北京第九十二中學高三物理上學期期末試卷含解析

北京第九十二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）一輛汽車在平直的公路上以某一初速度運動，運動過程中保持恒定的牽引功率，其加速度a和速度的倒數(shù)（）圖象如圖所示．若已知汽車的質(zhì)量，則根據(jù)圖象所給的信息，不能求出的物理量是A．汽車的功率 B．汽車行駛的最大速度C．汽車所受到阻力D．汽車運動到最大速度所需的時間參考答案：D2.（單選）如圖所示，傾斜軌道AC與有缺口的圓管軌道BCD相切于C，圓管軌道半徑為R，兩軌道在同一豎直平面內(nèi)，D是圓管軌道的最高點，DB所對的圓心為90°．把一個小球從傾斜軌道上某點由靜止釋放，它下滑到C點缺口處后便進入圓管軌道，若要使它此后能夠一直在管道中上升到D點并且恰可再落到B點，沿管道一直運動，不計摩擦，則下列說法正確的是（）A．釋放點須與D點等高B．釋放點須比D點高上R/4C．釋放點須比D點高上R/2D．無論釋放點在哪里，都不可能使小球上升到D點再落到B點參考答案：C3.據(jù)媒體報道，叛逃英國的俄羅斯前特工利特維年科在倫敦離奇身亡，英國警方調(diào)查認為毒殺利特維年科的是超級毒藥——放射性元素釙(Po),

Po的半衰期為138天，經(jīng)衰變生成穩(wěn)定的鉛(Pb)，經(jīng)過276天,100gPo已衰變的質(zhì)量為（

）A．25g

B．50g

C．75g

D．100g

參考答案：

C4.（單選）兩個固定的等量異號點電荷所產(chǎn)生電場的等勢面如圖中虛線所示，一帶負電的粒子在一垂直于速度方向的外力作用下，以某一速度從圖中A點沿圖示方向進入電場在紙面內(nèi)沿直線飛行，最后離開電場，則粒子在電場中(

)A．受到的電場力是先減少后增大B．受到的外力是先增大后減少C．粒子可能做勻變速直線運動D．粒子的電勢能是先變大后變小參考答案：B5.（單選）小華同學騎著自行車在平直公路上以正常速度勻速行駛時的功率約為70W，則他騎車時所受阻力約為A．2000N

B．200N

C．20N

D．2N參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖，電路中三個電阻Rl、R2和R3的阻值分別為R、2R和4R。當電鍵S1斷開、S2閉合時，電源輸出功率為P0；當S1閉合、S2斷開時，電源輸出功率也為P0。則電源電動勢為＿＿＿＿；當S1、S2都斷開時，電源的總功率為＿＿＿＿。參考答案：

0.3P0。當電鍵S1斷開、S2閉合時，電路中電流I1=E/(R+r)，P0=I12R=E2R/(R+r)2.。當S1閉合、S2斷開時，電路中電流I2=E/(4R+r)，P0=I224R=E24R/(4R+r)2.。聯(lián)立解得：r=R/2，E=。當S1、S2都斷開時，電路中電流I3=E/(7R+r)=，電源的總功率為P=EI3=0.3P0。.7.（4分）在靜電場中有a．b．c三點，有一個電荷q1=3×10-8C，自a移到b，電場力做功3×10-6J．另有一個電荷q2=-1×10-8C，自a移到c，電場力做功3×10-６J，則a．b．c三點的電勢由高到低的順序是

,b．c兩點間的電勢差Ubc為

V。參考答案：

cab

-400v8.質(zhì)量分別為60kg和70kg的甲、乙兩人，分別同時從原來靜止在光滑水平面上的小車兩端.以3m/s的水平初速度沿相反方向跳到地面上。若小車的質(zhì)量為20kg，則當兩人跳離小車后，小車的運動速度大小為______________m/s，方向與______________（選填“甲”、“乙”）的初速度方向相同。參考答案：1.5m/s，甲9.（1）如圖所示，豎直墻上掛著一面時鐘，地面上的靜止的觀察者A觀測到鐘的面積為S，另一觀察者B以0.8倍光速平行y軸正方向運動，觀察到鐘的面積為S′則S和S′的大小關(guān)系是

▲

.（填寫選項前的字母）

A．S>S′

B．S=S′C．S<S′

D．無法判斷參考答案：A10.我們知道被動吸煙比主動吸煙害處更大。試估算一個高約3m、面積約10m2的兩人辦公室，若只有一人吸了一根煙，則被污染的空氣分子間的平均距離為__________m，另一不吸煙者一次呼吸大約吸入________個被污染過的空氣分子（人正常呼吸一次吸入氣體300cm3，一根煙大約吸10次[jf25]

）。參考答案：7.2×10-8，8.1×101711..如圖所示，有一個勻強電場，方向平行于紙面。電場中有A、B、C、D四點，已知AD=DB=BC=d，且ABBC。有一個電量為q的正電荷從A點移動到B點電場力做功為2W，從B點移動到C點克服電場力做功為W。則電場中D點的電勢

（填“大于”“小于”或“等于”）C點的電勢；該電場的電場強度為

。參考答案：等于；12.光電效應和

都證明光具有粒子性，

提出實物粒子也具有波動性．參考答案：康普頓效應，德布羅意解：物體在光的照射下發(fā)射出電子的現(xiàn)象叫光電效應，根據(jù)愛因斯坦光子說的理論可知，光電效應說明了光具有粒子性．康普頓效應也揭示了光具有粒子性．而德布羅意波長，λ=，可知，實物粒子具有波動性．13.（5分）如圖所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為n1∶n2＝4∶1，原線圈回路中的電阻A與副線圈回路中的負截電阻B的阻值相等，a、b端加一定交流電壓后，兩電阻消耗的電功率之比PA∶PB＝____________，兩電阻兩端電壓之比UA∶UB＝________________。參考答案：答案：1：16

1：4三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.靜止在水平地面上的兩小物塊A、B，質(zhì)量分別為mA=l.0kg，mB=4.0kg；兩者之間有一被壓縮的微型彈簧，A與其右側(cè)的豎直墻壁距離l=1.0m，如圖所示。某時刻，將壓縮的微型彈簧釋放，使A、B瞬間分離，兩物塊獲得的動能之和為Ek=10.0J。釋放后，A沿著與墻壁垂直的方向向右運動。A、B與地面之間的動摩擦因數(shù)均為u=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A、B運動過程中所涉及的碰撞均為彈性碰撞且碰撞時間極短。（1）求彈簧釋放后瞬間A、B速度的大?。唬?）物塊A、B中的哪一個先停止？該物塊剛停止時A與B之間的距離是多少？（3）A和B都停止后，A與B之間的距離是多少？參考答案：（1）vA=4.0m/s，vB=1.0m/s；（2）A先停止；0.50m；（3）0.91m；分析】首先需要理解彈簧釋放后瞬間的過程內(nèi)A、B組成的系統(tǒng)動量守恒，再結(jié)合能量關(guān)系求解出A、B各自的速度大??；很容易判定A、B都會做勻減速直線運動，并且易知是B先停下，至于A是否已經(jīng)到達墻處，則需要根據(jù)計算確定，結(jié)合幾何關(guān)系可算出第二問結(jié)果；再判斷A向左運動停下來之前是否與B發(fā)生碰撞，也需要通過計算確定，結(jié)合空間關(guān)系，列式求解即可?！驹斀狻浚?）設彈簧釋放瞬間A和B的速度大小分別為vA、vB，以向右為正，由動量守恒定律和題給條件有0=mAvA-mBvB①②聯(lián)立①②式并代入題給數(shù)據(jù)得vA=4.0m/s，vB=1.0m/s（2）A、B兩物塊與地面間的動摩擦因數(shù)相等，因而兩者滑動時加速度大小相等，設為a。假設A和B發(fā)生碰撞前，已經(jīng)有一個物塊停止，此物塊應為彈簧釋放后速度較小的B。設從彈簧釋放到B停止所需時間為t，B向左運動的路程為sB。，則有④⑤⑥在時間t內(nèi)，A可能與墻發(fā)生彈性碰撞，碰撞后A將向左運動，碰撞并不改變A的速度大小，所以無論此碰撞是否發(fā)生，A在時間t內(nèi)的路程SA都可表示為sA=vAt–⑦聯(lián)立③④⑤⑥⑦式并代入題給數(shù)據(jù)得sA=1.75m，sB=0.25m⑧這表明在時間t內(nèi)A已與墻壁發(fā)生碰撞，但沒有與B發(fā)生碰撞，此時A位于出發(fā)點右邊0.25m處。B位于出發(fā)點左邊0.25m處，兩物塊之間的距離s為s=025m+0.25m=0.50m⑨（3）t時刻后A將繼續(xù)向左運動，假設它能與靜止的B碰撞，碰撞時速度的大小為vA′，由動能定理有⑩聯(lián)立③⑧⑩式并代入題給數(shù)據(jù)得

故A與B將發(fā)生碰撞。設碰撞后A、B的速度分別為vA′′以和vB′′，由動量守恒定律與機械能守恒定律有

聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得

這表明碰撞后A將向右運動，B繼續(xù)向左運動。設碰撞后A向右運動距離為sA′時停止，B向左運動距離為sB′時停止，由運動學公式

由④式及題給數(shù)據(jù)得sA′小于碰撞處到墻壁的距離。由上式可得兩物塊停止后的距離15.（4分）歷史上第一次利用加速器實現(xiàn)的核反應，是用加速后動能為0.5MeV的質(zhì)子H轟擊靜止的X，生成兩個動能均為8.9MeV的He.（1MeV=1.6×-13J）①上述核反應方程為___________。②質(zhì)量虧損為_______________kg。參考答案：解析：或，?？键c：原子核四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在方向水平向右、大小為E＝6×103N／C的勻強電場中有一個光滑的絕緣平面.一根絕緣細繩兩端分別系有帶電滑塊甲和乙，甲的質(zhì)量為m1＝2×10－4kg，帶電量為q1＝2×10－9C，乙的質(zhì)量為m2＝1×10－4kg，帶電量為q2＝－1×10－9C.開始時細繩處于拉直狀態(tài)．由靜止釋放兩滑塊，t＝3s時細繩突然斷裂，不計滑塊間的庫侖力，試求∶（1）細繩斷裂前，兩滑塊的加速度；（2）在整個運動過程中，乙的電勢能增量的最大值；（3）當乙的電勢能增量為零時，甲與乙組成的系統(tǒng)機械能的增量.參考答案：（1）取水平向右為正方向。將甲、乙及細繩看成一個整體，根據(jù)牛頓第二定律，有

（2分）得

（2分）（2）當乙發(fā)生的位移最大時，乙的電勢能增量最大。細繩斷裂前，甲、乙發(fā)生的位移均為

（1分）此時甲、乙的速度均為

（1分）細繩斷裂后，乙的加速度變?yōu)?/p>

（1分）從細繩斷裂到乙速度為零，乙發(fā)生的位移為

（1分）整個運動過程乙發(fā)生的最大位移為此時乙的電勢能增量為

（2分17.一水平放置的輕彈簧，一端固定，另一端與一小滑塊接觸，但不粘連；初始時滑塊靜止于水平氣墊導軌上的O點，如圖(a)所示．現(xiàn)利用此裝置探究彈簧的彈性勢能Ep與期其被壓縮時長度的改變量x的關(guān)系，先推動小滑塊壓縮彈簧，用米尺測出x的數(shù)值；然后將小滑塊從天靜止釋放。用計時器測出小滑塊從O點運動至氣墊導軌上另一固定點A所用的時間t。多次改變x，測得的x值及其對應的t值如下表所示。(表中的l/t值是根據(jù)t值計算得出的)。x(cm)1.001.502.002.503.00t(s)3.332.201.601.321.081/t(s-1)0.3000.4550.6250.7580.926(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在圖(b)中的方格紙上作圖線。(2)回答下列問題：(不要求寫出計算或推導過程)①已知點（0，0）在(1/t)-x圖線上，從(1/t)-x圖線看，1/t與x是什么關(guān)系？②從理論上分析，小滑塊剛脫離彈簧時的動能Ek與1/t是什么關(guān)系(不考慮摩擦力)③當彈簧長度改變量為x時，彈性勢能Ep與相應的Ek是什么關(guān)系?④綜合考慮以上分析，Ep與x是什么關(guān)系?參考答案：(1)(1/t)-x圖線如圖

(2)①1/t與x成正比

②Ek與(1/t)2成正比

③Ep=Ek

④Ep與x2成正比18.如圖所示，直角坐標系xoy位于豎直平面內(nèi)，在?m≤x≤0的區(qū)域內(nèi)有磁感應強度大小B=4.0×10-4T、方向垂直于紙面向里的條形勻強磁場，其左邊界與x軸交于P點；在x＞0的區(qū)域內(nèi)有電場強度大小E=4N/C、方向沿y軸正方向的條形勻強電場，其寬度d=2m。一質(zhì)量m=6.4×10-27kg、電荷量q=?-3.2×10?19C的帶電粒子從P點以速度v=4×104m/s，沿與x軸正方向成α=60°角射入磁場，經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)最終通過x軸上的Q點（圖中未標出），不計粒子重力。求：⑴帶電粒子在磁場中運動時間；⑵當電場左邊界與y軸重合時Q點的橫坐標；⑶若只改變上述電場強度的大小，要求帶電粒子仍能通過Q點，討論此電場左邊界的橫坐標x′與電場強度的大小E′的函數(shù)關(guān)系。參考答案：⑴帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律有

代入數(shù)據(jù)得：

軌跡如圖1交y軸于C點，過P點作v的垂線交y軸于O1點，由幾何關(guān)系得O1為粒子運動軌跡的圓心，且圓心角為60°。在磁場中運動時間

代入數(shù)據(jù)得：t=5.23×10-5s

⑵帶電粒子離開磁場垂直進入電場后做類平拋運動方法一：粒子在電場中加速