福建省南平市武夷山第三中学高三物理期末试卷含解析

福建省南平市武夷山第三中学高三物理期末试卷含解析一、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.关于近代物理，下列说法正确的是

A．β衰变时β射线是原子内部核外电子释放出来的

B．组成原子核核子的质量之和大于原子核的质量

C．发生光电效应时，光电子的最大初动能与人射光的频率成正比

D．氢原子由第三激发态直接跃迁到基态时，辐射出的光子的能量为（E0为基态的能量）参考答案：2.（单选）A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动，在相同时间内，它们的路程之比为4:3，运动方向改变的角度之比为3:2，它们的向心加速度之比为

A1:2 B2:1

C4:2

D．3:4参考答案：【知识点】线速度、角速度和周期、转速；向心加速度．D3D4【答案解析】

B解析：A、B两艘快艇做匀速圆周运动，由于在相同的时间内它们通过的路程之比是4：3，所以它们的线速度之比：VA：VB=4：3由于在相同的时间内运动方向改变的角度之比是3：2，所以它们的角速度之比：ωA：ωB=3：2由于向心加速度a=vω，故向心加速度之比为：aA：aB=4×3：3×2=2：1;故B正确，A、C、D错误；故选B【思路点拨】根据相同时间内通过的路程之比导出线速度之比，根据相同时间内转过的角度之比得出角速度大小之比，通过a=vω得出向心加速度之比．解决本题的关键掌握线速度和角速度的定义式，以及知道加速度与线速度、角速度的关系3.如图所示，在同一平台上的O点水平抛出的三个物体，分别落到a、b、c三点，则三个物体运动的初速度va，vb，vc的关系和三个物体运动的时间ta，tb,tc的关系分别是(

)A．va>vb>vc

ta>tb>tc

B．va<vb<vc

ta=tb=tcC．va<vb<vc

ta>tb>tc

D．va>vb>vc

ta<tb<tc参考答案：C三个物体落地的高度ha＞hb＞hc，根据h=，知，ta＞tb＞tc．xa＜xb＜xc，根据x=vt知，a的水平位移最短，时间最长，则速度最小；c的水平位移最长，时间最短，则速度最大，所以有va＜vb＜vc．故C正确，A、B、D错误．4.（2014?杏花岭区校级模拟）如图所示，电源电动势为E、内阻为r，平行金属板电容器中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则下列说法正确的是（）A.电压表读数减小，电流表读数减小B.电源发热功率增大，电源效率降低C.电容器的电荷量减小，质点P将向上运动，且带负电D.R1上消耗的功率逐渐增大，R3消耗的功率逐渐增大参考答案：B电容；电功、电功率解：当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，其接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律分析得知干路电流I增大．电源发热功率Pr=I2R增大，电源效率η=，知电源效率降低，故B正确；电容器板间电压等于R3的电压．R4减小，ab间并联部分的总电阻减小，则R3的电压减小，R3上消耗的功率逐渐减小，电容器板间场强减小，质点P所受的电场力减小，所以质点P将向下运动，上极板带正电，故粒子带负电．故C错误；流过电流表的电流IA=I﹣I3，I增大，I3减小，则IA增大，所以电流表读数增大．R4的电压U4=U3﹣U2，U3减小，U2增大，则U4减小，所以电压表读数减小．故A错误；由于R1的阻值电流增大，故R1上消耗的功率逐渐增大，则R3的电压减小，电阻不变，故消耗功率减小，故D错误；故选：B5.参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.放射性元素的原子核在α衰变或β衰变生成新原子核时，往往会同时伴随______辐射。在α射线、β射线、X射线、红外线、γ射线、紫外线中，不属于电磁波的为___________________。参考答案：γ射线，β射线、α射线7.在图（a）所示的电路中，合上电键S，变阻器的滑动头C从A端滑至B端的过程中，电源的输出功率P与路端电压U、路端电压U与总电流I的关系曲线分别如图（b）、（c）所示。不计电表、导线对电路的影响。则电源电动势E=__________V，电源内阻r=________Ω。参考答案：12，38.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；1.59.在如图所示的光电效应现象中，光电管阴极K的极限频率为v0，则阴极材料的逸出功等于_________；现用频率大于v0的光照射在阴极上，若在A、K之间加一数值为U的反向电压时，光电流恰好为零，则光电子的最大初动能为_________；若入射光频率为v（v>v0），则光电子的最大初动能为_________。参考答案：hv0；eU；hv-hv010.在图（a）所示的电路中，合上电键S，变阻器的滑动头C从A端滑至B端的过程中，电源的输出功率P与路端电压U、路端电压U与总电流I的关系曲线分别如图（b）、（c）所示。不计电表、导线对电路的影响。则电源电动势E=__________V，电源内阻r=________Ω。参考答案：12，311.图为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分.图中背景方格的边长均为2.5厘米，如果取重力加速度g=10米/秒2，那么：(1)照片的闪光频率为________Hz..(2)小球做平抛运动的初速度的大小为_____m/s参考答案：(1)10

(2)0.7512.小车以某一初速沿水平长木板向左作减速运动，长木板左端外有一传感器，通过数据采集器和计算机相连，开始计时时小车距离传感器的距离为x0，可测得以后小车每隔0.1s离传感器的距离，测得的数据如下表，（距离单位为cm，计算结果保留3位有效数字）x0x1x2x3x429.9420.8013.227.242.84（1）小车离传感器为时x2小车的瞬时速度v2=_____m/s；

（2）小车运动的加速度大小a=______m/s2．参考答案：⑴0.678m/s,（2）1.60m/s2～1.57m/s2均可13.如右图所示，用均匀金属丝折成边长为0.1m的正方形框架abcd能以ab边为轴无摩擦地转动，框架每边质量都是2.5g，电阻都是0.2Ω，aa/与bb/是在同一水平面上的两条平行光滑的金属导轨，并分别与金属框架连接于a和b处，导轨的电阻不计。阻值为0.2Ω的金属棒mn平放在两导轨上且与导轨垂直，整个装置处于B=1T、方向竖直向上的匀强磁场中，若导体mn作匀速运动后能使框架abcd平衡在与竖直方向成α=45°角的位置上，此时cd中的电流大小为

A，导体mn的速度大小为

。参考答案：

0.5

7

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（简答）如图12所示，一个截面为直角三角形的劈形物块固定在水平地面上.斜面,高h=4m，a=37°,一小球以Vo=9m/s的初速度由C点冲上斜面.由A点飞出落在AB面上.不计一切阻力.(Sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求.(l)小球到达A点的速度大小；(2)小球由A点飞出至第一次落到AB面所用时间；(3)小球第一次落到AB面时速度与AB面的夹角的正切值参考答案：(1)1(2)0.25s（3）6.29N机械能守恒定律．解析：(1)从C到A对小球运用动能定理]，解得v0=1m/s(2)将小球由A点飞出至落到AB面的运动分解为沿斜面（x轴）和垂直于斜面（y轴）两个方向;则落回斜面的时间等于垂直于斜面方向的时间所以（3）小球落回斜面时沿斜面方向速度垂直斜面方向速度vy=1m/s，所以（1）由机械能守恒定律可以求出小球到达A点的速度．

（2）小球离开A后在竖直方向上先做匀减速直线运动，后做自由落体运动，小球在水平方向做匀速直线运动，应用运动学公式求出小球的运动时间．

（3）先求出小球落在AB上时速度方向与水平方向间的夹角，然后再求出速度与AB面的夹角θ的正切值．15.（选修3-3）（6分）如图所示，用面积为S的活塞在汽缸内封闭着一定质量的空气，活塞质量为m，在活塞上加一恒定压力F，使活塞下降的最大高度为?h，已知此过程中气体放出的热量为Q，外界大气压强为p0，问此过程中被封闭气体的内能变化了多少？

参考答案：解析：由热力学第一定律△U=W+Q得

△U=（F+mg+P0S）△h－Q

（6分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.14．如图，纸面内有E、F、G三点，∠GEF=300，∠EFG=1350，空间有一匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外。先使带有电荷量为q(q>0)的点电荷a在纸面内垂直于EF从F点射出，其轨迹经过G点；再使带有同样电荷量的点电荷b在纸面内与EF成一定角度从E点射出，其轨迹也经过G点，两点电荷从射出到经过G点所用的时间相同，且经过G点时的速度方向也相同。已知点电荷a的质量为m，轨道半径为R，不计重力，求：（1）点电荷a从射出到经过G点所用的时间；（2）点电荷b的速度大小。

参考答案：（1）t=πm/2qB

（2）vb=4qBR/3m17.如图（a）所示的xOy平面处于匀强电场中，电场方向与X轴平行，电场强度E随时间t变化的周期为T，变化图线如图（b）所示，E为+E0时电场强度的方向沿x轴正方向．有一带正电的粒子P，在某一时刻t0以某一速度v沿Y轴正方向自坐标原点0射入电场，粒子P经过时间T到达的点记为A（A点在图中未画出）．若to=0，则OA连线与Y轴正方向夹角为45°，不计粒子重力：（1）求粒子的比荷；（2）若t0=，求A点的坐标；（3）若t0=，求粒子到达A点时的速度．参考答案：解：（1）粒子在t0=0时刻射入电场，粒子沿y轴方向匀速运动，位移大小为：

y=vT

粒子沿x轴方向在0～内做初速度为零的匀加速运动，位移为x1，末速度为v1，则：

v1=a

粒子沿x轴方向在～T内做匀减速运动，位移为x2，则：

粒子沿x轴方向的总位移为x，则：

x=x1+x2

粒子只受到电场力作用，由牛顿第二定律得：

qE=ma

由题意OA与y轴正方向夹角为45°，则：y=x

解得：（2）粒子在t0=时刻射入电场，粒子沿y轴方向匀速运动，位移大小为：

y=vT

粒子沿x轴方向在～内做初速度为零的匀加速运动，位移为x3，末速度为v2，则：

v2=a

粒子沿x轴方向在～T内做匀变速运动，位移为x4，末速度为v3，则：

粒子沿x轴方向在T～内做匀变速运动，位移为x5，则：

粒子沿x轴的总位移为x′，则：

x′=x3+x4+x5解得：x’=0

则A点的坐标为（0，vT）（3）粒子在t0=时刻射入电场，粒子沿y轴方向匀速运动，速度不变；沿x轴方向在～内做初速度为零的匀加速运动，末速度为v4，则：

v4=a

粒子沿x轴方向在～T内做匀变速运动，末速度为v5，则：

粒子沿x轴方向在T～内做匀变速运动，末速度为v6，则：

解得：v6=0

则：粒子通过A点的速度为v．答：（1）求粒子的比荷为．（2）若t0=，A点的坐标为（0，vT）．（3）若t0=，粒子到达A点时的速度为v．【考点】带电粒子在匀强电场中的运动；匀变速直线运动规律的综合运用．【分析】（1）由于带电粒子在x轴上受到的是方向交替变化的力，而y轴方向不受力，所以带电粒子的运动情况比较杂．y轴方向一直做匀速直线运动，而x轴上从t0=0出发的粒子先做匀加速运动，后做匀减速，则经过Tvx=0，把xy方向的分位移分别求出来，根据合位移与y轴夹角为45°，联立求得粒子的比荷．（2）从时刻出发的粒子，按同样的道理分段分别求出x、y方向上的位移，从而就能知道A点的坐标．（3）从时刻出发的粒子，在x轴方向上先经时刻匀加速，在经过时间的匀减速至零．再反方向匀加速至某一值，再正方向减速至零．则粒子的速度只有y轴方向的速度了，即合速度为v．18.如图10所示，在距水平地面高h＝0.80m的水平桌面一端的边缘放置一个质量m＝0.80kg的木块B，桌面的另一端有一块质量M=1.0kg的木块A以初速度v0=4.0