陜西省西安市長安區第十二中學高三物理下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.如圖所示，水平桌面上有三個相同的物體a、b、c疊放在一起，a的左端通過一根輕繩與質量為m=3kg的小球相連，繩與水平方向的夾角為60°，小球靜止在光滑的半圓形器皿中．水平向右的力F=40N作用在b上，三個物體保持靜止狀態．g取10m/s2，下列說法正確的是（）A．物體c受到向右的靜摩擦力B．物體b受到一個摩擦力，方向向左C．桌面對物體a的靜摩擦力方向水平向右D．撤去力F的瞬間，三個物體將獲得向左的加速度參考答案：B【考點】牛頓第二定律；物體的彈性和彈力；共點力平衡的條件及其應用．【分析】A、整個系統保持靜止，隔離法分析c，可得出受靜摩擦力為0．B、由b靜止，可知水平面上受力平衡，且c對b的靜摩擦力為0，則a對b的靜摩擦力大小為F，方向水平向左．C、對a，受水平向右的b對a的靜摩擦力，大小為F，繩對a的拉力T，和桌面對a的靜摩擦力，三力平衡，需要先根據三角關系求出繩的拉力T，進而判斷桌面對a的靜摩擦力的大小和方向．D、撤去F后，對a分析，看繩的拉力和未撤去F前的桌面對a的靜摩擦力的大小，若拉力小于靜摩擦力則整個系統靜止，若拉力大于摩擦力，再隔離分析b對a的靜摩擦力，進而分析整個系統是否有向左的加速度．【解答】解：設水平向右為正方向，設a、b、c的質量為m1，由于均靜止，故加速度為：a1=0m/s2A、對c：設b對c的靜摩擦力為f，則水平方向上只受f影響，且c保持靜止，由牛頓第二定律得：f=m1a1，代入數據得：f=0N，故A錯誤；B、對b：b靜止，設a對b的靜摩擦力為f1，則水平面上：F+f1+f=m1a1=0，即：f1=﹣F=﹣40N，故b只受一個靜摩擦力，方向與F相反，即水平向左，故B正確；C、對a，a靜止，設繩的拉力為T，器皿對小球的彈力為N，桌面對a的靜摩擦力為f2，則水平面上：﹣f1+f2﹣T=m1a1=0

①，對小球受力分析如圖：由于小球靜止，故豎直方向上：Nsin60°+Tsin60°=mg

②水平方向上：Ncos60°=Tcos60°

③聯立①②③式代入數據解得：T=10N，f2≈﹣22.68N，故地面對a的靜摩擦力水平向左，故C錯誤；D、若撤去F，對a，水平方向上受繩的拉力：T=10N＜靜摩擦力f2，故整個系統仍然保持靜止，故D錯誤；故選：B．2.線圈通以如圖所示的隨時間變化的電流，則

A．0—t1時間內線圈中的自感電動勢最大

B．t1—t2時間內線圈中的自感電動勢最大

C．t2—t3時間內線圈中的自感電動勢最大

D．t1—t2時間內線圈中的自感電動勢最大參考答案：C3.如圖所示，電源內阻不可忽略，電路中接有一小燈泡和一電動機。小燈泡L上標有“6V12W”字樣，電動機的線圈電阻RM＝0.50Ω。若燈泡正常發光時，電源的輸出電壓為12V，此時A．整個電路消耗的電功率為24WB．電動機的熱功率為12WC．電動機的輸出功率為12WD．電動機的輸入功率為12W參考答案：D4.（多選）下列說法正確的是（）A．飽和汽壓隨溫度升高而增大，與體積無關B．氣體分子熱運動的平均動能減少，氣體的壓強一定減小C．在任何一個自然過程中，一個孤立系統的總熵不會減少D．單位體積內氣體分子數增加，氣體的壓強一定增大E．對于一定質量的理想氣體，如果壓強不變，體積增大，那么它一定從外界吸熱參考答案：解：A、飽和汽壓與液體的種類和溫度有關，隨溫度升高而增大，故A正確；B、氣體分子熱運動的平均動能減少，即氣體溫度降低，根據公式，氣壓不一定減小，故B錯誤；C、自然界的宏觀熱過程都具有方向性，在任何一個自然過程中，一個孤立系統的總熵會不斷增加，故C正確；D、單位體積內氣體分子數增加，根據克拉伯龍方程PV=nRT，增加，P不一定增加，故D錯誤；E、對于一定質量的理想氣體，如果壓強不變，體積增大，根據，溫度增加，故內能增加；由于對外做功，根據△U=W+Q，氣體一定吸收熱量；故E正確；故選：ACE．5.（多選題）經長期觀測，人們在宇宙中已經發現了“雙星系統”．“雙星系統”由相距較近的恒星組成，每個恒星的半徑遠小于兩個恒星之間的距離，而且雙星系統一般遠離其他天體，它們在相互間的萬有引力作用下，繞某一點做勻速圓周運動，如圖所示為某一雙星系統，A星球的質量為m1，B星球的質量為m2，它們中心之間的距離為L，引力常量為G，則下列說法正確的是（）A．A星球的軌道半徑為R=LB．B星球的軌道半徑為r=LC．雙星運行的周期為T=2πLD．若近似認為B星球繞A星球中心做圓周運動，則B星球的運行周期為T=2πL參考答案：CD【考點】萬有引力定律及其應用．【分析】雙星靠相互間的萬有引力提供向心力，具有相同的角速度．應用牛頓第二定律列方程求解【解答】解：AB、雙星靠他們之間的萬有引力提供向心力，A星球的軌道半徑為R，B星球的軌道半徑為r，根據萬有引力提供向心力有：得且R+r=L解得：故A錯誤，B錯誤；C、根據萬有引力等于向心力得得解得：=，故C正確；D、若近似認為B星球繞A星球中心做圓周運動，則根據萬有引力提供向心力有：解得：=，故D正確；故選：CD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.(5分)平衡下列核反應方程式：（1）______________，_________________。（2）______________參考答案：答案：（1）5，10

（2）7.一列簡諧橫波沿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：10，0.6．8.如圖所示，光滑圓弧軌道ABC在C點與水平面相切，所對圓心角小于5°，且，兩小球P、Q分別從軌道上的A、B兩點由靜止釋放，P、Q兩球到達C點所用的時間分別為、，速率分別為、噸，則，。(填“>”、“<”或“=”)參考答案：9.如圖所示，實線是一列簡諧橫波在t時刻的波形圖，虛線是在t時刻后時刻的波形圖．已知，若波速為15m/s，則質點M在t時刻的振動方向為

▲

；則在時間內，質點M通過的路程為

▲

m．參考答案：向下

（2分）

0.3m10.某探究學習小組的同學欲驗證“動能定理”，他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了打點計時器所用的學生電源、導線、復寫紙、紙帶、小木塊、細沙．當滑塊連接上紙帶，用細線通過滑輪掛上空的小沙桶時，釋放小桶，滑塊處于靜止狀態．若你是小組中的一位成員，要完成該項實驗，則：（1）你認為還需要的實驗器材有

．（2）實驗時為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質量應滿足的實驗條件是

，實驗時為保證細線拉力為木塊的合外力首先要做的步驟是

．（3）在（2）的基礎上，某同學用天平稱量滑塊的質量M．往沙桶中裝入適量的細沙，用天平稱出此時沙和沙桶的總質量m．讓沙桶帶動滑塊加速運動，用打點計時器記錄其運動情況，在打點計時器打出的紙帶上取兩點，測出這兩點的間距L和這兩點的速度大小v1與v2（v1<v2）．則本實驗最終要驗證的數學表達式為

（用題中的字母表示實驗中測量得到的物理量）．參考答案：（1）天平，刻度尺（2分）（2）沙和沙桶的總質量遠小于滑塊的質量（2分），平衡摩擦力（2分）（3）（4分）（1）實驗要驗證動能增加量和總功是否相等，故需要求出總功和動能，故還要天平和刻度尺；故答案為：刻度尺、天平；

（2）沙和沙桶加速下滑，處于失重狀態，其對細線的拉力小于重力，設拉力為T，根據牛頓第二定律，有

對沙和沙桶，有mg-T=ma

對小車，有T=Ma

解得故當M＞＞m時，有T≈mg

小車下滑時受到重力、細線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，則應該用重力的下滑分量來平衡摩擦力，故可以將長木板的一端墊高；

故答案為：沙和沙桶的總質量遠小于滑塊的質量，平衡摩擦；

（3）總功為：mgL，動能增加量為：故答案為：mgL=11.在如圖所示的光電效應現象中，光電管陰極K的極限頻率為v0，則陰極材料的逸出功等于__________；現用頻率大于v0的光照射在陰極上，當在A、K之間加一數值為U的反向電壓時，光電流恰好為零，則光電子的最大初動能為_________；若入射光頻率為v(v>v0)，則光電子的最大初動能為_________.參考答案：hv0，（2分）

eU，（2分）

（12.

（選修3-3）（6分）蒸汽機、內燃機等熱機以及電冰箱工作時都利用了氣體狀態變化來實現能量的轉移和轉化，我們把這些氣體稱為工質．某熱機經過一個循環后，工質從高溫熱源吸熱Q1，對外做功W，又對低溫熱源放熱Q2，工質完全回復初始狀態，內能沒有變化．根據熱力學第一定律，在工質的一個循環中，Q1、Q2、W三者之間滿足的關系是

．熱機的效率不可能達到100%，從能量轉換的角度，說明

能不能完全轉化為

能．參考答案：答案：（2分）

內（2分）

機械（2分）13.坐標原點O處有一波源，能產生沿軸正向傳播的簡諧波，時刻的波形圖如圖所示。已知這列波在P點出現兩次波峰的最短時間是，則這列波的波速為

，從時開始計時處的質點R第一次到達波谷所用的時間為

。參考答案：1O(3分)

0.8三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（7分）如圖所示，一束光從空氣射入玻璃中，MN為空氣與玻璃的分界面．試判斷玻璃在圖中哪個區域內（Ⅰ或Ⅱ）？簡要說明理由．并在入射光線和反射光線上標出箭頭。參考答案：當光由空氣射入玻璃中時，根據折射定律

=n，因n>1，所以i>γ，即當光由空氣射入玻璃中時，入射角應該大于折射角．如圖，在圖中作出法線，比較角度i和γ的大小，即可得出玻璃介質應在區域?內．箭頭如圖所示．（7分）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.汽車由靜止開始在平直的公路上行駛，0～60s內汽車的加速度隨時間變化的圖線如圖1－3－20所示．(1)畫出汽車在0～60s內的v－t圖線；(2)求在這60s內汽車行駛的路程．參考答案：17.我國第一艘航母于2011年11月29日第二次出海,媒體稱此次海試將進行艦載機測試,阻攔索是在飛機降落在甲板上時掛在飛機后對飛機增加向后的阻力、減少滑行距離的裝置。若一架質量為m=3×104kg的艦載機以Vo=80m/s的速度降落在航母甲板上，飛機滑行S=160m便能停下，求：（1）飛機滑行的加速度a為多大？（2）滑行的時間t為多少？（3）滑行時受到阻力f為多大？參考答案：飛機在甲板上滑行的初速度V0=288km/h=80m/s，末速度為0。(1)加速度

（2