北京茶塢鐵路中學高三物理期末試題含解析一、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）μ子與氫原子核(質子)構成的原子稱為μ氫原子，它在原子核物理的研究中有重要作用．圖為μ氫原子的能級示意圖．假定光子能量為E的一束光照射容器中大量處于n＝2能級的μ氫原子吸收光子后，發出頻率為ν1、ν2、ν3、ν4、ν5和ν6的光，且頻率依次增大，則E等于()A.h(ν3－ν1)

B．h(ν5＋ν6)C．hν3

D．hν4參考答案：C2.如圖所示，水平面上放置質量為M的三角形斜劈，斜劈頂端安裝光滑的定滑輪，細繩跨過定滑輪分別連接質量為m1和m2的物塊．m1在斜面上運動，三角形斜劈保持靜止狀態．下列說法中正確的是A．若m2向下運動，則斜劈受到水平面向左摩擦力B．若m1沿斜面向下加速運動，則斜劈受到水平面向右的摩擦力C．若m1沿斜面向下運動，則斜劈受到水平面的支持力大于（m1+m2+M）gD．若m2向上運動，則輕繩的拉力一定大于m2g參考答案：B3.速度的大小和方向都不斷的變化，但加速度的大小和方向都不變的運動是A．勻速圓周運動

B．平拋物體運動

C．自由落體運動

D．豎直上拋運動參考答案：B4.如圖所示，真空中有一半徑為R的均勻玻璃球，頻率為的細激光束在真空中沿直線BC傳播，并由玻璃球表面上的C點經折射進入小球，在玻璃球的D點又經過折射進入真空中，已知∠COD=120°，玻璃球對該激光的折射率為，已知光在真空中傳播速度為c，則下列說法中正確的是(

)A．激光束在玻璃中傳播時光子的能量略小于B．激光束在C點的入射角為60°C．激光束在玻璃中穿越的時間為D．改變激光束在C點時的入射角，可以使得激光束在球的內表面產生全反射參考答案：B5.如圖，上表面光滑斜面固定于水平面上，滑塊A、B疊放后一起沖上斜面，且始終保持相對靜止，A上表面水平。則在斜面上運動時，滑塊B受力的示意圖應為參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，一列簡諧橫波在均勻介質中沿x軸負方向傳播，波速為4m/s，則質點P此時刻的振動方向沿y軸正（填“正”或“負”）方向．經過△t=3s．質點Q通過的路程是0.6m．參考答案：【考點】：橫波的圖象；波長、頻率和波速的關系．【專題】：振動圖像與波動圖像專題．【分析】：由質點帶動法判斷質點P此刻的振動方向．由圖象讀出振幅和波長，可以求出波的周期，根據時間△t=3s與時間的關系，求解Q通過的路程．：解：簡諧橫波在均勻介質中沿x軸負方向傳播，由質點帶動法知質點P此時刻的振動方向沿y軸正方向．由圖象知振幅A=5cm=0.05m，波長λ=4m，則波的周期T==s=1s．經過△t=3s，質點Q運動了3個周期，每個周期運動了4A的路程，所以共運動的路程是S=12A=12×0.05cm=0.6m．故答案為：正，0.6．7.如圖所示是某同學在做勻變速直線運動實驗中獲得的一條紙帶。

(1)已知打點計時器電源頻率為50Hz，則紙帶上打相鄰兩點的時間間隔為

。(2)A、B、C、D是紙帶上四個計數點，每兩個相鄰計數點間有四個點沒有畫出，從圖中讀出A、B兩點間距x=

cm；C點對應的速度是

m／s，加速度是

m／s2(速度和加速度的計算結果保留兩位有效數字)參考答案：(1)0.02s

(2)0.65（0.63—0.69均給分）0.10（0.098—0.10均給分）

0.30（0.20—0.30均給分）（1）紙帶上打相鄰兩點的時間間隔T==s=0.02s。（2）A、B間的距離x=0.65cm．B、D間的距離是2.05cm，時間間隔T=0.2s，則vc==0.10m/s。由公式知=,代入數據解得a=0.30m／s2。8.（4分）隨著能量消耗的迅速增加，如何有效的提高能量利用率是人類所面臨的一項重要任務。如圖是上?！懊髦榫€”某輕軌車站的設計方案，與站臺連接的軌道有一個小的坡度，從提高能量利用的角度來看，這種設計的優點是

。參考答案：

上坡時，部分動能轉化為重力勢能；下坡時部分重力勢能轉化為動能。9.用原子核的人工轉變方法可以將兩個氘核聚變成一個氚核，其核反應方程是__________________________，在1kg氘核中含有的原子核的個數為____________．（阿伏加德羅常數為6.02×1023）

參考答案：

答案：

3.01×1026個10.用如圖1所示裝置研究平地運動。將白紙和復寫紙對齊重疊并固定在豎直的硬板上。鋼球沿斜槽軌道PQ滑下后從Q點飛出，落在水平擋板MN上。由于擋板靠近硬板一側較低，鋼球落在擋板上時，鋼球側面會在白紙上擠壓出一個痕跡點。移動擋板，重新釋放鋼球，如此重復，白紙上將留下一系列痕跡點。（1）下列實驗條件必須滿足的有____________。A．斜槽軌道光滑B．斜槽軌道末段水平C．擋板高度等間距變化D．每次從斜槽上相同的位置無初速度釋放鋼球（2）為定量研究，建立以水平方向為x軸、豎直方向為y軸的坐標系。a．取平拋運動的起始點為坐標原點，將鋼球靜置于Q點，鋼球的________（選填“最上端”、“最下端”或者“球心”）對應白紙上的位置即為原點；在確定y軸時______（選填“需要”或者“不需要”）y軸與重錘線平行。b．若遺漏記錄平拋軌跡的起始點，也可按下述方法處理數據：如圖2所示，在軌跡上取A、B、C三點，AB和BC的水平間距相等且均為x，測得AB和BC的豎直間距分別是y1和y2，則______（選填“大于”、“等于”或者“小于”）?？汕蟮娩撉蚱綊伒某跛俣却笮開___________（已知當地重力加速度為g，結果用上述字母表示）。（3）為了得到平拋物體的運動軌跡，同學們還提出了以下三種方案，其中可行的是____________。A．從細管水平噴出穩定的細水柱，拍攝照片，即可得到平拋運動軌跡B．用頻閃照相在同一底片上記錄平拋小球在不同時刻的位置，平滑連接各位置，即可得到平拋運動軌跡C．將鉛筆垂直于豎直的白紙板放置，筆尖緊靠白紙板，鉛筆以一定初速度水平拋出，將會在白紙上留下筆尖的平拋運動軌跡（4）伽利略曾研究過平拋運動，他推斷：從同一炮臺水平發射的炮彈，如果不受空氣阻力，不論它們能射多遠，在空中飛行的時間都一樣。這實際上揭示了平拋物體_________。A．在水平方向上做勻速直線運動B．在豎直方向上做自由落體運動C．在下落過程中機械能守恒（5）牛頓設想，把物體從高山上水平拋出，速度一次比一次大，落地點就一次比一次遠，如果速度足夠大，物體就不再落回地面，它將繞地球運動，成為人造地球衛星。同樣是受地球引力，隨著拋出速度增大，物體會從做平拋運動逐漸變為做圓周運動，請分析原因。___________________________參考答案：

(1).BD

(2).球心

(3).需要

(4).大于

(5).

(6).B

(7).B

(8).利用平拋運動的軌跡的拋物線和圓周運動知識證明即可【詳解】根據平拋運動的規律：水平方向勻速直線運動，豎直方向自由落體運動解答。(1)本實驗中要保證小球飛出斜槽末端時的速度為水平，即小球做平拋運動，且每次飛出時的速度應相同，所以只要每次將小球從斜槽上同一位置由靜止釋放即可，故BD正確；(2)a.平拋運動的起始點應為鋼球靜置于Q點時，鋼球的球心對應紙上的位置，由于平拋運動在豎直方向做自由落體運動，所以在確定y軸時需要y軸與重錘線平行；b.由初速度為零的勻加速直線運動規律即在相等時間間隔內所通過的位移之比為可知，由于A點不是拋出點，所以；設AB，BC間所用的時間為T，豎直方向有：，水平方向有：，聯立解得：；(3)A項：從細管水平噴出穩定的細水柱，由于細水柱射出后受到空氣阻力的作用，所以此方案不可行；B項：用頻閃照相在同一底片上記錄小球不同時刻位置即平拋運動的軌跡上的點，平滑連接在一起即為平拋運動軌跡，所以此方案可行；C項：將鉛筆垂直于豎直的白板放軒，以一定初速度水平拋出，筆尖與白紙間有摩擦阻力的作用，所以鉛筆作的不是平拋運動，故此方案不可行；(4)由平拋運動豎直方向運動可知，，時間，所以只要高度相同，時間相同，故B正確；(5)由平拋運動可知，豎直方向：，水平方向：，聯立解得：，即拋出物體的軌跡為拋物線，當拋出的速度越大，在拋物線上某點的速度足以提供該點做圓周運動的向心力時，物體的軌跡從拋物線變為圓。11.如圖所示，為xOy平面內沿x軸傳播的簡諧橫波在t0=0時刻的波形圖象，波速v=l.0m/s。此時x=0.15m的P點沿y軸負方向運動，則該波的傳播方向是

(選填“x軸正向”或“x軸負向”)，P點經過

s時間加速度第一次達到最大。

參考答案：12.如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s．試回答下列問題：①寫出x=0.5m處的質點做簡諧運動的表達式：

cm；②x=0.5m處質點在0～5.5s內通過的路程為

cm．參考答案：①y＝5cos2πt(2分)110cm13.地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R．有一顆衛星繞地球做勻速圓周運動，軌道離地面的高度是地球半徑的3倍．則該衛星做圓周運動的向心加速度大小為；周期為．參考答案：考點：萬有引力定律及其應用；人造衛星的加速度、周期和軌道的關系．版權所有專題：人造衛星問題．分析：根據萬有引力提供圓周運動向心力由軌道半徑關系求解即可．解答：解：由題意知衛星離地面的高度為3R，則衛星的軌道半徑為r=4R，所以在地球表面重力與萬有引力相等有：得GM=gR2衛星在軌道上做圓周運動，萬有引力提供圓周運動向心力=所以衛星的加速度：衛星的周期：T==故答案為：；．點評：抓住地球表面重力與萬有引力相等和衛星做圓周運動萬有引力提供圓周運動向心力求解各量即可．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（簡答）質量,M=3kg的長木板放在光滑的水平面t..在水平悄力F=11N作用下由靜止開始向右運動.如圖11所示,當速度達到1m/s2將質量m=4kg的物塊輕輕放到本板的右端.已知物塊與木板間摩擦因數μ=0.2,物塊可視為質點.(g=10m/s2,).求：(1)物塊剛放置木板上時,物塊和木板加速度分別為多大？(2)木板至少多長物塊才能與木板最終保持相對靜止？(3)物塊與木板相對靜止后物塊受到摩擦力大小？參考答案：(1)1(2)0.5m（3）6.29N牛頓運動定律的綜合應用；勻變速直線運動的位移與時間的關系．解析：(1)放上物塊后，物體加速度

板的加速度

(2)當兩物體達速度相等后保持相對靜止，故

∴t=1秒

1秒內木板位移物塊位移，所以板長L=x1-x2=0.5m（3）相對靜止后，對整體

，對物塊f=ma∴f=44/7=6.29N（1）由牛頓第二定律可以求出加速度．

（2）由勻變速直線運動的速度公式與位移公式可以求出位移．

（3）由牛頓第二定律可以求出摩擦力．15.（選修3-3）（6分）如圖所示，用面積為S的活塞在汽缸內封閉著一定質量的空氣，活塞質量為m，在活塞上加一恒定壓力F，使活塞下降的最大高度為?h，已知此過程中氣體放出的熱量為Q，外界大氣壓強為p0，問此過程中被封閉氣體的內能變化了多少？

參考答案：解析：由熱力學第一定律△U=W+Q得

△U=（F+mg+P0S）△h－Q

（6分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，t=0時刻的波形如圖所示，處于x1=2m位置的質點a經過0.3s第一次到達波峰位置，質點b在x2

=8m處，求：①該列波的波速；②質點b剛開始振動時的運動方向和第一次到達波峰的時刻．參考答案：①a點開始向下運動，經T到達波峰t1=T

T=0.4s

v==10m/s②質點b剛開始振動時的運動方向沿y軸向上．質點b第一次到達波峰時，波傳播的位移為x=5mt2=

=0.5s17.（18分）如圖，水平放置的傳送帶左側放置一個半徑為R的圓弧光滑軌道，底端與傳送帶相切。傳送帶長也為R。傳送帶右端接光滑的水平面，水平面上靜止放置一質量為3m的小物塊B。一質量為m的小物塊A從圓弧軌道頂端由靜止釋放，經過傳送帶后與B發生碰撞，碰后A以碰前速率的一半反彈。A與B碰撞后馬上撤去圓弧軌道。已知物塊A與傳送帶的動摩擦因數為μ=0.5，取重力加速度為g，傳送帶逆時針運動的速度的取值范圍為.（1）求物塊A第一次經過圓弧低端時對圓弧軌道的壓力大?。唬?）求物塊A與B碰撞后B的速度；（3）討論一下傳送帶速度取不同值時，物塊A、B碰撞后的運動過程中傳送帶對物塊A做功的大小。參考答案：解：（1）A下滑，有

（2分）在最低點時有牛頓第二定律有：FN-mAg=

（2分）解得：FN=K#s*5uv

據牛頓第三定律有：物塊A第一次經過圓弧低端時對圓弧軌道的壓力大小

（1分）（2）A從傳送帶左端滑至右端，有

解得

（2分）A與B發生碰撞，有

（2分）由題意知

（1分）解得B碰后的速度大小為

方向水平向右

(1分)（3）A碰后從傳送帶右端往左運動，傳送帶速度為。有①若傳送帶速度為，物塊A勻速運動，傳送帶對物塊做功為W=0

（1分）②當傳送帶的速度為時，物塊A滑上傳送帶后減速

若物塊一直減速，則A的最后速度為，則有

得不符合題意，

(1分)因此物塊不能一直減速，只能先減速后與傳送帶達到共同速度后勻速，則傳送帶對A做功為W，有

(1分)解得

（）

(1分)③當傳送帶的速度為時，物塊A滑上傳送帶后加速

若物塊能一直加速，則物塊最終的速度為

則

解得

(1分)

i:若傳送帶的速度時，物塊一直加速度，不會有共速，摩擦力一直存在，則傳送帶摩擦力做的功為