北京門頭溝區大峪中學高三物理上學期期末試卷含解析一、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）如右圖所示，在半徑為R的圓形區域內充滿磁感應強度為B的勻強磁場，MN是一豎直放置的感光板．從圓形磁場最高點P垂直磁場射入大量的帶正電、電荷量為q、質量為m、速度為v的粒子，不考慮粒子間的相互作用力，關于這些粒子的運動以下說法正確的是()A．只要對著圓心入射，出射后均可垂直打在MN上B．對著圓心入射的粒子，其出射方向的反向延長線不一定過圓心C．對著圓心入射的粒子，速度越大在磁場中通過的弧長越長，時間也越長D．只要速度滿足，沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在MN上參考答案：D2.火星探測項目是我國繼載人航天工程、嫦娥工程之后又一個重大太空探索項目，2018年左右我國將進行第一次火星探測．已知地球公轉周期為T，到太陽的距離為R1，運行速率為v1，火星到太陽的距離為R2，運行速率為v2，太陽質量為M，引力常量為G．一個質量為m的探測器被發射到一圍繞太陽的橢圓軌道上，以地球軌道上的A點為近日點，以火星軌道上的B點為遠日點，如圖所示．不計火星、地球對探測器的影響，則（）A．探測器在A點的加速度大于B．探測器在B點的加速度大小為C．探測器在B點的動能為mv22D．探測器沿橢圓軌道從A到B的飛行時間為參考答案：D【考點】萬有引力定律及其應用．【分析】AB、根據牛頓第二定律，有ma=，在同一位置的不同衛星的加速度相同；C、在B點要做近心運動，故速度小于火星的速度；D、根據開普勒第三定律列式分析．【解答】解：A、根據牛頓第二定律，加速度由合力和質量決定，故在A點的加速度等于沿著圖中小虛線圓軌道繞太陽公轉的向心加速度，為：a=；故A錯誤；B、根據牛頓第二定律，加速度由合力和質量決定，故在B點的加速度等于沿著圖中大虛線圓軌道繞太陽公轉的向心加速度，為：a=，故B錯誤；C、探測器在B點的速度小于v2，故動能小于mv22，故C錯誤；D、根據開普勒第三定律，有：聯立解得：T′=（）T故探測器沿橢圓軌道從A到B的飛行時間為（）T，故D正確；故選：D3.（單選）矩形線圈的面積為S，匝數為n，在磁感應強度為B的勻強磁場中，繞垂直于磁場的軸OO′以角速度ω勻速轉動。當轉到線圈平面與磁場垂直的圖示位置時A．線圈中的電動勢為B．線圈中的電動勢為0

C．穿過線圈的磁通量為0

D．穿過線圈的磁通量變化率最大參考答案：B4.如圖所示為理想變壓器原線圈所接交流電壓的波形．原、副線圈匝數比，串聯在原線圈電路中電流表的示數為1A，下列說法中不正確的是（）．A.變壓器輸出端所接電壓表的示數為20VB.變壓器的輸出功率為200WC.變壓器輸出端的交流電的頻率為50HzD.穿過變壓器鐵芯的磁通量變化率的最大值為參考答案：答案：A5.一束含兩種頻率的單色光，照射到底面有涂層的平行玻璃磚上表面后，經下表面反射從玻璃磚上表面射出后，光線分為、兩束，如圖所示。下列說法正確的是A．光光子的能量大于光光子的能量B．用同一裝置進行雙縫干涉實驗，光的條紋間距大于光的條紋間距C．若光能使某金屬發生光電效應，光也一定能使該金屬發生光電效應D．從同種玻璃射入空氣發生全反射時，光的臨界角大參考答案：ACD由圖可看出，玻璃磚對a光的折射率較大，故a光的頻率較大，波長較小，由可知，光光子的能量大于光光子的能量，A正確；在相同的情況下做光的干涉實驗，干涉條紋的間距與波長成正比，故光的條紋間距小，B錯誤；由于a光的頻率較大，若光能使某金屬發生光電效應，光也一定能使該金屬發生光電效應，C正確；由于，玻璃磚對a光的折射率較大，故a光的臨界角較小，D正確。本題選ACD。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.2009年諾貝爾物理學獎得主威拉德·博伊爾和喬治·史密斯主要成就是發明了電荷耦合器件（CCD）圖像傳感器。他們的發明利用了愛因斯坦的光電效應原理。如圖所示電路可研究光電效應規律。圖中標有A和K的為光電管，其中K為陰極，A為陽級。理想電流計可檢測通過光電管的電流，理想電壓表用來指示光電管兩端的電壓。現接通電源，用光子能量為10.5eV的光照射陰極K，電流計中有示數，若將滑動變阻器的滑片P緩慢向右滑動，電流計的讀數逐漸減小，當滑至某一位置時電流計的讀數恰好為零，讀出此時電壓表的示數為6.0V；現保持滑片P位置不變，光電管陰極材料的逸出功為________，若增大入射光的強度，電流計的讀數________（填“為零”或“不為零”）。參考答案：4.5eV

為零7.歐洲天文學家發現了一顆可能適合人類居住的行星。若該行星質量為M，半徑為R，萬有引力恒量為G，則繞該行星運動的衛星的第一宇宙速度是______________。設其質量是地球的5倍，直徑是地球的1.5倍，在該行星表面附近沿圓軌道運行的人造衛星的動能為Ek1，在地球表面附近沿圓軌道運行的相同質量的人造衛星的動能為Ek2，則為______________。參考答案：，10/38.如右圖所示，粗糙斜面的傾角為30°輕繩通過兩個滑輪與A相連，輕繩的另一端固定于天花板上，不計輕繩與滑輪的摩擦．物塊A的質量為m不計滑輪的質量，掛上物塊B后，當滑輪兩邊輕繩的夾角為90°時，A、B恰能保持靜止且A所受摩擦力向下，則物塊B的質量為

參考答案：9.氘核和氚核可發生熱核聚變而釋放巨大的能量，該反應方程為：，式中x是某種粒子。已知：、、和粒子x的質量分別為2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u；1u=931.5MeV/c2，c是真空中的光速。由上述反應方程和數據可知，粒子x是__________，該反應釋放出的能量為_________MeV（結果保留3位有效數字）；參考答案：（1）

；17.6；（2）

；；

（1）根據核反應方程遵循的規律可得：；根據愛因斯坦質能方程ΔE＝Δmc2可得：ΔE＝(2.0141+3.0161－4.0026－1.0087)×931.5MeV＝17.6MeV10.研究加速度和力的關系加速度和質量的關系：兩個相同的小車并排放在光滑水平軌道上，小車前端系上細線，線的另一端跨過定滑輪各掛一個小盤，盤里分別放有不同質量的砝碼．小車所受的水平拉力F的大小可以認為等于砝碼（包括砝碼盤）的重力大小．小車后端也系有細線，用一只夾子夾住兩根細線，控制兩輛小車同時開始運動和結束運動．（1）利用這一裝置，我們來研究質量相同的兩輛小車在不同的恒定拉力作用下，它們的加速度是怎樣的．由于兩個小車初速度都是零，運動時間又相同，由公式

，只要測出兩小車

之比就等于它們的加速度a之比．實驗結果是：當小車質量相同時，a正比于F．（2）利用同一裝置，我們來研究兩輛小車在相同的恒定拉力作用下，它們的加速度與質量是怎樣的．在兩個盤里放上相同數目的砝碼，使兩輛小車受到的拉力相同，而在一輛小車上加放砝碼，以增大質量．重做試驗，測出

和

．實驗結果是：當拉力F相等時，a與質量m成反比。（3）實驗中用砝碼（包括砝碼盤）的重力G的大小作為小車所受拉力F的大小，這樣做的前提條件是

（4））將夾子換為打點計時器，可以通過所打紙帶計算出物體的加速度。某次實驗所得圖線如圖所示。設圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，若牛頓定律成立，則小車受到的拉力為_________，小車的質量為________。參考答案：．(1)

位移(2)

小車質量

通過位移

(3)

砝碼與砝碼盤質量遠遠小于小車的總質量

(4)

11.一定質量的理想氣體由狀態A變化到狀態B，壓強隨體積變化的關系如圖所示．氣體在狀態A時的內能

狀態B時的內能（選填“大于”、“小于”或“等于”）；由A變化到B，氣體對外界做功的大小

（選填“大于”、“小于”或“等于”）氣體從外界吸收的熱量．參考答案：等于；等于．【考點】理想氣體的狀態方程．【分析】由圖示圖象求出氣體在狀態A、B時的壓強與體積，然后判斷A、B兩狀態的氣體溫度關系，再判斷內能關系，根據氣體狀態變化過程氣體內能的變化情況應用熱力學第一定律判斷功與熱量的關系．【解答】解：由圖示圖象可知，氣體在狀態A與狀態B時，氣體的壓強與體積的乘積：pV相等，由理想氣體狀態方程可知，兩狀態下氣體溫度相等，氣體內能相等；A、B兩狀態氣體內能相等，由A變化到B過程，氣體內能的變化量：△U=0，由熱力學第一定律：△U=W+Q可知：W+Q=0，氣體對外界做功的大小等于氣體從外界吸收的熱量．故答案為：等于；等于．12.某研究性學習小組對“不同類型的運動鞋底在相同平面上滑動時摩擦力的大小”進行了探究，如圖所示。他們先測出每只不同類型運動鞋的質量，再往質量小的鞋子里均勻擺放砝碼，使鞋子(連同鞋里砝碼)的質量均相等。接著用彈簧測力計先后勻速拉動不同類型的運動鞋，使它們沿水平桌面滑動，讀取各次彈簧測力計的讀數。(1)探究中“使鞋子(連同鞋里砝碼)的質量均相等”，這是采用了

研究方法。(2)測量時，沿水平方向勻速拉動運動鞋，則此時運動鞋所受滑動摩擦力與彈簧測力計拉力的大小

。這種測摩擦力的方法是

(選填“直接”或“間接”)測量法。參考答案：（1）控制變量法（2）相等，間接13.某同學做了一次測定勻加速直線運動的加速度的實驗，實驗所得到的紙帶如圖所示，設O點是計數的起始點，兩計數點之間的時間間隔為，則第一個計數點與O點的距離應為__________，物體的加速度=_________.參考答案：4，1三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（簡答）如圖所示，在水平地面上固定一傾角θ=37°、表面光滑的斜面，物體A以初速度v1沿斜面上滑，同時在物體A的正上方，有一物體B以初速度v2=2.4m/s水平拋出，當A上滑到最高點時，恰好被B物體擊中．A、B均可看作質點，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2．求：（1）物體A上滑時的初速度v1；（2）物體A、B間初始位置的高度差h．參考答案：（1）物體A上滑時的初速度v1是6m/s．（2）物體A、B間初始位置的高度差h是6.8m．解：（1）物體A上滑過程中，由牛頓第二定律得：mgsinθ=ma設物體A滑到最高點所用時間為t，由運動學公式：0=v1﹣at物體B做平拋運動，如圖所示，由幾何關系可得：水平位移x=；其水平方向做勻速直線運動，則x=v2t聯立可得：v1=6m/s（2）物體B在豎直方向做自由落體運動，則hB=物體A在豎直方向：hA=如圖所示，由幾何關系可得：h=hA+hB聯立得：h=6.8m答：（1）物體A上滑時的初速度v1是6m/s．（2）物體A、B間初始位置的高度差h是6.8m．15.如圖所示，一定質量理想氣體經歷A→B的等壓過程，B→C的絕熱過程（氣體與外界無熱量交換），其中B→C過程中內能減少900J．求A→B→C過程中氣體對外界做的總功．參考答案：W=1500J【詳解】由題意可知，過程為等壓膨脹，所以氣體對外做功為：過程：由熱力學第一定律得：

則氣體對外界做的總功為：

代入數據解得：。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，豎直平面內有一個四分之三光滑圓弧形軌道，圓弧半徑為R．AD

為水平面，A端與圓心等高，B點在圓心的正上方，一個質量為m的小球，自A點以豎直向下的初速度進入圓弧軌道，經過圓弧上的B點飛出后落到c點．己知AC=R，重力加速度為g．求：(1)小球通過B點時對軌道的壓力大小；(2)小球在A點的初速度大小；(3)若圓弧軌道不光滑，小球在A點仍以相同的初速度進入圓弧軌道，恰能通過B點，則小球在運動過程中克服摩擦力做了多少功?參考答案：17.

（12分）經檢測汽車A的制動性能：以標準速度20m/s在平直公路上行使時，制動后40s停下來。現A在平直公路上以20m/s的速度行駛發現前方180m處有一貨車B以6m/s的速度同向勻速行使，司機立即制動，是否發生撞車事故？參考答案：

解析：汽車A以v0=20m/s的初速做勻減速直線運動經40s停下來。據加速度公式可求出a=-0.5m/s2當A車減為與B車同速時是A車逼近B車距離最短的時刻，這時若能超過B車則相撞，反之則不能相撞。

據可求山A車減為與B車同速時的位移(m)

…………5分此時間內B車位移為

…………5分

△S＝364－168－＝196＞180（m）

所以兩車相撞。