山東省青島市第十五中學高三物理期末試卷含解析一、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.質量為m的探月航天器在接近月球表面的軌道上做勻速圓周運動.已知月球質量為M，月球半徑為R，引力常量為G，不考慮月球自轉的影響，則A.航天器的線速度

B.航天器的角速度

C.航天器的向心加速度

D.月球表面重力加速度

參考答案：AD2.隨著人們生活水平的提高，高爾夫球賽將逐漸成為普通人的休閑娛樂方式．如圖，某人從高出水平地面h的坡上水平擊出一個質量為m的高爾夫球．由于恒定的水平風力的作用，高爾夫球豎直地落入距擊球點水平距離為L的A穴．則()

A．球被擊出后做平拋運動B．該球從被擊出到落入A穴所用的時間為

C．球被擊出時的初速度大小為LD．球被擊出后受到的水平風力的大小為mgh/L參考答案：BC3.我國道路安全部門規定，在高速公路上行駛的汽車最大速度為120km/h，交通部門提供下列資料：資料一：駕駛員的反應時間：0.3～0.6s資料二：各種路面與輪胎之間的動摩擦因數根據以上資料，通過計算判斷汽車行駛在高速公路上兩車間的安全距離最接近()A．100m

B．200m

C．300m

D．400m參考答案：4.(單選題)如圖所示的水平面上，橡皮繩一端固定，另一端連接兩根彈簧，連接點P在F1、F2和F3三力作用下保持靜止。下列判斷正確的是

A．F1>F2>F3 B．F3>F1>F2

C．F2>F3>F1 D．F3>F2>F1參考答案：B5.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，下列說法中正確的是A．變壓器副線圈的電流為0.1AB．變壓器的輸入功率為200WC．變壓器輸出端的交流電的頻率為100HzD．此變壓器為降壓變壓器參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.設地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，地球自轉角速度為，則沿地球表面運行的人造地球衛星的周期為________；某地球同步通訊衛星離地面的高度H為_________．參考答案：2π，解析：由mg=mR，解得沿地球表面運行的人造地球衛星的周期為T=2π。地球同步通訊衛星，繞地球轉動的角速度為ω，由G=mrω，r=R+H，GM/R2=g聯立解得H=。7.土星周圍有美麗壯觀的“光環”,組成環的顆粒是大小不等、線度從1μm到10m的巖石、塵埃,類似于衛星,它們與土星中心的距離從7.3×104

km延伸到1.4×105km.已知環的外緣顆粒繞土星做圓周運動的周期約為14h,引力常量為6.67×10-11N·m2/kg2,則土星的質量約為

。（估算時不考慮環中顆粒間的相互作用）參考答案：6.4×1026kg

8.（5分）假設在NaCl蒸氣中存在由鈉離子Na+和氯離子Cl-靠靜電相互作用構成的單個氯化鈉NaCl分子，若取Na+與Cl-相距無限遠時其電勢能為零，一個NaCl分子的電勢能為-6.1eV，已知使一個中性鈉原子Na最外層的電子脫離鈉原子而形成鈉離子Na+所需的能量（電離能）為5.1eV，使一個中性氯原子Cl結合一個電子形成氯離子Cl-所放出的能量（親和能）為3.8eV。由此可算出，在將一個NaCl分子分解成彼此遠離的中性鈉原子Na和中性氯原子Cl的過程中，外界供給的總能量等于____________。參考答案：答案：4.89.某實驗小組設計了如圖（a）所示的實驗裝置，通過改變重物的質量，利用計算機可得滑塊運動的加速度a和所受拉力F的關系圖像。他們在軌道水平和傾斜的兩種情況下分別做了實驗，得到了兩條a-F圖線，如圖（b）所示。（1）圖線______是在軌道左側抬高成為斜面情況下得到的（選填“1”或“2”）；

（2）滑塊和位移傳感器發射部分的總質量m=__________kg；滑塊和軌道間的動摩擦因數μ=____________。(3)實驗中是否要求滑塊和位移傳感器發射部分的總質量遠遠大于重物質量的條件?

。參考答案：（1）1（2）0.5，0.2

(3)否10.為了探究加速度與力、質量的關系，某實驗小組設計如圖所示的實驗裝置：一個木塊放在水平長木板上，通過細線跨過定滑輪與重物相連，木塊與紙帶相連，在重物牽引下，木塊向左運動，重物落地后，木塊做勻減速運動，打出的紙帶如圖2所示，不計紙帶所受到的阻力。交流電頻率為50Hz，重力加速度g取10m/s2。（1）木塊加速階段的加速度為

m/s2（2）木塊與木板間的動摩擦因數μ=

（3）某同學發現在實驗中未平衡木塊與木板間的摩擦力，接著他應當

，將木板右端墊高，接通電源，使木塊沿木板勻速下滑。參考答案：

1.5

m/s2（3分）（2）μ=

0.1

（3分）（3）取下重物

11.如圖是街頭變壓器通過降壓給用戶供電的示意圖。變壓器的輸入電壓是市區電網的電壓，負載變化時輸入電壓不會有大的波動。輸出電壓通過輸電線輸送給用戶，兩條輸電線的總電阻用表示，變阻器R代表用戶用電器的總電阻，當用電器增加時，相當于R的值減小。如果變壓器上的能量損失可以忽略，那么當用戶的用電器增加時，圖中的電壓表讀數__________（選填“增大”、“減小”或“不變”），電流表讀數__________（選填“增大”、“減小”或“不變”）。參考答案：不變

增大試題分析：因為變壓器的輸入電壓不變，根據可知次級電壓不變，即電壓表讀數不變；當用戶的用電器增加時，R的值減小，次級電阻減小，所以次級電流增大，根據則初級電流增大，即電流表讀數增大。考點：變壓器的初次級電壓電流與初次級匝數的關系

；電路的綜合分析。12.一列簡諧橫波沿x軸傳播，t＝0時刻波形如圖所示，此時質點P沿y軸負方向運動，質點Q經過0．3s第一次到達平衡位置，則該波的傳播方向為沿x軸___（填”正”“負”）方向，傳播波速為______m／s，經過1．2s，質點P通過的路程為______cm。參考答案：

(1).負

(2).10

(3).8（1）此時質點P沿y軸負方向運動，由波的形成原理可知此波沿沿x軸負方向傳播。（2）Q經過0．3s第一次到達平衡位置，可知波的周期為，所以波速為（3）經過1．2s，質點P通過的路程為13.在勻強電場中建立空間坐標系O﹣xyz，電場線與xOy平面平行，與xOz平面夾角37°，在xOz平面內有A、B、C三點，三點連線構成等邊三角形，其中一邊與Ox軸重合．已知點電荷q=﹣1.0×10﹣8C在A點所受電場力大小為1.25×10﹣5N；將其從A點移到B點過程中克服電場力做功2.0×10﹣6J，從B點移到C點其電勢能減少4.0×10﹣6J，則A、B、C三點中電勢最高的點是

點，等邊三角形的邊長為

m．（cos37°=0.8，sin37°=0.6）參考答案：C；0.4．【考點】電勢差與電場強度的關系；勻強電場中電勢差和電場強度的關系．【分析】根據電場力做功正負分析電勢能的變化，結合推論：負電荷在電勢高處電勢能小，在電勢低處電勢能大，分析電勢的高低．由電場力做功公式求等邊三角形的邊長．【解答】解：將負點電荷從A點移到B點過程中克服電場力做功2.0×10﹣6J，電勢能增大2.0×10﹣6J，從B點移到C點其電勢能減少4.0×10﹣6J，所以C點的電勢能最小，由推論：負電荷在電勢高處電勢能小，在電勢低處電勢能大，則C點的電勢最高．由于點電荷從B移動到C電勢能變化量最大，由等邊三角形的對稱性可知，BC邊應與x軸重合，設等邊三角形的邊長為L．從B點移到C點電場力做功W=4.0×10﹣6J已知點電荷q=﹣1.0×10﹣8C在A點所受電場力大小為F=1.25×10﹣5N，由W=FLcos37°得L===0.4m故答案為：C；0.4．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（10分）如圖所示，氣缸放置在水平臺上，活塞質量為5kg，面積為25cm2，厚度不計，氣缸全長25cm，大氣壓強為1×105pa，當溫度為27℃時，活塞封閉的氣柱長10cm，若保持氣體溫度不變，將氣缸緩慢豎起倒置．g取10m/s2．

（1）氣缸倒置過程中，下列說法正確的是__________A．單位時間內氣缸單位面積上氣體分子撞擊次數增多B．單位時間內氣缸單位面積上氣體分子撞擊次數減少C．吸收熱量，對外做功D．外界氣體對缸內氣體做功，放出熱量（2）求氣缸倒置后氣柱長度；（3）氣缸倒置后，溫度升至多高時，活塞剛好接觸平臺(活塞摩擦不計)?參考答案：(1)BC(2)15cm(3)227℃15.（選修3—3（含2—2））（7分）如圖所示是一定質量的氣體從狀態A經狀態B到狀態C的p－T圖象，已知氣體在狀態B時的體積是8L，求氣體在狀態A和狀態C的體積分別是多大？并判斷氣體從狀態B到狀態C過程是吸熱還是放熱？參考答案：解析：由圖可知：從A到B是一個等溫過程，根據玻意耳定律可得：……(2分)

代入數據解得：……………(1分)

從B到C是一個等容過程，

……………(1分)

【或由，代入數據解得：】

由圖可知氣體從B到C過程為等容變化、溫度升高，……(1分)故氣體內能增大，……(1分)由熱力學第一定律可得該過程氣體吸熱。……………(1分)四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（16分）如圖所示，在粗糙絕緣的水平面內，存在一豎直向下的磁場區域，磁感強度B沿水平向右的方向均勻增加。若在該磁場區域內建立直角坐標系xoy，則磁感強度B的分布規律可表示為B=kx（x的單位為m，B的單位為T）。有一個長為L、寬為h、質量為m、電阻為R的不變形的矩形金屬線圈，在運動過程中始終位于磁場區域內。當它在該平面內運動時，將受到大小恒為f的阻力作用。（1）要讓線圈在水平外力F的作用下，從靜止開始向右做加速度為a的勻加速直線運動，求F隨時間t的變化規律。（2）若磁場區域以速度v1水平向左勻速運動，線圈從靜止開始釋放，求此后線圈運動的最大速度。（3）若零時刻磁場區域由靜止開始水平向左做勻加速直線運動，同時線圈從靜止開始釋放，已知在經一段足夠長的時間后，t時刻磁場區域的速度為vt，求t時刻線圈的速度。

參考答案：解析：（1）設線圈的右邊導線所在位置的磁感應強度為B1、左邊導線所在位置的磁感應強度為B2，則

（1分）由線圈的受力，可得

（1分）又

v=at

（1分）得

F隨時間t的變化規律為

（1分）（2）若時，線圈將始終靜止不動．

（1分）若時，線圈將加速度向左動，最終勻速．設線圈勻速時的速度為v′，則有

（2分）解得

（1分）（3）線圈的加速度最終與磁場的加速度相同，即

．

（1分）設t時刻線圈的速度為v″，則

（2分）解得

（1分）17.（14分）如圖（a）所示，輪軸的輪半徑為2r，軸半徑為r，它可以繞垂直于紙面的光滑水平軸O轉動，圖（b）為輪軸的側視圖。輪上繞有細線，線下端系一質量為M的重物，軸上也繞有細線，線下端系一質量為m的金屬桿。在豎直平面內有間距為L的足夠長平行金屬導軌PQ、MN，在QN之間連接有阻值為R的電阻，其余電阻不計。磁感強度為B的勻強磁場與導軌平面垂直。開始時金屬桿置于導軌下端，將重物由靜止釋放，重物最終能勻速下降，運動過程中金屬桿始終與導軌接觸良好。

（1）當重物勻速下降時，細繩對金屬桿的拉力T多大？（2）重物M勻速下降的速度v多大？（3）對一定的B，取不同的M，測出相應的M作勻速運動時的v值，得到實驗圖線如圖（c），圖中畫出了磁感強度分別為B1和B2時的兩條實驗圖線。試根據實驗結果計算比值。參考答案：解析：（1）當重物勻速下降時，根據力矩平衡條件：

①

解得

（2）設重物M勻速下降的速度大小為v，金屬桿上升的速度大小為v’。由于它們角速度大小相等，所以有

②

③

④

⑤

所以

⑥

（3）將⑥式變形，得：

設

式中，，，可見

由圖線可得，，，有

所以

18.如圖所示，△ABC為一直角三棱鏡的截面，其頂角θ=30°，P為垂直于直線BCD的光屏。一束寬度等于AB的單色平行光束垂直射向A