湖南省郴州市武水中学高三物理上学期期末试卷含解析

湖南省郴州市武水中学高三物理上学期期末试卷含解析一、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1.一带电小球在电中由A点运动到B点的过程中，仅受重力和电场力作用。若物体克服重力做功3J，电场力做功1J，则小球的：A．重力势能减少3J

B．电势能增加1JC．动能减少2J

D．机械能减少2J参考答案：C2.（多选）如图所示电路为演示自感现象的实验电路，实验时，先闭合开关S，稳定后设通过线圈L的电流为I1，通过小灯泡E的电流为I2，小灯泡处于正常发光状态。迅速断开开关S，可以观察到小灯泡闪亮一下后熄灭，在灯泡闪亮的短暂过程中，以下说法正确的是A．线圈L中的电流I1逐渐减为零B．线圈L两端a端电势高于b端C．小灯泡中的电流由I1逐渐减为零，方向与I2相反D.小灯泡中的电流由I2逐渐减为零，方向不变参考答案：AC解析：A、迅速断开开关S时，线圈中电流开始减小，磁通量开始减小产生自感电动势，阻碍电流的减小，则线圈中电流I1逐渐减小为零．故A正确．

B、迅速断开开关S时，线圈产生自感电动势，相当于电源，b端相当正极，a相当于负极，b端电势高于a端．故B错误．

C、D，迅速断开开关S时，灯泡中原来的电流I2突然减小到零，线圈产生的感应电流流过灯泡，灯泡E中电流由Il逐渐减为零，方向与I2相反．故C正确，D错误．故选AC3.图为测定运动员体能的装置，轻绳拴在腰间沿水平线跨过定滑轮（不计滑轮的质量与摩擦），下悬重为G的物体。设人的重心相对地面不动，人用力向后蹬传送带，使水平传送带以速率v逆时针转动。则(

)A．人对重物做功，功率为GvB．人对传送带的摩擦力大小等于G，方向水平向左C．在时间t内人对传送带做功消耗的能量为GvtD．若增大传送带的速度，人对传送带做功的功率不变参考答案：BC重物没有位移，所以人对重物没有做功，功率为0，故A错误；根据人的重心不动知人处于平衡状态，摩擦力与拉力平衡，传送带对人的摩擦力方向向右，拉力等于物体的重力G，所以人对传送带的摩擦力大小等于G，方向水平向左，故B正确．在时间t内人对传送带做功消耗的能量等于人对传送带做的功，人的重心不动，绳对人的拉力和人与传送带间的摩擦力平衡，而拉力又等于G．根据W=Fvt，所以人对传送带做功的功为Gvt．故C正确．根据恒力做功功率P=Fv得：若增大传送带的速度，人对传送带做功的功率增大，故D错误．故选BC。4.（多选）如图所示，在xOy坐标系中，以（r，0）为圆心、r为半径的圆形区域内存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场。在y>r的足够大的区域内，存在沿y轴负方向的匀强电场。在xOy平面内，从O点以相同速率、沿不同方向向第一象限发射质子，且质子在磁场中运动的半径也为r。不计质子所受重力及质子间的相互作用力。则质子

A．在电场中运动的路程均相等

B．最终离开磁场时的速度方向均沿x轴正方向

C．在磁场中运动的总时间均相等

D．从进入磁场到最后离开磁场过程的总路程均相等参考答案：AC5.下列有关实验的描述中，正确的是_________A．在“验证力的平行四边形定则”实验中，选测力计时，水平对拉两测力计，示数应该相同B．在“探究弹簧弹力和弹簧伸长关系”的实验中，作出弹力和弹簧长度的图象也能求出弹簧的劲度系数C．在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中，放小车的长木板应该使其水平D．在“验证机械能守恒定律”的实验中，必须由v＝gt求出打某点时纸带的速度参考答案：AB解析：A、选弹簧测力计时，水平对拉两测力计，示数相同则说明示数准确，故A正确；

B、作出弹力和弹簧长度的图象，由胡克定律可知，F=kx，图象的斜率表示k．故B正确；

C、在“恒力做功与动能改变的关系”的实验中，为了研究恒力做功的关系，要平衡摩擦力，木板要倾斜，使物体的重力沿斜面的分力与滑动摩擦力平衡．故C错误；D、若v=gt求出打某点时纸带的速度，需要验证的方程mgh=mv2是恒等式，无需验证，故D错误．故选AB．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一个氡核衰变成钋核并放出一个粒子。该核反应的方程是▲

氡衰变半衰期为3.8天，则1000g氡经过7.6天衰变，剩余氡的质量为

▲

g；参考答案：①

（2分）

②2507.如图a所示，倾角为45°、高为h的斜面固定在水平地面上，小球从高为H（2h＞H＞h）的某处自由下落，与斜面碰撞（无能量损失）后做平抛运动。若小球做平抛运动后能直接落到水平地面上，自由下落的起始点距斜面左端的水平距离x应满足的条件是

（用符号表示）；若测得x＝1m时，小球平抛运动的水平射程s最大，且水平射程的平方s2与x关系如图b所示，则斜面的高h应为

m。参考答案：h＞x＞h－H，48.如图所示的实验电路，当用黄光照射光电管中的碱金属涂层时，毫安表的指针发生了偏转．若将电路中的滑动变阻器的滑片P向右移动到某一位置时，毫安表的读数恰好减小到零，此时电压表读数为U．若此时增加黄光照射的强度，则毫安表______（选填“有”或“无”）示数．若改用蓝光照射光电管中的金属涂层，则毫安表_____（选填“有”或“无”）示数．参考答案：无；有9.如图所示，AB为半圆的一条直径，P点为圆周上的一点，在P点作用了三个共点力F1、F2、F3，它们的合力为。参考答案：答案：3F210.（选修3-3（含2-2）模块）(4分）已知某物质摩尔质量为M，密度为，阿伏加德罗常数为NA，则该物质的分子质量为___

，单位体积的分子数为

。

参考答案：答案：M/NA

（2分）；

ρNA/M（2分）11.经过核衰变成为，共发生了

次衰变，

次衰变。

i的半衰期是5天，12g的i经过15天后剩下

g.参考答案：4

；2；

1.5根据质量数和电荷数守恒，设共发生了x次衰变y次衰变，则有238=222+4x,92=86+2x-y,解得x=4,y=2;由半衰期的定义可得，，代入题给数据解得m=1.5g.12.静止的电了经电场加速后，撞击原了使其由基态跃迁到激发态，电子的加速电压至少为_________V；用大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁释放的光了，照射某种金属，有两种频率的光子能使该金属发生光电效应，则该金属的逸出功一定小于__________eV。参考答案：

(1).10.2

(2).12.09【分析】由高能级向低能级跃迁，辐射的光子能量等于两能级间的能级差，当光子的能量大于逸出功，即可发生光电效应；【详解】使处于的氢原子跃迁到激发态，所需要的能量最小，即：则电子的加速电压至少为：；根据光电效应规律可知，从跃迁到和从跃迁到时释放的两种频率的光子能产生光电效应，则从跃迁到时释放出光子的能量为：，则可知该金属的逸出功W0一定小于。【点睛】解决本题的关键知道光子能量与能极差的关系，即，以及知道光电效应产生的条件。13.如图所示，在平面直角中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，已测得坐标原点处的电势为0V，点处的电势为6V,点处的电势为3V,那么电场强度的大小为E=

V/m，方向与X轴正方向的夹角为

。参考答案：200V/m

1200三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.质量分别为m和3m的A、B两个小球以相同的速率v沿同一直线相向运动，碰后B球停止不动，试求A球碰后的速度，并判断它们之间发生的是弹性碰撞还是非弹性碰撞（说明理由）．参考答案：弹性碰撞取B球碰前的速度方向为正方向，设A球碰后的速度为v′，由动量守恒定律有解得，方向与B球碰前的速度方向相同由于，故碰撞前后的总动能相等，则此碰撞是弹性碰撞15.如图所示,在真空中一束平行复色光被透明的三棱镜ABC(截面为正三角形)折射后分解为互相分离的a、b、c三种色光,分别照射到三块板上.则:（1）若将a、b、c三种色光分别通过某狭缝,则发生衍射现象最明显的是哪种色光?（2）若OD平行于CB,三棱镜对a色光的折射率na是多少?参考答案：（1）折射率最小的是c光,则它的波长最长,衍射现象最明显；（2）（1）由图知，三种色光，a的偏折程度最大，c的偏折程度最小，知a的折射率最大，c的折射率最小．则c的频率最小，波长最长衍射现象最明显。（2）若OD平行于CB,则折射角，三棱镜对a色光的折射率。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一定质量的气体温度保持不变，最初，U形管两臂中的水银相齐，烧瓶中气体体积为800ml；现用注射器向烧瓶中注入200ml水，稳定后两臂中水银面的高度差为25.3cm；已知76cm高的水银柱产生的压强约为l.0×105Pa，不计U形管中气体的体积。求：①大气压强②当U形管两边液面的高度差为45.6cm（左高右低）时，烧瓶内气体的体积。参考答案：①设大气压强为p0，初始状态：p1=p0，V1=800ml；注入水后：p2=p0+，V2=600ml。由玻意耳定律得：p1V1=p2V2，代入数据，解得：p0=l.0×105Pa。②当p3=p0+时，由玻意耳定律得：p1V1=p3V3，代入数据，解得：V3=500ml。

17.（10分）一辆摩托车能达到的最大速度为30m/s，要想在3min内由静止起沿一条平直公路追上在前面1000m处以20m/s的速度匀速行驶的汽车，则摩托车必须以多大的加速度起动？甲同学的解法是：设摩托车恰好在3min时追上汽车，则at2=υt+s0，代入数据得：a=0.28m/s2。乙同学的解法是：设摩托车追上汽车时，摩托车的速度恰好是30m/s，则υ=2as=2a（υt+s0），代入数据得：a=0.1m/s2你认为他们的解法正确吗？若错误请说明理由，并写出正确的解法。参考答案：解析：甲错，因为摩托车以a=0.28m/s2加速3min，速度将达到υm=at=0.28×180m/s=50.4m/s，大于摩托车的最大速度30m/s。乙错，若摩托车以a=0.1m/s2加速，速度达到30m/s所需时间为t=，大于题给时间3min正确解答：从上述分析知道，摩托车追上汽车的过程中，先加速到最大速度υm，再以此最大速度υm追赶汽车。设加速到最大速度υm所需的时间为t0，则以最大速度υm追赶的时间为t-t0。对摩托车加速段有：υm=at0由摩托车和汽车运动的位移相等可得：+（t-t0）=υt+s0解得：a=0.56m/s218.如图所示，M、N为中心开有小孔的平行板电容器的两极板，相距为D，其右侧有一边长为2a的正三角形区域，区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，在极板M、N之间加上电压U后，M板电势高于N板电势．现有一带正电的粒子，质量为m、电荷量为q，其重力和初速度均忽略不计，粒子从极板M的中央小孔S1处射入电容器，穿过小孔S2后从距三角形A点a的P处垂直AB方向进入磁场，试求：（1）粒子到达小孔S2时的速度；（2）若粒子从P点进入磁场后经时间t从AP间离开磁场，求粒子的运动半径和磁感应强度的大小；（3）若粒子能从AC间离开磁场，磁感应强度应满足什么条件？参考答案：解：（1）带电粒子在电场中运动时，由动能定理得，qU=，解得粒子进入磁场时的速度大小为v=．（2）粒子的轨迹图如图所示，粒子从进入磁场到AP间离开，由牛顿第二定律可得，，粒子在磁场中运动的时间为t=，由以上两式可得轨道半径R=，磁感应强度B=．（3）粒子从进入磁场到从AC间离开，若粒子恰能到达BC边界，如图所示，设此时的磁感应强度为B1，根据几何关系有此时粒子的轨道半径为，由牛顿第二定律可得，，由以上两式可得，粒子从进入磁场到从AC间离开，若粒子恰能到达AC边界，如图所示，设此时的磁感应强度为B2，由牛顿第