山東省威海市文登坦埠中學高三物理上學期期末試題含解析一、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）如圖甲所示，質量為2kg的絕緣板靜止在粗糙水平地面上，質量為1kg、邊長為1m、電阻為0.1Ω的正方形金屬框ABCD位于絕緣板上，E、F分別為BC、AD的中點。某時刻起在ABEF區域內有豎直向下的磁場，其磁感應強度B1的大小隨時間變化的規律如圖乙所示，AB邊恰在磁場邊緣以外；FECD區域內有豎直向上的勻強磁場，磁感應強度B2=0.5T，CD邊恰在磁場邊緣以內。假設金屬框受到的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，兩磁場均有理想邊界，取g＝10m/s2。則A．金屬框中產生的感應電動勢大小為1VB．金屬框受到向左的安培力大小為1NC．金屬框中的感應電流方向沿ADCB方向D．如果金屬框與絕緣板間的動摩擦因數為0.3，則金屬框可以在絕緣板上保持靜止參考答案：D2.

已建成的廣東大亞灣核電站利用的是A．放射性元素發生α衰變放出的能量

B．放射性元素發生β衰變放出的能量C．重核裂變放出的能量

D．熱核反應放出的能量參考答案：答案：C3.如圖所示，在磁感應強度B=0.50T的勻強磁場中，導體PQ在力F作用下在U型導軌上以速度v=10m／s向右勻速滑動，兩導軌間距離L=1.0m，電阻R=1.0Ω，導體和導軌電阻以及各種摩擦均忽略不計，則以下說法正確的是A．導體PQ切割磁感線產生的感應電動勢的大小為5.0VB．導體PQ受到的安培力方向水平向右C．作用力F大小是0.50ND．作用力F的功率是25W參考答案：AD

4.（多選）一列簡諧橫波，某時刻的波形如圖甲所示，從該市可開始計時，波上A質點的振動圖象如乙所示，則下列判斷正確的是（）A．該列波沿x軸正方向傳播B．在0.2s～0.4s的時間內A質點的速度先增大后減小C．若此波遇到另一列簡諧橫波并發生穩定干涉現象，則所遇到的波的頻率為2.5HzD．若該波遇到一障礙物能發生明顯的衍射現象，則該障礙物的尺寸一定比40cm大很多E．從該時刻時，再0.4s質點A通過的路程為40cm參考答案：ACE5.一列橫波在t＝0時刻波形如圖所示，A、B兩質點間距為8m，B、C兩質點平衡位置的間距為3m，當t＝1s時，質點C恰好通過平衡位置，則波速不可能是

（

）A．1m/s

B．6m/s

C．13m/s

D．23m/s參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.質點做直線運動，其s-t關系如圖所示，質點在0-20s內的平均速度大小為_________m/s，質點在_________時的瞬時速度等于它在6-20s內的平均速度。參考答案：7.在x軸上的和處各有一個做簡諧振動、頻率為的波源，兩波源在同種均勻介質中形成兩列簡諧橫波，時刻的波形如圖所示，則兩列波的傳播速度大小為______，在時刻之后的內處質點的位移為______，兩列波在處疊加以后的振幅是否為零______。參考答案：

(1).

(2).5cm

(3).不為零【詳解】由圖知，兩列波的波長為，傳播速度大小均為。波的周期為。在時刻，處質點正向上運動，在0之后的內即內，處質點到達波峰，位移為5cm。在處的質點到和的路程差為，所以處并不是振動減弱的點，其振幅不為0。8.一列簡諧橫波沿x軸的正方向傳播，t=0時刻的波形如圖所示，此時該波恰好傳播到x=4m處，t=0.1s時，質點a第一次到達最低點，則該波的傳播速度為10m/s；t=0.6s時，位于x=8m處的質點b恰好第一次沿y軸負方向通過平衡位置．參考答案：解：簡諧橫波沿x軸的正方向傳播，圖示時刻a質點正向下運動，經過T第一次到達最低點，即有T=0.1s，得T=0.4s由圖知λ=4m，則波速v===10（m/s）當圖示時刻a質點的狀態傳到b點處時，質點b恰好第一次沿y軸負方向通過平衡位置，則所用時間為t==s=0.6s，即t=0.6s時，位于x=8m處的質點b恰好第一次沿y軸負方向通過平衡位置．故答案為：10，0.6．9.兩顆人造地球衛星繞地球做勻速圓周運動，運行線速度之比是v1:v2=1:2，它們運行的軌道半徑之比為__________；所在位置的重力加速度之比為__________。參考答案：_4:1___；__

1:16__10.一行星繞某恒星做圓周運動。由天文觀測可得其運行的周期為T、線速度的大小為v，已知引力常量為G，則行星運動的軌道半徑為__________，恒星的質量為__________。參考答案：，11.已知地球半徑R、自轉周期T、地球表面重力加速度g，則其第一宇宙速度為_________。地球同步衛星離地面的高度為___________。參考答案：，12.某同學用如圖a所示的電路測量電源的電動勢和內阻，其中R是電阻箱，R0是定值電阻，且R0=3000Ω，G是理想電流計。改變R的阻值分別讀出電流計的讀數，做出1/R—1/I圖像如圖b所示，則：電源的電動勢是

，內阻是

參考答案：3v

1Ω13.一質子束入射到能靜止

靶核上，產生如下核反應:

P+

→X+n式中P代表質子，n代表中子，X代表核反應產生的新核。由反應式可知，新核X的質子數為

，中子數為

。參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.質量為m=4kg的小物塊靜止于水平地面上的A點，現用F=10N的水平恒力拉動物塊一段時間后撤去，物塊繼續滑動一段位移停在B點，A、B兩點相距x=45m，物塊與地面間的動摩擦因數μ=0.2．g取10m/s2．求：（1）撤去力F后物塊繼續滑動的時間t；（2）物塊在力F作用過程發生的位移x1的大小．參考答案：（1）撤去力F后物塊繼續滑動的時間為3s；（2）物塊在力F作用過程發生的位移x1的大小36m解：設F作用時間為t1，之后滑動時間為t，前段加速度大小為a1，后段加速度大小為a2（1）由牛頓第二定律可得：F﹣μmg=ma1μmg=ma2且：a1t1=a2t可得：a1=0.5m/s2，a2=2m/s2，t1=4t（a1t12+a2t2）=x解得：t=3s（2）由（1）可知，力F作用時間t1=4t=12x1=a1t12==36m答：（1）撤去力F后物塊繼續滑動的時間為3s；（2）物塊在力F作用過程發生的位移x1的大小36m15.（10分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地區適應性強的優勢，在核電站中，核反應堆釋放的核能被轉化為電能。核反應堆的工作原理是利用中子轟擊重核發生裂變反應，釋放出大量核能。(1)核反應方程式，是反應堆中發生的許多核反應中的一種，n為中子，X為待求粒子，為X的個數，則X為________，=__________，以、分別表示、、核的質量，，分別表示中子、質子的質量，c為光的真空中傳播的速度，則在上述核反應過程中放出的核能（2）有一座發電能力為的核電站，核能轉化為電能的效率為。假定反應堆中發生的裂變反應全是本題(1)中的核反應，已知每次核反應過程中放出的核能，核的質量，求每年(1年=3.15×107s)消耗的的質量。參考答案：解析：(1)

(2)反應堆每年提供的核能

①其中T表示1年的時間以M表示每年消耗的的質量，得：

②解得:代入數據得：M=1.10×103（kg）

③四、計算題：本題共3小題，共計47分16.有時飛機需要在航空母艦的甲板上起飛，將飛機起飛的運動簡化為勻加速直線運動．已知某型號的戰斗機的發動機起飛時能產生的最大加速度為4.5m/s2，所需的起飛速度為60m/s，請分析：（1）若飛機僅依靠自身的發動機起飛，飛機需要的跑道至少應多長？（2）若航空母艦的跑道長300m，那么幫助飛機起飛的彈射系統應使飛機至少具有多大的初速度？參考答案：解：（1）根據速度位移關系知，飛機達到起飛速度所通過的位移x=即飛機需要跑道至少應為400m；（2）若飛機的跑道x′=300m，根據速度位移關系知，飛機獲得的初速度至少為：=答：（1）若飛機僅依靠自身的發動機起飛，飛機需要的跑道至少應為400m；（2）若航空母艦的跑道長300m，那么幫助飛機起飛的彈射系統應使飛機至少具有30m/s的初速度【考點】勻變速直線運動的位移與時間的關系．【分析】（1）根據勻變速直線運動的速度位移關系分析求解飛機加速所產生的位移即為飛機跑道的最小長度；（2）根據勻變速直線運動的速度位移關系求彈射系統給飛機的初速度．17.如圖所示，半徑為R，質量不計的圓盤盤面與地面相垂直，圓心處有一個垂直盤面的光滑水平固定軸O，在盤的最右邊緣處固定一個質量為m的小球A，在O點的正下方離O點處固定一個質量也為m的小球B，放開盤讓其自由轉動，問：（1）A球轉到最低點時線速度為多大？（2）在轉動過程中半徑OA向左偏離豎直方向的最大角度是多少？參考答案：考點：機械能守恒定律；牛頓第二定律；向心力．版權所有專題：機械能守恒定律應用專題．分析：（1）兩小球的角速度相等，應用機械能守恒定律或動能定理可以求出小球的速度．（2）在OA向左偏離豎直方向偏角最大時，小球速度為零，由機械能守恒定律可以求出最大偏角．解答：解：（1）取圓盤最低處的水平面勢能為零，由機械能守恒定律可得：mgR+mg=m（ωR）2+m（ω×）2+mgR，vA=ωR，解得：vA=；（2）取圓心所在處的水平面勢能為零，根據初始位置重力勢能與圖狀態的重力勢能相等可得到：﹣mg=﹣mgRcosθ+mgsinθ，Rcosθ﹣（1+sinθ）=0，4=1+（sinθ）2+2sinθ，5（sinθ）2+2sinθ﹣3=0，sinθ=，sinθ=，sinθ=﹣1舍去，θ=37°；答：（1）A球轉到最低點時線速度為vA=；（2）半徑OA向左偏離豎直方向的最大角度是37°．18.如圖所示，P、Q是相距為d的水平放置的兩平行金屬板，P、Q間有垂直于紙面向里、磁感應強度為B1的勻強磁場，MN是豎直放置的兩平行金屬板，用導線將P與M相連、Q與N相連，X是平行于M和N的豎直絕緣擋板，Y是平行于M和N的熒光屏，X、M、N、Y的中間各有一個小孔，所有小孔在同一水平軸線上，熒光屏的右側有垂直于紙面向外的勻強磁場，現有大量的正、負粒子（電荷量的大小均為q，質量均為m）不斷地以相同的速度垂直于磁場水平向右射入金屬板PQ之間，忽略電場的邊緣效應，不計粒子的重力和粒子之間相互作用。（1）若在熒光屏Y上只有一個亮點，則粒子的初速度v0必須滿足什么條件；（2）若粒子以初速度v射入B1磁場，且在熒光屏Y上出現兩個亮點，則正、負兩種粒子形成的亮點到熒光屏上小孔的距離之比是多少？參考答案：（1）由于帶電粒子偏轉，PQ上將帶上電荷，兩板間有電壓U，則極板MN間的電壓也為U，當帶電粒子在PQ間