江西省吉安市井岡山睦村中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

江西省吉安市井岡山睦村中學(xué)高三物理上學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示，A、B分別是甲、乙兩小球從同一地點沿同一直線運動的v-t圖象，根據(jù)圖象可以判斷（

）A.兩球在t=2s時速率相等B.兩球在t=8s時相距最遠(yuǎn)C.兩球運動過程中不會相遇D.甲、乙兩球做初速度方向相反的勻減速直線運動，加速度大小相同方向相反參考答案：A2.如圖所示，虛線EF的下方存在著正交的勻強電應(yīng)強度為B。一帶電微粒自離EF為h的高處由靜止下落，從B點進入場區(qū)，做勻速圓周運動，從D點射出。有同學(xué)做出如下判斷：①微粒受到的電場力方向一定豎直向上②微粒做圓周運動的半徑為③從B點運動到D點的過程中微粒的電勢能和重力勢能之和在最低點C最小④從B點運動到D點的過程中微粒的電勢能增大下列組合中正確的是：A．①②

B．②④

C．①③

D．③④參考答案：A3.如圖1所示，一個物體放在光滑的水平地面上。在t=0時刻，物體在永平力F作用下由靜止開始做直線運動。在0到t0時間內(nèi)物體的加速度a隨時間t的變化規(guī)律如圖2所示。則A．在0到t0時間內(nèi)，力F大小恒定B．在0到t0時間內(nèi)，物體的位移逐漸變大C．在0到t0時間內(nèi)，物體的速度逐漸變大D．在0到t0時間內(nèi)，物體的速度逐漸變小參考答案：BC4.我國成功發(fā)射“天宮一號”目標(biāo)飛行器以及其與神八的成功對接，標(biāo)志著我國已經(jīng)擁有建立短期無人照料空間站的能力。“天宮一號”運行周期約為90分鐘，如果把它繞地球的運動看作勻速圓周運動，那么它的運動和地球同步衛(wèi)星的運動相比，下列判斷中正確的是（

）

A．“天宮一號”的軌道半徑大于同步衛(wèi)星的軌道半徑

B．“天宮一號”的運行速度小于同步衛(wèi)星的運行速度

C．“天宮一號”運動的角速度小于同步衛(wèi)星運動的角速度D．“天宮一號”運動的向心加速度大于同步衛(wèi)星運動的向心加速度參考答案：D5.（單選）最近美國宇航局公布了開普勒探測器最新發(fā)現(xiàn)的一個奇特的行星系統(tǒng)，命名為“開普勒-11行星系統(tǒng)”，該系統(tǒng)擁有6顆由巖石和氣體構(gòu)成的行星圍繞一顆叫做“kepler-11”的類太陽恒星運行。經(jīng)觀測，其中被稱為“kepler-11b”的行星與“kepler-11”之間的距離是地日距離的，“kepler-11”的質(zhì)量是太陽質(zhì)量的倍，則“kepler-11b”的公轉(zhuǎn)周期和地球公轉(zhuǎn)周期的比值是：（

）A．

B．

C．

D．參考答案：C由得；所以，故選C。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一個理想的單擺，已知其周期為T。由于某種原因，自由落體加速度變?yōu)樵瓉淼?，振幅變?yōu)樵瓉淼模瑪[長變?yōu)樵瓉淼?，擺球質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼模瑒t它的周期變?yōu)樵瓉淼?/p>

。參考答案：7.雨滴落到地面的速度通常僅為幾米每秒，這與雨滴下落過程中受到空氣阻力有關(guān)。雨滴間無相互作用且雨滴質(zhì)量不變，重力加速度為g。（1）質(zhì)量為m的雨滴由靜止開始，下落高度h時速度為u，求這一過程中克服空氣阻力所做的功W。____（2）將雨滴看作半徑為r的球體，設(shè)其豎直落向地面的過程中所受空氣阻力f=kr2v2，其中v是雨滴的速度，k是比例系數(shù)。a．設(shè)雨滴的密度為ρ，推導(dǎo)雨滴下落趨近的最大速度vm與半徑r的關(guān)系式；____b．示意圖中畫出了半徑為r1、r2（r1>r2）的雨滴在空氣中無初速下落的v–t圖線，其中_________對應(yīng)半徑為r1的雨滴（選填①、②）；若不計空氣阻力，請在圖中畫出雨滴無初速下落的v–t圖線。（

）（3）由于大量氣體分子在各方向運動的幾率相等，其對靜止雨滴的作用力為零。將雨滴簡化為垂直于運動方向面積為S的圓盤，證明：圓盤以速度v下落時受到的空氣阻力f∝v2（提示：設(shè)單位體積內(nèi)空氣分子數(shù)為n，空氣分子質(zhì)量為m0）。________參考答案：

(1).

(2).

(3).①

(4).

(5).詳見解析【分析】(1)對雨滴由動能定理解得：雨滴下落h的過程中克服阻做的功；(2)雨滴的加速度為0時速度最大解答；(3)由動量定理證明【詳解】(1)對雨滴由動能定理得：解得：；(2)a.半徑為r的雨滴體積為：，其質(zhì)量為當(dāng)雨滴的重力與阻力相等時速度最大，設(shè)最大速度為，則有：其中聯(lián)立以上各式解得：由可知，雨滴半徑越大，最大速度越大，所以①對應(yīng)半徑為的雨滴，不計空氣阻力，雨滴做自由落體運動，圖線如圖：；(3)設(shè)在極短時間內(nèi)，空氣分子與雨滴碰撞，設(shè)空氣分子的速率為U，在內(nèi)，空氣分子個數(shù)為：，其質(zhì)量為設(shè)向下為正方向，對圓盤下方空氣分子由動量定理有：對圓盤上方空氣分子由動量定理有：圓盤受到的空氣阻力為：聯(lián)立解得：。8.氫原子的能級圖如圖所示，已知可見光光子的能量范圍約為1.61eV-3.11eV，大量處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷時，可能發(fā)出_________種不同頻率的光子，其中處于紅光之外非可見光范圍的有___________種，處于紫光之外非可見光范圍的有________種。參考答案：6

1

3根據(jù)知，大量處于n=4的氫原子向低能級躍遷時，可能發(fā)出6種不同頻率的可見光；根據(jù)能級的躍遷滿足得躍遷產(chǎn)生的光子能量分別是12.75eV，12.09eV，10.2eV，2.55eV，1.89eV，0.66eV，可見光的光子能量范圍約為1.62eV～3.11eV所以處于紅光之外非可見光范圍的光子能量有0.66eV，即1種，處于紫光之外非可見光范圍的光子能量有12.75eV，12.09eV，10.2eV，即3種9.如圖，重為G的物體，用繩子掛在支架的滑輪B上，繩子的另一端接在絞車D上．轉(zhuǎn)動絞車，物體便能升起．設(shè)滑輪的大小及軸承的摩擦略去不計，桿AB和BC的質(zhì)量不計，A、B、C三處均用鉸鏈連接．當(dāng)物體處于平衡狀態(tài)時，桿AB所受力的大小為2.73G，桿BC所受力的大小為3.73G．參考答案：考點：力矩的平衡條件；共點力平衡的條件及其應(yīng)用．分析：畫出各個力，分別作出各個力的力臂，然后又力矩的平衡即可解答．解答：解：以A為支點，AB受到BC的支持力和兩個繩子的拉力，它們的力臂如圖1，設(shè)AB桿的長度為L，則：豎直向下的拉力的力臂；L1=LBD的拉力的力臂：BC桿的作用力的力臂：由力矩平衡得：GL1+GL2=FBC?L3代入數(shù)據(jù)得：FBC=3.73G同理，以B為支點，BC受到AB的拉力和兩個繩子的拉力，它們的力臂如圖2，則：豎直向下的拉力的力臂：；BD的拉力的力臂：BC桿的作用力的力臂：由力矩平衡得：GL4+GL5=FAB?L6代入數(shù)據(jù)得：FAB=2.73G故答案為：2.73G；3.73G點評：本題的解題突破口是抓住AB桿和BC桿是二力桿，分別畫出AB和BC的作用力方向，再根據(jù)力矩平衡條件求解．10.

一個細(xì)口瓶，開口向上放置，容積為2.0升，在溫度0oC、一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的環(huán)境里，瓶內(nèi)氣體的分子數(shù)為

個；當(dāng)環(huán)境溫度高20oC時，熱力學(xué)溫度升高

K。（只要求2位有效數(shù)字，阿伏伽德羅常數(shù)N=6.0×1023mol-1）參考答案：

答案：5.4×1022、2011.如圖所示，由導(dǎo)熱材料制成的氣缸和活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸內(nèi)，活塞與氣缸壁之間無摩擦，活塞上方存有少量液體，將一細(xì)管插入液體，利用虹吸現(xiàn)象，使活塞上方液體緩慢流出，在此過程中，大氣壓強與外界的溫度均保持不變，下列各個描述理想氣體狀態(tài)變化的圖象中與上述過程相符合的是

圖，該過程為

過程。（選填“吸熱”、“放熱”或“絕熱”）參考答案：D

吸熱氣體做等溫變化，隨著壓強減小，氣體體積增大。A、B圖中溫度都是變化的；等溫情況下，PV＝C，P－1/V圖象是一條過原點的直線，所以圖D正確。該過程中，體積增大，氣體對外界做功，W＜0，等溫變化，所以Q＞0，氣體要吸收熱量。12.某同學(xué)在驗證牛頓第二定律的實驗中，實驗裝置如圖所示．打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz．開始實驗時，細(xì)線上掛適當(dāng)?shù)你^碼，釋放小車后，小車做勻加速運動，與小車相連的紙帶上被打出一系列小點．①實驗中，該同學(xué)測出拉力F（鉤碼重力）和小車質(zhì)量M，根據(jù)計算出加速度．發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)情況下，根據(jù)公式計算出的加速度要比利用紙帶測出的加速度大．若該同學(xué)實驗操作過程沒有錯誤，試分析其原因．（至少寫兩點）____________________________________________________________________________________

②另一同學(xué)在完成同樣的實驗時，每次實驗在吊掛之處逐次增加一個質(zhì)量為50g的砝碼，利用紙帶測出每次小車的加速度，如果小車質(zhì)量為100g，細(xì)繩質(zhì)量可忽略，則下列曲線何者最適合描述小車加速度隨著吊掛砝碼個數(shù)的變化（

）參考答案：①沒有平衡摩擦力

鉤碼質(zhì)量要遠(yuǎn)小于M

②

D13.在光滑的水平面上靜止一物體，現(xiàn)以水平恒力推此物體，作用一段時間后換成相反方向的水平恒力推物體，當(dāng)恒力作用時間與恒力的作用時間相同時，物體恰好回到原處，此時物體的速度為v2，若撤去恒力的瞬間物體的速度為v1，則v2∶v1=

，∶=

。參考答案：

2:1

1:3

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修3-5）（4分）已知氘核質(zhì)量2.0136u，中子質(zhì)量為1.0087u，核質(zhì)量為3.0150u。A、寫出兩個氘核聚變成的核反應(yīng)方程___________________________________。B、計算上述核反應(yīng)中釋放的核能。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）（1u=931.5Mev）C、若兩氘以相等的動能0.35MeV作對心碰撞即可發(fā)生上述核反應(yīng)，且釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為機械能，則反應(yīng)中生成的核和中子的動能各是多少？（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）參考答案：

答案：a、

b、在核反應(yīng)中質(zhì)量的虧損為Δm=2×2.0136u-1.0087u-3.015u=0.0035u所以釋放的核能為0.0035×931.5Mev=3.26Mev

c、反應(yīng)前總動量為0，反應(yīng)后總動量仍為0，

所以氦核與中子的動量相等。

由EK=P2/2m得

EHe:En=1:3

所以En=3E/4=2.97Mev

EHe=E/4=0.99Mev15.（6分）一定質(zhì)量的理想氣體，在絕熱膨脹過程中

①對外做功5J，則其內(nèi)能（選填“增加”或“減少”）,

J.

②試從微觀角度分析其壓強變化情況。參考答案：答案：①減少，5；②氣體體積增大，則單位體積內(nèi)的分子數(shù)減少；內(nèi)能減少，則溫度降低，其分子運動的平均速率減小,則氣體的壓強減小。（4分要有四個要點各占1分；單位體積內(nèi)的分子數(shù)減少；溫度降低；分子運動的平均速率減小；氣體的壓強減小。）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，水平桌面上有一輕彈簧，左端固定在A點，自然狀態(tài)時其右端位于B點．D點位于水平桌面最右端，水平桌面右側(cè)有一豎直放置的光滑軌道MNP，其形狀為半徑R=0.8m的圓環(huán)剪去了左上角135°的圓弧，MN為其豎直直徑，P點到桌面的豎直距離為R，P點到桌面右側(cè)邊緣的水平距離為2R．用質(zhì)量m1=0.4kg的物塊a將彈簧緩慢壓縮到C點，釋放后彈簧恢復(fù)原長時物塊恰停止在B點．用同種材料、質(zhì)量為m2=0.2kg的物塊b將彈簧緩慢壓縮到C點釋放，物塊b過B點后其位移與時間的關(guān)系為x=6t﹣2t2，物塊從D點飛離桌面恰好由P點沿切線落入圓弧軌道．g=10m/s2，求：（1）B、D間的水平距離．（2）通過計算，判斷物塊b能否沿圓弧軌道到達(dá)M點．（3）物塊b釋放后在桌面上運動的過程中克服摩擦力做的功．參考答案：解：（1）設(shè)物塊由D點以初速度vD做平拋運動，落到P點時其豎直方向分速度為：vy==tan45°所以vD=4m/s由題意知，物塊在桌面上過B點后初速度v0=6m/s，加速度a=﹣4m/s2所以B、D間水平距離為：xBD==2.5m（2）若物塊能沿圓弧軌道到達(dá)M點，其速度為vM，由機械能守恒定律得：m2=m2﹣m2gR軌道對物塊的壓力為FN，則：FN+m2g=m2解得：FN=（1﹣）m2g＜0所以物塊不能到達(dá)M點（3）設(shè)彈簧長為xAC時的彈性勢能為Ep，物塊a、b與桌面間的動摩擦因數(shù)均為μ，釋放物塊a時，Ep=μm1gxCB釋放物塊b時，Ep=μm2gxCB+m2且m1=2m2，得：Ep=m2=7.2J物塊b釋放后在桌面上運動過程中克服摩擦力做功為Wf，則由功能關(guān)系得：Ep=Wf+m2得：Wf=5.6J．答：（1）B、D間的水平距離2.5m．（2）物塊不能沿圓弧軌道到達(dá)M點．（3）物塊b釋放后在桌面上運動的過程中克服摩擦力做的功5.6J．17.如圖所示，用內(nèi)壁光滑的薄壁細(xì)管彎成的“S”形軌道固定于豎直平面內(nèi)，其彎曲部分是由兩個半徑均為R=0.2m的半圓平滑對接而成（圓的半徑遠(yuǎn)大于細(xì)管內(nèi)徑），軌道底端D點與粗糙的水平地面相切．現(xiàn)有一輛質(zhì)量為m=1Kg的玩具小車以恒定的功率從E點由靜止開始行駛，經(jīng)過一段時間t=4s后，出現(xiàn)了故障，發(fā)動機自動關(guān)閉，小車在水平地面繼續(xù)運動并進入“S”形軌道，從軌道的最高點飛出后，恰好垂直撞在固定斜面B上的C點，C點與下半圓的圓心O等高．已知小車與地面之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.1，ED之間的距離為x0=10m，斜面的傾角為30°．求：（g=10m/s2）（1）小車到達(dá)C點時的速度大小為多少；（2）在A點小車對軌道的壓力大小是多少，方向如何；（3）小車的恒定功率是多少．參考答案：考點：動能定理的應(yīng)用；牛頓第二定律；向心力．版權(quán)所有專題：動能定理的應(yīng)用專題．分析：（1）小車離開A后做平拋運動，根據(jù)豎直方向的分運動可以求出小車的運動時間與豎直分速度，然后在C點根據(jù)運動的合成與分解可以求出小車的速度；（2）小車在A點做圓周運動，由牛頓第二定律求出求出軌道對小車的支持力，然后由牛頓第三定律求出小車對軌道的壓力；解答：解：（1）把C點的速度分解為水平方向的vA和豎直方向的vy，有：解得vc=4m/s（2）由（1）知小車在A點的速度大小vA==2m/s因為vA=＞，對外軌有壓力，軌道對小車的作用力向下mg+FN=m解得FN=10N根據(jù)牛頓第三定律得，小車對軌道的壓力大小FN′=FN=10N方向豎直向上；（3）從E到A的過程中，由動能定理：Pt﹣μmgx0﹣mg4R=解得：P==5W；答：（1）小車到達(dá)C點時的速度大小為4m/s；（2）在A點小車對軌道的壓力大小是10N