山東省煙臺(tái)市棲霞第一高級(jí)中學(xué)高三物理期末試題含解析

山東省煙臺(tái)市棲霞第一高級(jí)中學(xué)高三物理期末試題含解析一、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.下列說(shuō)法中正確的是（）A．U的半衰期約為7億年，隨著地球環(huán)境的不斷變化，其半衰期可能變短B．某原子核經(jīng)過(guò)一次α衰變和兩次β衰變后，核內(nèi)中子數(shù)減少4C．10個(gè)放射性元素的原子經(jīng)過(guò)一個(gè)半衰期后，一定有5個(gè)原子核發(fā)生衰變D．γ粒子的電離能力比α粒子的大參考答案：B【考點(diǎn)】原子核衰變及半衰期、衰變速度．【分析】原子核經(jīng)過(guò)一次α衰變，電荷數(shù)減小2，質(zhì)量數(shù)減小4，一次β衰變后電荷數(shù)增加1，質(zhì)量數(shù)不變，半衰期的長(zhǎng)短是由原子核內(nèi)部本身的因素決定的，與原子所處的物理、化學(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān)，半衰期具有統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)大量的原子核適用；根據(jù)γ射線的穿透能力最強(qiáng)，α射線的電離能力最強(qiáng)．【解答】解：A、半衰期的長(zhǎng)短是由原子核內(nèi)部本身的因素決定的，與原子所處的物理、化學(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān)，放射性物質(zhì)的溫度升高，其半衰期將不變，故A錯(cuò)誤．B、某原子核經(jīng)過(guò)一次α衰變電荷數(shù)減小2，質(zhì)量數(shù)減小4，再經(jīng)過(guò)兩次β衰變后，質(zhì)量數(shù)不變，電荷數(shù)要增加2，所以整個(gè)過(guò)程質(zhì)量數(shù)減小4，電荷數(shù)不變，所以核內(nèi)中子數(shù)減少4個(gè)．故B正確．C、半衰期具有統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)大量的原子核適用．故C錯(cuò)誤．D、三種射線中γ射線的穿透能力最強(qiáng)，α射線的電離能力最強(qiáng)，故D錯(cuò)誤．故選：B2.下列實(shí)例中人處于失重狀態(tài)的有（

）A．飛機(jī)起飛時(shí)飛機(jī)中的乘客B．離開(kāi)跳臺(tái)后正在空中做動(dòng)作的跳水運(yùn)動(dòng)員C．下行電梯將要到達(dá)指定樓層時(shí)電梯中的乘客D．沿橢圓軌道運(yùn)行的飛船中的宇航員參考答案：BD3.如圖所示，一車(chē)內(nèi)用輕繩懸掛著A、B兩球，車(chē)向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩段輕繩與豎直方向的夾角分別為a、θ，且a=θ，則（）A．A球的質(zhì)量一定等于B球的質(zhì)量B．A球的質(zhì)量一定大于B球的質(zhì)量C．A球的質(zhì)量一定小于B球的質(zhì)量D．A球的質(zhì)量可能大于、可能小于也可能等于B球的質(zhì)量參考答案：D【考點(diǎn)】牛頓第二定律；力的合成與分解的運(yùn)用．【分析】對(duì)AB整體研究，根據(jù)牛頓第二定律列式求出加速度的表達(dá)式，再對(duì)B研究，根據(jù)牛頓第二定律列式，進(jìn)而分析AB的質(zhì)量關(guān)系．【解答】解：對(duì)AB整體研究，根據(jù)牛頓第二定律得：（mA+mB）gtanα=（mA+mB）a解得：gtanα=a對(duì)B研究，根據(jù)牛頓第二定律得：mBgtanθ=mBa解得：a=gtanα，因此不論A的質(zhì)量是大于、小于還是等于B球的質(zhì)量，均有α=θ，故D正確．故選：D4.發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí)，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后經(jīng)點(diǎn)火，使其沿橢圓軌道2運(yùn)行，最后再次點(diǎn)火，將衛(wèi)星送入同步軌道3。軌道1、2相切于Q點(diǎn)，軌道2、3相切于P點(diǎn)，如右圖。關(guān)于這顆衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行時(shí)，以下說(shuō)法正確的是（

）A．衛(wèi)星在三個(gè)軌道運(yùn)動(dòng)的周期關(guān)系是：T1<T3<T2B．衛(wèi)星在軌道3上的角速度小于在軌道1上的角速度C．衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能小于它在軌道2上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能D．衛(wèi)星在軌道2上運(yùn)動(dòng)時(shí)的機(jī)械能可能等于它在軌道3上運(yùn)動(dòng)時(shí)的機(jī)械能參考答案：BD5.物理學(xué)的發(fā)展豐富了人類對(duì)物質(zhì)世界的認(rèn)識(shí)，推動(dòng)了科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新和革命。下列說(shuō)法中正確的是A．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律B．伽利略通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律C．卡文迪許測(cè)出了靜電力常量D．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)參考答案：AD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.(4分)一炮彈質(zhì)量為m，以一定的傾角斜向上發(fā)射，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速度為v，炮彈在最高點(diǎn)爆炸成兩塊，其中一塊恰好做自由落體運(yùn)動(dòng)，質(zhì)量為，則另一塊爆炸后瞬時(shí)的速度大小________。參考答案：（4分）7.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，周期為2s，t＝0時(shí)刻的波形如圖所示．該列波的波速是___▲

__m/s；質(zhì)點(diǎn)a平衡位置的坐標(biāo)xa＝2.5m，再經(jīng)____▲

__s它第一次經(jīng)過(guò)平衡位置向y軸正方向運(yùn)動(dòng)．參考答案：2m/s(2分)

0.25s.17、光電計(jì)時(shí)器是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的常用計(jì)時(shí)儀器，其結(jié)構(gòu)如圖實(shí)－1－10(a)所示，a、b分別是光電門(mén)的激光發(fā)射和接收裝置，當(dāng)有物體從a、b間通過(guò)時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以精確地把物體從開(kāi)始擋光到擋光結(jié)束的時(shí)間記錄下來(lái)．圖(b)中MN是水平桌面，Q是長(zhǎng)木板與桌面的接觸點(diǎn)，1和2是固定在長(zhǎng)木板上相距L=0.5m的兩個(gè)光電門(mén)，與之連接的兩個(gè)光電計(jì)時(shí)器沒(méi)有畫(huà)出，長(zhǎng)木板頂端P點(diǎn)懸有一鉛錘，實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓滑塊從長(zhǎng)木板的頂端滑下，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。光電門(mén)1、2各自連接的計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別為1.0×10－2s和4.0×10－3s.用精度為0.05mm的游標(biāo)卡尺測(cè)量滑塊的寬度為d，其示數(shù)如圖(c)所示．

(1)滑塊的寬度d＝________cm.(2)已知滑塊通過(guò)光電門(mén)1時(shí)的速度v1＝

m/s，滑塊通過(guò)光電門(mén)2時(shí)的速度v2＝________m/s.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(3)滑塊做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度a=

m/s2(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)參考答案：1、010

1、0

2、5

5、259.相對(duì)論論認(rèn)為時(shí)間和空間與物質(zhì)的速度有關(guān)；在高速前進(jìn)中的列車(chē)的中點(diǎn)處，某乘客突然按下手電筒，使其發(fā)出一道閃光，該乘客認(rèn)為閃光向前、向后傳播的速度相等，都為c，站在鐵軌旁邊地面上的觀察者認(rèn)為閃光向前、向后傳播的速度_______（填“相等”、“不等”）。并且，車(chē)上的乘客認(rèn)為，電筒的閃光同時(shí)到達(dá)列車(chē)的前、后壁，地面上的觀察者認(rèn)為電筒的閃光先到達(dá)列車(chē)的______（填“前”、“后”）壁。參考答案：10.氫原子的能級(jí)圖如圖所示，普朗克常量h=6.6X10-34J?s。處于n=6能級(jí)的氫原子,其能量為_(kāi)____eV；大量處于n=4能級(jí)的氫原子，發(fā)出光的最大波長(zhǎng)為_(kāi)_____m。(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字。）參考答案：

(1).

(2).解：由公式：，即；波長(zhǎng)最長(zhǎng)即光子的能量最小，所以氫原子從n=4躍遷到n=3，由公式：即所以。11.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生如圖所示的狀態(tài)變化，狀態(tài)A與狀態(tài)B的體積關(guān)系為VA

▲VB(選填“大于”、“小于”或“等于”)；若從A狀態(tài)到C狀態(tài)的過(guò)程中氣體對(duì)外做了100J的功，則此過(guò)程中____▲___(選填“吸熱”或“放熱”)參考答案：小于

,

吸熱12.在如圖（甲）所示的電路中，電阻R1和R2都是純電阻，它們的伏安特性曲線分別如圖（乙）中Oa、Ob所示。電源的電動(dòng)勢(shì)=7.0V，內(nèi)阻忽略不計(jì)。（1）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R3，使電阻R1和R2消耗的電功率恰好相等，則此時(shí)電阻R1和R2的阻值為

Ω，R3接入電路的阻值為

Ω。（2）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R3，使R3＝0，這時(shí)電阻R1的電功率P1＝

W，R2的電功率P2＝

W。參考答案：（1）1000，800；（2）1.05×10－2，1.4×10－2

13.如圖，重為G的物體，用繩子掛在支架的滑輪B上，繩子的另一端接在絞車(chē)D上．轉(zhuǎn)動(dòng)絞車(chē)，物體便能升起．設(shè)滑輪的大小及軸承的摩擦略去不計(jì)，桿AB和BC的質(zhì)量不計(jì)，A、B、C三處均用鉸鏈連接．當(dāng)物體處于平衡狀態(tài)時(shí)，桿AB所受力的大小為2.73G，桿BC所受力的大小為3.73G．參考答案：考點(diǎn)：力矩的平衡條件；共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用．分析：畫(huà)出各個(gè)力，分別作出各個(gè)力的力臂，然后又力矩的平衡即可解答．解答：解：以A為支點(diǎn)，AB受到BC的支持力和兩個(gè)繩子的拉力，它們的力臂如圖1，設(shè)AB桿的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，則：豎直向下的拉力的力臂；L1=LBD的拉力的力臂：BC桿的作用力的力臂：由力矩平衡得：GL1+GL2=FBC?L3代入數(shù)據(jù)得：FBC=3.73G同理，以B為支點(diǎn)，BC受到AB的拉力和兩個(gè)繩子的拉力，它們的力臂如圖2，則：豎直向下的拉力的力臂：；BD的拉力的力臂：BC桿的作用力的力臂：由力矩平衡得：GL4+GL5=FAB?L6代入數(shù)據(jù)得：FAB=2.73G故答案為：2.73G；3.73G點(diǎn)評(píng)：本題的解題突破口是抓住AB桿和BC桿是二力桿，分別畫(huà)出AB和BC的作用力方向，再根據(jù)力矩平衡條件求解．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(chē)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(kāi)平臺(tái)，落至地面時(shí)，恰能無(wú)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(chē)的總質(zhì)量為200kg，特技表演的全過(guò)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(chē)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(chē)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(chē)對(duì)軌道的壓力.參考答案：(1)1.6m

(2)m/s，90°

(3)5600N【詳解】(1)車(chē)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(chē)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(chē)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(chē)受力分析可以知道，摩托車(chē)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(chē)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(chē)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(chē)對(duì)軌道的壓力5600

N.15.如圖甲所示，斜面傾角為θ=37°，一寬為d=0.65m的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于斜面向上，磁場(chǎng)邊界與斜面底邊平行。在斜面上由靜止釋放一矩形金屬線框，線框沿斜面下滑，下邊與磁場(chǎng)邊界保持平行。取斜面底部為重力勢(shì)能零勢(shì)能面，從線框開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到恰好完全進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，線框的機(jī)械能E和位移x之間的關(guān)系如圖乙所示，圖中①、②均為直線段。已知線框的質(zhì)量為M=0.1kg，電阻為R=0.06Ω．（取g=l0m·s-2,sin37°=0.6,

cos37°=0.8)求：(1)線框與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；(2)線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)到恰好完全進(jìn)入磁場(chǎng)所用的時(shí)間t：(3)線框穿越磁場(chǎng)的過(guò)程中，線框中的最大電功率Pm。參考答案：0.5；1/6s；0.54W【詳解】（1）由能量守恒定律，線框減小的機(jī)械能等于克服摩擦力做功，則其中x1=0.36m；解得μ=0.5（2）金屬線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，減小的機(jī)械能等于克服摩擦力和安培力做的功，機(jī)械能均勻減小，因此安培力也是恒力，線框做勻速運(yùn)動(dòng)，速度為v1v12=2ax1解得a=2m/s2v1=1.2m/s其中

x2為線框的側(cè)邊長(zhǎng)，即線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中運(yùn)動(dòng)的距離，可求出x2=0.2m，則（3）線框剛出磁場(chǎng)時(shí)速度最大，線框內(nèi)電功率最大由可求得v2=1.8m/s根據(jù)線框勻速進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)：可得FA=0.2N又因?yàn)榭傻脤2、B2L2帶入可得：四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.一輛摩托車(chē)能達(dá)到的最大速度為30m/s,要想在3min內(nèi)由靜止起沿一條平直公路追上前面1000m處正以20m/s的速度勻速行駛的汽車(chē),則摩托車(chē)必須以多大的加速度啟動(dòng)?(保留兩位有效數(shù)字)甲同學(xué)的解法是:設(shè)摩托車(chē)恰好在3min時(shí)追上汽車(chē),則at2=vt+s0,代入數(shù)據(jù)得a=0.28m/s2.乙同學(xué)的解法是:設(shè)摩托車(chē)追上汽車(chē)時(shí),摩托車(chē)的速度恰好是30m/s,則v=2as=2a(vt+s0),代入數(shù)據(jù)得a=0.1m/s2.你認(rèn)為他們的解法正確嗎?若錯(cuò)誤,請(qǐng)說(shuō)明理由,并寫(xiě)出正確的解法.參考答案：甲錯(cuò),因?yàn)関m=at=0.28×180m/s=50.4m/s>30m/s

（1分）乙錯(cuò),因?yàn)閠=vm/a=s=300s>180s

（1分）正確解法:摩托車(chē)的最大速度vm=at1

（2分）at12+vm(t-t1)=1000m+vt

解得a=0.56m/s2.17.(3-4模塊)(5分)如圖所示，一個(gè)橫截面為直角三角形的三棱鏡，DA=30°，DC＝90°．三棱鏡材料的折射率是n=。一條與BC面成θ＝30°角的光線射向BC面，經(jīng)過(guò)AC邊一次反射從AB邊射出。求從AB邊射出光線與AB邊的夾角。(要作圖并有計(jì)算過(guò)程)參考答案：解析：由折射定律：在BC界面：sin60°=sinγ

γ=300

……(1分)

∵sinC=

∴光線在AC界面發(fā)生反射再經(jīng)AB界面折射

sin30°=sinγ/

γ/=60°則射出光線與AB面的夾角β=90°-γ/=30°

……(2分)

作圖……(2分)18.發(fā)，沿著動(dòng)摩擦因數(shù)為u=0．2的滑道向下運(yùn)動(dòng)