广东省惠州市惠阳区第一中学高三物理下学期期末试题含解析

广东省惠州市惠阳区第一中学高三物理下学期期末试题含解析
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. （单选）如图所示，一个质量为m 的小物体静止在固定的、半径为R 的半圆形槽内，距最低点高为R/2处，则它受到的摩擦力大小为 ( )
A ．
B ．
C ．
D ．
参考答案：
B
本题考查的是物体处于平衡状态的问题，对物体受力分析如图所示：
2. （单选）在日常生活中，小巧美观的冰箱贴使用广泛．一磁性冰箱贴贴在冰箱的竖直表面上静止不动时，它受到的磁力（ ）
的方式有如图甲和图乙两种．不计圆筒内壁和球面之间的摩擦，对有关接触面的弹力，下列说法正确
的是（
）
A ． 图甲圆筒底受到的压力大于图乙圆筒底受到的压力
B ． 图甲中球a 对圆筒侧面的压力小于图乙中球b 对侧面的压力
C ． 图甲中球a 对圆筒侧面的压力大于图乙中球b 对侧面的压力
D ． 图甲中球a 对圆筒侧面的压力等于图乙中球b 对侧面的压力
参考答案：
解：A 、以AB 整体为研究对象，受力分析，受重力、支持力和两侧的支持力，根据平衡条件，桶底对两个球整体的重力，故图甲圆筒底受到的压力等于图乙圆筒底受到的压力，故A 错误；
B 、
C 、
D 、以AB 整体为研究对象，受力分析，受重力、底面的支持力和两侧的两个支持力，根据平衡条件，两侧的两个支持力是相等的；
再以上面球为研究对象受力分析，根据平衡条件运动合成法，如下图：
由几何知识可知：N 桶=，故侧壁的弹力与上面球的重力成正比，由于球a 质量大于球b ，故乙
图中两侧的弹力较大；
故B正确，CD错误；
故选：B．
4. 如图所示，有一质量为M的大圆环，半径为R，被一轻杆固定后悬挂在O点，有两个质量为m的小环（可视为质点），同时从大环两侧的对称位置由静止滑下。

两小环同时滑到大环底部时，速度都为v，则此时大环对轻杆的拉力大小为（）
A．（2m+2M）g B．Mg－2mv2/R
C．2m(g+v2/R)+Mg D．2m(v2/R－g)+Mg
参考答案：
C
5. （多选）2013年12月2日凌晨，我国发射了“嫦娥三号”登月探测器。

“嫦娥三号”由地月转移轨道到环月轨道飞行的示意图如图所示，P点为变轨点，则“嫦娥三号”
A．经过P点的速率，轨道1的一定大于轨道2的
B．经过P点的加速度，轨道1的一定大于轨道2的
C．运行周期，轨道1的一定大于轨道2的
D．具有的机械能，轨道1的一定大于轨道2的
参考答案：
ACD
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 如图所示，竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个红蜡块能在水中匀速上浮．在红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，使玻璃管以速度v水平向右匀速运动．已知蜡块匀速上升的速度大小为3cm/s，玻璃管水平运动的速度大小为4cm/s，则：
（1）蜡块的所做运动为
A．匀速直线运动B．匀变速直线运动C．曲线运动
（2）蜡块的运动速度为cm/s．
参考答案：
（1）A；（2）5
【考点】运动的合成和分解．
【分析】（1）分析蜡块在相互垂直的两个方向上的运动情况，从而得知其合运动是直线运动（是匀速直线运动或匀变速直线运动）还是曲线运动．
（2）分析水平和竖直方向上的速度，对其利用平行四边形定则进行合成，即可求得其实际运动的速度．
【解答】解：（1）蜡块参与了水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的匀速直线运动，因两个方向上的运动的加速度都为零，所以合加速度方向为零，蜡块做匀速直线运动，选项A正确．
故选：A
（2）蜡块的运动合速度为：v合===5cm/s
故答案为：（1）A；（2）5
7. 11．某兴趣小组在做“探究动能定理”的实验前，提出了以下几种猜想：①W∝v，
②W∝v2，③W∝。

他们的实验装置如下图所示，PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感器，物块从斜面上某处由静止释放，物块到达Q点的速度大小由速度传感器
测得。

为探究动能定理，本实验还需测量的物理量是；根据实验所测数据，为了直观
地通过图象得到实验结论，应绘制图象。

参考答案：
物块初始位置到测速器的距离L L-v2
物块在斜面上所受合力F不变，由得，，可见本实验还需测量的物理量是物块初始位置到测速器的距离L，由于L与v2成正比，所以应绘制L-v2图象。

8. 一人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如该卫星变轨后仍做匀速圆周运动，动能减小为原来的1/4，不考虑卫星质量的变化，则变轨后卫星的轨道半径（填“变大”，“变小”或“不变”），前后角速度之比为。

参考答案：
变大，8:1
9. 地球的半径约为R=6400千米，A、B两颗人造地球卫星沿圆轨道绕地球运行，它们离地球表面的高度分别为hA=3600千米，hB=1700千米，那末A、B两颗卫星的运行速率之比VA:VB=____________，运行周期之比TA:TB=____________。

参考答案：
、
10. 某物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候，测得弹力的大小F和弹簧长度L的关系如图所示，则由图线可知：
（1）弹簧的劲度系数 N/ m。

（2）当弹簧受到5N的拉力时，弹簧的长度为 cm。

参考答案：
（1）200N/m。

（2）12.5cm。

11. 如图所示为氢原子的能级图，n为量子数。

①在氢原子的核外电子由量子数为2的轨道跃迁到量子数为3的轨道的过程中，将______(填“吸收”、“放出”)光子。

②若已知普朗克常量h=6.6×10－34J·S，某金属的逸出功为3.3eV，则该金属的极限频率
_____________Hz。

若一群处于量子数为3的激发态的氢原子在向基态跃迁过程中，有
________种频率的光子能使该金属产生光电效应．
参考答案：
12. （填空）一列简谐横波沿工轴正方向传播，周期为2s，t=0时刻的波形如图所示．该列波的波速是m/s；质点a平衡位置的坐标x a=2.5m．再经s它第一次经过平衡位置向y轴正方向运动．
参考答案：
2，0.25s．
考点：波长、频率和波速的关系；横波的图象．.
分析：由图读出波长λ，由波速公式v=求波速．根据波的传播方向判断可知，图中x=2m处质点的运动方向沿y轴向上，当此质点的状态传到a点时，质点a第一次经过平衡位置向y轴正方向运动．运用波形的平移法研究质点a第一次经过平衡位置向y轴正方向运动的时间．
解答：解：由图读出波长λ=4m，则波速
根据波的传播方向判断可知，图中x=2m处质点的运动方向沿y轴向上，当此质点的状态传到a点时，质点a第一次经过平衡位置向y轴正方向运动．
则质点a第一次经过平衡位置向y轴正方向运动的时间t== s=0.25s．
故答案为：2，0.25s．
点评：本题采用波形的平移法求质点a第一次经过平衡位置向y轴正方向运动的时间，这是常用的方法．
13. 如图所示，处在水里的平面镜开始处于水平位置，它可以绕过O点的水平转轴以
的角速度在竖直平面内逆时针方向匀速转动，一细束光线沿水平方向射向镜面。

设水的折射率n=1.414，则平面从开始转动到有光线从水中射向空气中所用的最短时间
为 s。

参考答案：
答案：0.25
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （4分）如图所示，光滑水平面轨道上有三个木块，
A、B、C，质量分别为m B=m c=2m,m A=m，A、B用细绳连
接，中间有一压缩的弹簧 (弹簧与滑块不栓接)。

开始时
A、B以共同速度v0运动，C静止。

某时刻细绳突然断
开，A、B被弹开，然后B又与C发生碰撞并粘在一起，最终三滑块速度恰好相同。

求B与C 碰撞前B的速度。

参考答案：
解析：设共同速度为v，球A和B分开后，B的速度为,由动量守恒定律有
,,联立这两式得B和C碰撞前B的速度为。

考点：动量守恒定律
15. （选修3-3）（6分）如图所示，用面积为S 的活塞在汽缸内封闭着一定质量
的空气，活塞质量为m，在活塞上加一恒定压力F，使活塞下降的最大高度为?h，已
知此过程中气体放出的热量为Q，外界大气压强为p0，问此过程中被封闭气体的内能
变化了多少？
参考答案：
解析：由热力学第一定律△U=W+Q得
△U=（F+mg+P0S）△h－Q （6分）
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. （15分）题7图为“嫦娥三号”探测器在月球上着陆最后阶段的示意图。

首先在发动机作用下，探测器受到推力在距月面高度为h1处悬停（速度为0，h1远小于月球半径）；接着推力改变，探测器开始竖直下降，到达距月面高度为h2处的速度为υ；此后发动机关闭，探测器仅受重力下落到月面。

已知探测器总质量为m（不包括燃料），地球和月球的半径比为k1，质量比为k2，地球表面附近的重力加速度为g。

求：
（1）月球表面附近的重力加速度大小及探测器刚接触月面时的速度大小；
（2）从开始竖直下降到刚接触月面时，探测器机械能的变化。

参考答案：
(1)，；(2)
17. 如图所示，在光滑的桌面上叠放着一质量为mA=2.0kg的薄木板A和质量为mB=3.0kg的金属块B，A的长度L=2.0m，B上有轻线绕过定滑轮与质量为mC=1.0kg的物块C相连，B 与A之间的滑动摩擦因数μ=0.10，最大静摩擦力可视为等于滑动摩擦力，忽略滑轮质量及与轴间的摩擦，起始时令各物体都处于静止状态，绳被拉直，B位于A的左端（如图），然后放手，求经过多长时间t后B从A的右端脱离（设A的右端距滑轮足够远）（取g=10m/s2）
参考答案：
物体的受力分析如图所示.对BC组成的系统，
由牛顿第二定律：对B有TB-－fB=mBa ①（2分）
对C有GC -－TC=mCa ②（2分）
联立①②代入数值解得：a=1.75m/s2 （1分）
对A由牛顿第二定律得：fA=mAaA （2分）
代入数值得：aA=1.5m/s2（1分）
对B：③（2分）
对A：④（2分）
且⑤（1分）
联立③④⑤式代入数值解得：t=4s（2分）
18. 如图所示，在水平桌面上有一个轻弹簧一端被固定，另一端放一质量m = 0.20kg的小滑块，用一水平力推着滑块缓慢压缩弹簧，使弹簧具有弹性势能E = 0.90 J时突然撤去推力，滑块被弹簧弹出，在桌面上滑动后由桌边水平飞出落到地面。

已知桌面距地面的高度h = 0.80m，重力加速度g取
10m/s2，忽略小滑块与桌面间的摩擦以及空气阻力。

求：
(1)滑块离开桌面时的速度大小。

(2)滑块离开桌面到落地的水平位移。

(3)滑块落地时的速度大小和方向。

参考答案：
见解析（1）由3分得v0=3m/s 1分
（2）由2分2分得x=1.2m 1分(3)由4分得v=5m/s 1分
与水平成53°(或cosθ=0.6) 2分。