河北省保定市定州啟明中學高三物理期末試卷含解析

河北省保定市定州啟明中學高三物理期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖(a)所示，用一水平外力F拉著一個靜止在傾角為θ的光滑斜面上的物體，F隨時間均勻增大，物體做變加速運動，其加速度a隨外力F變化的圖像如圖(b)所示，若重力加速度g取10m/s2。根據圖(b)中所提供的信息可以計算出：(

)A．物體的質量

B．斜面的傾角C．斜面的長度

D．加速度為6m/s2時物體的速度參考答案：2.歐盟和中國聯(lián)合開發(fā)的伽利略項目建立起了伽利略系統(tǒng)（全球衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)）。伽利略系統(tǒng)由27顆運行衛(wèi)星和3顆預備衛(wèi)星組成，可以覆蓋全球，現已投入使用。衛(wèi)星的軌道高度為2.4×104km，傾角為56°，衛(wèi)星運行周期為14h，分布在3個軌道上，每個軌道面部署9顆工作衛(wèi)星和1顆在軌預備衛(wèi)星，當某顆工作衛(wèi)星出現故障時可及時頂替工作。若某顆預備衛(wèi)星略低于工作衛(wèi)星的軌道上，以下說法中正確的是A.預備衛(wèi)星的周期大于工作衛(wèi)星的周期，速度大于工作衛(wèi)星的速度，向心加速度大于工作衛(wèi)星的向心加速度B.工作衛(wèi)星的周期小于同步衛(wèi)星的周期，速度大于同步衛(wèi)星的速度，向心加速度大于同步衛(wèi)星的向心加速度C.為了使該預備衛(wèi)星進入工作衛(wèi)星的軌道上，應考慮啟動火箭發(fā)動機向后噴氣，通過反沖作用從較低軌道上使衛(wèi)星加速D.三個軌道平面只有一個過地心，另外兩個軌道平面分別只在北半球和南半球參考答案：BC7、一列簡諧橫渡沿x軸負方向傳播，a，b為波上的兩個質點，某時刻的波形圖如圖甲所示，從此時刻開始計時，圖乙是a、b兩個質點中某一質點的振動圖像。下列判斷正確的是

A、波速為10m/s，圖乙是質點a的振動圖像

B、波速為10m/s，圖乙是質點b的振動圖像

C、波速為0.16m/s，圖乙是質點a的振動圖像

D、渡速為0.l6m/s，圖乙是質點b的振動圖像參考答案：B4.一個質點正在做勻加速直線運動，用固定在地面上的照相機對該質點進行閃光照相，相鄰兩次閃光的時間間隔為1s．分析照片發(fā)現，質點在第1次、第2次閃光的時間間隔內移動了2m；在第3次、第4次閃光的時間間隔內移動了8m．由此，算不出來的物理量是：(A)第1次閃光時質點的速度．(B)質點運動的加速度．(C)從第2次閃光到第3次閃光這段時間內質點通過的位移．(D)質點運動的初速度．參考答案：D5.下列說法正確的是（）A．圖甲中，當弧光燈發(fā)出的光照射到鋅板上時，與鋅板相連的驗電器鋁箔有張角，證明光具有粒子性B．如圖乙所示為某金屬在光的照射下，光電子最大初動能Ek與入射光頻率v的關系圖象，當入射光的頻率為2v0時，產生的光電子的最大初動能為EC．圖丙中，用n=2能級躍遷到n=1能級輻射出的光照射逸出功為6.34eV的金屬鉑，不能發(fā)生光電效應D．丁圖中由原子核的核子平均質量與原子序數Z的關系可知，若D和E能結合成F，結合過程一定會釋放能量E．圖戊是放射線在磁場中偏轉示意圖，射線c是β粒子流，它是原子的核外電子掙脫原子核的束縛而形成的參考答案：ABD【考點】光電效應；氫原子的能級公式和躍遷；原子核的結合能．【分析】弧光燈照射鋅板發(fā)生光電效應現象，飛出的光電子對應著一種波，這種波叫物質波，光電效應現象說明光具有粒子性；根據EK=hv﹣hVc，入射光的頻率為2Vc時，即可求出最大初動能；根據左手定則判斷出β粒子，然后由β衰變的本質解答．【解答】解：A、與鋅板相連的驗電器的鋁箔相互張開，說明光照射到鋅板上發(fā)生光電效應，從鋅板上有光電子逸出，光電效應說明光具有粒子性．故A正確；B、根據光電效應方程有：EK=hv﹣W其中W為金屬的逸出功：W=hv0所以有：EK=hv﹣hv0，由此結合圖象可知，該金屬的逸出功為E，或者W=hv0，當入射光的頻率為2v0時，帶入方程可知產生的光電子的最大初動能為E，故B正確；C、圖丙中，用n=2能級躍遷到n=1能級輻射出的光照射逸出功為6.34eV的金屬鉑，光子的能量為：△E=E2﹣E1=﹣3.4﹣（﹣13.6）=10.2eV大于金屬鉑的逸出功，所以能發(fā)生光電效應．故C錯誤；D、丁圖中由原子核的核子平均質量與原子序數Z的關系可知，若D和E能結合成F，核子的平均質量減小，則總質量減小，所以結合過程一定會釋放能量．故D正確；E、圖戊是放射線在磁場中偏轉示意圖，根據左手定則可知，射線c是β粒子流，它是原子核發(fā)生β衰變的過程中，由中子轉化為一個質子與一個電子時形成的．故E錯誤．故選：ABD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.潮汐能屬于無污染能源，但能量的轉化率較低，相比之下，核能是一種高效的能源．（1）在核電站中，為了防止放射性物質泄漏，核反應堆有三道防護屏障：燃料包殼、壓力殼和安全殼（見圖甲）．結合圖乙可知，安全殼應當選用的材料是________________（2）核反應堆中的核廢料具有很強的放射性，目前常用的處理方法是將其裝入特制的容器中，然后______________（將選項前的字母代號填在橫線上）

A．沉入海底

B．放至沙漠

C．運到月球

D．深埋海底（3）圖丙是用來監(jiān)測工作人員受到輻射情況的胸章，通過照相底片被射線感光的區(qū)域，可以判斷工作人員受到何種輻射。當胸章上lmm鋁片和3mm鋁片下的照相底片被感光，而鉛片下的照相底片未被感光時，結合圖乙分析工作人員受到了_______射線的輻射；當所有照相底片都被感光時，工作人員受到了_________射線的輻射。參考答案：（1）混凝土

（2）D

（3）

7.一物體質量為1kg，沿傾角為300的傳送帶從最高端A點以初速度v0=8m/s下滑，傳送帶勻速向下運動的速度為2m/s，全長20m。物體與傳送帶之間的動摩擦因數為，物體運動到傳送帶底端B點的速度大小為___________m/s；全過程中因物體和傳送帶間的摩擦而產生的熱量為___________J。（重力加速度g=10m/s2）

參考答案：2，548.某人利用單擺來確定某高山的高度。已知單擺在海面處的周期是T0。而在該高山上，測得該單擺周期為T。則此高山離海平面高度h為

。（把地球看作質量均勻分布的半徑為R的球體）參考答案：9.(8分）（1）如圖在傾角為θ的斜面頂端A處以速度V0水平拋出一小球，落在斜面上的某一點B處，設空氣阻力不計，求（1）小球從A運動到B處所需的時間_________；（2）從拋出開始計時到小球離斜面的距離最大經過的時間是_________？參考答案：10.12．如圖所示，A、B為不同金屬制成的正方形線框，導線粗細相同，A的邊長是B的2倍，A的密度是B的1/2，A的電阻是B的4倍。當它們的下邊在同一高度豎直下落，垂直進入如圖所示的磁場時，A框恰能勻速下落，那么；（1）B框進入磁場過程將作

運動（填“勻速”“加速”“減速”）；（2）兩線框全部進入磁場的過程中，A、B兩線框消耗的電能之比為

。參考答案：11.(5分)三個阻值相同，額定電壓也相同的電阻，將其中兩個并聯(lián)再與第三個串聯(lián)，共同能承受的最大總電壓為U1，最大總功率為P1；若將兩個串聯(lián)后再與第三個并聯(lián)，則共同能承受的最大總電壓為U2，最大總功率為P2；則U1︰U2＝，P1︰P2＝

。參考答案：

答案：3︰2、1︰112.北京時間2011年3月11日在日本海域發(fā)生強烈地震，并引發(fā)了福島核電站產生大量的核輻射，經研究，其中核輻射的影響最大的是銫137（），可廣泛散布到幾百公里之外，且半衰期大約是30年左右．請寫出銫137發(fā)生β衰變的核反應方程：____________________．如果在該反應過程中釋放的核能為，則該反應過程中質量虧損為_______．（已知碘（I）為53號元素，鋇（）為56號元素）參考答案：

(1).

(2).解：根據核反應中電荷數守恒、質量數守恒得到：；

根據質能方程E=△mc2，解得：△m=13.(選修模塊3—3)空氣壓縮機在一次壓縮過程中，活塞對氣缸中的氣體做功為2.0×105J，同時氣體的內能增加了1.5×l05J。試問：此壓縮過程中，氣體

(填“吸收”或“放出”)的熱量等于

J。參考答案：答案：放出；5×104解析：由熱力學第一定律△U=W＋Q，代入數據得：1.5×105=2.0×105＋Q，解得Q=－5×104。三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示,甲為某一列簡諧波t=t0時刻的圖象,乙是這列波上P點從這一時刻起的振動圖象,試討論:①波的傳播方向和傳播速度.②求0~2.3s內P質點通過的路程.參考答案：①x軸正方向傳播，5.0m/s②2.3m解：(1)根據振動圖象可知判斷P點在t=t0時刻在平衡位置且向負的最大位移運動，則波沿x軸正方向傳播，由甲圖可知，波長λ=2m，由乙圖可知，周期T=0.4s，則波速(2)由于T=0.4s，則,則路程【點睛】本題中根據質點的振動方向判斷波的傳播方向，可采用波形的平移法和質點的振動法等等方法，知道波速、波長、周期的關系.15.（8分）為確定愛因斯坦的質能方程的正確性，設計了如下實驗：用動能為MeV的質子轟擊靜止的鋰核Li，生成兩個粒子，測得兩個粒子的動能之和為MeV。寫出該反應方程，并通過計算說明正確。（已知質子、粒子、鋰核的質量分別取、、）參考答案：核反應方程為核反應的質量虧損，由質能方程可得，質量虧損相當的能量MeV而系統(tǒng)增加的能量MeV，這些能量來自核反應中，在誤差允許的范圍內可認為相等，所以正確。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，開口處有卡口、內截面積為S的圓柱形氣缸開口向上豎直放置在水平面上，缸內總體積為V0，大氣壓強為p0，一厚度不計、質量為m的活塞（m＝0.2p0S/g）封住一定量的理想氣體，溫度為T0時缸內氣體體積為0.8V0，先在活塞上緩慢放上質量為2m的砂子，然后將缸內氣體溫度升高到2T0，求：(1）初始時缸內氣體的壓強P1(2)在活塞上放上質量為2m的砂子時缸內氣體的體積V2(3)最后缸內氣體的壓強P4參考答案：解（1）p1＝p0＋mg/S＝1.2p0

（2分）（2）p2S＝p0S＋mg＋2mg，p2＝p0＋3mg/S＝1.6p0

（2分）等溫過程，由p1V0＝p2V2得V2＝0.6V0

（2分）(3)設溫度升高到Tx時活塞上升到卡口，此時V3＝V0,該過程氣體做等壓過程，由V2/T0＝V3/Tx

得Tx＝5T0/3

（3分）由Tx＝5T0/3<2T0，可以判斷此后溫度升高到2T0的過程為等容過程

則p2/T1＝p3/T2得p3＝1.92p0

17.2009哈爾濱第24屆大學生冬季運動會的高山滑雪。有一滑雪坡由AB和BC組成，AB是傾角為37°的斜坡，BC是半徑為R=5m的圓弧面，圓弧面和斜面相切于B，與水平面相切于C，如圖所示，AB豎直高度差hl=8.8m，豎直臺階CD高度差為h2=5m，臺階底端與傾角為37°斜坡DE相連．運動員連同滑雪裝備總質量為80kg，從A點由靜止滑下通過C點后飛落到DE上(不計空氣阻力和軌道的摩擦阻力，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8)．求：(1)運動員到達C點的速度大小；(2)運動員經過C點時軌道受到的壓力大?。?3)運動員在空中飛行的時間．參考答案：18.質量為M的拖拉機拉著耙來耙地，由靜止開始做勻加速直線運動，在時間t內前進的距離為s。耙地時，拖拉機受到的牽引力恒為F，受到地面的阻力為自重的k倍，把所受阻力恒定，連接桿質量不計且與水平面的夾角θ保持不變。求：（1）拖拉機的加速度大小。（2）拖拉機對連接桿的拉力大小。（3）時間t內拖拉機對耙做的功。參考答案：（1）拖拉機在時間t內