河南省濮陽市實驗高級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.據央視報道，北京時間2012年10月15日凌晨，奧地利著名極限運動員鮑姆加特納從距地面高度約3.9萬米的高空跳下，并成功著陸，一舉打破多項世界紀錄。假設他從氦氣球攜帶的太空艙上跳下到落地的過程中沿豎直方向運動的v-t圖象如圖所示，則下列說法中正確的是

A．0—t1內運動員和所有裝備整體所受重力大于空氣阻力

B．t1秒末運動員打開降落傘，此后做勻減速運動至t2秒末

C．t1秒末到t2秒末運動員豎直方向的加速度方向向下，大小在逐漸增大

D．t2秒后運動員保持勻速下落參考答案：AD2.瀑雨前，有一云層（相當于帶電體）正慢慢靠近地面，某野外地面附近有一質量較小的帶電體被吸上天空，以下說法正確的是A．帶電體在上升中電勢能越來越大B．帶電體在上升中跟云層間的電勢差越來越大C．帶電體在上升中所處環境的電場強度是越來越大D．帶電體的加速度越來越大參考答案：CD3.近年來，人類發射的多枚火星探測器已經相繼在火星上著陸，正在進行著激動人心的科學探究，為我們將來登上火星、開發和利用火星資源奠定了堅實的基礎。如果火星探測器環繞火星做“近地”勻速圓周運動，并測得該運動的周期為，則火星的平均密度的表達式為(為某個常數)(

)A．

B．

C．

D．參考答案：D4.一輛車由甲地出發，沿平直公路開到乙地剛好停止，其速度—時間圖象如圖所示，那么0～t和t～3t兩段時間內，下列說法正確的是（

）A．加速度大小之比為3：1B．位移大小之比為1：2C．平均速度大小之比為1：3D．以上說法都不對

參考答案：B略5.對下列物理現象進行解釋，其中正確的是

。(填選項前的字母)A.墨水滴入水中出現擴散現象，這是分子無規則運動的結果B.“破鏡不能重圓”，是因為接觸部分的分子間斥力大于引力C.纖細小蟲能停在平靜的液面上，是由于其受到浮力作用的結果D.用熱針尖接觸金屬表面的石蠟，熔解區域呈圓形，這是晶體各向異性的表現參考答案：A選項A,墨水滴入水中出現擴散現象，這是分子無規則熱運動的結果，故選項A正確；選項B，“破鏡不能重圓”，是因為分子間距離太大，分子力無法表現出引力，故選項B錯誤；選項C，纖細小蟲能停在平靜的液面上，是由于液體表面張力的結果，故選項C錯誤；選項D，用熱針尖接觸金屬表面的石蠟，熔解區域呈圓形，這是非晶體各向同性的表現，故選項D錯誤；本題正確選項為A。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.實驗室內，某同學用導熱性能良好的氣缸和活塞將一定質量的理想氣體密封在氣缸內（活塞與氣缸壁之間無摩擦），活塞的質量為m，氣缸內部的橫截面積為S．用滴管將水緩慢滴注在活塞上，最終水層的高度為h，如圖所示．在此過程中，若大氣壓強恒為p0，室內的溫度不變，水的密度為，重力加速度為g，則：①圖示狀態氣缸內氣體的壓強為

；②以下圖象中能反映密閉氣體狀態變化過程的是

。

參考答案：①；②A7.某容器中的空氣被光滑活塞封住，容器和活塞絕熱性能良好，空氣可視為理想氣體。初始時容器中空氣的溫度與外界相同，壓強大于外界。現使活塞緩慢移動，直至容器中的空氣壓強與外界相同。此時，容器中空氣的溫度__________（填“高于”“低于”或“等于”）外界溫度，容器中空氣的密度__________（填“大于”“小于”或“等于”）外界空氣的密度。參考答案：

(1).低于

(2).大于【詳解】由題意可知，容器與活塞絕熱性能良好，容器內氣體與外界不發生熱交換，故，但活塞移動的過程中，容器內氣體壓強減小，則容器內氣體正在膨脹，體積增大，氣體對外界做功，即，根據熱力學第一定律可知：，故容器內氣體內能減小，溫度降低，低于外界溫度。最終容器內氣體壓強和外界氣體壓強相同，根據理想氣體狀態方程：又，m為容器內氣體質量聯立得：取容器外界質量也為m的一部分氣體，由于容器內溫度T低于外界溫度，故容器內氣體密度大于外界。故本題答案為：低于；大于。8.（6分）為研究靜電除塵，有人設計了一個盒狀容器，容器側面是絕緣的透明有機玻璃，它的上下底面是面積A=0.04m2的金屬板，間距L=0.05m，當連接到U=2500V的高壓電源正負兩極時，能在兩金屬板間產生一個勻強電場，如圖所示。現把一定量均勻分布的煙塵顆粒密閉在容器內，每立方米有煙塵顆粒1013個，假設這些顆粒都處于靜止狀態，每個顆粒帶電量為q=+1.0×10-17C，質量為m=2.0×10-15kg，不考慮煙塵顆粒之間的相互作用和空氣阻力，并忽略煙塵顆粒所受重力。求合上電鍵后：⑴經過

秒煙塵顆粒可以被全部吸附？⑵除塵過程中電場對煙塵顆粒共做了

焦耳功？參考答案：⑴當最靠近上表面的煙塵顆粒被吸附到下板時，煙塵就被全部吸附。煙塵顆粒受到的電場力F=qU/L，L=at2/2=qUt2/2mL，故t=0.02s⑵W=NALqU/2=2.5×10-4J9.某同學研究小滑塊在水平長木板上運動所受摩擦力的大小，選用的實驗器材是：長木板、總質量為m的小滑塊、光電門、數字毫秒計、弧形斜面、擋光片、游標卡尺、刻度尺。器材安裝如圖甲所示.①主要的實驗過程：(ⅰ)用游標卡尺測量擋光片寬度d，讀數如圖乙所示，則d=

mm；(ⅱ)讓小滑塊車從斜面上某一位置釋放，讀出小滑塊通過光電門時數字毫秒計示數t;(ⅲ)用刻度尺量出小滑塊停止運動時擋光片與光電門間的距離L;(ⅳ)求出小滑塊車與木板間摩擦力f=

(用物理量m、d、L、t表示)；②若實驗中沒有現成的擋光片，某同學用一寬度為6cm的金屬片替代，這種做法是否合理?

(選填“合理”或“不合理”)。③實驗中，小滑塊釋放的高度要適當高一些，其目的是減少

誤差。（選填“系統”或“偶然”）參考答案：）①(ⅰ)6.00(2分)；(ⅳ)(2分)；②不合理(2分)；③系統(2分)10.（6分）某舉重運動員舉重，記錄是90Kg，他在以加速度2m/s2豎直加速上升的電梯里能舉________Kg的物體，如果他在電梯里能舉起112.5Kg的物體，則此電梯運動的加速度的方向_________，大小是________。參考答案：75Kg，豎直向下，2m/s211.某實驗小組在探究“加速度與物體質量、受力的關系”的實驗，設計如下的實驗方案，實驗裝置如圖所示，所使用打點計時器交流電源頻率是50Hz，具體實驗步驟如下：A.按圖所示安裝好實驗裝置；B.調節長木板的傾角，輕推小車后，使小車能沿長木板向下做勻速運動；C.取下細繩和砝碼盤，記下砝碼盤中砝碼的質量m；D.先接通打點計時器的電源，再放開小車，打出一條紙帶，由紙帶求得小車的加速度a；E.重新掛上細繩和砝碼盤，改變砝碼盤中砝碼質量，重復～步驟，求得小車在不同合外力F作用下的加速度。回答以下問題：（1）按上述方案做實驗是否要求砝碼和砝碼盤的總質量遠小于小車質量__________(填“是”或“否”).（2）實驗打出的其中一條紙帶如圖所示，由該紙帶可測得小車的加速度是___________m/s2.

(3)某同學將有關測量數據填入他所設計的表格，如下表：實驗次數12345砝碼盤中的砝碼總重力F/N0.100.200.290.390.49小車加速度a/m·s-2.0.881.441.842.382.89他根據表中的數據畫出a-F圖像如圖所示，造成圖線不過坐標原點的主要原因是______________________，從該圖線延長線與橫軸的交點可求出的物理量是__________，其大小是_____________。參考答案：（1）否

（2）1.44

(3)未考慮砝碼盤的重力

砝碼盤的重力

0.78N(0.76~0.79N)12.如圖所示，在豎直平面內存在著若干個無電場區和有理想邊界的勻強電場區，兩區域相互間隔，豎直高度均為h，電場區域水平方向無限長，每一電場區域場強的大小均為E，且E=mg/q，場強的方向均豎直向上。一個質量為m，帶正電的、電荷量為q的小球（看作質點），從第一無電場區域的上邊緣由靜止下落，不計空氣阻力。則小球從開始運動到剛好離開第n個電場區域的過程中，在無電場區域中所經歷的時間為__________，在第n個電場區域中所經歷的時間為________。參考答案：，13.長為L的輕桿上端連著一質量為m的小球，桿的下端用鉸鏈固接于水平地面上的O點，斜靠在質量為M的正方體上，在外力作用下保持靜止，如圖所示。忽略一切摩擦，現撤去外力，使桿向右傾倒，當正方體和小球剛脫離瞬間，桿與水平面的夾角為θ，小球速度大小為v，此時正方體M的速度大小為__________，小球m落地時的速度大小為__________。參考答案：，（或） 三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.質量分別為m和3m的A、B兩個小球以相同的速率v沿同一直線相向運動，碰后B球停止不動，試求A球碰后的速度，并判斷它們之間發生的是彈性碰撞還是非彈性碰撞（說明理由）．參考答案：彈性碰撞取B球碰前的速度方向為正方向，設A球碰后的速度為v′，由動量守恒定律有解得，方向與B球碰前的速度方向相同由于，故碰撞前后的總動能相等，則此碰撞是彈性碰撞15.（6分）如圖所示，在水平光滑直導軌上，靜止著三個質量均為的相同小球、、，現讓球以的速度向著球運動，、兩球碰撞后黏合在一起，兩球繼續向右運動并跟球碰撞，球的最終速度.①、兩球跟球相碰前的共同速度多大？②兩次碰撞過程中一共損失了多少動能？參考答案：解析：①A、B相碰滿足動量守恒（1分）

得兩球跟C球相碰前的速度v1=1m/s（1分）

②兩球與C碰撞同樣滿足動量守恒（1分）

得兩球碰后的速度v2=0.5m/s，（1分）

兩次碰撞損失的動能（2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（13分）在xOy平面內，有許多電子從坐標原點O不斷以大小為v0的速度沿不同的方向射入第一象限，如圖所示．現加上一個垂直于xOy平面向里的磁感應強度為B的勻強磁場，要求進入該磁場的電子穿過該磁場后都能平行于y軸向y軸負方向運動．已知電子的質量為m、電荷量為e．（不考慮電子間的相互作用力和重力，且電子離開Ｏ點即進入磁場．）（1）求電子做作圓周運動的軌道半徑R；（2）在圖中畫出符合條件的磁場最小面積范圍（用陰影線表示）；（3）求該磁場的最小面積．

參考答案：解析：(1)所有電子在所求的勻強磁場中均做勻速圓周運動，由，得半徑為：（3分）(2)分析：當電子以α=90°入射時，電子的運動軌跡構成磁場的“最小面積”對應的上邊界a，其表達式為：

①

(其中，）當電子與x軸成α角入射的電子從坐標為（x，y）的P點射出磁場，則所有出射點方程有：

②上式即為磁場的右下邊界b．當電子以α=0°入射時，電子的運動軌跡構成磁場左下邊界c，其表達式為：

③由①②③式所包圍的面積就是磁場的最小范圍，如圖所示（5分）

說明：圖上正確畫出a、c范圍各給1分；如用文字進行正確說明而未畫圖，比照給分．(3)最小面積為：（3分）（2分）17.如圖所示，空間內存在著相互正交的勻強電場和勻強磁場，其中勻強電場沿y軸負方向，勻強磁場垂直于xOy平面向里．圖中虛線框內為由粒子源S和電壓為的加速電場組成的裝置，其出口位于O點，并可作為一個整體在紙面內繞O點轉動。粒子源S不斷地產生質量為m、電荷量為+q的粒子（初速不計），經電場加速后從O點射出，且沿x軸正方向射出的粒子恰好能沿直線運動．不計粒子的重力及彼此間的作用力，粒子從O點射出前的運動不受外界正交電場、磁場的影響．

（1）求粒子從O點射出時速度v的大小。

（2）若只撤去磁場，從O點沿x軸正方向射出的粒子剛好經過坐標為（L，）的N點，求勻強電場的場強E；（3）若只撤去電場，要使粒子能夠經過坐標為（L，0）的P點，粒子應從O點沿什么方向射出?參考答案：

30°或150°18.2015年12月，國際雪聯自由式滑雪空中技巧世界杯賽在我國國家體育場舉行．如圖所示，比賽場地由出發區AB、助滑坡BC、第一過渡區CD、跳臺DE、第二過渡區EF、著陸坡FG和終點區GH組成，第一過渡區的最低點和終點區在同一水平地面上，出發區距地面的高度hB=8.4m，跳臺最高點E和著陸坡最高點F離地面的高度均為h0=4.0m，著陸坡坡度為θ=37°．運動員從助滑坡頂端B由靜止滑下，離開跳臺在空中完成預定動作后到達F點正上方，此時速度v=4.0m/s，方向水平．若第一過渡區是半徑R=42m的圓弧滑道，運動員連同滑雪板的總質量m=100kg，取重力加速度g=10m/s2，不計滑道和空氣的阻力．求：（1）運動員到達第一過渡區CD的最低點時受到的支持力FN；（2）運動員