随遇平衡，即判断力矩盘重心是否在盘的转轴上的简便方法是轻转，看能否停在任意位置．
（2）除用钩码外还需用一只弹簧秤容易找到平衡位置．
故答案为：（1）轻转，看能否停在任意位置．（2）易找到平衡位置．
点评： 本题关键要抓住实验原理，根据实验要求进行分析．考查分析设计实验操作要求和技巧的能
力．
12. 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
13. （4分）两木块质量分别为m 、M ，用劲度系数为 K 的轻弹簧连在一起，放在水平地面上，将木块1压下一段距离后释放，它就上下作简谐振动，在振动过程中木块2刚好始终不离开地面（即它对地面最小压力为零）。

则：
（1）木块1的最大加速度大小是 。

（2）木块2对地面的最大压力大小是 。

参考答案：
(M+m)g/m 2(M+m)g
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （6分）题11图2为一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波某时刻的波形图，质点P的振动周期为0.4s.求该波的波速并判断P点此时的振动方向。

参考答案：
；P点沿y轴正向振动
考点：本题考查横波的性质、机械振动与机械波的关系。

15. 如图所示，质量均为m=1kg的A、B两物体通过劲度系数为k=100N/m的轻质弹簧拴接在一起，物
体A处于静止状态。

在A的正上方h高处有一质量为的小球C，由静止释放，当C与A发生弹性碰撞后立刻取走小球C，h至少多大，碰后物体B有可能被拉离地面？
参考答案：
h≥0.45m 设C与A碰前C的速度为v0，C与A碰后C的速度为v1，A的速度为v2，开始时
弹簧的压缩量为H。

对C机械能守恒：
C与A弹性碰撞：对C与A组成的系统动量守恒：
动能不变：
解得：
开始时弹簧的压缩量为：
碰后物体B被拉离地面有弹簧伸长量为：
则A将上升2H，弹簧弹性势能不变，机械能守恒：
联立以上各式代入数据得：
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图13所示，质量m=0.5kg的物体放在水平面上，在F=3.0N的水平恒定拉力作用下由静止开始运动，物体发生位移x=4.0m时撤去力F，物体在水平面上继续滑动一段距离后停止运动。

已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.4，重力加速度g取10m/s2。

求:
（1）物体在力F作用过程中加速度的大小；
（2）撤去力F的瞬间，物体速度的大小；
（3）撤去力F后物体继续滑动的时间。

参考答案：
（1）a1=2m/s2（2）v=4.0m/s（3）t=1s
（1）设物体受到的滑动摩擦力为Ff，加速度为a1，则Ff=μmg
根据牛顿第二定律，物块在力F作用过程中，有F-Ff=ma1 （1分）
解得a1=2m/s2 （1分）
17. （19分）如图所示，光滑水平面上静止放置着一辆平板车A，车板总长为L．车上有两个小滑块B和C（都可视为质点），B与车板之间的动摩擦因数为μ，而C与车板之间的动摩擦因数为2μ．开始时B、C分别从车板的左、右两端同时以大小相同的初速度相向滑行．经过一段时间，C、A的速度达到相等，此时C和B恰好发生碰撞．已知C和B发生碰撞时两者的速度立刻互换，A、B、C三者的质量都相等，重力加速度为g．设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力．
（1）求C和B开始滑行时的初速度v0的大
小．
（2）已知滑块C最后没有脱离车板，求滑块C最后与车达到相对静止时处于车板上的位置．
参考答案：
解析：
设A、B、C三者的质量都为m，从开始到C、A的速度达到相等这一过程所需时间为t．对C，由牛顿定律和运动学规律有
①（2分）对A，由牛顿定律和运动学规律有
②（2分）对B，由牛顿定律和运动学规律有
③（2分）C和B恰好发生碰撞，有
由以上各式解得初速度
④（2分）
A、B、C三者的位移和末速度分别为
（向左），（向右），（向左）⑤（2分）
（向左），（向右）⑥
C和B发生碰撞时两者的速度立刻互换，则碰撞后C和B的速度各为
（向右），（向左）
碰撞后B和A的速度相等，设B和A保持相对静止一起运动，此时对B和A整体有隔离B，则B受到的摩擦力为
可得，说明B和A保持相对静止一起运动．⑦（2分）设C最后停在车板上时，共同的速度为v t，由动量守恒定律可得
⑧（1分）
可得v t＝0
这一过程，对C，由动能定理有
⑨（1分）
对B和A整体，由动能定理有
⑩（1分）
解得C和A的位移分别是
（向右），（向左）⑾（2分）
这样，C先相对于车板向左移动，然后又相对于车板向右移动
，恰好回到原来的位置．即滑块C最后停在车板右端．⑿（2分）18. （18分）如图所示，BC为半径等于竖直放置的光滑细圆管，O为细圆管的圆心，在圆管的末端C连接倾斜角为450、的足够长粗糙斜面，一质量为m=0.5kg的小球从O 点正上方某处A点以V0水平抛出，恰好能垂直OB从B点进入细圆管，小球从进入圆管开始受到始终竖直向上的力F=5N的作用，当小球运动到圆管的末端C时作用力F立即消失，能平滑的冲上粗糙斜面。

（g=10m/s2）求：
（1）小球从O点的正上方某处A点水平抛出的初速
度V0为多少？
（2）小球在圆管中运动对圆管的压力是多少？
（3）小球在CD斜面上运动的最大位移是多少？
参考答案：
解析：
（1）小球从A运动到B为平抛运动，有：
（2分）
在B点有（2分）
解以上两式得：（2分）
（2）在B点据平抛运动的速度规律有：（2分）
小球在管中的受力分析为三个力：得小球在管中以做匀速圆周运动。

（2分）
据圆周运动的规律得细管对小球的作用力（2分）据牛顿第三定律得小球对细管的压力（2分）
（3）据牛顿第二定律得小球在斜面上滑的加速度为：
（2分）据匀变速运动规律得：
小球在CD斜面上运动的最大位移（2分）。