江西省吉安市七曜高級中學高三物理下學期期末試卷含解析

江西省吉安市七曜高級中學高三物理下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.波是日常生活中常見的一種物質(zhì)，下列有關(guān)波的說法中正確的有（選對一個給3分，選對兩個給4分，選對三個給6分。每選錯一個扣3分，最低得分為0分）A．麥克斯韋預言空間可能存在電磁波，赫茲通過一系列實驗證實了他的預言B．兩列波相疊加產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，則振動加強區(qū)域與減弱區(qū)域交替變化C．夜視儀器能在較冷的背景上探測出較熱物體的紅外輻射D．以某一速度向觀察者駛來一輛汽車，并發(fā)出鳴笛，觀察者感受到汽笛的頻率越來越大E．用透明的標準平面樣板檢查光學平面的平整程度是利用光的干涉現(xiàn)象參考答案：ACE2.某同學用伏安法測電燈泡的電阻時，誤將電流表和電壓表接成如圖5所示的電路，接通電源后，可能出現(xiàn)的情況是A．電流表燒壞B．電壓表燒壞C．小燈泡燒壞D．小燈泡不亮參考答案：答案：D解析：由于電壓表的內(nèi)阻非常大，串聯(lián)在電路中，導致干路電流很小，同時電流表內(nèi)阻很小，與燈泡并聯(lián)，導致干路電流只有極少部分通過燈泡，故燈泡不亮，選項D正確。3.速度的大小和方向都不斷變化，但加速度的大小和方向都不變的運動是（

）A.勻速圓周運動

B.平拋物體的運動C.自由落體運動

D.豎直上拋運動參考答案：B4.兩個選項正確，選不全的得3分，有選錯或不答的得0分)物體在豎直向上的拉力和重力的作用下豎直向下運動，運動的v－t圖像如圖所示．則A．物體所受拉力方向豎直向下B．第1s末和第4s末重力的功率相同C．0～2s內(nèi)和3～5s內(nèi)的平均速度相同D．在1~2s時間內(nèi)拉力做正功參考答案：BC5.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，傳播速度為10m/s。當波傳到x=5m處的質(zhì)點P時，波形如圖所示。則以下判斷正確的是

A．這列波的周期為0．5s B．再經(jīng)過0．4s，質(zhì)點P第一次回到平衡位置 C．再經(jīng)過0．7s，x=9m處的質(zhì)點Q到達波峰處 D．質(zhì)點Q到達波峰時，質(zhì)點P恰好到達波谷處參考答案：C已知該橫波的傳播速度為10m/s，由題圖可知波長為4m，則這列波的周期為=0.4s，所以再經(jīng)過0.4s即一個周期，質(zhì)點P第二次回到平衡位置，故A、B錯誤．P和Q相差一個波長，再經(jīng)過0.7s，即1個周期，Q點運動了個周期，由于質(zhì)點Q起振方向向下，因此此時Q達到波峰處，故C正確．P和Q相差一個波長，振動情況始終相同，質(zhì)點Q到達波峰時，質(zhì)點P恰好到達波峰處，故D錯誤．故選C．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.1919年，盧瑟福用α粒子轟擊氮核發(fā)現(xiàn)質(zhì)子．科學研究表明其核反應過程是：α粒子轟擊靜止的氮核后形成了不穩(wěn)定的復核，復核發(fā)生衰變放出質(zhì)子，變成氧核．設(shè)α粒子質(zhì)量為m1，初速度為v0，氮核質(zhì)量為m2，質(zhì)子質(zhì)量為m0,氧核的質(zhì)量為m3，不考慮相對論效應．α粒子轟擊氮核形成不穩(wěn)定復核的瞬間，復核的速度大小為

，此過程中釋放的核能為________________________________．參考答案：

設(shè)復核速度為v，由動量守恒得解得整個過程中質(zhì)量虧損由愛因斯坦質(zhì)能方程，得7.放射性同位素C被考古學家稱為“碳鐘”，它可以用來判定古生物體的年代．宇宙射線中高能量中子碰撞空氣中的氮原子后，就會形成很不穩(wěn)定的C，它很容易發(fā)生β衰變，變成一個新核，其半衰期為5730年．該衰變的核反應方程式為．C的生成和衰變通常是平衡的，即生物機體中C的含量是不變的．當生物體死亡后，機體內(nèi)C的含量將會不斷減少．若測得一具古生物遺骸中C含量只有活體中的25%，則這具遺骸距今約有11460年．參考答案：：解：根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒得，．經(jīng)過一個半衰期，有半數(shù)發(fā)生衰變，測得一古生物遺骸中的C含量只有活體中的25%，根據(jù)=得，n=2，即經(jīng)過2個半衰期，所以t=2×5730=11460年．故答案為：；

114608.如圖，將酒精燈和裝有適量水的試管固定在小車上，小車放在較光滑的水平桌面上，用橡膠塞子塞?。ú宦猓┰嚬芸?，現(xiàn)讓小車處于靜止，點燃酒精燈給試管中水加熱。當加熱一段時間后，橡膠塞子向右噴出時，可以觀察到小車向

（選填“左”或“右”）運動，在這個過程中，整個小車（含酒精燈和裝有適量水的試管）對橡膠塞子的作用力與橡膠塞子對小車的作用力方向______（選填“相同”或“相反”），整個小車受到的合外力方向向_______（選填“左”、“右”、“上”或“下”）。參考答案：左，相反，左。解析：塞子噴出瞬間，小車與塞子瞬間在水平方向動量守恒，故小車向左運動，整個小車（含酒精燈和裝有適量水的試管）對橡膠塞子的作用力與橡膠塞子對小車的作用力為相互作用力，方向相反，所以小車受到的合力向左。9.（6分）利用掃描隧道顯微鏡(STM)可以得到物質(zhì)表面原子排列的圖像，從而可以研究物質(zhì)的構(gòu)成規(guī)律。圖的照片是一些晶體材料表面的STM圖像，通過觀察、比較，可以看到這些材料都是由原子在空間排列而構(gòu)成的，具有一定的結(jié)構(gòu)特征。則構(gòu)成這些材料的原子在物質(zhì)表面排列的共同特點是：

a._________________________；b._________________________。參考答案：a.原子在確定方向上有規(guī)律地排列，在不同方向上原子的排列規(guī)律一般不同(3分)；b.原子排列具有一定對稱性。(3分)命題立意：本題是一條聯(lián)系高新科技實際的題目,考查考生收集、處理信息和獲取新知識的能力。解題關(guān)鍵：觀察原子排列是否有規(guī)律,是否對稱,然后確定原子排列的共同特點。錯解剖析：本題是一條新信息題,部分學生不知從何處下手,使解題受阻。避錯技巧：新信息題往往與高新科技綜合，有些知識是完全陌生的，但解決問題的方法可將中學常見的基本方法遷移過來。10.（6分）如圖甲所示，一邊長為l的正方形金屬線框位于光滑水平面上，線框的右邊緊貼著豎直向下的有界勻強磁場區(qū)域的邊界。從t＝0時刻開始，線框在一水平向右的外力F的作用下從靜止開始做勻加速直線運動，在t0時刻穿出磁場。圖乙為外力F隨時間變化的圖像，圖像中的F0、t0均為已知量，則t＝t0時刻線框的速度v＝________，t＝t0時刻線框的發(fā)熱功率P＝_______。參考答案：11.如圖所示，豎直平面內(nèi)有一金屬環(huán)，半徑為a，總電阻為R(指拉直時兩端的電阻)，磁感應強度為B的勻強磁場垂直穿過環(huán)平面，在環(huán)的最高點A用鉸鏈連接長度為2a、電阻為的導體棒AB，AB由水平位置緊貼環(huán)面擺下，當擺到豎直位置時，B點的線速度為v，則這時AB兩端的電壓大小為________參考答案：Bav12.（6分）圖中A為某火箭發(fā)射場，B為山區(qū)，C為城市。發(fā)射場正在進行某型號火箭的發(fā)射實驗。該火箭起飛時質(zhì)量為2.02×103千克Kg，起飛推力2.75×106N，火箭發(fā)射塔高100m，則該火箭起飛時的加速度大小為______m/s2，在火箭推力不變的情況下，若不考慮空氣阻力及火箭質(zhì)量的變化，火箭起飛后，經(jīng)_____秒飛離火箭發(fā)射塔。（參考公式及常數(shù)：=ma，vt=v0+at，s=v0t+(1/2)at2，g=9.8m/s2）參考答案：答案：3.81m/s2；7.25s（答3.83s同樣給分）13.B.動能相等的兩人造地球衛(wèi)星A、B的軌道半徑之比RA:RB=1:2，它們的角速度之比=

，質(zhì)量之比mA:mB=

.參考答案：；1：2兩衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，其萬有引力充當向心力，，所以兩者角速度之比為；線速度之比為，根據(jù)題意知兩者動能相等，所以質(zhì)量之比為：1:2?！究键c】勻速圓周運動的描述、萬有引力定律的應用

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.(3-5模塊)(5分)有兩個質(zhì)量為m的均處于基態(tài)的氫原子A、B，A靜止，B以速度v0與之發(fā)生碰撞．己知：碰撞前后二者的速度均在一條直線上，碰撞過程中部分動能有可能被某一氫原子吸收。從而該原子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，然后，此原子向低能級態(tài)躍遷，并發(fā)出光子．如欲碰后發(fā)出一個光子，則速度v0至少需要多大？己知氫原子的基態(tài)能量為E1(E1<0)。參考答案：解析：，--------------(1分)

，--------------(1分)

，--------------(1分)

--------------(2分)15.（8分）為確定愛因斯坦的質(zhì)能方程的正確性，設(shè)計了如下實驗：用動能為MeV的質(zhì)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(zhì)子、粒子、鋰核的質(zhì)量分別取、、）參考答案：核反應方程為核反應的質(zhì)量虧損，由質(zhì)能方程可得，質(zhì)量虧損相當?shù)哪芰縈eV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(nèi)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，在離地高為h、離豎直光滑墻的水平距離為s1處有一小球以v0的速度向墻水平拋出，與墻碰后落地，不考慮碰撞的時間及能量損失，則落地點到墻的距離s2為多大?參考答案：17.在同一水平面中的光滑平行導軌P、Q相距L=1m，導軌左端接有如圖所示的電路．其中水平放置的平行板電容器兩極板M、N間距離d=10mm，定值電阻R1=R2=12Ω，R3=2Ω，金屬棒ab電阻r=2Ω，其它電阻不計．磁感應強度B=1T的勻強磁場豎直穿過導軌平面，當金屬棒ab沿導軌向右勻速運動時，懸浮于電容器兩極板之間，質(zhì)量m=1×10﹣14kg，帶電量q=﹣1×10﹣14C的微粒恰好靜止不動．取g=10m/s2，在整個運動過程中金屬棒與導軌接觸良好．且運動速度保持恒定．試求：（1）勻強磁場的方向；（2）ab兩端的路端電壓；（3）金屬棒ab運動的速度．參考答案：解：（1）帶負電的微粒受到重力和電場力處于靜止狀態(tài)，因重力豎直向下，則電場力豎直向上，故M板帶正電．a(chǎn)b棒向右切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢，ab棒等效于電源，感應電流方向由b→a，其a端為電源的正極，由右手定則可判斷，磁場方向豎直向下．（2）由由平衡條件，得

mg=Eq又E=所以MN間的電壓：UMN==V=0.1VR3兩端電壓與電容器兩端電壓相等，由歐姆定律得通過R3的電流I==A=0.05Aab棒兩端的電壓為Uab=UMN+I=0.1+0.05×6=0.4V（3）由閉合電路歐姆定律得ab棒產(chǎn)生的感應電動勢為：E感=Uab+Ir=0.4+0.05×2V=0.5V

由法拉第電磁感應定律得感應電動勢E感=BLv聯(lián)立上兩式得v=0.5m/s答：（1）勻強磁場的方向豎直向下；（2）ab兩端的路端電壓為0.4V；（3）金屬棒ab運動的速度為0.5m/s．【考點】導體切割磁感線時的感應電動勢；電容；閉合電路的歐姆定律．【分析】（1）懸浮于電容器兩極板之間的微粒靜止，重力與電場力平衡，可判斷電容器兩板帶電情況，來確定電路感應電流方向，再由右手定則確定磁場方向．（2）由粒子平衡，求出電容器的電壓，根據(jù)串并聯(lián)電路特點，求出ab兩端的路端電壓．（3）由歐姆定律和感應電動勢公式求出速度．18.（20分）一質(zhì)點在一平面內(nèi)運動，其軌跡如圖所示.它從A點出發(fā)，以恒定速率經(jīng)時間t到B點，圖中x軸上方的軌跡都是半徑為R的半圓，下方的都是半徑為r的半圓。求此質(zhì)點由A到B沿x軸運動的平均速度。如果此質(zhì)點帶正電，且以上運動是在一恒定(不隨時間而變)的磁場中發(fā)生的，試盡可能詳細地論述此磁場的分布情況。不考慮重力的影響。參考答案：解析：由A到B，若上、下各走了N個半圓，則其位移