山東省臨沂市第三十一中學高三物理上學期期末試卷含解析

山東省臨沂市第三十一中學高三物理上學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.钚（Pu）是一種具有放射性的超鈾元素。已知钚的一種同位素Pu的半衰期為24100年，其衰變方程為Pu，下列有關(guān)說法正確的是（）A．X原子核中含有143個中子。B．80個Pu經(jīng)過24100年后一定還剩余40個。C．衰變發(fā)出的放射線是頻率很大的電磁波，具有很強的穿透能力。D．由于衰變時釋放巨大能量，根據(jù)E=mc2，衰變過程總質(zhì)量增加。參考答案：AC2.(多選)以下說法正確的是： A．盧瑟福通過實驗發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子的核反應(yīng)方程為： B．鈾核裂變的核反應(yīng)是： C．質(zhì)子、中子、α粒子的質(zhì)量分別為m1、m2、m3。兩個質(zhì)子和兩個中子結(jié)合成一個α粒子，釋放的能量是：（m１+m2—m3）c2 D．原子從a能級狀態(tài)躍遷到b能級狀態(tài)時發(fā)射波長為λ1的光子；原子從b能級狀態(tài)躍遷到c能級狀態(tài)時吸收波長λ2的光子，已知λ1>λ2．那么原子從a能級狀態(tài)躍遷到c能級狀態(tài)時將要吸收波長為的光子參考答案：AD3.在一根細線下掛著一個靜止的物體，在剪斷細線的瞬時

（

）A．物體同時具有加速度和速度

B．物體立即獲得加速度，速度仍為零C．物體立即獲得速度，加速度仍為零

D．物體的速度和加速度均為零參考答案：B4.如圖所示，CD為插入地面的排球網(wǎng)架直桿，為了使桿垂直于地面，還要用繩子把桿拉住。假定繩子OA、OB、OC是在同一平面內(nèi)，OA與OB兩繩的拉力相同，夾角為60°。繩能承受的拉力跟繩的橫截面積成正比，那么OC繩的直徑至少應(yīng)是OA繩的幾倍才是合理的？（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）（

）

A．1.3

B．2.0

C．2.4

D．3.0參考答案：A5.如圖，O是一固定的點電荷，另一點電荷P從很遠處以初速度射入點電荷O的電場，在電場力作用下的運動軌跡是曲線MN。a、b、c是以O(shè)為中心，、、為半徑畫出的三個圓，。1、2、3、4為軌跡MN與三個圓的一些交點，以表示點電荷P由1到2的過程中電場力做的功的大小，表示由3到4的過程中電場力做的功的大小，則

（

）

A．B．C．P、O兩電荷可能同號，也可能異號D．P的初速度方向的延長線與O的距離可能為零參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.物體在地面附近以2m/s2的加速度勻減速豎直上升，則在上升過程中，物體的動能將

??

，物體的機械能將

??

。（選填增大、減小或不變）參考答案：答案：減小，增大7.測定木塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)時，采用如圖所示的裝置，圖中長木板水平固定．（1）實驗過程中，電火花計時器應(yīng)接在

（選填“直流”或“交流”）電源上．調(diào)整定滑輪高度，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，木塊的加速度為a，則木塊與長木板間動摩擦因數(shù)μ=

．（3）如圖為木塊在水平木板上帶動紙帶運動打出的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5、6為計數(shù)點，相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點未畫出．從紙帶上測出x1=3.20cm，x2=4.52cm，x5=8.42cm，x6=9.70cm．則木塊加速度大小a= m/s2(保留兩位有效數(shù)字)．參考答案：根據(jù)運動學公式得：△x=at2，解得a=考點：探究影響摩擦力的大小的因素8.（4分）如圖為某報警裝置示意圖，該報警裝置在一扇門、兩扇窗上各裝有一個聯(lián)動開關(guān)，門、窗未關(guān)上時，開關(guān)不閉合，只要有一個開關(guān)未閉合，報警器就會報警。該報警裝置中用了兩個串聯(lián)的邏輯電路，虛線框甲內(nèi)應(yīng)選用_________門電路，虛線框乙內(nèi)應(yīng)選用_________門電路（填與、非、或）。參考答案：或，或解析：題意只要有一個開關(guān)未閉合，報警器就會報警，結(jié)合或門的特點因此虛線框甲內(nèi)應(yīng)選用或門；虛線框乙內(nèi)應(yīng)選用或門。9.如圖所示，M為理想變壓器，電表均可視為理想表，輸入端a、b接正弦交流電源時，原、副線圈中電壓表的示數(shù)分別為U1和U2，則原線圈與副線圈的匝數(shù)之比等于________；當滑動變阻器的滑片P向上滑動時，電流表A1的示數(shù)I1變化情況是________。（選填“變大”、“變小”或“不變”）參考答案：答案：U1︰U2；變大10.某同學用左下圖所示的裝置來探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。裝置屮小車J^量為W,鉤碼的總質(zhì)量為/?

‘①為了盡可能減少摩擦力的影響，計時器最好選用_____式打點計吋器(選填“電磁”或“電火花”）。在沒有鉤碼拖動下，需要將長木扳的右端

,使小車拖動紙帶穿過計時器時能_____②

在_____的條件下，可以認為細繩對小車的拉力近似等于鉤碼的總重力，在控制_____不變的情況下，可以探究加速度與力的關(guān)系。③在此實驗中，此同學先接通計時器的電源，再放開小車，小車拖動紙帶運動而得到右上圖所示的一條紙帶，其中0點為小車開始運動吋打下的第一點，A、B、C為紙帶上選定的三個相鄰的計數(shù)點，相鄰的計數(shù)點之間有四個點沒有標出，用刻度尺測得A、B、C三計數(shù)點到O點的距離分別為xA=42.05cm，xB=51.55cm,xC=62.00cm,則小車的加速度大小為a=_____m/s2參考答案：①電火花（1分）

墊高（1分）

勻速直線運動（或均勻打點）（2分）②m《M(或鉤碼的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量)（2分）

M(或小車的質(zhì)量)（2分）③0.95（2分）11.如圖所示，輕繩一端系在質(zhì)量為m的物體A上，另一端與套在粗糙豎直桿MN上的輕圓環(huán)B相連接；現(xiàn)用水平力F拉住繩子上一點O，使物體A及圓環(huán)B靜止在圖中虛線所在的位置；現(xiàn)稍微增加力F使O點緩慢地移到實線所示的位置，這一過程中圓環(huán)B仍保持在原來位置不動；則此過程中，圓環(huán)對桿摩擦力F1___

_____(填增大、不變、減小)，圓環(huán)對桿的彈力F2___

_____(填增大、不變、減小)。參考答案：不變，

增大；設(shè)圓環(huán)B的質(zhì)量為M；以整體為研究對象，分析受力，如圖，根據(jù)平衡條件得F2=F①F1=（M+m）g②由②可知，桿對圓環(huán)的摩擦力F1大小保持不變，由牛頓第三定律分析圓環(huán)對桿摩擦力F1也保持不變；再以結(jié)點為研究對象，分析受力，如圖2；根據(jù)平衡條件得到，F(xiàn)=mgtanθ，當O點由虛線位置緩慢地移到實線所示的位置時，θ增大，則F增大，而F2=F，則F2增大12.一個氡核衰變成釙核并放出一個粒子。該核反應(yīng)的方程是

氡衰變半衰期為3.8天，則1000g氡經(jīng)過7.6天衰變，剩余氡的質(zhì)量為

g；參考答案：①

②250根據(jù)衰變過程中質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，由于生成物質(zhì)量數(shù)減小4，電荷數(shù)減小2，所以放出的粒子是α粒子．該核反應(yīng)的方程是：氡核的半衰期為3.8天，根據(jù)半衰期的定義得：，其中m為剩余氡核的質(zhì)量，m0為衰變前氡核的質(zhì)量，T為半衰期，t為經(jīng)歷的時間。由于T=3.8天，t=7.6天，解得：13.圖為一小球做平拋運動的閃光照片的一部分.圖中背景方格的邊長均為2.5厘米，如果取重力加速度g=10米/秒2，那么：(1)照片的閃光頻率為________Hz..(2)小球做平拋運動的初速度的大小為_______m/s參考答案：(1)10

(2)0.75三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，質(zhì)量為m帶電量為+q的小球靜止于光滑絕緣水平面上，在恒力F作用下，由靜止開始從A點出發(fā)到B點，然后撤去F，小球沖上放置在豎直平面內(nèi)半徑為R的光滑絕緣圓形軌道，圓形軌道的最低點B與水平面相切，小球恰能沿圓形軌道運動到軌道末端D，并從D點拋出落回到原出發(fā)點A處．整個裝置處于電場強度為E=的水平向左的勻強電場中，小球落地后不反彈，運動過程中沒有空氣阻力．求：AB之間的距離和力F的大?。畢⒖即鸢福篈B之間的距離為R，力F的大小為mg．考點： 帶電粒子在勻強電場中的運動；牛頓第二定律；平拋運動；動能定理的應(yīng)用．專題： 帶電粒子在電場中的運動專題．分析： 小球在D點，重力與電場力的合力提供向心力，由牛頓第二定律即可求出D點的速度，小球離開D時，速度的方向與重力、電場力的合力的方向垂直，小球做類平拋運動，將運動分解即可；對小球從A運動到等效最高點D過程，由動能定理可求得小球受到的拉力．解答： 解：電場力F電=Eq=mg

電場力與重力的合力F合=mg，方向與水平方向成45°向左下方，小球恰能到D點，有：F合=解得：VD=從D點拋出后，只受重力與電場力，所以合為恒力，小球初速度與合力垂直，小球做類平拋運動，以D為原點沿DO方向和與DO垂直的方向建立坐標系（如圖所示）．小球沿X軸方向做勻速運動，x=VDt

沿Y軸方向做勻加速運動，y=at2a==所形成的軌跡方程為y=直線BA的方程為：y=﹣x+（+1）R解得軌跡與BA交點坐標為（R，R）AB之間的距離LAB=R從A點D點電場力做功：W1=（1﹣）R?Eq

重力做功W2=﹣（1+）R?mg；F所做的功W3=F?R有W1+W2+W3=mVD2，有F=mg答：AB之間的距離為R，力F的大小為mg．點評： 本題是動能定理和向心力知識的綜合應(yīng)用，分析向心力的來源是解題的關(guān)鍵．15.

(12分)(1)用簡明的語言表述臨界角的的定義：(2)玻璃和空所相接觸。試畫出入射角等于臨界角時的光路圖，并標明臨界角。(3)當透明介質(zhì)處在真空中時，根據(jù)臨界角的定義導出透明介質(zhì)的折射率n與臨界角θc的關(guān)系式。

參考答案：解析：(1)光從光密介質(zhì)射到光疏介質(zhì)中，折射角為90°時的入射角叫做臨界角(2)如圖，θC為臨界角。(3)用n表示透明介質(zhì)的折射率，θC表示臨界角，由折射定律

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.物理實驗小組利用如圈所示的自制實驗裝置進行探究實驗.沿豎直墻面固定一根刻度尺，使刻度尺的零刻度與水平地面重合;在墻上，距離地面L的P點詞定一小定滑輪，用一根輕質(zhì)尼龍絲線繞過定滑輪，兩端拴接質(zhì)量不等的兩個物體A、B.開始時，將兩物體處于相等高度位置，絲線繃直；通過刻度尺，記錄A、B兩物體距離地面的高度為h；然后，同時由靜止釋放A、B物體，較重的A物體豎直下落與地面相碰后靜止，較輕的B物體仍向上運動，觀察B物體所能到達的最大高度為2.5h，并記錄下來

①根據(jù)上述測量的物理量可計算A、B兩物體質(zhì)量之比

;

②用天平測量兩物體質(zhì)量，所得A、B兩物體質(zhì)量之比，與上述①所得數(shù)據(jù)略有差距，試分析造成誤差的原因

參考答案：①3：1（4分）②存在空氣阻力或摩擦阻力、H或h的測量值有誤差（回答出任一個均給分）（2分）①設(shè)物體A落地時的速度為v,則此時B物體的速度大小也是v，選地面為零勢能面，由機械能守恒得，A落地后，對B物體，由機械能守恒可得，由動能定理可得0-，以上三式聯(lián)立可得.②由于有空氣阻力和尼龍絲線與滑輪間的摩擦的影響，還有H或h的測量值不準確都會造成實驗誤差。17.如圖所示，光滑水平面上靜止放著長L=1.6m，質(zhì)量為M=3kg的木塊（厚度不計），一個質(zhì)量為m=1kg的小物體放在木板的最右端，m和M之間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，今對木板施加一水平向右的拉力F，（g取10m/s2）(1)為使小物體不掉下去，F(xiàn)不能超過多少？(2)如果拉力F=10N恒定不變，求小物體所能獲得的最大動能？(3)如果拉力F=10N，要使小物體從木板上掉下去，拉力F作用的時間至少為多少？參考答案：（1）F=(M+m)a…………（2分）μmg=ma

…………（2分）F=μ(M+m)g=0.1×(3+1)×10N=4N…………（2分）（2）小物體的加速度解得物體滑過木板所用時間物體離開木板時的速度（3）若F作用時間最短，則物體離開木板時與木板速度相同。設(shè)F作用的最短時間為t1，物體在木板上滑行的時間為t，物體離開木板時與木板的速度為V18.如圖所示,質(zhì)量M=4kg、長L=2m的木板A靜止在光滑水平面上,質(zhì)量m=1kg的小滑塊B置于A的左端.B在F=3N的水平恒力作用下由靜止開始運動,當B運動至A的中點時撤去力F.A、B之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,取g=10m/s2.求:(1)撤去F之前A、B的加速度大小a1、a2.(2)F對B做的功W.(3)整個運動過程中因摩擦產(chǎn)生的熱量Q.參考答案：（1）a1=0.5m/s2，a2=1m/s2；（2）6J；（3）2.4J(1)根據(jù)牛頓第二定律得：對A：μmg=Ma1,代入數(shù)據(jù)得：a1=0.5m/s2對B：F?μmg=ma2,代入數(shù)據(jù)得：a2=1m/s2.(2)設(shè)F作用時間為t，由位移公式得：對B：對A：當B運動至A的中點時,有xB?xA=L/2

代入數(shù)據(jù)得：t=2s

F做的功：W=FxB代入數(shù)據(jù)得：W=6J

(3)撤去F后對B:?μmg=ma3代入數(shù)據(jù)得：a3=?2m/s2設(shè)從撤去F到A.

B相對靜止所需時間