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山西省阳泉市第十五中学高三物理联考试题含解析一、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.如图所示,三个质量均为M的相同形状的劈块放在地面上,另有三个质量均为m的相同木块分别从劈块顶端沿斜面下滑,由于木块与劈块间的动摩擦因数不同,第一个加速下滑,第二个匀速下滑,第三个减速下滑,三个劈块均不动。设下滑过程中劈块对地面的压力分别是N1、N2、N3,则(
)A.N1>N2>N3
B.N1<N2<N3
C.N1=N2=N3
D.N2<N1<N3参考答案:B2.如图所示,一细束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的a、b、c三束单色光。比较a、b、c三束光,可知A.当它们在真空中传播时,a光的速度最大
B.当它们在玻璃中传播时,c光的波长最长C.若它们都从玻璃射向空气,c光发生全反射的临界角最大D.若它们都能使某种金属产生光电效应,c光照射出光电子的最大初动能最大参考答案:D3.右图所示,木箱内有一竖直放置的弹簧,弹簧上方有一物块,木箱静止时弹簧处于压缩状态且物块压在箱顶上。若在某一段时间内,物块对箱顶刚好无压力,则在此段时间内,木箱的运动状态可能为A.加速上升
B.加速下降
C.减速上升
D.减速下降参考答案:(
AD
)4.(单选)某放射性元素的原子核发生两次α衰变和六次β衰变,关于它的原子核的变化,下列说法中正确的是()A.质子数减小2B.质子数增加2C.中子数减小8D.核子数减小10参考答案:解:设该原子核的质量数(核子数)为m,电荷数(质子数)为n,衰变后的质量数为x,电荷数为y,则有:m=x+8;n=﹣6+4+y由此可知衰变后核子数减小8,质子数减少2,中子数减小10,故BD错误,A正确.故选A.5.(多选)下列说法中正确的是
A.分子间的距离增大时,分子间的引力增大,斥力减小B.物体的温度升高时,分子的平均动能将增大C.物体吸热时,它的内能一定增加D.根据热力学第二定律可知,热量不可能自发地从低温物体传到高温物体E.气体如果失去了容器的约束就会散开,这是因为气体分子之间存在斥力的缘故参考答案:BD解析:A、分子间的距离增大,分子间的引力和斥力都减小,故A错误;B、物体的温度越高,分子平均动能越大,B正确;C、做功和热传递是改变内能的两种方式,故吸热内能不一定增大,故C错误;D、根据热力学第二定律可知,热量不可能自发地从低温物体传到高温物体而不产生其他影响,故D正确;E、气体分子间的距离较大,分子力很小,气体分子的运动是无规则的,失去容器后就会散开,故E错误.故选BD二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6.(4分)如图所示,质量为的小球在半径为的半球形容器中从上部边缘由静止开始下滑,下滑到最低点时,对容器底的压力为,则在最低点时小球运动的速度大小为
,在下滑过程中克服摩擦力做的功为
。参考答案:
答案:
7.在实验室内较精准地测量到的双衰变事例是在1987年公布的,在进行了7960小时的实验后,以68%的置信度认出发生的36个双衰变事例,已知静止的发生双衰变时,将释放出两个电子和两个中微子(中微子的质量数和电荷数都为零),同时转变成一个新核X,则X核的中子数为
;若衰变过程释放的核能是E,真空中的光速为c,则衰变过程的质量亏损是
.参考答案:8.一个同学在研究小球自由落体运动时,用频闪照相连续记录下小球的位置如图所示。已知闪光周期为s,测得7.68cm,12.00cm,用上述数据通过计算可得小球运动的加速度约为_______m/s2,图中x2约为________cm。(结果保留3位有效数字)参考答案:9.如图所示,在距水平地面高均为0.4m处的P、Q两处分别固定两光滑小定滑轮,细绳跨过滑轮,一端系一质量为mA=2.75kg的小物块A,另一端系一质量为mB=1kg的小球B.半径R=0.3m的光滑半圆形轨道竖直地固定在地面上,其圆心O在P点的正下方,且与两滑轮在同一竖直平面内,小球B套在轨道上,静止起释放该系统,则小球B被拉到离地0.225m高时滑块A与小球B的速度大小相等,小球B从地面运动到半圆形轨道最高点时的速度大小为4m/s.参考答案::解:当绳与轨道相切时滑块与小球速度相等,(B速度只沿绳),由几何知识得R2=h?PO,所以有:h===0.225m.小球B从地面运动到半圆形轨道最高点时,A物的速度为零,即vA=0,对系统,由动能定理得:
mAg[﹣(PO﹣R)]=mBgR+代入数据解得:vB=4m/s故答案为:0.225m,410.100年前,卢瑟福用α粒子轰击氮核打出了质子.后来,人们用α粒子轰击核也打出了质子:;该反应中的X是______(选填“电子”“正电子”或“中子”).此后,对原子核反应的持续研究为核能利用提供了可能.目前人类获得核能的主要方式是_______(选填“核衰变”“核裂变”或“核聚变”).参考答案:
(1).中子
(2).核裂变【详解】由质量数和电荷数守恒得:X应为:即为中子,由于衰变是自发的,且周期与外界因素无关,核聚变目前还无法控制,所以目前获得核能的主要方式是核裂变;11.在科学探究活动中,对实验数据进行分析归纳得出结论是非常重要的环节,下面的表格中的数据是某同学在物体作直线运动过程中测得的位移s和时间t的数据记录。物体运动的起止点所测的物理量12345A→B时间t(s)0.891.241.521.761.97位移s(m)0.250.500.751.001.25⑴请你在下列甲图的网格中作s-t图象;⑵该同学猜想图线接近于二次函数的图象,为了验证这个猜想,请你通过转换变量在乙图的网格中作相应的图象;⑶通过上述处理,你认为物体从A→B的过程中,s随t变化的规律是:
(用s、t表示,涉及数字,计算结果保留2位有效数字)。参考答案:⑴图略,见解析;⑵图略,见解析;⑶s=0.33t2试题分析:⑴根据描点作图法,作出s-t图象如下图甲所示。⑵由于该同学猜想图线接近于二次函数的图象,为了验证这个猜想,通过转换变量来进行,即作s-t2图象,为此求得表格如下:A→B时间t(s)0.891.241.521.761.97新变量t2(s2)0.791.542.313.103.88位移s(m)0.250.500.751.001.25根据描点作图法,作出s-t2图象如上图乙所示。⑶从所作s-t2图象中看出t2、s呈线性变化关系,即从A到B的过程中s随t变化的规律是:物体作初速度为零的匀加速直线运动,由图中斜率求得,即a==0.65m/s2,故s=0.325t2题中所提供的数据均为保留2小数点后位数,因此有:s=0.33t212.如图所示,A、B、C三点都在匀强电场中.已知AC⊥BC,∠ABC=60°,BC=20cm.把一个q=10-5C的正电荷从A移到B,电场力做功为零;从B移到C,电场力做功为-1.73×10-3J,则该匀强电场的场强大小是
V/m,并在图中作出这个电场线。
参考答案:1000V/m,13.气体温度计结构如图所示.玻璃测温泡A内充有理想气体,通过细玻璃管B和水银压强计相连.开始时A处于冰水混合物中,左管C中水银面在O点处,右管D中水银面高出O点h1=14cm.后将A放入待测恒温槽中,上下移动D,使C中水银面仍在O点处,测得D中水银面高出O点h2=44cm.(已知外界大气压为1个标准大气压,1标准大气压相当于76cmHg)①求恒温槽的温度.②此过程A内气体内能________(填“增大”或“减小”),气体不对外做功,气体将________(填“吸热”或“放热”).参考答案:①364K(或91℃)②增大吸热三、简答题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14.如图甲所示,斜面倾角为θ=37°,一宽为d=0.65m的有界匀强磁场垂直于斜面向上,磁场边界与斜面底边平行。在斜面上由静止释放一矩形金属线框,线框沿斜面下滑,下边与磁场边界保持平行。取斜面底部为重力势能零势能面,从线框开始运动到恰好完全进入磁场的过程中,线框的机械能E和位移x之间的关系如图乙所示,图中①、②均为直线段。已知线框的质量为M=0.1kg,电阻为R=0.06Ω.(取g=l0m·s-2,sin37°=0.6,
cos37°=0.8)求:(1)线框与斜面间的动摩擦因数μ;(2)线框刚进入磁场到恰好完全进入磁场所用的时间t:(3)线框穿越磁场的过程中,线框中的最大电功率Pm。参考答案:0.5;1/6s;0.54W【详解】(1)由能量守恒定律,线框减小的机械能等于克服摩擦力做功,则其中x1=0.36m;解得μ=0.5(2)金属线框进入磁场的过程中,减小的机械能等于克服摩擦力和安培力做的功,机械能均匀减小,因此安培力也是恒力,线框做匀速运动,速度为v1v12=2ax1解得a=2m/s2v1=1.2m/s其中
x2为线框的侧边长,即线框进入磁场过程中运动的距离,可求出x2=0.2m,则(3)线框刚出磁场时速度最大,线框内电功率最大由可求得v2=1.8m/s根据线框匀速进入磁场时:可得FA=0.2N又因为可得将v2、B2L2带入可得:15.如图所示,荧光屏MN与x轴垂直放置,荧光屏所在位置横坐标x0=40cm,在第一象限y轴和MN之间存在沿y轴负方向的匀强电场,在第二象限有半径R=10cm的圆形磁场,磁感应强度大小B=0.4T,方向垂直xOy平面向外。磁场的边界和x轴相切于P点。在P点有一个粒子源,平行于坐标平面,向x轴上方各个方向发射比荷为1.0×108C./kg的带正电的粒子,已知粒子的发射速率v0=4.0×106m/s。不考虑粒子的重力粒子间的相互作用。求(1)带电粒子在磁场中运动的轨迹半径;(2)若所有带电粒子均打在x轴下方的荧光屏上,求电场强度的最小值参考答案:(1)(2)【详解】(1)粒子在磁场中做圆周运动,其向心力由洛伦兹力提供,即:,则;(2)由于r=R,所以所有粒子从右半圆中平行x轴方向进入电场进入电场后,最上面的粒子刚好从Q点射出电场时,电场强度最小,粒子进入电场做类平抛运动,水平方向上竖直方向,联立解得最小强度为:;四、计算题:本题共3小题,共计47分16.室内装修污染四大有害气体是苯系物、甲醛、氨气和氡.氡存在于建筑水泥、矿渣砖、装饰石材及土壤中.氡看不到,嗅不到,即使在氡浓度很高的环境里,人们对它也毫无感觉.氡进入人的呼吸系统能诱发肺癌,是除吸烟外导致肺癌的第二大因素.静止的氡核Rn放出一个粒子x后变成钋核Po,钋核的动能为Ek1,若衰变放出的能量全部变成钋核和粒子x的动能.试回答以下问题:①写出上述衰变的核反应方程(请用物理学上规定的符号表示粒子x);②求粒子x的动能Ek2.参考答案:考点:原子核衰变及半衰期、衰变速度;动量守恒定律.专题:衰变和半衰期专题.分析:①根据质量数和电荷数可以正确写出该核反应方程;②衰变过程中系统动量守恒,由动量守恒与动能的计算公式求出x的动能.解答:解:①氡核Rn放出某种粒子x后变成钋核Po可以判断发生的是α衰变,衰变方程为:Rn→Po+②设钋核的质量为m1、速度为v1,粒子x的质量为m2、速度为v2,根据动量守恒定律,有:0=m1v1﹣m2v2粒子x的动能:=答:①上述衰变的核反应方程为:Rn→Po+;②粒子x的动能Ek2为.点评:应用质量数与核电荷数守恒、知道粒子衰变过程动量守恒,应用动量守恒定律即可正确解题.17.在平面直角坐标系xOy中,第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以一定的初速度垂直于y轴射入电场,经x轴上的N点与x轴正方向成θ=60°角射入磁场,最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场,已知ON=d,如图所示.不计粒子重力,求:(1)粒子在磁场中运动的轨道半径R;(2)粒子在M点的初速度v0的大小;(3)粒子从M点运动到P点的总时间t.参考答案:解:(1)粒子的运动轨迹如图所示:由几何知识得:Rsinθ=d,解得:R=d;(2)粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:qvB=m,解得:v=,在N点速度v与x轴正方向成θ=60°角射出电场,将速度分解如图cosθ=,解得射出速度:v=2v0,v0=;(3)粒子在电场中运动的时间t1,有:d=v0t1,所以t1==,粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期:T=,设粒子在磁场中运动的时间t2,有t2=T,所
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