河北省保定市高陽縣職業(yè)中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

河北省保定市高陽縣職業(yè)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(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖甲所示，一足夠大的正方形區(qū)域abcd內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，其頂點(diǎn)a在直線MN上，且ab與MN的夾角為45°。一邊長為L的正方形導(dǎo)線框從圖示位置沿直線MN以速度v勻速穿過磁場區(qū)域。規(guī)定逆時(shí)針方向?yàn)楦袘?yīng)電流的正方向，圖乙表示整個(gè)過程導(dǎo)線框中感應(yīng)電流i隨時(shí)間t（以為單位）變化的圖象，正確的是參考答案：C2.已知介子、-介子都是由一個(gè)夸克（夸克或夸克d）和一個(gè)反夸克（反夸克或反夸克）組成的，它們的帶電量如下表所示，表中e為元電荷。

帶電量

下列說法正確的是

（

）

A．由和組成

B．由d和組成

C．由和組成

D．由d和組成參考答案：A3.平拋物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律可以概括為兩點(diǎn)：（1）水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)；（2）豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)．為了研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)，可做下面的實(shí)驗(yàn)：如圖所示，用小錘打擊彈性金屬片，A球就水平飛出，同時(shí)B球被松開，做自由落體運(yùn)動(dòng)，兩球同時(shí)落到地面實(shí)驗(yàn)

A．只能說明上述規(guī)律中的第（1）條

B．只能說明上述規(guī)律中的第（2）條C．不能說明上述規(guī)律中的任何一條

D．能同時(shí)說明上述兩條規(guī)律參考答案：試題分析：實(shí)驗(yàn)同時(shí)讓A球做平拋運(yùn)動(dòng)，B球做自由落體運(yùn)動(dòng)，若兩小球同時(shí)落地，則說明平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向是自由落體運(yùn)動(dòng)，而不能說明A球水平方向的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)．考點(diǎn)：研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)。4.如圖所示，輕彈簧豎直放置在水平面上，其上放置質(zhì)量為2kg的物體A，A處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)將質(zhì)量為3kg的物體B輕放在A上，則B與A剛要一起運(yùn)動(dòng)的瞬間，B對A的壓力大小為（取g＝10m/s2）

（）

A．30N

B．18N

C．12N

D．0參考答案：C5.如圖所示，勁度系數(shù)為k的彈簧下端固定在地面上，上端與一質(zhì)量為m的小球相連，處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)用力F將小球緩慢上移，直到彈簧恢復(fù)原長．然后撤掉該力，小球從靜止開始下落，下落過程中的最大速度為v，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g．下列說法正確的是（）A．小球的速度最大時(shí)，彈簧的彈性勢能為零B．撤掉力F后，小球從靜止下落到最大速度v的過程中，克服彈簧彈力做的功為﹣mv2C．彈簧的彈性勢能最大時(shí)，小球的加速度為零D．小球緩慢上移過程中，力F做功為參考答案：B【考點(diǎn)】機(jī)械能守恒定律；牛頓第二定律．【分析】分析小球的受力情況，判斷其運(yùn)動(dòng)情況，從而確定其速度最大時(shí)彈簧的狀態(tài)．速度最大時(shí)，小球的合力為零，由胡克定律和平衡條件求出此時(shí)彈簧壓縮量，再根據(jù)動(dòng)能定理，即可求解克服彈簧彈力做的功；當(dāng)速度最大時(shí)，彈簧的彈性勢能不為零，而彈簧的彈性勢能最大時(shí)，速度為零．【解答】解：A、撤掉該力，小球從靜止開始下落的過程中，受到彈簧向上的彈力和重力，彈力先小于重力，再等于重力，后大于重力，所以小球先向下加速后減速，當(dāng)彈力等于重力時(shí)速度最大，此時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài)，彈性勢能不為零．故A錯(cuò)誤．B、小球速度最大時(shí)，有mg=kx，得x=．小球從靜止下落到最大速度v的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理，則有：mgx﹣W克=mv2，解得克服彈簧彈力做的功：W克=﹣mv2，故B正確；C、彈簧的彈性勢能最大時(shí)，小球的速度為零，彈簧形變量最大，彈力大于重力，則加速度不為零，故C錯(cuò)誤；D、小球處于平衡位置時(shí)，則有：mg=kx；小球緩慢上移過程中，拉力是變力，取平均值，根據(jù)做功表達(dá)式，則有：力F做功W==，故D錯(cuò)誤；故選：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.發(fā)生衰變有多種可能性。其中的一種可能是，先衰變成，再經(jīng)一次衰變變成（X代表某種元素），或再經(jīng)一次衰變變成和最后都衰變成，衰變路徑如圖所示，則由圖可知：①②③④四個(gè)過程中

是α衰變；

是β衰變。參考答案：②③，①④②③放出的粒子質(zhì)量數(shù)減少4，是α衰變；①④放出的粒子質(zhì)量數(shù)不變，是β衰變。7.如圖所示，半圓形玻璃磚半徑為8cm，使直徑AB垂直于屏幕并接觸于B點(diǎn)，當(dāng)激光束a以i＝30°的入射角射向玻璃磚的圓心O時(shí)，在屏幕上M點(diǎn)出現(xiàn)光斑，測得M到B的距離為8cm。則玻璃磚的折射率為________。要使激光束不能從AB面射出，則入射角i至少應(yīng)為___________。參考答案：

(1).

(2).45°【分析】先根據(jù)幾何關(guān)系求解光線的折射角，然后根據(jù)折射定律求解折射率；要使激光束不能從AB面射出，則入射角大于臨界角，根據(jù)求解臨界角.【詳解】因MB=OB=8cm，可知折射角為r=450，根據(jù)光的折射定律可得：；臨界角，可得C=450，即要使激光束不能從AB面射出，則入射角i至少應(yīng)為450.8.如圖所示為水平放置的兩個(gè)彈簧振子A和B的振動(dòng)圖像，已知兩個(gè)振子質(zhì)量之比為mA:mB=2:3，彈簧的勁度系數(shù)之比為kA:kB=3:2，則它們的周期之比TA：TB＝

；它們的最大加速度之比為aA:aB＝

。

參考答案：2：3；9：2略9.氫原子第n能級的能量為En=，其中E1為基態(tài)能量．當(dāng)氫原子由第5能級躍遷到第3能級時(shí)，發(fā)出光子的頻率為；若氫原子由第3能級躍遷到基態(tài)，發(fā)出光子的頻率為，則=

。參考答案：10.愛因斯坦為解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象提出了_______學(xué)說。已知在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中分別用波長為λ和的單色光照射同一金屬板，發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能之比為1：2，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，則此金屬板的逸出功為______________。參考答案：11.（5分）一質(zhì)量為，電量為的帶正電質(zhì)點(diǎn)，以的速度垂直于電場方向從點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)電場區(qū)域，并從點(diǎn)離開電場區(qū)域。離開電場時(shí)的速度為。由此可知，電場中、兩點(diǎn)間的電勢差____________V；帶電質(zhì)點(diǎn)離開電場時(shí)，速度在電場方向的分量為______________。不考慮重力作用。參考答案：答案：，

12.如圖所示，質(zhì)量為m1的滑塊置于光滑水平地面上，其上有一半徑為R的光滑圓弧?，F(xiàn)將質(zhì)量為m2的物體從圓弧的最高點(diǎn)自由釋放，在物體下滑過程中m1和m2的總機(jī)械能________（選填“守恒”或“不守恒”），二者分離時(shí)m1、m2的速度大小之比為___________。參考答案：守恒，13.一根柔軟的彈性繩，a、b、c、d…為繩上的一系列等間隔的質(zhì)點(diǎn)，相鄰兩質(zhì)點(diǎn)間的距離均為0.1m，如圖所示．現(xiàn)用手拉著繩子的端點(diǎn)a使其上下做簡諧運(yùn)動(dòng)，在繩上形成向右傳播的簡諧橫波，振幅為2cm．若a質(zhì)點(diǎn)開始時(shí)先向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過0.2sd質(zhì)點(diǎn)第一次達(dá)到最大位移，此時(shí)a正好在平衡位置，（ad距離小于一個(gè)波長）．則繩子形成的簡諧橫波波速可能值為3或2m/s，此時(shí)j質(zhì)點(diǎn)的位移為0cm．參考答案：考點(diǎn)：波長、頻率和波速的關(guān)系；橫波的圖象．版權(quán)所有專題：振動(dòng)圖像與波動(dòng)圖像專題．分析：由題，a質(zhì)點(diǎn)開始時(shí)先向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過0.2sd質(zhì)點(diǎn)第一次達(dá)到最大位移，此時(shí)a正好在平衡位置，速度方向可能向下，也可能向上，結(jié)合波形得到波長，由時(shí)間得到周期，由v=求出波速．解答：解：若a質(zhì)點(diǎn)開始時(shí)先向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過0.2sa正好在平衡位置，速度方向向下時(shí)，則有，得T=0.4s，=xad，得λ=4xad=1.2m，波速v==3m/s．波長從d向右傳播時(shí)間為，傳播距離為，而j與d間距離大于，則說明振動(dòng)還沒有傳到j(luò)點(diǎn)，則此時(shí)j質(zhì)點(diǎn)的位移為0cm．若a質(zhì)點(diǎn)開始時(shí)先向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過0.2sa正好在平衡位置，速度方向向上時(shí)，則得T=0.2s，λ=xad，得λ=xad=0.4m，波速v==2m/s，波長從d向右傳播時(shí)間為，傳播距離為，而j與d間距離大于，則說明振動(dòng)還沒有傳到j(luò)點(diǎn)，則此時(shí)j質(zhì)點(diǎn)的位移為0cm．故答案為：3或2，0．點(diǎn)評：本題中a的速度方向未知，有兩種情況，可能向上，也可能向下，是多解問題，結(jié)合波形得到波長和周期，即可求出波速．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（6分）如圖所示，在水平光滑直導(dǎo)軌上，靜止著三個(gè)質(zhì)量均為的相同小球、、，現(xiàn)讓球以的速度向著球運(yùn)動(dòng)，、兩球碰撞后黏合在一起，兩球繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)并跟球碰撞，球的最終速度.①、兩球跟球相碰前的共同速度多大？②兩次碰撞過程中一共損失了多少動(dòng)能？參考答案：解析：①A、B相碰滿足動(dòng)量守恒（1分）

得兩球跟C球相碰前的速度v1=1m/s（1分）

②兩球與C碰撞同樣滿足動(dòng)量守恒（1分）

得兩球碰后的速度v2=0.5m/s，（1分）

兩次碰撞損失的動(dòng)能（2分）15.（選修3-5）（4分）已知氘核質(zhì)量2.0136u，中子質(zhì)量為1.0087u，核質(zhì)量為3.0150u。A、寫出兩個(gè)氘核聚變成的核反應(yīng)方程___________________________________。B、計(jì)算上述核反應(yīng)中釋放的核能。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）（1u=931.5Mev）C、若兩氘以相等的動(dòng)能0.35MeV作對心碰撞即可發(fā)生上述核反應(yīng)，且釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，則反應(yīng)中生成的核和中子的動(dòng)能各是多少？（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）參考答案：

答案：a、

b、在核反應(yīng)中質(zhì)量的虧損為Δm=2×2.0136u-1.0087u-3.015u=0.0035u所以釋放的核能為0.0035×931.5Mev=3.26Mev

c、反應(yīng)前總動(dòng)量為0，反應(yīng)后總動(dòng)量仍為0，

所以氦核與中子的動(dòng)量相等。

由EK=P2/2m得

EHe:En=1:3

所以En=3E/4=2.97Mev

EHe=E/4=0.99Mev四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，在直角坐標(biāo)系的第一、第四象限內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，第二、第三象限內(nèi)有沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為E，y軸為磁場和電場的理想邊界。一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為9的帶正電粒子經(jīng)過x軸上的A點(diǎn)時(shí)速度大小為vo速度方向與x軸負(fù)方向夾角=30o。粒子第一次到達(dá)y軸時(shí)速度方向與y軸垂直，第三次到達(dá)y軸的位置用C點(diǎn)表示（圖中未畫出）。已知OA=L，不計(jì)粒子的重力。

（1）判斷磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向并計(jì)算其大小。

（2）求粒子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)的時(shí)間。參考答案：17.（10分）2008年8月11日下午14：30,第二十九屆奧運(yùn)會(huì)跳水比賽在“水立方”展開第二場角逐。在男子雙人十米臺決賽中，中國組合林躍/火亮優(yōu)勢明顯，最終以總分482.46分成功折桂，幫助中國隊(duì)奪得第七枚金牌。如圖甲是林躍/火亮在跳臺上騰空而起的英姿。中國組合林躍/火亮站在距水面10m高的跳臺跳板上的最邊緣端，他們的重心離跳板板面的高度大約為1m，當(dāng)他們騰空躍起后其重心離跳板板面最大高度為2m，下降到手觸及水面時(shí)伸直雙臂做一個(gè)翻掌壓水花的動(dòng)作，如圖乙所示，這時(shí)他們的重心離水面大約為1m。(g取10m/s2,保留三位有效數(shù)字)

(1)不計(jì)空氣阻力，試估算從躍起到手觸及水面的過程中運(yùn)動(dòng)員完成一系列動(dòng)作可利用的時(shí)間多長；(2)忽略運(yùn)動(dòng)員進(jìn)入水面過程中受力的變化，入水后，運(yùn)動(dòng)員的重心能下沉到離水面約2.2m處，試估算水對運(yùn)動(dòng)員的平均阻力約是運(yùn)動(dòng)員自身重力的幾倍。參考答案：解析：本題重點(diǎn)考查將實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為所學(xué)的物理模型，考查豎直上拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律及研究方法，動(dòng)能定理的應(yīng)用。(1)運(yùn)動(dòng)員在空中的運(yùn)動(dòng)可等效為豎直上拋運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)員從躍起升到最高處，重心升高了這個(gè)過程可逆向看做自由落體運(yùn)動(dòng)，因此此過程歷時(shí)運(yùn)動(dòng)員從最高處自由下落到手觸及水面的過程中下落的高度為這個(gè)過程歷時(shí)故運(yùn)動(dòng)員要完成一系列動(dòng)作可利用的時(shí)間為(2)運(yùn)動(dòng)員手觸及水面到她的重心下沉到離水面約2.2m處所經(jīng)歷的位移為手觸及水面時(shí)瞬時(shí)速度為因此，從手觸及水面到重心下沉2.2m的過程中，由動(dòng)能定理可得故可得，因此18.如圖甲所示，空間Ⅰ區(qū)域存在方向垂直紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場，左右邊界線MN與PQ相互平行，MN右側(cè)空間Ⅱ區(qū)域存在一周期性變化的勻強(qiáng)電場，方向沿紙面垂直MN邊界，電場強(qiáng)度的變化規(guī)律如圖乙所示（規(guī)定向左為電場的正方向）．一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子，在t=0時(shí)刻從電場中A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，粒子重力不計(jì)．（1）若場強(qiáng)大小E1=E2=E，A點(diǎn)到MN的距離為L，為使粒子進(jìn)入磁場時(shí)速度最大，交變電場變化周期的最小值T0應(yīng)為多少？粒子的最大速度v0為多大？（2）設(shè)磁場寬度為d，改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小，使粒子以速度v1進(jìn)入磁場后都能從磁場左邊界PQ穿出，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B滿足的條件及該粒子穿過磁場時(shí)間t的范圍．（3）若電場的場強(qiáng)大小E1=2E0，E2=E0，電場變化周期為T，t=0時(shí)刻從電場中A點(diǎn)釋放的粒子經(jīng)過