北京舊宮中學(xué)高三物理下學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.2017年人類第一次直接探測(cè)到來自雙中子星合并的引力波。假設(shè)雙中子星由a、b兩顆星體組成,這兩顆星繞它們連線上的某一點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。這兩顆星之間的距離為L(zhǎng)，a星繞它們連線上的某點(diǎn)每秒轉(zhuǎn)動(dòng)n圈，a、b兩顆星的軌道半徑之差為Δr，(a星的軌道半徑大于b星的軌道半徑)，萬有引力常量為G。則A.a、b兩顆星的質(zhì)量之和為B.a、b兩顆星的質(zhì)量之比為C.b星的角速度為D.a、b兩顆星的半徑之比為參考答案：A【詳解】設(shè)ab兩顆星的質(zhì)量分別為m1、m2，軌道半徑分別為r1、r2，相距L，則r1+r2=L，r1-r2=?r，解得，，則，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；兩星圍繞它們連線上的某點(diǎn)旋轉(zhuǎn)的角速度相同，a星繞它們連線上的某點(diǎn)每秒轉(zhuǎn)動(dòng)n圈，角速度為ωa=2πn，則b星的角速度也為2πn，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)萬有引力提供向心力可知：=m1r1ω2=m2r2ω2，整理可得：，解得質(zhì)量之和（m1+m2）=，選項(xiàng)A正確；a、b兩顆星的質(zhì)量之比為，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；故選A.2.如圖所示，質(zhì)量為M劈體ABCD放在水平地面上，表面AB、AC均光滑，且AB∥CD，BD⊥CD，AC與水平面成角θ。質(zhì)量為m的物體（上表面為半球形）以水平速度v0沖上BA后沿AC面下滑，在整個(gè)運(yùn)動(dòng)的過程中，劈體M始終不動(dòng)，P為固定的弧形光滑擋板，擋板與軌道間的寬度略大于半球形物體m的半徑，不計(jì)轉(zhuǎn)彎處的能量損失，則下列說法中正確的是A.水平地面對(duì)劈體M的摩擦力始終為零B.水平地面對(duì)劈體M的摩擦力先為零后向右

C.劈體M對(duì)水平地面的壓力大小始終為(M+m)gD.劈體M對(duì)水平地面的壓力大小先等于(M+m)g，后小于(M+m)g參考答案：D3.如圖所示，用兩根相同的導(dǎo)線繞成匝數(shù)分別為nl和n2的圓形閉合線圈A和B，兩線圈平面與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直。當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻變化時(shí)，兩線圈中的感應(yīng)電流之比IA：IB為（

）

A．

B．

C．

D．參考答案：B4.兩物體M、m用跨過光滑定滑輪的輕繩相連，如圖放置，OA、OB與水平面的夾角分別為30°、60°，M、m均處于靜止?fàn)顟B(tài)．則

A．繩OA對(duì)M的拉力大小大于繩OB對(duì)M的拉力B．繩OA對(duì)M的拉力大小等于繩OB對(duì)M的拉力C．m受到水平面的靜摩擦力大小為零

D．m受到水平面的靜摩擦力的方向水平向左參考答案：D對(duì)接點(diǎn)O受力分析，由幾何關(guān)系可知,，AB錯(cuò)；對(duì)m受力分析，可知在水平方向受到的摩擦力,方向水平向左，C錯(cuò)D對(duì)。5.（單選）下列說法正確的是

A.放射性元素的半衰期隨溫度的升高而減小

B.放射性元素放射出的射線、射線和射線，電離能力最強(qiáng)的是射線

C．衰變成要經(jīng)過8次衰變和6次衰變

D.愛因斯坦的相對(duì)論認(rèn)為長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間都是絕對(duì)不變的

參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.(1)（6分）如圖所示為氫原子的能級(jí)圖。讓一束單色光照射到大量處于基態(tài)（量子數(shù)n=1）的氫原子上，被激發(fā)的氫原子能自發(fā)地發(fā)出3種不同頻率的色光，則照射氫原子的單色光的光子能量為

eV。用這種光照射逸出功為4.54eV的金屬表面時(shí)，逸出的光電子的最大初動(dòng)能是

eV。參考答案：12.09

7.557.如圖所示，電荷量為Q1、Q2的兩個(gè)正點(diǎn)電荷分別置于A點(diǎn)和B點(diǎn)。在以AB為直徑的光滑絕緣半圓環(huán)上，穿著一個(gè)帶點(diǎn)小球（可視為點(diǎn)電荷，重力可忽略），若帶點(diǎn)小球在P點(diǎn)保持靜止，則該小球帶

電荷（選填“正”或“負(fù)”或“正或負(fù)”），設(shè)這時(shí)連線PA與AB的夾角為a，則tana=

。參考答案：

答案：正或負(fù)

17.(12分)如圖甲的光電門傳感器是測(cè)定瞬時(shí)速度大小的儀器．其原理是發(fā)射端發(fā)出一束很細(xì)的紅外線到接收端，當(dāng)固定在運(yùn)動(dòng)物體上的一個(gè)已知寬度為d的擋光板通過光電門擋住紅外線時(shí)，和它連接的數(shù)字計(jì)時(shí)器可記下?lián)豕獾臅r(shí)間Δt，則可以求出運(yùn)動(dòng)物體通過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度大小。(1)為了減小測(cè)量瞬時(shí)速度的誤差，應(yīng)選擇寬度比較________(選填“寬”或“窄”)的擋光板。(2)如圖乙是某同學(xué)利用光電門傳感器探究小車加速度與力之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置，他將該光電門固定在水平軌道上的B點(diǎn)，用不同重物通過細(xì)線拉同一小車，小車每次都從同一位置A點(diǎn)靜止釋放．①如圖丙所示，用游標(biāo)卡尺測(cè)出擋光板的寬度d＝________mm，實(shí)驗(yàn)時(shí)將小車從圖乙A點(diǎn)靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器記下?lián)豕獍逋ㄟ^光電門時(shí)擋光時(shí)間間隔Δt＝0.02s，則小車通過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度大小為________m/s；②實(shí)驗(yàn)中設(shè)小車的質(zhì)量為m1，重物的質(zhì)量為m2，則在m1與m2滿足關(guān)系式________時(shí)可近似認(rèn)為細(xì)線對(duì)小車的拉力大小與重物的重力大小相等；③測(cè)出多組重物的質(zhì)量m2和對(duì)應(yīng)擋光板通過光電門的時(shí)間Δt，并算出小車經(jīng)過光電門時(shí)的速度v，通過描點(diǎn)作出線性圖象，研究小車的加速度與力之間的關(guān)系．處理數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)作出________圖象(選填“v—m2”或“v2—m2”)；④某同學(xué)在③中作出的線性圖象不過坐標(biāo)原點(diǎn)，其可能的原因是__________________。參考答案：(1)窄(2)①11.400.57②m1?m2③v2－m2④小車與水平軌道間存在摩擦力9.用電壓表和電流表測(cè)定兩節(jié)完全相同的電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。先用如圖所示的電路測(cè)量一節(jié)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，理想電壓表和理想電流表的讀數(shù)分別為U1和I1。將兩節(jié)相同電池串聯(lián)后接入該電路，測(cè)得理想電壓表和理想電流表的讀數(shù)分別為U2和I2。串聯(lián)電池組的總電動(dòng)勢(shì)=_________，總內(nèi)阻=__________。參考答案：，10.如圖為聲波干涉演示儀的原理圖，O形玻璃管粗細(xì)均勻，分為A和B兩部分，兩側(cè)各有一小孔，聲波從左側(cè)小孔傳入管內(nèi)，被分成兩列頻率_____________的波。當(dāng)聲波分別通過A、B傳播到右側(cè)小孔時(shí)，若兩列波傳播的路程相差半個(gè)波長(zhǎng)，則此處聲波的振幅_____

_____；若傳播的路程相差一個(gè)波長(zhǎng)，則此處聲波的振幅________________。[參考答案：11.一列簡(jiǎn)諧波在t=0.8s時(shí)的圖象如圖甲所示，其x=0處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖乙所示，由圖象可知：簡(jiǎn)諧波沿x軸

▲

方向傳播（填“正”或“負(fù)”），波速為

▲

m／s，t=10.0s時(shí)刻，x=4m處質(zhì)點(diǎn)的位移是

▲

m．參考答案：12.(1)小明用電源頻率為50Hz的電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（含復(fù)寫紙）做“探究質(zhì)量一定

時(shí)，加速度與合力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)。①在不掛配重，平衡摩擦力過程中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條紙帶如圖（乙）所示，紙帶A端與小車相連。要使小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，墊木應(yīng)向____移動(dòng)。②打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打A、C兩點(diǎn)過程中，小車通過的距離為____cm。③打B點(diǎn)時(shí)小車的速度是__________m/s④打AC兩點(diǎn)過程中，小車的平均加速度大小為____m/s2。

（保留小數(shù)點(diǎn)后兩位數(shù)字）(2)在測(cè)定一根粗細(xì)均勻合金絲Rx的電阻率的實(shí)驗(yàn)中．

I．利用螺旋測(cè)微器測(cè)定合金絲的直徑，示數(shù)如圖(a)所示，則可讀得合金絲的直徑

為____mm.

Ⅱ．待測(cè)合金絲Rx的電阻約為5Ω．提供的儀器有：

A．電壓表V（內(nèi)阻約為10kΩ，量程為3V）

B．電流表A1(內(nèi)阻約為3Ω，量程為0.6A)

C．電流表A2(內(nèi)阻約為0.1Ω，量程為3A)

D．滑動(dòng)變阻器R(阻值為0-5Ω，額定電流為2A)

E．電源E（電動(dòng)勢(shì)為5V，內(nèi)電阻為1Ω）

F．一個(gè)開關(guān)、若干導(dǎo)線①要求較準(zhǔn)確地測(cè)出其阻值，電流表應(yīng)選____．（填序號(hào)）②某同學(xué)根據(jù)以上儀器，按圖（b）連接實(shí)驗(yàn)線路，在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)變化范圍較窄，現(xiàn)請(qǐng)你用筆在圖（b）中畫一條線對(duì)電路進(jìn)行修改，使電流表示數(shù)的變化范圍變寬．

③此電路其測(cè)量結(jié)果比真實(shí)值偏___________（填“大”或“小”）．參考答案：(1)①左（1分）②16.20（2分）③0.41（3分）④0.50（3分）

(2)I.0.609(0.608-0.610)(3分)Ⅱ．①B(2分)；②作圖（3分，分壓均可）；③小（2分）

13.如圖所示的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中，截面為三角形的楔塊A底角為θ，圓盤B的半徑為r，與楔塊A間無滑動(dòng)，當(dāng)楔塊A以速度vA勻速向右前進(jìn)時(shí)，圓盤的角速度為______________，滑塊C向上的速度為_____________。參考答案：，三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.圖所示摩托車做騰躍特技表演，沿曲面沖上高0.8m頂部水平高臺(tái)，接著以4m/s水平速度離開平臺(tái)，落至地面時(shí)，恰能無碰撞地沿圓弧切線從A點(diǎn)切入光滑豎直圓弧軌道,并沿軌道下滑.A、B為圓弧兩端點(diǎn),其連線水平.已知圓弧半徑為2m，人和車的總質(zhì)量為200kg，特技表演的全過程中，空氣阻力不計(jì).(計(jì)算中取g=10m/s2.求:(1)從平臺(tái)飛出到A點(diǎn)，人和車運(yùn)動(dòng)的水平距離s.(2)從平臺(tái)飛出到達(dá)A點(diǎn)時(shí)速度大小及圓弧對(duì)應(yīng)圓心角θ.(3)若已知人和車運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道最低點(diǎn)O速度為6m/s,求此時(shí)人和車對(duì)軌道的壓力.參考答案：(1)1.6m

(2)m/s，90°

(3)5600N【詳解】(1)車做的是平拋運(yùn)動(dòng)，很據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得：豎直方向上：水平方向上：可得：.(2)摩托車落至A點(diǎn)時(shí)其豎直方向的分速度：到達(dá)A點(diǎn)時(shí)速度：設(shè)摩托車落地時(shí)速度方向與水平方向的夾角為，則：即，所以：(3)對(duì)摩托車受力分析可以知道，摩托車受到的指向圓心方向的合力作為圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，所以有：

當(dāng)時(shí)，計(jì)算得出.由牛頓第三定律可以知道人和車在最低點(diǎn)O時(shí)對(duì)軌道的壓力為5600

N.答：(1)從平臺(tái)飛出到A點(diǎn)，人和車運(yùn)動(dòng)的水平距離.(2)從平臺(tái)飛出到達(dá)A點(diǎn)時(shí)速度，圓弧對(duì)應(yīng)圓心角.(3)當(dāng)最低點(diǎn)O速度為6m/s，人和車對(duì)軌道的壓力5600

N.15.(4分)在橄欖球比賽中，一個(gè)95kg的橄欖球前鋒以5m/s的速度跑動(dòng)，想穿越防守隊(duì)員到底線觸地得分．就在他剛要到底線時(shí)，迎面撞上了對(duì)方兩名均為75kg的隊(duì)員，一個(gè)速度為2m/s，另一個(gè)為4m/s，然后他們就扭在了一起。①他們碰撞后的共同速率是；②在右面方框中標(biāo)出碰撞后他們動(dòng)量的方向，并說明這名前鋒能否得分：。參考答案：答案：①0.1m/s

（2分）

②方向見圖（1分）

能得分（1分）

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.《憤怒的小鳥》是一款時(shí)下非常流行的游戲，故事也相當(dāng)有趣，如圖甲，為了報(bào)復(fù)偷走鳥蛋的肥豬們，鳥兒以自己的身體為武器，如炮彈般彈射出去攻擊肥豬們的堡壘。某班的同學(xué)們根據(jù)自己所學(xué)的物理知識(shí)進(jìn)行假設(shè)：小鳥被彈弓沿水平方向彈出，如圖乙所示。（取重力加速度g=10m/s2）：（1）若h1=3.6m，l1=2.4m，h2=1.8m，要使小鳥飛出能直接打中肥豬的堡壘，小鳥飛出去的初速度應(yīng)多大？（2）如果小鳥彈出后，先掉到平臺(tái)上（此時(shí)小鳥距拋出點(diǎn)的水平距離為l2），接觸平臺(tái)瞬間豎直速度變?yōu)榱悖剿俣炔蛔儯▲B在平臺(tái)上滑行一段距離后，若要打中肥豬的堡壘，小鳥和平臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ與小鳥彈出時(shí)的初速度v0應(yīng)滿足什么關(guān)系（用題中所給的符號(hào)h1、l1、h2、l2、g表示）？參考答案：（1）設(shè)小鳥以v0彈出能直接擊中堡壘，則由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，h1-h2=gt2

（3分）

l1=v0t（2分）

聯(lián)立解得t=0.6s，v0=4m/s。（2分）（2）對(duì)小鳥在平臺(tái)上滑行初速度仍為v0，若剛好擊中堡壘，則有末速度為v=0由動(dòng)能定理

-μmg(l1.-l2)=mv2-mv02

（5分）解得：

可見，μ與v0應(yīng)滿足才能打中堡壘。（3分）17.如圖所示，左側(cè)為一個(gè)半徑為R的半球形的碗固定在水平桌面上，碗口水平，O點(diǎn)為球心，碗的內(nèi)表面及碗口光滑。右側(cè)是一個(gè)固定光滑斜面，斜面足夠長(zhǎng)，傾角θ＝30°。一根不可伸長(zhǎng)、不計(jì)質(zhì)量的細(xì)繩跨在碗口及光滑斜面頂端的光滑定滑輪兩端上，線的兩端分別系有可視為質(zhì)點(diǎn)的小球m1和m2，且m1＞m2。開始時(shí)m1恰在碗口水平直徑右端A處，m2在斜面上且距離斜面頂端足夠遠(yuǎn)，此時(shí)連接兩球的細(xì)繩與斜面平行且恰好伸直。當(dāng)m1由靜止釋放運(yùn)動(dòng)到圓心O的正下方B點(diǎn)時(shí)細(xì)繩突然斷開，不計(jì)細(xì)繩斷開瞬間的能量損失。（1）求小球m2沿斜面上升的最大距離s；（2）若已知細(xì)繩斷開后小球m1沿碗的內(nèi)側(cè)上升的最大高度為，求。參考答案：（1）設(shè)重力加速度為g，小球m1到達(dá)最低點(diǎn)B時(shí)m1、m2速度大小分別為v1、v2，由運(yùn)動(dòng)合成與分解得v1＝v2①對(duì)m1、m2系統(tǒng)由功能關(guān)系得m1gR－m2gh＝m1v＋m2v②h＝Rsin30°③設(shè)細(xì)繩斷后m2沿斜面上升的距離為s′，對(duì)m2由機(jī)械能守恒定律得m2gs′sin30°＝m2v④小球m2沿斜面上升的最大距離s＝R＋s′⑤聯(lián)立得s＝（＋）