山西省忻州市紅表中學高三物理測試題含解析

山西省忻州市紅表中學高三物理測試題含解析一、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.下列說法中不正確的是（）A．升高放射性物質(zhì)的溫度，可縮短其半衰期B．一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng)，是因為該束光的波長太短C．某原子核經(jīng)過一次α衰變和兩次β衰變后，核內(nèi)中子數(shù)減少4個D．湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子，表明原子具有核式結(jié)構(gòu)E．核反應(yīng)堆是人工控制鏈式反應(yīng)的裝置參考答案：ABD【考點】原子核衰變及半衰期、衰變速度；光電效應(yīng)．【專題】衰變和半衰期專題．【分析】半衰期與外界因素無關(guān)，不能發(fā)生光電效應(yīng)說明入射光的頻率小于金屬的極限頻率，原子核經(jīng)過一次α衰變和兩次β衰變后質(zhì)量數(shù)減少4，電荷數(shù)不變，天然放射現(xiàn)象表明原子具有核式結(jié)構(gòu)．【解答】解：A、半衰期與外界因素無關(guān)，A錯誤；B、不能發(fā)生光電效應(yīng)說明入射光的頻率小于金屬的極限頻率，B錯誤；C、某原子核經(jīng)過一次α衰變和兩次β衰變后質(zhì)量數(shù)減少4，電荷數(shù)不變，核內(nèi)中子數(shù)減少4個，C正確；D、湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子，天然放射現(xiàn)象表明原子具有核式結(jié)構(gòu)，D錯誤；E、核反應(yīng)堆是人工控制鏈式反應(yīng)的裝置，E正確；本題選錯誤的，故選：ABD2.（單選）課堂上老師給同學們布置了這樣一個題目：假設(shè)地球是一半徑為R，質(zhì)量分布均勻的球體。一礦井深度為d。已知質(zhì)量分布均勻的球殼對殼內(nèi)物體的引力為零。求礦井底部和地球表面處的重力加速度大小之比。李明同學的思考過程如下：由等式GM=gR2（G為引力常量，M為地球質(zhì)量，R為地球半徑，g為地球表面處的重力加速度）變形后得到，則礦井底部的重力加速度g′與地球表面處的重力加速度g大小之比。下列說法中正確的是A．李明的答案是正確的B．李明的答案是錯誤的，因為等式GM=gR2不成立C．李明的答案是錯誤的，因為本題不能用等式GM=gR2求解D．李明的答案是錯誤的，本題雖然能用等式GM=gR2求解，但他分析問題時出現(xiàn)錯誤參考答案：D3.某實驗小組利用DIS系統(tǒng)觀察超重和失重現(xiàn)象，他們在電梯內(nèi)做實驗，在電梯的地板上放置一個壓力傳感器，在傳感器上放一個重為20N的物塊，右圖所示，實驗中計算機顯示傳感器所受物塊的壓力大小隨時間變化的關(guān)系，如下圖所示。以下根據(jù)圖像分析得出的結(jié)論中正確的是（

C

）A．從時刻t1到t2，物塊處于失重狀態(tài)B．從時刻t3到t4，物塊處于超重狀態(tài)C．電梯可能開始停在低樓層，先加速向上，接著勻速向上，再減速向上，最后停在高樓層D．電梯可能開始停在高樓層，先加速向下，接著勻速向下，再減速向下，最后停在低樓層參考答案：C4.如圖所示是氫原子的能級圖．若一群處于n=3激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷到n=2激發(fā)態(tài)時發(fā)射出的是紅光，則這群處于n=3激發(fā)態(tài)的氫原子發(fā)生躍遷還可能發(fā)射出（

）A．紅外線B．紫外線C．β射線D．γ射線參考答案：答案：B5.己知金屬鋅的逸出功為3.34eV，普朗克常量為6.63×10-34J·s，真空中的光速為3.0×108m/s。圖為氫原子最低的四個能級，則氫原子在這些能級之間躍遷所輻射的光子的最短波長及其照射鋅扳逸出電子的最大初動能分別為

A.1.0×10-7m，9.4leVB.1.2×10-7m，9.4leVC.1.2×10-7m，6.86cVD.1.0×10-7m，6.86eV參考答案：A【詳解】氫原子在這些能級之間躍遷所輻射的光子的最短波長，對應(yīng)著從n=4到n=1的躍遷，則，解得；照射鋅板逸出電子的最大初動能分別為，故選A.二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（3分）如圖所示，在足夠長的斜面上有一質(zhì)量為m的長方形木板A，木板上表面光滑，當木板獲得初速度v0后正好能沿斜面勻速下滑，當木板勻速下滑時將一質(zhì)量也為m的滑塊B輕輕地放在木板表面上，當B在木板上無摩擦時，木板和B的加速度大小之比為；當B在木板上動量為時，木板的動量為

；當B在木板上動量為，木板的動量為

。參考答案：

答案：1：1，

，07.在白熾燈照射下，從用手指捏緊的兩塊玻璃板的表面能看到彩色條紋，這是光的______現(xiàn)象；通過兩根并在一起的鉛筆狹縫去觀察發(fā)光的白熾燈，也會看到彩色條紋，這是光的______現(xiàn)象。參考答案：干涉，衍射8.有一只家用電熨斗，其電路結(jié)構(gòu)如圖（a）所示，圖中1、2、3、4是內(nèi)部4個接線柱，改變內(nèi)部接線方式可使電熨斗獲得低、中、高三個不同的溫度擋。圖（b）是它的四種不同的連線方式，其中能獲得低擋溫度的連線方式是圖（b）中的

?

，能獲得高擋溫度的連線方式是圖（b）中的

?

。參考答案：B，D9.在萬有引力定律研究太陽系中的行星圍繞太陽運動時，我們可以根據(jù)地球的公轉(zhuǎn)周期，求出太陽的質(zhì)量。在運算過程中，采用理想化方法，把太陽和地球簡化成質(zhì)點，還做了

和

的簡化處理。參考答案：答案：把地球的運動簡化為勻速圓周運動（勻速、軌跡圓周分別填在兩空上得一空分），忽略其他星體對地球的作用，認為地球只受太陽引力作用。10.（4分）利用掃描隧道顯微鏡(STM)可以得到物質(zhì)表面原子排列的圖象，從而可以研究物質(zhì)的構(gòu)成規(guī)律，下面的照片是一些晶體材料表面的STM圖象，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，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(1)_____________________________________________________________________；(2)_____________________________________________________________________。參考答案：答案：在確定方向上原子有規(guī)律地排列在不同方向上原子的排列規(guī)律一般不同原子排列具有一定對稱性等11.太空宇航員的航天服能保持與外界絕熱，為宇航員提供適宜的環(huán)境。若在地面上航天服內(nèi)氣體的壓強為p0，體積為2L，溫度為T0，到達太空后由于外部氣壓降低，航天服急劇膨脹，內(nèi)部氣體體積增大為4L。所研究氣體視為理想氣體,則宇航員由地面到太空的過程中，若不采取任何措施，航天服內(nèi)氣體內(nèi)能

（選填“增大”、“減小”或“不變”）。為使航天服內(nèi)氣體保持恒溫，應(yīng)給內(nèi)部氣體

（選填“制冷”或“加熱”）。參考答案：減小

；

加熱12.(6分)如圖所示，一儲油圓桶，底面直徑與高均為d，當桶內(nèi)無油時，從某點A恰好能看到桶底邊緣上得點B，當桶內(nèi)油的深度等于桶高的一半時，在A點沿A、B方向看去，看到桶底上的C點，C、B相距，由此可得油的折射率__________，光在油中的傳播速度=_________m/s。參考答案：

13.如圖所示的演示實驗中，A、B兩球同時落地，說明，某同學設(shè)計了如右下圖所示的實驗:將兩個斜滑道固定在同一豎直面內(nèi)，最下端水平.把兩個質(zhì)量相等的小鋼球從斜面的同一高度由靜止同時釋放，滑道2與光滑水平板吻接，則將觀察到的現(xiàn)象是

，這說明

.參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.為了測量木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)，某同學用鐵架臺將長板傾斜支在水平桌面上，組成如圖甲所示的裝置，所提供的器材有：長木板、木塊（其前端固定有用于擋光的窄片K）、光電計時器、米尺、鐵架臺等，在長木板上標出A、B兩點，B點處放置光電門（圖中未畫出），用于記錄窄片通過光電門時的擋光時間，該同學進行了如下實驗：（1）用游標尺測量窄片K的寬度d如圖乙所示，則d=______mm，測量長木板上A、B兩點間的距離L和豎直高度差h。（2）從A點由靜止釋放木塊使其沿斜面下滑，測得木塊經(jīng)過光電門時的檔光時間為△t=2.50×10-3s，算出木塊經(jīng)B點時的速度v=_____m/s，由L和v得出滑塊的加速度a。（3）由以上測量和算出的物理量可以得出木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)的表達式為μ=_______（用題中所給字母h、L、a和重力加速度g表示）參考答案：

(1).(1)2.50；

(2).（2）1.0；

(3).（3）試題分析：(1)游標卡尺的讀數(shù)是主尺讀數(shù)加上游標讀數(shù)；(2)擋光片通過光電門的時間很短，因此可以用其通過的平均速度來代替瞬時速度；(3)根據(jù)牛頓運動定律寫出表達式，求動摩擦因數(shù)的大小。解：(1)主尺讀數(shù)是2mm，游標讀數(shù)是，則窄片K的寬度；(2)木塊經(jīng)B點時的速度(3)對木塊受力分析，根據(jù)牛頓運動定律有：據(jù)運動學公式有其中、聯(lián)立解得：15.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．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（12分）如圖所示，兩平行金屬板A、B長l＝8cm，兩板間距離d＝8cm，A板比B板電勢高300V，即UAB＝300V。一帶正電的粒子（重力不計）電量q＝10-10-C，質(zhì)量m＝10-20-kg，從R點沿電場中心線垂直電場線飛入電場，初速度v0＝2×106m/s，粒子飛出平行板電場后經(jīng)過界面MN、PS間的無電場區(qū)域后，進入固定在中心線上的O點的點電荷Q形成的電場區(qū)域（設(shè)界面PS右邊點電荷的電場分布不受界面的影響）。已知兩界面MN、PS相距為L＝12cm，O點到PS的距離為9cm，粒子穿過界面PS最后垂直打在放置于中心線上的熒光屏EF上。求（1）粒子穿過界面PS時偏離中心線RO的距離多遠？（2）點電荷的電量。（已知：靜電力常數(shù)k＝9×109-N·m2/C2sin370=0.6,cos370=0.8）參考答案：（1）設(shè)粒子從電場中飛出時的側(cè)向位移為h,穿過界面PS時偏離中心線OR的距離為y，則：

h=at2/2

即：

代入數(shù)據(jù)，解得：

h=0．03m=3cm

帶電粒子在離開電場后將做勻速直線運動,由相似三角形知識得：

代入數(shù)據(jù)，解得:

y=0．12m=12cm

（2）設(shè)粒子從電場中飛出時沿電場方向的速度為vy，則：vy=at=

代入數(shù)據(jù)，解得:

vy=1．5×106m/s

所以粒子從電場中飛出時沿電場方向的速度為：

設(shè)粒子從電場中飛出時的速度方向與水平方向的夾角為θ，則：

因為粒子穿過界面PS最后垂直打在放置于中心線上的熒光屏上，所以該帶電粒子在穿過界面PS后將繞點電荷Q作勻速圓周運動，其半徑與速度方向垂直。

勻速圓周運動的半徑：

由：

代入數(shù)據(jù)，解得：

Q=1．04×10-8C

17.靜止的鋰核63Li俘獲一個速度為8×106m/s的中子，發(fā)生核反應(yīng)后若只產(chǎn)生了兩個新粒子，其中一個粒子為氦核42He，它的速度大小是8×106m/s，方向與反應(yīng)前的中子速度方向相同，求反應(yīng)后產(chǎn)生的另一個粒子的速度。參考答案：完成此核反應(yīng)的方程式：63Li+10n→42He+31H由動量守恒定律可知：mv1=4