湖南省衡陽市南華科技學(xué)校高三物理期末試題含解析

湖南省衡陽市南華科技學(xué)校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15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示，一條紅色光束和另一條紫色光束，以相同的角度同時沿同—半徑方向射入一塊半圓形玻璃磚，其透射光束由圓心O點沿OA、OB方向射到屏MN上，則可知A．OA是紅光，它從射入玻璃磚到打在屏上所需時間較長B．OB是紫光，它從射入玻璃磚到打在屏上所需時間較長C．從該玻璃磚中射入空氣中發(fā)生反射時，OB光臨界角較大D．用同一雙縫干涉儀做光的雙縫干涉實驗，OA光條紋間距小于OB光條紋間距參考答案：B2.（07年全國卷Ⅱ）如圖所示，PQS是固定于豎直平面內(nèi)的光滑的圓周軌道，圓心O在S的正上方。在O、P兩點各有一質(zhì)量為m的有物塊a和b，從同時刻開始，a自由下落，b沒圓弧下滑。以下說法正確的是

A.a比b先到達S，它們在S點的動量不相等

B.a與b先到達S，它們在S點的動量不相等

C.a比b先到達S，它們在S點的動量相等

D.b比a先到達S，它們在S點的動量相等參考答案：答案:A解析：a做自由落體運動，ta＝，b做變速圓周運動，視為振動處理，tb＝＝＝，ta＜tb；根據(jù)機械能守恒得知，a、b到達S的速度大小相等，但方向不同，動量mv大小相等，但方向不同，故A選項正確。3.某跳傘運動訓(xùn)練研究所，讓一位跳傘運動員從懸停在高空的直升機中跳下，研究人員利用運動員隨身攜帶的儀器記錄下了他的運動情況，通過分析數(shù)據(jù)，定性畫出了運動員從跳離飛機到落地的過程中在空中沿豎直方向運動的v-t圖象如圖所示，則對運動員的運動，下列說法正確的是

A、0～15s末都做加速度逐漸減小的加速運動

B、0～10s末做自由落體運動，15s末開始做勻這直線運動

C、10s末打開降落傘，以后做勻減速運動至l5s末

D、10s末～l5s末加速度方向豎直向上，加速度的大小在逐漸減小參考答案：D4.（單選）經(jīng)國際小行星命名委員會命名的“神舟星”和“楊利偉星”的軌道均處在火星和木星軌道之間．已知“神舟星”平均每天繞太陽運行174萬公里，“楊利偉星”平均每天繞太陽運行145萬公里．假設(shè)兩行星均繞太陽做勻速圓周運動，則兩星相比較（）A．“神舟星”的軌道半徑大B．“神舟星”的公轉(zhuǎn)周期大C．“神舟星”的加速度大D．“神舟星”受到的向心力大參考答案：解：A、根據(jù)線速度的定義式得：v=，已知“神舟星”平均每天繞太陽運行174萬公里，“楊利偉星”平均每天繞太陽運行145萬公里，可以得出：“神舟星”的線速度大于“楊利偉星”的線速度研究衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力得：=mR=（其中M為太陽的質(zhì)量，R為軌道半徑）由于“神舟星”的線速度大于“楊利偉星”的線速度，所以“神舟星”的軌道半徑小于“楊利偉星”的軌道半徑，故A錯誤．B、研究衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力得：=mT=2π，其中M為太陽的質(zhì)量，R為軌道半徑，由于“神舟星”的軌道半徑小于“楊利偉星”的軌道半徑，所以由于“神舟星”的周期小于“楊利偉星”的周期．故B錯誤．C、研究衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力得：=maa=，其中M為太陽的質(zhì)量，R為軌道半徑，由于“神舟星”的軌道半徑小于“楊利偉星”的軌道半徑，所以由于“神舟星”的加速度大于“楊利偉星”的加速度．故C正確．D、研究衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力得：F向=，其中M為太陽的質(zhì)量，R為軌道半徑，m為衛(wèi)星的質(zhì)量．由于不知道“神舟星”和“楊利偉星”的質(zhì)量大小關(guān)系，所以兩者的向心力無法比較．故D錯誤．故選C．5.下列物體運動過程中機械能守恒的是（

）（A）運動員打開降落傘下落

（B）木塊沿光滑斜面上滑（C）小孩沿斜面勻速下滑

（D）火箭發(fā)射升空參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，一彈簧振子在M、N間沿光滑水平桿做簡諧運動，坐標(biāo)原點O為平衡位置，MN＝8cm.從小球經(jīng)過圖中N點時開始計時，到第一次經(jīng)過O點的時間為0.2s，則小球的振動周期為________s，振動方程的表達式為x＝________cm。參考答案：0.8

（1）從小球經(jīng)過圖中N點時開始計時，到第一次經(jīng)過O點的時間為0.2s，故有：T=4×0.2s=0.8s（2）簡諧運動，從正向最大位移處開始計時，其位移時間關(guān)系公式為：x=Acosωt；A=4cm；所以，位移時間關(guān)系公式為：7.如圖（a）的電路中，R1為定值電阻，R2為滑動變阻器．閉合電鍵S后，調(diào)節(jié)滑動變阻器，將滑動變阻器的滑片從左滑向右的過程中，兩電壓表的示數(shù)隨電路中電流變化的完整過程圖線如圖（b）所示。則滑動變阻器的最大阻值為

Ω，滑動變阻器消耗的最大功率為

W。參考答案：20,0.9

8.如圖所示電路中，E為不計內(nèi)阻的電源，R1為滑動變阻器，R2為定值電阻，燈L的電阻不隨溫度改變，所有電表均為理想電表。某同學(xué)選擇與電路圖相應(yīng)的實驗器材，按圖示電路進行實驗，通過改變滑動變阻器滑動片P的位置從而調(diào)節(jié)燈泡的亮度，并將各電表的示數(shù)變化情況分別記錄在下表中。實驗序號A1表示數(shù)（A）A2表示數(shù)（A）V1表示數(shù)（V）V2表示數(shù)（V）10.850.143.52.102X0.244.82.4030.720.484.80則由表格中數(shù)據(jù)可知變阻器電阻R1的全阻值為

W；表格中X值為

。參考答案：．20；0.729.某小組同學(xué)嘗試用下圖所示裝置測定大氣壓強．實驗過程中溫度保持不變．最初U形管兩臂中的水銀面齊平，燒瓶中無水．當(dāng)用注射器往燒瓶中注入水時，U形管兩臂中的水銀面出現(xiàn)高度差．實驗的部分數(shù)據(jù)記錄在下表中．

氣體體積V(ml)800674600531500水銀面高度差h(cm)014.025.038.045.0

（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在右圖中畫出該實驗的h－1/V關(guān)系圖線；（2）實驗環(huán)境下的大氣壓強p0=

cmHg；

（3）如果實驗開始時氣體的熱力學(xué)溫度為T0，最終氣體的體積為500ml，現(xiàn)使U型管中的水銀面回到初始齊平狀態(tài)，應(yīng)使容器中的氣體溫度降低到_________．參考答案：（1）右圖所示

（2分）（2）75（±2）

（3分）（3）

（3分）10.（6分）圖中為示波器面板，屏上顯示的是一亮度很低、線條較粗且模糊不清的波形。

（1）若要增大顯示波形的亮度，應(yīng)調(diào)節(jié)_______旋鈕。（2）若要屏上波形線條變細且邊緣清晰，應(yīng)調(diào)節(jié)______旋鈕。（3）若要將波形曲線調(diào)至屏中央，應(yīng)調(diào)節(jié)____與______旋鈕。參考答案：

答案：⑴輝度（或?qū)憺椋凭劢梗ɑ驅(qū)憺椤穑谴怪蔽灰疲ɑ驅(qū)憺椤┧轿灰疲ɑ驅(qū)憺椋?1.某興趣小組的同學(xué)利用如圖1所示的實驗裝置，測量木塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)，圖中長木板水平固定。①實驗過程中，打點計時器應(yīng)接 在 _______(填“直流”或“交流”)電源上，調(diào)整定滑輪的高度，使__

_____②已知重力加速度為g，測得木塊的質(zhì)量為M，砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量為m，砝碼盤、砝碼和木塊的加速度大小為a，則木塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)=______③實驗時，某同學(xué)得到一條紙帶，如圖2所示，每隔三個計時點取一個計數(shù)點，記為圖中0、1、2、3、4、5、6點。測得相鄰兩個計數(shù)點間的距離分別為s1=0.96cms2=2.88cm,s3=4.80cm,s4=6.72cm,s5=8.64cm,s6=10.56cm，打點計時器的電源頻率為50Hz0計算此紙帶的加速度大小a=_____m/s2，打計數(shù)點“4”時紙帶的速度大小v=_____m/s。（保留兩位有效數(shù)字）參考答案：打點計時器使用的是交流電源；調(diào)整定滑輪的高度，目的是使細線與長木板平行，減小實驗誤差；設(shè)細繩上的拉力為F，則，解得。利用逐差法求加速度，利用中間時刻的瞬時速度等于對應(yīng)時間的平均速度求解。12.（8分）一輛摩托車能達到的最大速度為30m/s，要想在3min內(nèi)由靜止起沿一條平直公路追上在前面1000m處以20m/s的速度勻速行駛的汽車，則摩托車至少以多大的加速度起動?甲同學(xué)的解法是：設(shè)摩托車恰好在3min時追上汽車，則at2=vt+s0，代入數(shù)據(jù)得：a=0.28m/s。乙同學(xué)的解法是：設(shè)摩托車追上汽車時，摩托車的速度恰好是30m/s，則=2as=2a（vt+s0），代入數(shù)據(jù)得：a=0.1m/s2。你認為甲、乙的解法正確嗎?若錯誤請說明其理由，并寫出正確的解題過程。參考答案：解析：

13.自然界里放射性核素并非一次衰變就達到穩(wěn)定，而是發(fā)生一系列連續(xù)的衰變，直到穩(wěn)定的核素而終止，這就是“級聯(lián)衰變”．某個釷系的級聯(lián)衰變過程如圖(N軸表示中子數(shù)，Z軸表示質(zhì)子數(shù))，圖中Pb→Bi的衰變是＿＿＿衰變，從到共發(fā)生＿＿＿次α衰變．參考答案：β（2分）

6三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（8分）一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C，其中AB過程為等壓變化，BC過程為等容變化。已知VA=0.3m3，TA=TB=300K、TB=400K。（1）求氣體在狀態(tài)B時的體積。（2）說明BC過程壓強變化的微觀原因（3）沒AB過程氣體吸收熱量為Q，BC過氣體

放出熱量為Q2，比較Q1、Q2的大小說明原因。參考答案：解析：（1）設(shè)氣體在B狀態(tài)時的體積為VB，由蓋--呂薩克定律得，，代入數(shù)據(jù)得。(2)微觀原因：氣體體積不變，分子密集程度不變，溫度變小，氣體分子平均動能減小，導(dǎo)致氣體壓強減小。(3)大于；因為TA=TB，故AB增加的內(nèi)能與BC減小的內(nèi)能相同，而AB過程氣體對外做正功，BC過程氣體不做功，由熱力學(xué)第一定律可知大于?？键c：壓強的微觀意義、理想氣體狀態(tài)方程、熱力學(xué)第一定律15.質(zhì)量分別為m和3m的A、B兩個小球以相同的速率v沿同一直線相向運動，碰后B球停止不動，試求A球碰后的速度，并判斷它們之間發(fā)生的是彈性碰撞還是非彈性碰撞（說明理由）．參考答案：彈性碰撞取B球碰前的速度方向為正方向，設(shè)A球碰后的速度為v′，由動量守恒定律有解得，方向與B球碰前的速度方向相同由于，故碰撞前后的總動能相等，則此碰撞是彈性碰撞四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在坐標(biāo)系xOy內(nèi)有一半徑為a的圓形區(qū)域，圓心坐標(biāo)為O1（a，0），圓內(nèi)分布有垂直紙面向里的勻強磁場。在直線y＝a的上方和直線x＝2a的左側(cè)區(qū)域內(nèi)，有一沿y軸負方向的勻強電場，場強大小為E．一質(zhì)量為m、電荷量為+q（q>0）的粒子以速度v從O點垂直于磁場方向射入，當(dāng)速度方向沿x軸正方向時，粒子恰好從O1點正上方的A點射出磁場，不計粒子重力。⑴求磁感應(yīng)強度B的大?。虎屏Ｗ釉诘谝幌笙迌?nèi)運動到最高點時的位置坐標(biāo)；⑶若粒子以速度v從O點垂直于磁場方向射入第一象限，當(dāng)速度方向沿x軸正方向的夾角=30°時，求粒子從射入磁場到最終離開磁場的時間t．參考答案：粒子先后在磁場中運動的總時間

（1分）粒子在場區(qū)之間做勻速運動的時間

（1分）解得粒子從射入磁場到最終離開磁場的時間

（2分）17.如圖所示，兩端開口的U形玻璃管兩邊粗細不同，粗管橫截面積是細管的2倍．管中裝入水銀，兩管中水銀面與管口距離均為=12cm，大氣壓強為．現(xiàn)將粗管管口封閉，然后將細管管口用一活塞封閉并將活塞緩慢推入管中，直到兩管中水銀面高度差達到6cm為止．整個過程中氣體溫度保持不變，求：①左端液面下降多少?②活塞下移的距離(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)．

參考答案：18.（16分）根據(jù)量子理論，光子具有動量。光子的動量等于光子的能量除以光速，即，光照射到物體表面并被反射時，會對物體產(chǎn)生壓強，這就是“光壓”。光壓是光的粒子性的典型表現(xiàn)。光壓的產(chǎn)生機理如同氣體壓強：由大量氣體分子與器壁的頻繁碰撞產(chǎn)生了持續(xù)均勻的壓力，器壁在單位面積上受到的壓力就是氣體的壓強。（1）激光器發(fā)生的一束激光的功率為P，光束的橫截面積為S.當(dāng)該激光束垂直照射在物體表面，試計算單位時間內(nèi)到達物體表面的光子的總動量.（2）若該激光束被物體表面完全反射，試求出其在物體表面引起的光壓表達式.（3）設(shè)想利用太陽的光壓將物體送到太陽系以外的空間去，當(dāng)然這只有當(dāng)太陽對物體的光壓超過了太陽對物體的引力才行.現(xiàn)如果用一種密度為1.0×103kg/m3的物體做成的平板，它的剛性足夠大，則當(dāng)這種平板厚度較小時，它將能被太陽的光壓送出太陽系.試估算這種平板的厚度應(yīng)小于多少米（計算結(jié)果保留二位有效數(shù)字）？設(shè)平板處于地球繞太陽運動的公轉(zhuǎn)軌道上，且平板表面所受的光壓處于最大值，不考慮太陽系內(nèi)各行星對平板的影響.已知地球公轉(zhuǎn)軌道上的太陽常量為1.4×103J/m2·s（即在單位時間內(nèi)垂直輻射在單位面積上的太陽光能量，地球繞太陽公轉(zhuǎn)的加速度為5.9×10－3m/s2）。參考答案：解析：（1）設(shè)單位時間內(nèi)激光器發(fā)出的光子數(shù)為n，每個光子的能量為E，動量為p，則激光器的功率為

①

所以，單位時間內(nèi)到達物體表面的光子總動量為：

②（2）激光束被物體表面完全反射時，其單位時間內(nèi)的動量改變量