山西省阳泉市中学高三物理期末试题含解析

山西省阳泉市中学高三物理期末试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.关于热现象和热学规律，以下说法正确的是()A．布朗运动就是液体分子的运动B．液体的温度越高，分子的平均动能越大C．液体温度越高，悬浮粒子越小，布朗运动越剧烈D．布朗运动是由于液体各部分的温度不同而引起的E．布朗运动是由于液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用不平衡引起的

参考答案：BCE2.关于光电效应，下列说法正确的是_______A．极限频率越大的金属材料逸出功越大B．只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应C．从金属表面出来的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小D．入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多参考答案：A3.（单选）沿轴正方向传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形曲线如图所示，其波速为10m／s，该时刻波恰好传播到x=6m的位置。介质中有a、b两质点，下列说法中正确的是

（

）A．时刻，b质点的运动方向向上B．时刻，b质点的速度大于a质点的速度C．时刻，b质点的加速度大于a质点的加速度D．时刻，处的质点位于波谷参考答案：B4.（5分）以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中正确的是A．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应B．卢瑟福的α粒子散射实验可以估算原子核的大小C．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能是因为该束光的照射时间太短D．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量增大E．发生一次β衰变，该原子外层就失去一个电子F．用质子流工作的显微镜比用相同速度的电子流工作的显微镜分辨率高G．每种原子都有自己的特征光谱，可以利用它来鉴别物质和确定物质的组成参考答案：BDFG5.两个分别带有电荷量和+的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为的两处，它们间库仑力的大小为。两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为

A．

B．

C．

D．参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一列沿x轴正方向传播的简谐横波，在t=0时刻波刚好传播到x=6m处的质点A，如图所示，已知波的传播速度为48m/s．请回答下列问题：①从图示时刻起再经过

s，质点B第一次处于波峰；②写出从图示时刻起质点A的振动方程为

cm．参考答案：①0.5（2分）②(cm)（2分）试题分析：①根据波的传播原理，是质点的振动形式在介质里匀速传播，x=0m，处的质点处于波峰位置，所以当它的振动形式传播到B点时，B点第一次出现在波峰，用时；②由图知质点A在t=o时刻处于平衡位置且向下振动，，，所以质点A的振动方程为(cm)。考点：本题考查机械波的传播7.A.动能相等的两物体A、B在光滑水平面上沿同一直线相向而行，它们的速度大小之比vA:vB=2:1，则动量大小之比PA:PB=

;两者碰后粘在一起运动，其总动量与A原来动量大小之比P:PA=

。参考答案：1:2；1:1根据动量与动能的关系：【考点】动能和速度的关系：vA:vB=2:1，可知两者质量之比1:4，所以动量的关系为：1:2；两者碰撞遵循动量守恒，其总动量与A的动量等大反向，所以碰后的总动量与A原来的动量之比为1:1。

8.如图所示，一个半径为R的透明球体放置在水平面上，一束光从A点沿水平方向射入球体后经B点射出，最后射到水平面上的C点。已知，该球体对光的折射率为，则它从球面射出时的出射角＝

；在透明体中的速度大小为

（结果保留两位有效数字）（已知光在的速度c＝3×108m／s）参考答案：9.已知地球质量为M，万有引力恒量为G，地球半径为R，人造卫星在高空绕地球运行的轨道半径为r，则其绕地球运行的环绕速度V=

，在地球表面附近运行的人造卫星的第一宇宙速度V1=

。参考答案：，10.光滑水平面上两物体b、b用不可伸长的松弛细绳相连，A质量为2kg，B质量为1kg；现使两物体同时沿直线背向而行(=4m/s，

=2m/s)，直至绳被拉紧，然后两物体一起运动，它们的总动量大小为

kg·m/s，两物体共同运动的速度大小为

m/s．参考答案：6

211.太空宇航员的航天服能保持与外界绝热，为宇航员提供适宜的环境。若在地面上航天服内气体的压强为p0，体积为2L，温度为T0，到达太空后由于外部气压降低，航天服急剧膨胀，内部气体体积增大为4L。所研究气体视为理想气体,则宇航员由地面到太空的过程中，若不采取任何措施，航天服内气体内能

（选填“增大”、“减小”或“不变”）。为使航天服内气体保持恒温，应给内部气体

（选填“制冷”或“加热”）。参考答案：减小

；

加热12.平行板电容器所带量Q=4×l0-8C，它的两极板之间电压U=2v，则它的电容为

F；如果电量减少一半，则两板间电势差变为

V。参考答案：2×10-8F

1V电容；当电量减小一半，电容不变，则电势差；13.（4分）某物质的摩尔质量为M，摩尔体积为V，密度为，每个分子的质量和体积分别为m和Vo，则阿伏加德罗常数NA可以用两种式子来表达：NA=_______________和NA=______________。参考答案：；三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(3-5模块)(5分)有两个质量为m的均处于基态的氢原子A、B，A静止，B以速度v0与之发生碰撞．己知：碰撞前后二者的速度均在一条直线上，碰撞过程中部分动能有可能被某一氢原子吸收。从而该原子由基态跃迁到激发态，然后，此原子向低能级态跃迁，并发出光子．如欲碰后发出一个光子，则速度v0至少需要多大？己知氢原子的基态能量为E1(E1<0)。参考答案：解析：，--------------(1分)

，--------------(1分)

，--------------(1分)

--------------(2分)15.（简答）如图所示，在水平地面上固定一倾角θ=37°、表面光滑的斜面，物体A以初速度v1沿斜面上滑，同时在物体A的正上方，有一物体B以初速度v2=2.4m/s水平抛出，当A上滑到最高点时，恰好被B物体击中．A、B均可看作质点，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2．求：（1）物体A上滑时的初速度v1；（2）物体A、B间初始位置的高度差h．参考答案：（1）物体A上滑时的初速度v1是6m/s．（2）物体A、B间初始位置的高度差h是6.8m．解：（1）物体A上滑过程中，由牛顿第二定律得：mgsinθ=ma设物体A滑到最高点所用时间为t，由运动学公式：0=v1﹣at物体B做平抛运动，如图所示，由几何关系可得：水平位移x=；其水平方向做匀速直线运动，则x=v2t联立可得：v1=6m/s（2）物体B在竖直方向做自由落体运动，则hB=物体A在竖直方向：hA=如图所示，由几何关系可得：h=hA+hB联立得：h=6.8m答：（1）物体A上滑时的初速度v1是6m/s．（2）物体A、B间初始位置的高度差h是6.8m．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图11所示，一个由同种粗细均匀的金属丝制成的半径为a、质量为m、电阻为R的金属圆环放在光滑的水平地面上，有一个磁感应强度大小为B方向竖直向下的匀强磁场，其边界为PQ。现圆环以速度v从如图位置朝磁场边界PQ运动，当圆环运动到直径刚好与边界线PQ重合时，圆环的速度为，求：

(1)圆环的直径MN与边界线PQ重合时MN两点间的电压及圆环中感应电流方向；

(2)在此过程中通过圆环某横截面的电量；

(3)此过程中圆环产生的热量。

参考答案：解（1）由法拉第电磁感应定律得

（2分）

（1分），根据楞次定律：感应电流为顺时针方向

（1分）（2）由法拉第电磁感应定律得

（1分）

（1分）由闭合电路欧姆定律得：

（1分）

（1分）解得

（1分）（3）由动能定理得

（1分）而Q=－WA

（1分）∴

（1分）17.如图所示，水平面的动摩擦因数μ=0.4，一轻质弹簧，左端固定在A点，自然状态时其右端位于O点．水平面右侧有一竖直光滑圆形轨道在C点与水平面平滑连接，圆心O′，半径R=0.4m．另一轻质弹簧一端固定在O′点的轴上，一端拴着一个小球，弹簧的原长为l0=0.5m，劲度系数k=10N/m．用质量m1=0.4kg的物块将弹簧缓慢压缩到B点（物体与弹簧不拴接），释放后物块恰运动到C点停止，BC间距离L=2m．换同种材料、质量m2=0.2kg的物块重复上述过程．（物块、小球均视为质点，g=10m/s2）求：（1）物块m2到C点时的速度大小vc；（2）若小球的质量也为m2，若物块与小球碰撞后交换速度，论证小球是否能通过最高点D．若能通过，求出轨道最高点对小球的弹力FN；若不能通过，求出小球离开轨道时的位置和O′连线与竖直方向的夹角θ．参考答案：考点：动能定理的应用；向心力．专题：动能定理的应用专题．分析：（1）从B到C有动能定理可求得到达C点速度；（2）假设通过最高点，从C到D由动能定理求的D点速度，在D点由牛顿第二定律即可判断．解答：解：（1）m1从B到C的过程：EP=μm1gLm2从B到C的过程：EP=μm2gL+m2联立解得：vC=4m/s（2）碰后交换速度，小球以vC=4m/s向上运动，假设能到高点，从C到D的过程：m2﹣m2=﹣m2g?2R解得：vD=0m/s对D点：N+m2g﹣k（l0﹣R）=0而是实际上小球到达最高点速度至少为，故假设错误，小球不可能通过最高点；小球离开轨道时的位置E和O'连线与竖直方向的夹角θ，此时小球速度vE由动能定理：﹣=﹣m2g（R+Rcosθ）对E点：m2gcosθ﹣k′（l0﹣R）=m2联立解得：cosθ=，即：θ=arcc