北京第九十二中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

北京第九十二中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個選項(xiàng)符合題意1.（單選）一輛汽車在平直的公路上以某一初速度運(yùn)動，運(yùn)動過程中保持恒定的牽引功率，其加速度a和速度的倒數(shù)（）圖象如圖所示．若已知汽車的質(zhì)量，則根據(jù)圖象所給的信息，不能求出的物理量是A．汽車的功率 B．汽車行駛的最大速度C．汽車所受到阻力D．汽車運(yùn)動到最大速度所需的時間參考答案：D2.（單選）如圖所示，傾斜軌道AC與有缺口的圓管軌道BCD相切于C，圓管軌道半徑為R，兩軌道在同一豎直平面內(nèi)，D是圓管軌道的最高點(diǎn)，DB所對的圓心為90°．把一個小球從傾斜軌道上某點(diǎn)由靜止釋放，它下滑到C點(diǎn)缺口處后便進(jìn)入圓管軌道，若要使它此后能夠一直在管道中上升到D點(diǎn)并且恰可再落到B點(diǎn)，沿管道一直運(yùn)動，不計(jì)摩擦，則下列說法正確的是（）A．釋放點(diǎn)須與D點(diǎn)等高B．釋放點(diǎn)須比D點(diǎn)高上R/4C．釋放點(diǎn)須比D點(diǎn)高上R/2D．無論釋放點(diǎn)在哪里，都不可能使小球上升到D點(diǎn)再落到B點(diǎn)參考答案：C3.據(jù)媒體報道，叛逃英國的俄羅斯前特工利特維年科在倫敦離奇身亡，英國警方調(diào)查認(rèn)為毒殺利特維年科的是超級毒藥——放射性元素釙(Po),

Po的半衰期為138天，經(jīng)衰變生成穩(wěn)定的鉛(Pb)，經(jīng)過276天,100gPo已衰變的質(zhì)量為（

）A．25g

B．50g

C．75g

D．100g

參考答案：

C4.（單選）兩個固定的等量異號點(diǎn)電荷所產(chǎn)生電場的等勢面如圖中虛線所示，一帶負(fù)電的粒子在一垂直于速度方向的外力作用下，以某一速度從圖中A點(diǎn)沿圖示方向進(jìn)入電場在紙面內(nèi)沿直線飛行，最后離開電場，則粒子在電場中(

)A．受到的電場力是先減少后增大B．受到的外力是先增大后減少C．粒子可能做勻變速直線運(yùn)動D．粒子的電勢能是先變大后變小參考答案：B5.（單選）小華同學(xué)騎著自行車在平直公路上以正常速度勻速行駛時的功率約為70W，則他騎車時所受阻力約為A．2000N

B．200N

C．20N

D．2N參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖，電路中三個電阻Rl、R2和R3的阻值分別為R、2R和4R。當(dāng)電鍵S1斷開、S2閉合時，電源輸出功率為P0；當(dāng)S1閉合、S2斷開時，電源輸出功率也為P0。則電源電動勢為＿＿＿＿；當(dāng)S1、S2都斷開時，電源的總功率為＿＿＿＿。參考答案：

0.3P0。當(dāng)電鍵S1斷開、S2閉合時，電路中電流I1=E/(R+r)，P0=I12R=E2R/(R+r)2.。當(dāng)S1閉合、S2斷開時，電路中電流I2=E/(4R+r)，P0=I224R=E24R/(4R+r)2.。聯(lián)立解得：r=R/2，E=。當(dāng)S1、S2都斷開時，電路中電流I3=E/(7R+r)=，電源的總功率為P=EI3=0.3P0。.7.（4分）在靜電場中有a．b．c三點(diǎn)，有一個電荷q1=3×10-8C，自a移到b，電場力做功3×10-6J．另有一個電荷q2=-1×10-8C，自a移到c，電場力做功3×10-６J，則a．b．c三點(diǎn)的電勢由高到低的順序是

,b．c兩點(diǎn)間的電勢差Ubc為

V。參考答案：

cab

-400v8.質(zhì)量分別為60kg和70kg的甲、乙兩人，分別同時從原來靜止在光滑水平面上的小車兩端.以3m/s的水平初速度沿相反方向跳到地面上。若小車的質(zhì)量為20kg，則當(dāng)兩人跳離小車后，小車的運(yùn)動速度大小為______________m/s，方向與______________（選填“甲”、“乙”）的初速度方向相同。參考答案：1.5m/s，甲9.（1）如圖所示，豎直墻上掛著一面時鐘，地面上的靜止的觀察者A觀測到鐘的面積為S，另一觀察者B以0.8倍光速平行y軸正方向運(yùn)動，觀察到鐘的面積為S′則S和S′的大小關(guān)系是

▲

.（填寫選項(xiàng)前的字母）

A．S>S′

B．S=S′C．S<S′

D．無法判斷參考答案：A10.我們知道被動吸煙比主動吸煙害處更大。試估算一個高約3m、面積約10m2的兩人辦公室，若只有一人吸了一根煙，則被污染的空氣分子間的平均距離為__________m，另一不吸煙者一次呼吸大約吸入________個被污染過的空氣分子（人正常呼吸一次吸入氣體300cm3，一根煙大約吸10次[jf25]

）。參考答案：7.2×10-8，8.1×101711..如圖所示，有一個勻強(qiáng)電場，方向平行于紙面。電場中有A、B、C、D四點(diǎn)，已知AD=DB=BC=d，且ABBC。有一個電量為q的正電荷從A點(diǎn)移動到B點(diǎn)電場力做功為2W，從B點(diǎn)移動到C點(diǎn)克服電場力做功為W。則電場中D點(diǎn)的電勢

（填“大于”“小于”或“等于”）C點(diǎn)的電勢；該電場的電場強(qiáng)度為

。參考答案：等于；12.光電效應(yīng)和

都證明光具有粒子性，

提出實(shí)物粒子也具有波動性．參考答案：康普頓效應(yīng)，德布羅意解：物體在光的照射下發(fā)射出電子的現(xiàn)象叫光電效應(yīng)，根據(jù)愛因斯坦光子說的理論可知，光電效應(yīng)說明了光具有粒子性．康普頓效應(yīng)也揭示了光具有粒子性．而德布羅意波長，λ=，可知，實(shí)物粒子具有波動性．13.（5分）如圖所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為n1∶n2＝4∶1，原線圈回路中的電阻A與副線圈回路中的負(fù)截電阻B的阻值相等，a、b端加一定交流電壓后，兩電阻消耗的電功率之比PA∶PB＝____________，兩電阻兩端電壓之比UA∶UB＝________________。參考答案：答案：1：16

1：4三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.靜止在水平地面上的兩小物塊A、B，質(zhì)量分別為mA=l.0kg，mB=4.0kg；兩者之間有一被壓縮的微型彈簧，A與其右側(cè)的豎直墻壁距離l=1.0m，如圖所示。某時刻，將壓縮的微型彈簧釋放，使A、B瞬間分離，兩物塊獲得的動能之和為Ek=10.0J。釋放后，A沿著與墻壁垂直的方向向右運(yùn)動。A、B與地面之間的動摩擦因數(shù)均為u=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A、B運(yùn)動過程中所涉及的碰撞均為彈性碰撞且碰撞時間極短。（1）求彈簧釋放后瞬間A、B速度的大小；（2）物塊A、B中的哪一個先停止？該物塊剛停止時A與B之間的距離是多少？（3）A和B都停止后，A與B之間的距離是多少？參考答案：（1）vA=4.0m/s，vB=1.0m/s；（2）A先停止；0.50m；（3）0.91m；分析】首先需要理解彈簧釋放后瞬間的過程內(nèi)A、B組成的系統(tǒng)動量守恒，再結(jié)合能量關(guān)系求解出A、B各自的速度大?。缓苋菀着卸ˋ、B都會做勻減速直線運(yùn)動，并且易知是B先停下，至于A是否已經(jīng)到達(dá)墻處，則需要根據(jù)計(jì)算確定，結(jié)合幾何關(guān)系可算出第二問結(jié)果；再判斷A向左運(yùn)動停下來之前是否與B發(fā)生碰撞，也需要通過計(jì)算確定，結(jié)合空間關(guān)系，列式求解即可?！驹斀狻浚?）設(shè)彈簧釋放瞬間A和B的速度大小分別為vA、vB，以向右為正，由動量守恒定律和題給條件有0=mAvA-mBvB①②聯(lián)立①②式并代入題給數(shù)據(jù)得vA=4.0m/s，vB=1.0m/s（2）A、B兩物塊與地面間的動摩擦因數(shù)相等，因而兩者滑動時加速度大小相等，設(shè)為a。假設(shè)A和B發(fā)生碰撞前，已經(jīng)有一個物塊停止，此物塊應(yīng)為彈簧釋放后速度較小的B。設(shè)從彈簧釋放到B停止所需時間為t，B向左運(yùn)動的路程為sB。，則有④⑤⑥在時間t內(nèi)，A可能與墻發(fā)生彈性碰撞，碰撞后A將向左運(yùn)動，碰撞并不改變A的速度大小，所以無論此碰撞是否發(fā)生，A在時間t內(nèi)的路程SA都可表示為sA=vAt–⑦聯(lián)立③④⑤⑥⑦式并代入題給數(shù)據(jù)得sA=1.75m，sB=0.25m⑧這表明在時間t內(nèi)A已與墻壁發(fā)生碰撞，但沒有與B發(fā)生碰撞，此時A位于出發(fā)點(diǎn)右邊0.25m處。B位于出發(fā)點(diǎn)左邊0.25m處，兩物塊之間的距離s為s=025m+0.25m=0.50m⑨（3）t時刻后A將繼續(xù)向左運(yùn)動，假設(shè)它能與靜止的B碰撞，碰撞時速度的大小為vA′，由動能定理有⑩聯(lián)立③⑧⑩式并代入題給數(shù)據(jù)得

故A與B將發(fā)生碰撞。設(shè)碰撞后A、B的速度分別為vA′′以和vB′′，由動量守恒定律與機(jī)械能守恒定律有

聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得

這表明碰撞后A將向右運(yùn)動，B繼續(xù)向左運(yùn)動。設(shè)碰撞后A向右運(yùn)動距離為sA′時停止，B向左運(yùn)動距離為sB′時停止，由運(yùn)動學(xué)公式

由④式及題給數(shù)據(jù)得sA′小于碰撞處到墻壁的距離。由上式可得兩物塊停止后的距離15.（4分）歷史上第一次利用加速器實(shí)現(xiàn)的核反應(yīng)，是用加速后動能為0.5MeV的質(zhì)子H轟擊靜止的X，生成兩個動能均為8.9MeV的He.（1MeV=1.6×-13J）①上述核反應(yīng)方程為___________。②質(zhì)量虧損為_______________kg。參考答案：解析：或，?？键c(diǎn)：原子核四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，在方向水平向右、大小為E＝6×103N／C的勻強(qiáng)電場中有一個光滑的絕緣平面.一根絕緣細(xì)繩兩端分別系有帶電滑塊甲和乙，甲的質(zhì)量為m1＝2×10－4kg，帶電量為q1＝2×10－9C，乙的質(zhì)量為m2＝1×10－4kg，帶電量為q2＝－1×10－9C.開始時細(xì)繩處于拉直狀態(tài)．由靜止釋放兩滑塊，t＝3s時細(xì)繩突然斷裂，不計(jì)滑塊間的庫侖力，試求∶（1）細(xì)繩斷裂前，兩滑塊的加速度；（2）在整個運(yùn)動過程中，乙的電勢能增量的最大值；（3）當(dāng)乙的電勢能增量為零時，甲與乙組成的系統(tǒng)機(jī)械能的增量.參考答案：（1）取水平向右為正方向。將甲、乙及細(xì)繩看成一個整體，根據(jù)牛頓第二定律，有

（2分）得

（2分）（2）當(dāng)乙發(fā)生的位移最大時，乙的電勢能增量最大。細(xì)繩斷裂前，甲、乙發(fā)生的位移均為

（1分）此時甲、乙的速度均為

（1分）細(xì)繩斷裂后，乙的加速度變?yōu)?/p>

（1分）從細(xì)繩斷裂到乙速度為零，乙發(fā)生的位移為

（1分）整個運(yùn)動過程乙發(fā)生的最大位移為此時乙的電勢能增量為

（2分17.一水平放置的輕彈簧，一端固定，另一端與一小滑塊接觸，但不粘連；初始時滑塊靜止于水平氣墊導(dǎo)軌上的O點(diǎn)，如圖(a)所示．現(xiàn)利用此裝置探究彈簧的彈性勢能Ep與期其被壓縮時長度的改變量x的關(guān)系，先推動小滑塊壓縮彈簧，用米尺測出x的數(shù)值；然后將小滑塊從天靜止釋放。用計(jì)時器測出小滑塊從O點(diǎn)運(yùn)動至氣墊導(dǎo)軌上另一固定點(diǎn)A所用的時間t。多次改變x，測得的x值及其對應(yīng)的t值如下表所示。(表中的l/t值是根據(jù)t值計(jì)算得出的)。x(cm)1.001.502.002.503.00t(s)3.332.201.601.321.081/t(s-1)0.3000.4550.6250.7580.926(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在圖(b)中的方格紙上作圖線。(2)回答下列問題：(不要求寫出計(jì)算或推導(dǎo)過程)①已知點(diǎn)（0，0）在(1/t)-x圖線上，從(1/t)-x圖線看，1/t與x是什么關(guān)系？②從理論上分析，小滑塊剛脫離彈簧時的動能Ek與1/t是什么關(guān)系(不考慮摩擦力)③當(dāng)彈簧長度改變量為x時，彈性勢能Ep與相應(yīng)的Ek是什么關(guān)系?④綜合考慮以上分析，Ep與x是什么關(guān)系?參考答案：(1)(1/t)-x圖線如圖

(2)①1/t與x成正比

②Ek與(1/t)2成正比

③Ep=Ek

④Ep與x2成正比18.如圖所示，直角坐標(biāo)系xoy位于豎直平面內(nèi)，在?m≤x≤0的區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=4.0×10-4T、方向垂直于紙面向里的條形勻強(qiáng)磁場，其左邊界與x軸交于P點(diǎn)；在x＞0的區(qū)域內(nèi)有電場強(qiáng)度大小E=4N/C、方向沿y軸正方向的條形勻強(qiáng)電場，其寬度d=2m。一質(zhì)量m=6.4×10-27kg、電荷量q=?-3.2×10?19C的帶電粒子從P點(diǎn)以速度v=4×104m/s，沿與x軸正方向成α=60°角射入磁場，經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)最終通過x軸上的Q點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），不計(jì)粒子重力。求：⑴帶電粒子在磁場中運(yùn)動時間；⑵當(dāng)電場左邊界與y軸重合時Q點(diǎn)的橫坐標(biāo)；⑶若只改變上述電場強(qiáng)度的大小，要求帶電粒子仍能通過Q點(diǎn)，討論此電場左邊界的橫坐標(biāo)x′與電場強(qiáng)度的大小E′的函數(shù)關(guān)系。參考答案：⑴帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，洛倫茲力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律有

代入數(shù)據(jù)得：

軌跡如圖1交y軸于C點(diǎn)，過P點(diǎn)作v的垂線交y軸于O1點(diǎn)，由幾何關(guān)系得O1為粒子運(yùn)動軌跡的圓心，且圓心角為60°。在磁場中運(yùn)動時間

代入數(shù)據(jù)得：t=5.23×10-5s

⑵帶電粒子離開磁場垂直進(jìn)入電場后做類平拋運(yùn)動方法一：粒子在電場中加速