山東省濰坊市第十一中學(xué)高三物理期末試卷含解析

山東省濰坊市第十一中學(xué)高三物理期末試卷含解析一、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.(多選)在一個(gè)光滑水平面內(nèi)建立平面直角坐標(biāo)系xOy，質(zhì)量為1kg的物體原來(lái)靜止在坐標(biāo)原點(diǎn)O(0,0)，從t＝0時(shí)刻起受到如圖所示隨時(shí)間變化的外力作用，F(xiàn)y表示沿y軸方向的外力，F(xiàn)x表示沿x軸方向的外力，下列說(shuō)法中正確的是(

)

A．前2s內(nèi)物體沿x軸做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B．后2s內(nèi)物體繼續(xù)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，但加速度沿y軸方向C．4s末物體坐標(biāo)為(4m,4m)D．4s末物體坐標(biāo)為(12m,4m)參考答案：DA2.下列說(shuō)法中正確的是（）A．玻爾通過(guò)對(duì)氫原子光譜的研究建立了原子的核式結(jié)構(gòu)模型B．核力存在于原子核內(nèi)任意兩個(gè)核子之間C．天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)使人類認(rèn)識(shí)到原子具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)D．黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布只與黑體的溫度有關(guān)參考答案：D【分析】盧瑟福α粒子散射實(shí)驗(yàn)提出原子核式結(jié)構(gòu)模型；核力與萬(wàn)有引力性質(zhì)不同．核力只存在于相鄰的核子之間；天然放射現(xiàn)象說(shuō)明原子核具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)；根據(jù)黑體輻射實(shí)驗(yàn)的規(guī)律可知：黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布只與黑體的溫度有關(guān)．【解答】解：A、盧瑟福通過(guò)α粒子散射實(shí)驗(yàn)建立了原子核式結(jié)構(gòu)模型，玻爾將量子觀念引入原子領(lǐng)域，其理論能夠解釋氫原子光譜的特征，故A錯(cuò)誤；B、核力與萬(wàn)有引力、庫(kù)倫力的性質(zhì)不同，核力是短程力，作用范圍在1.5×10﹣15m，原子核的半徑數(shù)量級(jí)在10﹣15m，所以核力只存在于相鄰的核子之間，核力是原子核能穩(wěn)定存在的原因，故B錯(cuò)誤；C、天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)使人類認(rèn)識(shí)到原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，故C錯(cuò)誤；D、根據(jù)黑體輻射實(shí)驗(yàn)的規(guī)律可知：黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長(zhǎng)的分布只與黑體的溫度有關(guān)．故D正確．故選：D．3.2015年7月的喀山游泳世錦賽中，我省名將陳若琳勇奪女子十米跳臺(tái)桂冠．她從跳臺(tái)斜向上跳起，一段時(shí)間后落入水中，如圖所示．不計(jì)空氣阻力．下列說(shuō)法正確的是（）A．她在空中上升過(guò)程中處于超重狀態(tài)B．她在空中下落過(guò)程中做自由落體運(yùn)動(dòng)C．她即將入水時(shí)的速度為整個(gè)跳水過(guò)程中的最大速度D．入水過(guò)程中，水對(duì)她的作用力大小等于她對(duì)水的作用力大小參考答案：D【考點(diǎn)】牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用-超重和失重．【專題】定性思想；推理法；牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題．【分析】分析陳若琳的運(yùn)動(dòng)情況得出其加速度的方向．根據(jù)牛頓第二定律分析她的浮力和她的重力的關(guān)系．超重或失重取決于加速度的方向，與速度方向無(wú)關(guān)．【解答】解：A、起跳以后的下落過(guò)程中她的加速度方向向下，所以處于失重狀態(tài)，故A錯(cuò)誤，B、她具有水平初速度，所以不能看做自由落體運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤．C、入水過(guò)程中，開(kāi)始時(shí)水對(duì)她的作用力大?。ǜ×妥枇Γ┬∮谒闹亓?，所以先向下做一段加速運(yùn)動(dòng)，即入水后的速度先增大，故C錯(cuò)誤．D、入水過(guò)程中，水對(duì)她的作用力和她對(duì)水的作用力，因是一對(duì)作用力與反作用力，二者相對(duì)．故D正確．故選：D4.從合肥開(kāi)往南京、上海的動(dòng)車組開(kāi)始運(yùn)行，動(dòng)車組的最大優(yōu)點(diǎn)是列車的運(yùn)行速度快．提高列車運(yùn)行速度的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題是提高機(jī)車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率．動(dòng)車組機(jī)車的額定功率是普通機(jī)車的27倍，已知?jiǎng)蛩龠\(yùn)動(dòng)時(shí)，列車所受阻力與速度的平方成正比，即Ff＝kv2，則動(dòng)車組運(yùn)行的最大速度是普通列車的A．1倍

B．2倍

C．3倍

D．9倍

參考答案：C5.如圖所示，置于地面的矩形框架中用兩細(xì)繩拴住質(zhì)量為m的小球，繩B水平．設(shè)繩A、B對(duì)球的拉力大小分別為F1、F2，它們的合力大小為F．現(xiàn)將框架在豎直平面內(nèi)繞左下端緩慢旋轉(zhuǎn)90°，在此過(guò)程中（）A．F1先增大后減小 B．F2先增大后減小C．F先增大后減小 D．F先減小后增大參考答案：B【考點(diǎn)】共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；力的合成與分解的運(yùn)用．【專題】定性思想；推理法；共點(diǎn)力作用下物體平衡專題．【分析】小球受重力、兩繩的拉力而處于平衡狀態(tài)，對(duì)小球進(jìn)行受力分析，根據(jù)平行四邊形定則作圖分析即可．【解答】解：對(duì)小球受力分析如圖所示：小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，受力平衡，兩繩的拉力的合力與重力大小相等方向相反，則F不變，根據(jù)平行四邊形定則可知，將框架在豎直平面內(nèi)繞左下端緩慢旋轉(zhuǎn)90°的過(guò)程中，F(xiàn)1逐漸減小，F(xiàn)2先增大后減小，當(dāng)繩A處于水平方向時(shí)，F(xiàn)2最大，故B正確．故選：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.氘核和氚核可發(fā)生熱核聚變而釋放巨大的能量，該反應(yīng)方程為：，式中x是某種粒子。已知：、、和粒子x的質(zhì)量分別為2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u；1u=931.5MeV/c2，c是真空中的光速。由上述反應(yīng)方程和數(shù)據(jù)可知，粒子x是__________，該反應(yīng)釋放出的能量為_(kāi)________MeV（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）；參考答案：（1）

；17.6；（2）

；；

（1）根據(jù)核反應(yīng)方程遵循的規(guī)律可得：；根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程ΔE＝Δmc2可得：ΔE＝(2.0141+3.0161－4.0026－1.0087)×931.5MeV＝17.6MeV7.應(yīng)用物理知識(shí)分析生活中的常見(jiàn)現(xiàn)象，可以使物理學(xué)習(xí)更加有趣和深入．例如平伸手掌托起物體，由靜止開(kāi)始豎直向上運(yùn)動(dòng)，直至將物體拋出．對(duì)此現(xiàn)象分析正確的是A．受托物體向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，物體始終處于超重狀態(tài)B．受托物體向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，物體始終處于失重狀態(tài)C．在物體離開(kāi)手的瞬間，物體的加速度大于重力加速度D．在物體離開(kāi)手的瞬間，手的加速度大于重力加速度參考答案：D8.如圖所示，在豎直平面內(nèi)的直角坐標(biāo)系中，一個(gè)質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)在外力F的作用下，從坐標(biāo)原點(diǎn)O由靜止沿直線ON斜向下運(yùn)動(dòng)，直線ON與y軸負(fù)方向成θ角（θ＜π/4）。則F大小至少為

；若F＝mgtanθ，則質(zhì)點(diǎn)機(jī)械能大小的變化情況是

。參考答案：答案：mgsinθ，增大、減小都有可能

解析：該質(zhì)點(diǎn)受到重力和外力F從靜止開(kāi)始做直線運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，如圖中顯示當(dāng)F力的方向?yàn)閍方向（垂直于ON）時(shí)，F(xiàn)力最小為mgsinθ；若F＝mgtanθ，即F力可能為b方向或c方向，故F力的方向可能與運(yùn)動(dòng)方向相同，也可能與運(yùn)動(dòng)方向相反，除重力外的F力對(duì)質(zhì)點(diǎn)做正功，也可能做負(fù)功，故質(zhì)點(diǎn)機(jī)械能增加、減少都有可能。

9.在X軸上運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)的坐標(biāo)X隨時(shí)間t的變化關(guān)系為x=3t2+2t-4，則其加速度a=_________,t=0時(shí)，速度為

。（X的單位是米，t的單位是秒）參考答案：6m/s2

2m/s10.某容器中的空氣被光滑活塞封住，容器和活塞絕熱性能良好，空氣可視為理想氣體。初始時(shí)容器中空氣的溫度與外界相同，壓強(qiáng)大于外界?，F(xiàn)使活塞緩慢移動(dòng)，直至容器中的空氣壓強(qiáng)與外界相同。此時(shí)，容器中空氣的溫度__________（填“高于”“低于”或“等于”）外界溫度，容器中空氣的密度__________（填“大于”“小于”或“等于”）外界空氣的密度。參考答案：

(1).低于

(2).大于【詳解】由題意可知，容器與活塞絕熱性能良好，容器內(nèi)氣體與外界不發(fā)生熱交換，故，但活塞移動(dòng)的過(guò)程中，容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，則容器內(nèi)氣體正在膨脹，體積增大，氣體對(duì)外界做功，即，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知：，故容器內(nèi)氣體內(nèi)能減小，溫度降低，低于外界溫度。最終容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)和外界氣體壓強(qiáng)相同，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程：又，m為容器內(nèi)氣體質(zhì)量聯(lián)立得：取容器外界質(zhì)量也為m的一部分氣體，由于容器內(nèi)溫度T低于外界溫度，故容器內(nèi)氣體密度大于外界。故本題答案為：低于；大于。11.近年，我國(guó)的高鐵發(fā)展非常迅猛．為了保證行車安全，車輛轉(zhuǎn)彎的技術(shù)要求是相當(dāng)高的．如果在轉(zhuǎn)彎處鋪成如圖所示內(nèi)、外等高的軌道，則車輛經(jīng)過(guò)彎道時(shí)，火車的外軌（選填“外輪”、“內(nèi)輪”）對(duì)軌道有側(cè)向擠壓，容易導(dǎo)致翻車事故．為此，鋪設(shè)軌道時(shí)應(yīng)該把內(nèi)軌（選填“外軌”、“內(nèi)軌”）適當(dāng)降低一定的高度．如果兩軌道間距為L(zhǎng)，內(nèi)外軌高度差為h，彎道半徑為R，則火車對(duì)內(nèi)外軌軌道均無(wú)側(cè)向擠壓時(shí)火車的行駛速度為．參考答案：考點(diǎn)：向心力．專題：牛頓第二定律在圓周運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用．分析：火車拐彎需要有指向圓心的向心力，若內(nèi)、外軌等高，則火車拐彎時(shí)由外軌的壓力去提供，若火車拐彎時(shí)不側(cè)向擠壓車輪輪緣，要靠重力和支持力的合力提供向心力，進(jìn)而判斷降低哪一側(cè)的高度．火車對(duì)內(nèi)外軌軌道均無(wú)側(cè)向擠壓時(shí)，火車拐彎所需要的向心力由支持力和重力的合力提供．根據(jù)牛頓第二定律求解火車的行駛速度．解答：解：火車拐彎需要有指向圓心的向心力，若內(nèi)、外軌等高，則火車拐彎時(shí)由外軌的壓力去提供，則火車的外輪對(duì)軌道有側(cè)向擠壓，若火車拐彎時(shí)不側(cè)向擠壓車輪輪緣，要靠重力和支持力的合力提供向心力，則鋪設(shè)軌道時(shí)應(yīng)該把內(nèi)軌降低一定的高度，使外軌高于內(nèi)軌．設(shè)路面的傾角為θ，由牛頓第二定律得：mgtanθ=m由于θ較小，則tanθ≈sinθ≈解得v=故答案為：外輪，內(nèi)軌，．點(diǎn)評(píng)：本題是生活中圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，關(guān)鍵是分析受力情況，分析外界提供的向心力與所需要的向心力的關(guān)系，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．12.到2007年底為止，人類到達(dá)過(guò)的地球以外的星球有

；牛頓有一句名言：“我之所以比別人看得高，是因?yàn)槲艺驹诰奕说募缟稀?，?qǐng)您說(shuō)說(shuō)，這些巨人是誰(shuí)：

。參考答案：答案：月球、哥白尼，開(kāi)普勒，伽利略13.如圖所示，質(zhì)量均為0.1kg的帶等量同種電荷的小球A、B，現(xiàn)被絕緣細(xì)線懸掛在O點(diǎn)，懸線長(zhǎng)均為10cm．平衡時(shí)，OA懸線處于豎直方向，A球倚于絕緣墻上，而B(niǎo)球卻偏離豎直方向60°，此時(shí)A球?qū)球的庫(kù)侖力為1N．若由于漏電B球逐漸擺下，則懸掛A球的細(xì)繩拉力將變大（選填“變大”、“不變”或“變小”）．參考答案：考點(diǎn)：庫(kù)侖定律．分析：對(duì)B球受力分析，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件列式求解庫(kù)侖力和細(xì)線的拉力；先對(duì)B球受力分析求解拉力；再對(duì)AB球整體受力分析，根據(jù)平衡條件列式求解細(xì)線對(duì)A球拉力的變化情況．解答：解：對(duì)B球受力分析，受重力、拉力和庫(kù)侖力，如圖所示：結(jié)合幾何關(guān)系可知圖中的力三角形是等邊三角形，故：庫(kù)侖力：F=mg=0.1×10=1N；拉力：T=mg=0.1×10=1N漏電后，先對(duì)B球分析，如圖所示：根據(jù)平衡條件，有：T=mg再對(duì)AB球整體，有：T′=Tcosθ+mg解得：T′=mg+mgcosθθ變小，故T′變大；故答案為：1，變大．點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵是靈活選擇研究對(duì)象，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件并采用相似三角形法和正交分解法列式分析，不難．三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.一在隧道中行駛的汽車A以的速度向東做勻速直線運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)前方相距處、以的速度同向運(yùn)動(dòng)的汽車B正開(kāi)始勻減速剎車，其剎車的加速度大小,從此刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，若汽車A不采取剎車措施，汽車B剎車直到靜止后保持不動(dòng)，求：（1）汽車A追上汽車B前，A、B兩汽車間的最遠(yuǎn)距離；（2）汽車A恰好追上汽車B需要的時(shí)間．參考答案：（1）16m（2）8s(1)當(dāng)A、B兩汽車速度相等時(shí)，兩車間的距離最遠(yuǎn)，即v＝vB－at＝vA

得t＝＝3s此時(shí)汽車A的位移xA＝vAt＝12m；汽車B位移xB＝vBt－at2＝21mA、B兩汽車間的最遠(yuǎn)距離Δxm＝xB＋x0－xA＝16m(2)汽車B從開(kāi)始減速直到靜止經(jīng)歷的時(shí)間t1＝＝5s

運(yùn)動(dòng)的位移x′B＝＝25m汽車A在t1時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移x′A＝vAt1＝20m

此時(shí)相距Δx＝x′B＋x0－x′A＝12m汽車A需要再運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t2＝＝3s

故汽車A追上汽車B所用時(shí)間t＝t1＋t2＝8s15.(3-5模塊)(5分)有兩個(gè)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(guò)程中部分動(dòng)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(jí)態(tài)躍遷，并發(fā)出光子．如欲碰后發(fā)出一個(gè)光子，則速度v0至少需要多大？己知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為E1(E1<0)。參考答案：解析：，--------------(1分)

，--------------(1分)

，--------------(1分)

--------------(2分)四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，在同一條豎直線上，有電荷量均為Q的A、B兩個(gè)正點(diǎn)電荷，GH是它們連線的垂直平分線。另有一個(gè)帶電小球C，質(zhì)量為m、電荷量為＋q（可視為點(diǎn)電荷），被長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣輕細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，現(xiàn)在把小球C拉起到M點(diǎn)，使細(xì)線水平且與A、B處于同一豎直面內(nèi)，由靜止開(kāi)始釋放，小球C向下運(yùn)動(dòng)到GH線上的N點(diǎn)時(shí)剛好速度為零，此時(shí)細(xì)線與豎直方向的夾角θ=30o。試求：（1）在A、B所形成的電場(chǎng)中，M、N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差，并指出M、N哪一點(diǎn)的電勢(shì)高。（2）若N點(diǎn)與A、B兩個(gè)點(diǎn)電荷所在位置正好形成一個(gè)邊長(zhǎng)為a的正三角形，則小球運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)瞬間，輕細(xì)線對(duì)小球的拉力FT（靜電力常量為k）。

參考答案：（1）帶電小球C在A、B形成的電場(chǎng)中從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程中，重力和電場(chǎng)力做功，但合力功為零，則

qUMN＋mglcosθ=0

所以

UMN=

即M、N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大小

且N點(diǎn)的電勢(shì)高于M點(diǎn)的電勢(shì)。（2）在N點(diǎn)，小球C受到重力mg、細(xì)線的拉力FT以及A和B分別對(duì)它的斥力FA和FB四個(gè)力的作用如圖所示，且沿細(xì)線方向的合力為零（向心力為零）。則

又

得

17.如圖所示的直角坐標(biāo)系中，在，的區(qū)域有一對(duì)平行金屬板M和N，其中N板位于軸上，M、N板加有如圖所示電壓，平行金屬板右側(cè)存在沿y軸負(fù)向與平行金屬板等寬度的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E，在的區(qū)域存在垂直紙面的矩形有界磁場(chǎng)，其下邊界和左邊界分別與、軸重合。時(shí)刻一質(zhì)量為，電量為的帶電微粒沿著平金屬板的軸線以初速度向右開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，恰從M板右邊緣的P點(diǎn)沿軸正向進(jìn)入平行金屬板右側(cè)電場(chǎng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后以的速度經(jīng)Q點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，Q點(diǎn)為與y軸的交點(diǎn)，再經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)帶電微粒恰好從坐標(biāo)原點(diǎn)沿軸負(fù)