江蘇省蘇州市西安交通附屬中學高三物理上學期期末試卷含解析

江蘇省蘇州市西安交通附屬中學高三物理上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.（單選）如圖所示電路，電阻R1與電阻R2阻值相同，都為R，和R1并聯(lián)的D為理想二極管（正向電阻可看作零，反向電阻可看作無窮大），在A、B間加一正弦交流電u=20sin100πt（V），則加在R2上的電壓有效值為（）A．10VB．20VC．15VD．5V參考答案：解：因為是交流電所以應該分兩種情況考慮：1、當電源在正半軸時A點電位高于B點電位二極管導通即R1被短路，R2電壓為電源電壓V=20V；

2、電源在負半軸時B點電位高于A點電位二極管截止R1，R2串聯(lián)分壓，Q=Q1+Q2，即為：；解得：U=5V；故D正確，ABC錯誤；故選：D．2.如圖4所示，一個半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O點為其球心，碗的內表面及碗口是光滑的。一根細線跨在碗口上，線的兩端分別系有質量為m1和m2的小球，當它們處于平衡狀態(tài)時，質量為m1的小球與O點的連線與水平線的夾角為α=60°。兩小球的質量比為

（

）A.

B.

C.

D.圖4參考答案：A3.（多選）如圖，輕桿的一端與小球相連接，輕桿另一端過O軸在豎直平面內做圓周運動。當小球達到最高點A、最低點B時，桿對小球的作用力可能是A．在A處為推力，B處為推力B．在A處為拉力，B處為推力C．在A處為推力，B處為拉力D．在A處作用力為零，在B處作用力不為零參考答案：CD。由題可知向心力為球所受重力和桿對球作用力的合力，因此在B處桿對球作用力只能為拉力，在A處桿對球作用力可以為拉力、推力，也可以僅由小球所受重力提供向心力，因此A錯，B錯。C、D正確。4.（單選）如圖所示，木板B放在斜面上，物塊A放在木板上，均處于靜止狀態(tài)，A、B的質量分別為m1、m2，A與B、B與斜面間的動摩擦因數(shù)分別為μ1、μ2，A與B、B與斜面間的摩擦力分別為f1、f2，則（）A．一定有m1＞m2B．一定有ml＜m2C．一定有μ1＞μ2D．一定有f1＜f2參考答案：考點：摩擦力的判斷與計算；共點力平衡的條件及其應用．.專題：摩擦力專題．分析：分別對A、A和B列式，判斷出動摩擦因數(shù)的大小決定了靜止還是運動，與質量無關．解答：解：A、設斜面的傾角為θ，A、B都處于靜止，一定有m1gsinθ≤μ1m1gcosθ，即μ1≥tanθ，同理對AB得μ2≥tanθ．分析可知，A、B處于靜止與兩物體的質量大小無關，A、B項錯誤；C、μ1可能大于μ2，也可能小于或等于μ2，C項錯誤；D、對B研究得f1+m2gsinθ=f2，D項正確．故選：D點評：對連接體問題，整體法和隔離法是常用的方法，注意沿斜面方向列平衡方程．5.放射性元素發(fā)生β衰變時放出一個負電子，該負電子是（

）A、核外電子從內層軌道上躍遷出來的

B、核內電子受激發(fā)而射出來的C、核內的一個質子衰變成中子放出來的D、核內的一個中子衰變成質子放出來的參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某放射性元素原子核X有N個核子，發(fā)生一次α衰變和一次β衰變后，變成Y核，衰變后Y核的核子數(shù)為__________，若該放射性元素經過時間T，還剩下沒有衰變，則它的半衰期為____________參考答案：N-4

7.如圖所示，A、B和C、D為兩對帶電金屬極板，長度均為l，其中A、B兩板水平放置，間距為d，A、B間電壓為U1；C、D兩板豎直放置，間距也為d，C、D間電壓為U2。有一初速度為0、質量為m、電荷量為e的電子經電壓U0加速后，平行于金屬板進入電場，則電子進入該電場時的速度大小為

；若電子在穿過電場的過程中始終未與極板相碰，電子離開該電場時的動能為_____________。（A、B、C、D四塊金屬板均互不接觸，電場只存在于極板間，且不計電子的重力）參考答案：8.（5分）在雙縫干涉實驗中，分布用紅色和綠色的激光照射同一雙縫，在雙縫后的屏幕上，紅光的干涉條紋間距Δx1與綠光的干涉條紋間距Δx2相比Δx1

Δx2（填“＞”“＝”或“＜”）。若實驗中紅光的波長為630nm，雙縫與屏幕的距離為1.00m，測得第1條到第6條亮條紋中心間的距離為10.5mm，則雙縫之間的距離為

mm。參考答案：＞

0.300解析：雙縫干涉條紋間距，紅光波長長，所以紅光的雙縫干涉條紋間距較大，即>。條紋間距根據(jù)數(shù)據(jù)可得，根據(jù)可得。考點：雙縫干涉實驗

9.某學習小組在測量一輕繩的最大張力實驗中，利用了簡易實驗器材：一根輕繩，一把直尺，一己知質量為聊的鉤碼，實驗步驟如下：①用直尺測量出輕繩長度L．②將輕繩一端4固定，鉤碼掛在輕繩上，緩慢水平移動輕繩另一端曰至輕繩恰好被拉斷，如題6圖l所示．③用直尺測量出A、B間距離d．已知當?shù)刂亓铀俣葹間，鉤碼掛鉤光滑，利用測量所得數(shù)據(jù)可得輕繩的最大張力T=

．參考答案：10.如圖所示，在研究感應電動勢大小的實驗中，把一根條形磁鐵從同樣高度插到線圈中同樣的位置處，第一次快插，第二次慢插，兩情況下線圈中產生的感應電動勢的大小關系是E1____E2；通過線圈導線橫截面電量的大小關系是ql____q2（選填“大于”、“等于”或“小于”）。參考答案：

大于

等于

11.油酸密度為、摩爾質量為M、油酸分子直徑為d0將體積為V0的油酸溶于酒精，制成體積為nV0的油酸酒精溶液．用滴管取一滴油酸酒精溶液滴在水面上形成油膜，已知一滴油酸酒精溶液的體積為V0若把每個油分子看成球形，一滴油酸在水面上形的n的單分子油膜的面積是

，阿伏加德羅常數(shù)NA的表達式是

．參考答案：，．【考點】用油膜法估測分子的大?。痉治觥繉⑴渲坪玫挠退峋凭芤海ㄟ^量筒測出1滴此溶液的體積．則用1滴此溶液的體積除以油酸分子的直徑，等于1滴此溶液的面積．根據(jù)摩爾質量與密度，求出摩爾體積，然后與單個分子的體積的比值，即為阿伏伽德羅常數(shù)．【解答】解：一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積，水面上的面積S=油酸的摩爾體積為VA=阿伏加德羅常數(shù)為NA==故答案為：，．12.1825年，科拉頓做了這樣一個實驗，他將一個磁鐵插入連有靈敏電流計的閉合線圈，觀察在線圈中是否有電流產生．在實驗時，科拉頓為了排除磁鐵移動時對靈敏電流計的影響，他通過很長的導線把接在閉合線圈上的靈敏電流計放到隔壁房間．科拉頓在兩個房間之間來回跑，始終沒看到電流計指針動一下．科拉頓沒能看到電流計指針發(fā)生偏轉的原因是他認為電流是穩(wěn)定的．若要使科拉頓能看到電流計指針發(fā)生偏轉，請你提出一種改進的方法將電表等器材置于同一房間．參考答案：考點：感應電流的產生條件．分析：當穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化時，電路中產生感應電流；當穿過閉合電路的磁通量不發(fā)生變化時，電路中不會產生感應電流．解答：解：科拉頓用條形磁鐵在線圈中進行插進和抽出的實驗時，線圈中的磁通量發(fā)生了變化，電流表的回路中有感應電流產生；當他跑到另一個房間時，由于磁鐵在線圈在不動，此時沒有感應電流，所以他無法觀察到．若要使科拉頓能看到電流計指針發(fā)生偏轉，將電表等器材置于同一房間即可在線圈中進行插進和抽出的實驗時，觀察到電流表的回路中有感應電流產生．故答案為：他認為電流是穩(wěn)定的；將電表等器材置于同一房間點評：本題考查了感應電流產生的條件的應用，掌握感應電流條件是正確解題的關鍵；本題難度不大，是一道基礎題．13.

放射性元素的原子核在α衰變或β衰變生成新原子核時，往往會同時伴隨

輻射。已知A、B兩種放射性元素的半衰期分別為T1和T2，經過t＝T1·T2時間后測得這兩種放射性元素的質量相等，那么它們原來的質量之比mA：mB＝

。參考答案：答案：γ，2T2:2T1解析：放射性元素的原子核在α衰變或β衰變生成新原子核時，往往以γ光子的形式釋放能量，即伴隨γ輻射；根據(jù)半衰期的定義，經過t＝T1·T2時間后剩下的放射性元素的質量相同，則=，故mA：mB＝2T2:2T1。三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修3—5）（5分）如圖所示，球1和球2從光滑水平面上的A點一起向右運動，球2運動一段時間與墻壁發(fā)生了彈性碰撞，結果兩球在B點發(fā)生碰撞，碰后兩球都處于靜止狀態(tài)。B點在AO的中點。（兩球都可以看作質點）

求：兩球的質量關系

參考答案：解析：設兩球的速度大小分別為v1，v2，則有

m1v1=m2v2

v2=3v1

解得：m1=3m215.質量為m=4kg的小物塊靜止于水平地面上的A點，現(xiàn)用F=10N的水平恒力拉動物塊一段時間后撤去，物塊繼續(xù)滑動一段位移停在B點，A、B兩點相距x=45m，物塊與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2．g取10m/s2．求：（1）撤去力F后物塊繼續(xù)滑動的時間t；（2）物塊在力F作用過程發(fā)生的位移x1的大?。畢⒖即鸢福海?）撤去力F后物塊繼續(xù)滑動的時間為3s；（2）物塊在力F作用過程發(fā)生的位移x1的大小36m解：設F作用時間為t1，之后滑動時間為t，前段加速度大小為a1，后段加速度大小為a2（1）由牛頓第二定律可得：F﹣μmg=ma1μmg=ma2且：a1t1=a2t可得：a1=0.5m/s2，a2=2m/s2，t1=4t（a1t12+a2t2）=x解得：t=3s（2）由（1）可知，力F作用時間t1=4t=12x1=a1t12==36m答：（1）撤去力F后物塊繼續(xù)滑動的時間為3s；（2）物塊在力F作用過程發(fā)生的位移x1的大小36m四、計算題：本題共3小題，共計47分16.一平直的傳送帶可把零件從左端運送到右端，兩端相距L=16m。若傳送帶以速率v=1m/s勻速運行，在左端把零件無初速度放在傳送帶上，經過時間t=20s能傳送到右端。提高傳送帶的運行速率，零件能被較快的傳送。若讓零件以最短的時間左端運送到右端，傳送帶的速率應為多大？參考答案：解析：設工件勻加速直線運動的加速度為a，則勻加速直線運動的位移x1＝，勻加速運動的時間t1＝．有：x1+v（t-t1）=L，代入解得a=0.125m/s2．

當工件一直做勻加速直線運動時，運行時間最短．

根據(jù)L＝at′2得，t′＝所以傳送帶的最小速度v＝at′＝故傳送帶的運行速度至少為2m/s．17.有一種質譜儀的工作原理圖如圖所示。靜電分析器是四分之一圓弧的管腔，內有沿圓弧半徑方向指向圓心O1的電場，且與圓心O1等距各點的電場強度大小相等。磁分析器中以O2為圓心、圓心角為90°的扇形區(qū)域內，分布著方向垂直于紙面的勻強磁場，其左邊界與靜電分析器的右邊界平行。由離子源發(fā)出一個質量為m、電荷量為q的正離子（初速度為零，重力不計），經加速電場加速后，從M點沿垂直于該點的電場方向進入靜電分析器，在靜電分析器中，離子沿半徑為R的四分之一圓弧做勻速圓周運動，并從N點射出靜電分析器。而后離子由P點射入磁分析器中，最后離子沿垂直于磁分析器下邊界的方向從Q點射出，并進入收集器。已知加速電場的電壓為U，磁分析器中磁場的磁感應強度大小為B。（1）請判斷磁分析器中磁場的方向；（2）求靜電分析器中離子運動軌跡處電場強度E