湖南省張家界市汨湖中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

湖南省張家界市汨湖中學(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）一個國際研究小組借助于智利的超大望遠(yuǎn)鏡，觀測到了一組雙星系統(tǒng)，它們繞兩者連線上的某點(diǎn)O做勻速圓周運(yùn)動，如圖所示。此雙星系統(tǒng)中體積較小成員能“吸食”另一顆體積較大星體表面物質(zhì)，達(dá)到質(zhì)量轉(zhuǎn)移的目的。假設(shè)在演變的過程中兩者球心之間的距離保持不變，則在最初演變的過程中

A．體積較大星體圓周運(yùn)動軌跡半徑變大，線速度也變大

B．它們做圓周運(yùn)動的角速度不斷變大C．體積較大星體圓周運(yùn)動軌跡半徑變大，線速度變小

D．它們做圓周運(yùn)動的萬有引力保持不變

參考答案：【知識點(diǎn)】萬有引力定律及其應(yīng)用．D5【答案解析】

A解析：B、設(shè)體積較小的星體質(zhì)量為m1，軌道半徑為r1，體積大的星體質(zhì)量為m2，軌道半徑為r2．雙星間的距離為L．轉(zhuǎn)移的質(zhì)量為△m．對m1：①對m2：②

由①②得：ω=，總質(zhì)量m1+m2不變，兩者距離L不變，則角速度ω不變．故B錯誤．AC、由②得：ω2r2=G，ω、L、m1均不變，△m增大，則r2增大，即體積較大星體圓周運(yùn)動軌跡半徑變大．由v=ωr2得線速度v也增大．故A正確、C錯誤．D、它們之間的萬有引力為F=，根據(jù)數(shù)學(xué)知識得知，隨著△m的增大，F(xiàn)先增大后減小．故D錯誤．故選：A．【思路點(diǎn)撥】雙星繞兩者連線的一點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動，由相互之間萬有引力提供向心力，根據(jù)萬有引力定律、牛頓第二定律和向心力進(jìn)行分析．本題是雙星問題，要抓住雙星系統(tǒng)的條件：角速度與周期相同，運(yùn)用牛頓第二定律采用隔離法進(jìn)行研究．2.(單選)如圖所示為查德威克利用釙衰變放出的射線轟擊鈹(Be)發(fā)現(xiàn)中子的實(shí)驗(yàn)。下列說法中正確的是________________。(填選項(xiàng)前的字母)A．放射性元素釙發(fā)生衰變放出粒子1是氦原子B．該實(shí)驗(yàn)的核反應(yīng)方程為C．圖中穿透力很強(qiáng)的射線是中子流D．圖中射線從石蠟中打出的粒子2是中子參考答案：C3.物體在力F作用下運(yùn)動，F(xiàn)的方向與物體運(yùn)動方向一致，其F-t圖象如圖所示，則物體

A．在t1時刻加速度最大

B.在0-t1時間內(nèi)做勻加速運(yùn)動

C.從t1時刻后便開始返回運(yùn)動

D.在0-t2時間內(nèi)，速度一直在增大參考答案：AD4.（單選）如圖所示，甲圖為船在靜水中的v﹣﹣t圖象，乙圖為河水的流速與到一河岸距離的關(guān)系圖象，則（）A．船渡河的最短距離等于河寬300mB．船渡河的最短時間等于100sC．若船頭始終與河岸垂直，則船在河水中航行的軌跡是一條直線D．若船頭始終與河岸垂直，則船在河水中作勻變速曲線運(yùn)動參考答案：考點(diǎn)：運(yùn)動的合成和分解．專題：運(yùn)動的合成和分解專題．分析：合運(yùn)動與分運(yùn)動的相互關(guān)系：①獨(dú)立性：②等時性：③等效性：④相關(guān)性本題船實(shí)際參與了兩個分運(yùn)動，沿水流方向的分運(yùn)動和沿船頭指向的分運(yùn)動，當(dāng)船頭與河岸垂直時，渡河時間最短，船的實(shí)際速度為兩個分運(yùn)動的合速度，根據(jù)分速度的變化情況確定合速度的變化情況．解答：解：A、船在沿河岸方向上做變速運(yùn)動，在垂直于河岸方向上做勻速直線運(yùn)動，兩運(yùn)動的合運(yùn)動是曲線，故A錯誤．B、當(dāng)船頭與河岸垂直時，渡河時間最短，由甲圖可知河寬為300m，t=，故B正確；C、若船頭始終與河岸垂直，船先向下游偏，再向上游偏，則船在河水中航行的軌跡是曲線，故C錯誤；D、若船頭始終與河岸垂直，則船在河水中作曲線運(yùn)動，加速度大小相等，但加速度方向，在前150m與后150m方向相反，故D錯誤；故選：B點(diǎn)評：本題關(guān)鍵找到船參加的兩個分運(yùn)動，然后運(yùn)用合運(yùn)動與分運(yùn)動的等時和等效規(guī)律進(jìn)行研究，同時要注意合運(yùn)動與分運(yùn)動互不干擾．5.（多選）三角形傳送帶以1m/s的速度逆時針勻速轉(zhuǎn)動，兩邊的傳送帶長都是2m且與水平方向的夾角均為37°．現(xiàn)有兩個小物塊A、B從傳送帶頂端都以lm/s的初速度沿傳送帶下滑，物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)都是0.5，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．下列判斷正確的（）A．物塊A先到達(dá)傳送帶底端B．物塊A、B同時到達(dá)傳送帶底端C．傳送帶對物塊A、B摩擦力都沿傳送帶向上D．物塊A下滑過程相對傳送帶的位移小于B下滑過程的相對位移參考答案：考點(diǎn)：牛頓第二定律；勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系．專題：牛頓運(yùn)動定律綜合專題．分析：分析A重力沿斜面向下的分力與摩擦力的關(guān)系，判斷A物體的運(yùn)動規(guī)律，B所受的摩擦力沿斜面向上，向下做勻變速直線運(yùn)動，結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式分析求解．解答：解：A、對A，因?yàn)閙gsin37°＞μmgcos37°，則A物體所受摩擦力沿斜面向上，向下做勻加速直線運(yùn)動，B所受摩擦力沿斜面向上，向下做勻加速直線運(yùn)動，兩物體勻加速直線運(yùn)動的加速度相等，位移相等，則運(yùn)動的時間相等．故A錯誤，B正確．C、傳送帶對A、B的摩擦力方向與速度方向相反都沿傳送帶向上，故C正確．D、對A，劃痕的長度等于A的位移減為傳送帶的位移，以A為研究對象，由牛頓第二定律得：a=2m/s2由運(yùn)動學(xué)公式得運(yùn)動時間分別為：t=1s．所以皮帶運(yùn)動的位移為x=vt=1m．所以A對皮帶的劃痕為：△x1=1m﹣2m=1m對B，劃痕的長度等于B的位移加上傳送帶的位移，同理得出B對皮帶的劃痕為△x2=1m．所以劃痕之比為1：1，故D錯誤．故選：BC．點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵能正確對其受力分析，判斷A、B在傳送帶上的運(yùn)動規(guī)律，結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式分析求解；特別分析劃痕時，找出物理量間的關(guān)系是解據(jù)劃痕的關(guān)鍵．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.

（5分）裂變反應(yīng)是目前核能利用中常用的反應(yīng)，以原子核為燃料的反應(yīng)堆中，當(dāng)俘獲一個慢中子后發(fā)生的裂變反應(yīng)可以有多種方式，其中一種可表示為：反應(yīng)方程下方的數(shù)字中子及有關(guān)原子的靜止質(zhì)量（以原子質(zhì)量單位u為單位）。已知1u的質(zhì)量對應(yīng)的能量為9.3×102MeV，此裂變反應(yīng)釋放出的能量是________MeV。參考答案：答案：1.8×1027.一條懸鏈長7.2m，從懸點(diǎn)處斷開，使其自由下落，不計(jì)空氣阻力．則整條懸鏈通過懸點(diǎn)正下方12.8m處的一點(diǎn)所需的時間是0.54s（g取10m/s2）參考答案：解：設(shè)鏈條的長度為L，懸鏈的下端到P點(diǎn)的距離是h，經(jīng)t1鏈條的下端經(jīng)過P點(diǎn)，則；；經(jīng)t2鏈條的上端經(jīng)過P點(diǎn)，此時懸鏈的總位移是h+L，則：h+L=gt22，；整條懸鏈通過懸點(diǎn)正下方12.8m處的P點(diǎn)所需的時間：△t=t2﹣t1=1.6s﹣1.06s=0.54s；故答案為：0.54s8.如圖13所示的是“研究小球的平拋運(yùn)動”時拍攝的閃光照片的一部分，其背景是邊長為5cm的小方格，取g＝10m/s2。由此可知：閃光頻率為________Hz；小球拋出時的初速度大小為________m/s；從拋出點(diǎn)到C點(diǎn)，小球經(jīng)過B點(diǎn)時的速度大小是________m/s.參考答案：10；

1.5；

2.59..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；10.空氣壓縮機(jī)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(nèi)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：放出；

5×104；11.A、B兩物體在光滑水平地面上沿一直線相向而行，A質(zhì)量為5kg，速度大小為10m/s，B質(zhì)量為2kg，速度大小為5m/s，它們的總動量大小為_________kgm/s；兩者相碰后，A沿原方向運(yùn)動，速度大小為4m/s，則B的速度大小為_________m/s。

參考答案：．40；1012.如圖所示，處于水平位置的、質(zhì)量分布均勻的直桿一端固定在光滑轉(zhuǎn)軸O處，在另一端A下擺時經(jīng)過的軌跡上安裝了光電門，用來測量A端的瞬時速度vA，光電門和轉(zhuǎn)軸O的豎直距離設(shè)為h。將直桿由圖示位置靜止釋放，可獲得一組（vA2，h）數(shù)據(jù)，改變光電門在軌跡上的位置，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，得到在vA2~h圖中的圖線①。設(shè)直桿的質(zhì)量為M，則直桿繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動的動能Ek=_____________（用M和vA來表示）?，F(xiàn)將一質(zhì)量m=1kg的小球固定在桿的中點(diǎn)，進(jìn)行同樣的實(shí)驗(yàn)操作，得到vA2~h圖中的圖線②，則直桿的質(zhì)量M=____________kg。（g=10m/s2）參考答案：，0.2513.如圖所示，兩端開口、粗細(xì)均勻的足夠長玻璃管插在大水銀槽中，管的頂部有一定長度的水銀．兩段空氣柱被封閉在左右兩側(cè)的豎直管中．開啟頂部連通左右水銀的閥門，右側(cè)空氣柱長為L0，右側(cè)空氣柱底部水銀面比槽中水銀面高出h，右側(cè)空氣柱頂部水銀面比左側(cè)空氣柱頂部水銀面低h．（i）試根據(jù)上述條件推測左側(cè)空氣柱的長度為

，左側(cè)空氣柱底部水銀面與槽中水銀面的高度差為

：（ii）若初始狀態(tài)溫度為T0，大氣壓強(qiáng)為P0，關(guān)閉閥門A，則當(dāng)溫度升至

時，右側(cè)氣柱底部水銀面與水銀槽中的水銀面相平？（不考慮水銀柱下降對大水銀槽中液面高度的影響，大氣壓強(qiáng)保持不變）．參考答案：（1）L0，2h；（2）【考點(diǎn)】理想氣體的狀態(tài)方程．【分析】（1）分別以兩部分氣體為研究對象，求出兩部分氣體壓強(qiáng)，然后由幾何關(guān)系求出右管內(nèi)氣柱的長度．（2）以左管內(nèi)氣體為研究對象，列出初末的狀態(tài)，由理想氣體狀態(tài)方程可以求出空氣柱的長度．【解答】解：（1）根據(jù)連通器的原理以及液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)可知，右側(cè)的氣體的壓強(qiáng)：P1=P0﹣h則左側(cè)氣體的壓強(qiáng)：P2=P1﹣h=P0﹣2h所以左側(cè)空氣柱底部水銀面與槽中水銀面的高度差為是2h．左側(cè)空氣柱的長度：L2=L0+h+h﹣2h=L0（2）關(guān)閉閥門A，溫度升高的過程中，右側(cè)的空氣柱的壓強(qiáng)增大，體積增大，由圖可知，右側(cè)氣柱底部水銀面與水銀槽中的水銀面相平時的空氣柱的長度：L1=L0+h壓強(qiáng)：P1′=P0設(shè)空氣柱的橫截面積是S，由理想氣體的狀態(tài)方程得：得：T1=故答案為：（1）L0，2h；（2）三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖為一塊直角三棱鏡，頂角A為30°．一束激光沿平行于BC邊的方向射向直角邊AB，并從AC邊射出，出射光線與AC邊夾角也為30°．則該激光在棱鏡中的傳播速度為多少？(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)參考答案：1.7×108m/s解：光路圖如圖：

由幾何關(guān)系得：α=∠A=30°，β=90°-30°=60°

折射率

激光在棱鏡中傳播速【點(diǎn)睛】幾何光學(xué)要正確作出光路圖，由幾何知識找出入射角和折射角是關(guān)鍵．知道光速和折射率的關(guān)系.15.（2013?黃岡模擬）某種材料的三棱鏡截面ABC如圖所示，底邊BC水平且鍍銀，其中∠A=90°，∠B=60°，一束豎直向下的光束從AB邊上的M點(diǎn)入射，經(jīng)過BC面反射后，從AC邊上的N點(diǎn)平行于BC邊射出，且MN連線平行于BC．求：（Ⅰ）光線在M點(diǎn)的折射角；（Ⅱ）三棱鏡的折射率．（可用根式表示）參考答案：（Ⅰ）光線在M點(diǎn)的折射角是15°；（Ⅱ）三棱鏡的折射率是．考點(diǎn)： 光的折射定律．專題： 光的折射專題．分析： （Ⅰ）由幾何知識求出光線在M點(diǎn)的入射角和折射角．（Ⅱ）運(yùn)用折射定律求解三棱鏡的折射率．解答： 解：（Ⅰ）如圖，∠A=90°，∠B=60°，∠C=30°．由題意可得∠1=∠2=60°，∠NMQ=30°，∠MNQ=60°．根據(jù)折射定律，可得：∠PMQ=∠PNQ．根據(jù)反射定律，可得：∠PMN=∠PNM．即為：∠NMQ+∠PMQ=∠MNQ﹣∠PNQ．故折射角∠PMQ=15°（Ⅱ）折射率n==答：（Ⅰ）光線在M點(diǎn)的折射角是15°；（Ⅱ）三棱鏡的折射率是．點(diǎn)評： 本題是幾何光學(xué)問題，作出光路圖，運(yùn)用幾何知識求出入射角和折射角是解題的關(guān)鍵之處，即能很容易解決此類問題．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖甲所示,兩平行金厲板A,B的板長L =0.2m，板間距d=0.2m。兩金屬板間加如圖乙所示的交變電壓，并在兩板間形成交變的勻強(qiáng)電場，忽略其邊緣效應(yīng)。在金屬板上側(cè)有方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，其上下寬度D=0.4m，左右范圍足夠大，邊界MN和PQ均與金屬板垂直，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1x1O-2T。在極板下側(cè)中點(diǎn)O處有一粒子源,從t=0時起不斷地沿著00'發(fā)射比荷=1x108C/kg、初速度v0=2x105m/s的帶正電粒子。忽略粒子重力、粒子間相互作用以及粒子在極板間飛行時極板間的電壓變化。sin30=0.5,sin37=0.6，sin45=。(1)求粒子進(jìn)入磁場時的最大速率(2) 對于在磁場中飛行時間最長的粒子，求出其在磁場中飛行的時間以及由0點(diǎn)出發(fā)的可能時刻。(3) 對于所有能從MN邊界飛出磁場的粒子，試求這些粒子在MN邊界上出射區(qū)域的寬度。參考答案：17.如圖所示為一種測量粉末狀物質(zhì)實(shí)際體積的裝置，其中A容器的容積為VA=300cm3，k是連通大氣的閥門，C為一水銀槽，通過橡皮管與容器B相通，連通A、B的管道很細(xì)，其容積可忽略。下面是測量某種粉末體積的操作過程：①打開K，移動C，使B中水銀面降低到與標(biāo)記M相平；②關(guān)閉K，緩慢提升C，使B中水銀面升到與標(biāo)記N相平，量出C的水銀面比標(biāo)記N高h(yuǎn)1=25cm；③打開K，裝入待測粉末，移動C，使B內(nèi)水銀面降到M標(biāo)記處；④關(guān)閉K，提升C，使B內(nèi)水銀面升到與N標(biāo)記相平，量出C中水銀面比標(biāo)記N高h(yuǎn)2=75cm；⑤從氣壓計(jì)上讀得當(dāng)時大氣壓為p0=75cmHg.試根據(jù)以上數(shù)據(jù)求：（i）標(biāo)記M、N之間B容器體積；（ii）A中待測粉末的實(shí)際體積（設(shè)整個過程中溫度不變）。參考答案：（i）VB=100cm3（ii）V=200cm3【詳解】（i）設(shè)標(biāo)記M、N之間B容器體積為VB,以容器A、B中氣體為研究對象。初態(tài)時，P1=P0

,V1=VA+VB關(guān)閉K，緩慢提升C后，P2=（75+h1）cmHg,V2=VA整個過程溫度保持不變，根據(jù)玻意耳定律得P1V1=P2V2解得VB=100cm3（ii）設(shè)A容器中待測粉末的實(shí)際體積為V，初態(tài)時，P3=P0，V3=VA+VB-V

關(guān)閉K，緩慢提升C后，P4=（75+h2）cmHg，V4=VA-V根據(jù)玻意耳定律得P3V3=P4V4,解得V=200cm318.如圖所示，是磁流體動力發(fā)電機(jī)的工