湖南省长沙市青山桥中学高三物理测试题含解析

湖南省长沙市青山桥中学高三物理测试题含解析 一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意 1. 关于多普勒效应说法正确的是（   ） A．若波源向观察者靠近，则波源发出的频率变小 B．若波源向观察者靠近，则观察者接收到的频率变大 C．观察者远离波源，则波源发出的频率变小 D．若波源与观察者相互靠近，则观察者接收到的频率变小 参考答案： B 2. （多选）如图：abcd是一正方形区域，处于匀强电场中，并与电场方向平行。大量电子从正方形的中心O，以相同速率ｖ向各个方向发射，电子从正方形边界上的不同点射出，其中到达c点的电子速度恰好为零，不计电子的重力，下面判断正确的是（    ） A．场强方向一定沿ac且从a指向c B．射向b点与射向d点的电子离开正方形区域时，有相同的速度 C．到达b、d两点的电子在正方形区域运动时，速率一定是先减小后增大 D．垂直射向bc的电子可能从ab离开正方形区域 参考答案： AC 3. 如图所示，质量均为m的两木块a与b叠放在水平面上，a受到斜向上与水平成θ角的力作用，b受到斜向下与水平成θ角的力作用，两力大小均为F，两木块保持静止状态，则    A．a、b之间一定存在静摩擦力 B．b与地之间一定存在静摩擦力 C．b对a的支持力一定小于mg D．地对b的支持力一定大于2mg 参考答案： AC 4. 如图6所示，A、B、C三个小球分别从斜面的顶端以不同的速度水平抛出，其中A、B落到斜面上，C落到水平面上，A、B落到斜面上时速度方向与水平方向的夹角分别为α、β.C落到水平面上时速度方向与水平方向的夹角为γ，则(　　)． 图6 参考答案： A．α＝β＝γ  B．α＝β＞γ  C．α＝β＜γ  D．α＜β＜γ 解析　依据平抛运动规律，平抛运动的质点任一时刻速度方向与水平方向的夹角的正切值为位移方向与水平方向的夹角的正切值的2倍，A、B位移方向相同，α＝β，C的位移方向与水平方向的夹角小于A、B位移方向与水平方向的夹角，所以γ＜α＝β，故选B. 答案　B 5. 下列说法中正确的是（    ） A．康普顿效应进一步证实了光的波动特性 B．为了解释黑体辐射规律，普朗克提出电磁辐射的能量是量子化的 C．经典物理学也能解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征 D．天然放射性元素衰变的快慢与化学、物理状态有关 参考答案： B 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 近年来装修污染已经被列为“危害群众最大的五种环境污染”之一.目前，在居室装修中经常用到的花岗岩、大理石等装修材料，都不同程度地含有放射性元素，比如，含有铀、钍的花岗岩等岩石会释放出放射性气体氡，而氡会发生放射性衰变，放出α、β、γ射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病，根据有关放射性知识回答下列问题： （1）下列说法正确的是          A．氡的半衰期为3.8天，则若在高温下其半衰期必缩短 B．衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的 C．射线一般伴随着或射线产生，在这三种射线中，射线的穿透能力最强，电离能力也最强 D．发生衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了2 （2）氡核（）发生衰变后变为钋（），其衰变方程为                ，若氡（）经过一系列衰变后的最终产物为铅（），则共经过        次衰变，         次衰变． （3）静止的氡核（）放出一个速度为v0的粒子，若衰变过程中释放的核能全部转化为粒子及反冲核的动能，已知原子质量单位为u，试求在衰变过程中释放的核能．（不计相对论修正，在涉及动量问题时，亏损的质量可忽略不计．） 参考答案： 【知识点】原子核衰变及半衰期、衰变速度；爱因斯坦质能方程；裂变反应和聚变反应．O2O3 【答案解析】（1）BD （2）  4  ；4   （3） 解析：（1）A、半衰期与外界因素无关，故A错误 B、原子核内的中子转化为质子时，放出一个电子，这个过程即β衰变，故B正确； C、γ射线一般伴随着α或β射线产生，在这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱，故C错误； D、发生α衰变时，生成的α粒子带2个单位的正电荷和4个电位的质量数，即α粒子由2个中子和2个质子构成，故α衰变时成生的新核中子数减少2，质子数减少2，故D正确； 故选：BD． （2）根据电荷数守恒、质量数守恒，衰变方程为． 设经过了n次α衰变，m次β衰变． 有：4n=16，2n-m=4，解得n=4，m=4． （3）设α粒子的质量为m1，氡核的质量为m2，反冲核的速度大小为v． 则根据动量守恒定律可得：m1v0=（m2-m1）v 由题意得，释放的核能E=+ 解得E= 【思路点拨】α衰变生成氦原子核，β衰变生成的电子是其中的中子转化为质子同时生成的，半衰期是统计规律，与外界因素无关． 根据电荷数守恒、质量数守恒写出衰变方程，通过一次α衰变电荷数少2，质量数少4，一次β衰变电荷数多1，质量数不变，求出衰变的次数． 先根据动量守恒定律列方程求解出α衰变后新核的速度；然后根据爱因斯坦质能方程求解质量亏损，从而求释放的核能． 7. 图为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分．图中背景方格的边长均为2.5厘米，如果取重力加速度g=10米/秒2，那么： （1）照片的闪光频率为　  　Hz．． （2）小球做平抛运动的初速度的大小为　   　m/s． 参考答案： 0.75． 【考点】研究平抛物体的运动． 【分析】正确应用平抛运动规律：水平方向匀速直线运动，竖直方向自由落体运动；解答本题的突破口是利用在竖直方向上连续相等时间内的位移差等于常数解出闪光周期，然后进一步根据匀变速直线运动的规律、推论求解． 【解答】解：（1）在竖直方向上有：△h=gT2，其中△h=10cm，代入求得：T=0.1s， 因此闪光频率为： 故答案为：10． （2）小球水平方向做匀速直线运动，故有： x=v0t，其中x=3L=7.5cm 所以v0=0.75m/s 故答案为：0.75． 8. 如图所示，边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强磁场。一个质量为m、电荷量为q、初速度为v0的带电粒子从a点沿ab方向进入磁场，不计重力。若粒子恰好沿BC方向，从c点离开磁场，则磁感应强度B＝____________；粒子离开磁场时的动能为______________。 参考答案： ，mv02 9. 利用 α 粒子散射实验最早提出原子核式结构模型的科学家是           ；他还利用 α 粒子轰击（氮核）生成和另一种粒子，写出该核反应方程                  ． 参考答案： 10. 如图， 半径为和的圆柱体靠摩擦传动，已知，分别在小圆柱与大圆柱的边缘上，是圆柱体上的一点，，如图所示，若两圆柱之间没有打滑现象，则∶∶ =             ；ωA∶ωB∶ωc=                   。 参考答案： 11. 某兴趣小组用下面的方法测量小球的带电量：图中小球是一个外表面镀有金属膜的空心塑料球．用绝缘丝线悬挂于O点，O点固定一个可测量丝线偏离竖直方向角度的量角器，M、N是两块竖直放置的较大金属板，加上电压后其两板间电场可视为匀强电场。另外还要用到的器材有天平、刻度尺、电压表、直流电源、开关、滑动变阻器及导线若干。实验步骤如下： ①用天平测出小球的质量m．并用刻度尺测出M、N板之间的距离d，使小球带上一定的电量； ②连接电路：在虚线框内画出实验所需的完整的电路图； ③闭合开关，调节滑动变阻器滑片的位置，读出多组相应的电压表的示数U和丝线偏离竖直方向的角度； ④以电压U为纵坐标，以_____为横坐标作出过原点的直线，求出直线的斜率为k； ⑤计算小球的带电量q=_________. 参考答案： ②电路如图 (3分 )    ④tanθ　(2分 )　  ⑤q= mgd/k  (2分 ) 12. 如右图所示，AB为竖直固定金属棒，金属杆BC重为G。长为L，并可绕过B点垂直纸面的水平轴无摩擦转动，AC为轻质金属线，DABC＝37°，DACB＝90°，在图示范围内有一匀强磁场，其磁感应强度与时间成正比：B＝k t，整个回路总电阻为R，则回路中感应电流I＝      ，当t =      时金属线AC中拉力恰为零。（已知，） 参考答案： ；    13. 北京时间2011年3月11日在日本海域发生强烈地震，强震引发了福岛核电站危机．核电中的U发生着裂变反应，试完成下列反应方程式U＋n→Ba＋Kr＋______；已知U、Ba、Kr和中子的质量分别是mU、mBa、mKr、mn，该反应中一个235U裂变时放出的能量为__________．(已知光速为c) 参考答案： 3n(mu－mBa－mKr－2mn)c2 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源，打点的时间间隔用Δt表示。在小车质量未知的情况下，某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”。 （1）完成下列实验步骤中的填空： ①平衡小车所受的阻力：小吊盘中不放物块，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列________的点。 ②按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放入砝码。 ③打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点列的纸带，在纸带上标出小车中砝码的质量m。 ④按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤③。 ⑤在每条纸带上清晰的部分，每5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距s1，s2，…。求出与不同m相对应的加速度a。 ⑥以砝码的质量m为横坐标，为纵坐标，在坐标纸上做出关系图线。若加速度与小车和砝码的总质量成反比，则与m处应成_________关系（填“线性”或“非线性”）。 （2）完成下列填空： （ⅰ）本实验中，为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是_______________________。 （ⅱ）设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2和s3。a可用s1、s3和Δt表示为a=__________。图2为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况，由图可读出s1=__________mm，s3=__________。由此求得加速度的大小a=__________m/s2。 （ⅲ）图3为所得实验图线的示意图。设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为___________，小车的质量为___________。 参考答案： 间隔均匀，线性，远小于小车的质量，，24.2mm,47.2mm,1.15, （1）①平衡好小车所受的阻力，小车做匀速运动，打点计时器打出的点间隔基本相等⑥根据牛顿第二定律可知，，与m为一次函数关系，是线性关系。（2）（i)为保证小车所受拉力近似不变，应满足小吊盘和盘中物块的质量之和远小于小车的质量。(ii)由可知，，由图可读出，，换算后代入上式中，得（iii)设小车质量为M，由牛顿第二定律可得：，结合图象可知，，   15. （4分）在粗测油酸分子大小的实验中，具体操作如下： ①取油酸1.00mL注入250mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到250mL的刻度为止，摇动瓶使油酸砸酒精中充分溶解，形成油酸的酒精溶液。 ②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒。记录滴入的滴数直到量筒达到1.00mL为止，恰好共滴了100滴。 ③在水盘内注入蒸馏水，静置后滴管吸取油酸的酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一油膜。 ④测得此油膜面积