安徽省馬鞍山市第九中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

安徽省馬鞍山市第九中學(xué)高三物理下學(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.“嫦娥一號(hào)”飛船在飛往月球的過(guò)程中，經(jīng)過(guò)多次變軌，先后在低空A軌道和高空B軌道繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示．不考慮月球?qū)λ淖饔昧?，則“嫦娥一號(hào)”在A軌道運(yùn)行時(shí)：

A．線速度大于7.9km/s小于第二宇宙速度

B．其加速度小于9.8m/s2C．因?yàn)轱w船作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，飛船處于平衡狀態(tài)D．其速率比B軌道運(yùn)行時(shí)大]參考答案：BD2.沿x軸正向傳播的一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形如圖6所示，P為介質(zhì)中的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，該波的傳播速度為2.5m/s，則t=0.8s時(shí)（

）A．質(zhì)點(diǎn)P對(duì)平衡位置的位移為正值B．質(zhì)點(diǎn)P的速度方向與對(duì)平衡位置的位移方向相同C．質(zhì)點(diǎn)P的速度方向與加速度的方向相同D．質(zhì)點(diǎn)P的加速度方向與對(duì)平衡位置的位移方向相反參考答案：BD由題圖可知波長(zhǎng)，故周期=1.6s，由于波沿x軸正向傳播，t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)t=0.8s=，質(zhì)點(diǎn)P向下運(yùn)動(dòng)，位移為負(fù)，加速度方向?yàn)檎?，選項(xiàng)BD正確。3.（單選）如圖所示，長(zhǎng)方形abcd長(zhǎng)ad=0.6m，寬ab=0.3m，O、e分別是ad、bc的中點(diǎn)，以ad為直徑的半圓內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(邊界上無(wú)磁場(chǎng))，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.25T。一群不計(jì)重力、質(zhì)量m=3×10－7kg、電荷量q=+2×10－3C的帶電粒子以速度v=5×102m/s沿垂直ad方向且垂直于磁場(chǎng)射入磁場(chǎng)區(qū)域（

）A．從Od邊射入的粒子，出射點(diǎn)全部分布在Oa邊B．從aO邊射入的粒子，出射點(diǎn)全部分布在ab邊C．從Od邊射入的粒子，出射點(diǎn)分布在Oa邊和ab邊D．從aO邊射入的粒子，出射點(diǎn)分布在ab邊和be邊參考答案：D4.2011年9月29日晚21時(shí)16分，我國(guó)將首個(gè)目標(biāo)飛行器“天宮一號(hào)”發(fā)射升空，它將在兩年內(nèi)分別與“神舟八號(hào)”“神舟九號(hào)”“神舟十號(hào)”飛船對(duì)接，從而建立我國(guó)第一個(gè)空間實(shí)驗(yàn)室，“神舟八號(hào)”與“天宮一號(hào)”對(duì)接前按如圖所示的軌道示意圖運(yùn)行，下列說(shuō)法中正確的是（

）A“神舟八號(hào)”的加速度比“天宮一號(hào)”小B“神舟八號(hào)”運(yùn)行的速率比“天宮一號(hào)”小C“神舟八號(hào)”運(yùn)行的周期比“天宮一號(hào)”長(zhǎng)D“神舟八號(hào)”運(yùn)行的角速度比“天宮一號(hào)”大參考答案：D5.一塊手機(jī)電池的背面印有如圖3所示的一些符號(hào)，另外在手機(jī)使用說(shuō)明書(shū)上還寫(xiě)有“通話時(shí)間3h，待機(jī)時(shí)間100h”，則該手機(jī)通話和待機(jī)時(shí)消耗的功率分別約為（

）A、1.8W，5.4×10–2WB、3.6W，0.108WC、0.6W，1.8×10–2WD、6.48×103W，1.94×102W參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分17.(12分)如圖甲的光電門(mén)傳感器是測(cè)定瞬時(shí)速度大小的儀器．其原理是發(fā)射端發(fā)出一束很細(xì)的紅外線到接收端，當(dāng)固定在運(yùn)動(dòng)物體上的一個(gè)已知寬度為d的擋光板通過(guò)光電門(mén)擋住紅外線時(shí)，和它連接的數(shù)字計(jì)時(shí)器可記下?lián)豕獾臅r(shí)間Δt，則可以求出運(yùn)動(dòng)物體通過(guò)光電門(mén)時(shí)的瞬時(shí)速度大小。(1)為了減小測(cè)量瞬時(shí)速度的誤差，應(yīng)選擇寬度比較________(選填“寬”或“窄”)的擋光板。(2)如圖乙是某同學(xué)利用光電門(mén)傳感器探究小車(chē)加速度與力之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置，他將該光電門(mén)固定在水平軌道上的B點(diǎn)，用不同重物通過(guò)細(xì)線拉同一小車(chē)，小車(chē)每次都從同一位置A點(diǎn)靜止釋放．①如圖丙所示，用游標(biāo)卡尺測(cè)出擋光板的寬度d＝________mm，實(shí)驗(yàn)時(shí)將小車(chē)從圖乙A點(diǎn)靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器記下?lián)豕獍逋ㄟ^(guò)光電門(mén)時(shí)擋光時(shí)間間隔Δt＝0.02s，則小車(chē)通過(guò)光電門(mén)時(shí)的瞬時(shí)速度大小為_(kāi)_______m/s；②實(shí)驗(yàn)中設(shè)小車(chē)的質(zhì)量為m1，重物的質(zhì)量為m2，則在m1與m2滿足關(guān)系式________時(shí)可近似認(rèn)為細(xì)線對(duì)小車(chē)的拉力大小與重物的重力大小相等；③測(cè)出多組重物的質(zhì)量m2和對(duì)應(yīng)擋光板通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間Δt，并算出小車(chē)經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的速度v，通過(guò)描點(diǎn)作出線性圖象，研究小車(chē)的加速度與力之間的關(guān)系．處理數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)作出________圖象(選填“v—m2”或“v2—m2”)；④某同學(xué)在③中作出的線性圖象不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，其可能的原因是__________________。參考答案：(1)窄(2)①11.400.57②m1?m2③v2－m2④小車(chē)與水平軌道間存在摩擦力7.如圖（1）所示，均勻長(zhǎng)方體木塊長(zhǎng)b=18cm，高h(yuǎn)=16cm，寬L=10cm，被兩個(gè)力傳感器支撐起來(lái)，兩傳感器間距為a=10cm且到木塊兩邊的距離相等，傳感器能夠?qū)⒅吸c(diǎn)的受力情況通過(guò)數(shù)據(jù)采集器在計(jì)算機(jī)屏幕上反映出來(lái)。現(xiàn)用一彈簧測(cè)力計(jì)水平拉木塊，拉力作用在木塊的中點(diǎn)且緩慢均勻增大，木塊則始終保持靜止?fàn)顟B(tài)，計(jì)算機(jī)屏上出現(xiàn)如圖（2）所示的圖線。問(wèn)：圖（2）上的直線A反映的是_______________傳感器上的受力情況（“左邊”或“右邊”）彈簧測(cè)力計(jì)的最大拉力是_______________N。參考答案：8.氫原子從能級(jí)A躍遷到能級(jí)B吸收波長(zhǎng)為λ1的光子，從能級(jí)A躍遷到能級(jí)C吸收波長(zhǎng)為λ2的光子，若λ2>λ1，則當(dāng)它從能級(jí)B躍遷到能級(jí)C時(shí)，將____（選填“吸收”或“放出”）波長(zhǎng)為

的光子．參考答案：9.一臺(tái)激光器發(fā)光功率為P0，發(fā)出的激光在真空中波長(zhǎng)為，真空中的光速為，普朗克常量為，則每一個(gè)光子的能量為

；該激光器在時(shí)間內(nèi)輻射的光子數(shù)為

。參考答案：

hC/λ

；

P0tλ/hc

10.

已知一顆人造衛(wèi)星在某行星表面上空做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t，衛(wèi)星的行程為s，它與行星中心的連線掃過(guò)的角度為θ（ｒａｄ），那么，衛(wèi)星的環(huán)繞周期為

，該行星的質(zhì)量為

。（設(shè)萬(wàn)有引力恒量為G）參考答案：11.（5分）兩個(gè)共力點(diǎn)F1,F2互相垂直，合力為F，F(xiàn)1與F之間的夾角為α，F(xiàn)2與F之間的夾角β，如圖所示，若保持合力F的大小和方向均不變，而改變F1時(shí)，對(duì)于F2的變化情況以下判斷正確的是

A.若保持α不變而減小F1，則β變小，F(xiàn)2變大；

B.若保持α不變而減小F1，則β變小，F(xiàn)2變??；

C.若保持F1的大小不變而減小α，則β變小，F(xiàn)2變大；

D.若保持F1的大小不變而減小α，則β變小，F(xiàn)2變小。參考答案：

AD12.氫原子能級(jí)如圖所示，則要使一個(gè)處于基態(tài)的氫原子釋放出一個(gè)電子而變成為氫離子，該氫離子需要吸收的能量至少是

eV；一群處于n=4能級(jí)的氫原子躍遷到n=2的狀態(tài)過(guò)程中，可能輻射

種不同頻率的光子。參考答案：13.6eV（3分）

3（3分）解析：要使一個(gè)處于基態(tài)的氫原子釋放出一個(gè)電子而變成氫離子，該氫原子需要吸收的能量至少等于氫原子的電離能13.6eV。一群處于n=4能級(jí)的氫原子躍遷到n=2的狀態(tài)過(guò)程中，可能輻射2+1=3種不同頻率的光子。13.（4分）完成核反應(yīng)方程：Th→Pa＋

。衰變?yōu)榈陌胨テ谑?.2分鐘，則64克Th經(jīng)過(guò)6分鐘還有

克尚未衰變。參考答案：答案：，2三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系中有一個(gè)垂直紙面向里的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其邊界過(guò)原點(diǎn)O和y軸上的點(diǎn)A（0，L）．一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子從A點(diǎn)以初速度v0平行于x軸正方向射入磁場(chǎng)，并從x軸上的B點(diǎn)射出磁場(chǎng)，射出B點(diǎn)時(shí)的速度方向與x軸正方向的夾角為60°．求：（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；（2）電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t．參考答案：答：（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為；（2）電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t為考點(diǎn)： 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；牛頓第二定律；向心力．專題： 帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題．分析： （1）電子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律可以求出磁感應(yīng)強(qiáng)度．（2）根據(jù)電子轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角與電子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期可以求出電子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間．解答： 解：（1）設(shè)電子在磁場(chǎng)中軌跡的半徑為r，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖，可得電子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的圓心角為60°，由幾何關(guān)系可得：r﹣L=rcos60°，解得，軌跡半徑：r=2L，對(duì)于電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，有：ev0B=m，解得，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小：B=；（2）電子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的周期：T==，電子轉(zhuǎn)動(dòng)的圓心角為60°，則電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=T=；答：（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為；（2）電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t為．點(diǎn)評(píng)： 本題考查了電子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，分析清楚電子運(yùn)動(dòng)過(guò)程，應(yīng)用牛頓第二定律與周期公式即可正確解題．15.（12分）位于處的聲源從時(shí)刻開(kāi)始振動(dòng)，振動(dòng)圖像如圖，已知波在空氣中傳播的速度為340m/s，則：

（1）該聲源振動(dòng)的位移隨時(shí)間變化的表達(dá)式為

mm。（2）從聲源振動(dòng)開(kāi)始經(jīng)過(guò)

s，位于x=68m的觀測(cè)者開(kāi)始聽(tīng)到聲音。（3）如果在聲源和觀測(cè)者之間設(shè)置一堵長(zhǎng)為30m，高為2m，吸音效果良好的墻，觀測(cè)者能否聽(tīng)到聲音，為什么？參考答案：答案：（1）（4分）；（2）（4分）0.2；（3）（4分）能。因?yàn)槁暡ǖ牟ㄩL(zhǎng)與障礙物的高度差不多，可以發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，所以，觀察者能夠聽(tīng)到聲音。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.總質(zhì)量為24kg的氣球，以2m／s的速度豎直勻速上升。當(dāng)升至離地面300m高處時(shí)，從氣球上落下一個(gè)質(zhì)量為4kg，體積很小可以看作質(zhì)點(diǎn)的物體。（1）試求物體脫離氣球5s后氣球距地面的高度(6分)；（2）此時(shí)物體離開(kāi)地面的距離是多少(6分)？(g取10m／s2)。參考答案：（1）335m

（2）185m17.如圖所示，一直立汽缸用一質(zhì)量為m的活塞封閉一定量的理想氣體，活塞橫截面積為S，汽缸內(nèi)壁光滑且缸壁導(dǎo)熱良好，開(kāi)始時(shí)活塞被螺栓K固定?，F(xiàn)打開(kāi)螺栓K，活塞下落，經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)時(shí)間后，活塞停在B點(diǎn)，已知AB=h，大氣壓強(qiáng)為p0，重力加速度為g。①求活塞停在B點(diǎn)時(shí)缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)p；②設(shè)周?chē)h(huán)境溫度保持不變，求整個(gè)過(guò)程中通過(guò)缸壁傳遞的熱Q。

參考答案：解：①設(shè)封閉氣體的壓強(qiáng)為p，活塞受力平衡

解得

②由于氣體的溫度不變，則內(nèi)能的變化

由能量守恒定律可得

18.某半徑為r的行星，被厚度為h的大氣層所包圍，若大氣可視為折射率為n的勻質(zhì)氣體，一束平行的太陽(yáng)光與赤道平面平行射入大氣層，不考慮光在大氣內(nèi)部傳播時(shí)的反射，到達(dá)行星表面的光全部被行星表面吸收，光在真空的傳播速度為c，求：（1）光在大氣層中的最長(zhǎng)傳播時(shí)間；（2）能夠到達(dá)行星表面的入射光的半徑范圍。參考答案：（1）（2）nr【分析】（1）當(dāng)入射平行光折射進(jìn)入勻質(zhì)氣體后,恰好與內(nèi)表面相切時(shí),在勻質(zhì)氣體中傳播的距離最長(zhǎng)，所傳播的時(shí)間也最長(zhǎng)