湖南省湘潭市湘乡山枣镇莲花中学高三物理期末试卷含解析

湖南省湘潭市湘乡山枣镇莲花中学高三物理期末试卷含解析 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. (单选题)如图所示，物块M在静止的足够长的传送带上以速度v匀速下滑时，传送带突然启动，方向如图中箭头所示，若传送带的速度大小也为v，则传送启动后 A．M静止在传送带上　　   B．M下滑的速度不变　 C．M先向下减速运动，后向上加速，最后与传送带一起向上运动　   D． M可能沿斜面向上运动 参考答案： B 2. 图甲为一列简谐横波在t=0.1s时刻的波形图，Q是平衡位置在x=6m处的质点，图乙为质点Q的振动图象.则___________ A. 波的传播方向沿x轴负方向 B. 波的传播速度为20m/s C. 在t=0.1s时刻与Q相距5m处的质点一定沿x轴正方向运动 D. t=0.6s时刻，质点Q的速度大小最大，方向沿y轴负方向 E. 在t+0.2s时间内，质点Q通过的总路程为20cm 参考答案： ABE 【详解】A、由图乙可得t=0.1s时刻，质点Q在平衡位置向上振动，故由图甲可得，波沿x轴负方向传播；故A正确. B、由图甲知该波的波长，由图乙知周期T=0.4s，则波的传播速度；故B正确. C、振动点只能在平衡位置附近上下振动，不会沿x轴传播；故C错误. D、根据波向左传播，由图甲可得，质点Q向上振动，那么，经过后，Q点位于波峰处，此时v=0；故D错误. E、经过时间，走过的路程；故E正确. 故选ABE. 3. 在高纬度地区的高空，大气稀薄，常出现五颜六色的弧状、带状或幕状的极其美丽壮观的发光现象，这就是我们常说的“极光”．“极光”是由太阳发射的高速带电粒子受地磁场的影响，进入两极附近时，撞击并激发高空中的空气分子和原子引起的．假如我们在北极地区忽然发现正上方的高空出现了射向地球的、沿顺时针方向生成的紫色弧状极光（显示带电粒子的运动轨迹），则关于引起这一现象的高速粒子的电性及弧状极光的弯曲程度的下列说法正确的是 A．高速粒子带正电           B．高速粒子带负电 C．轨迹半径逐渐减小         D．轨迹半径逐渐增大 参考答案： AC 4. 一个原子核在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应，其裂变方程为，则下列叙述正确的是 A．X原子核中含有86个中子      B．X原子核中含有141个核子 C．因为裂变时释放能量，根据，所以裂变后的总质量数增加 D．因为裂变时释放能量，出现质量亏损，所以生成物的总质量数减少 参考答案： A 解析：根据质量数守恒得X的质量数为140，根据电荷数守恒得X的电荷数为54，则X的中子数为86个，A正确，B错误；裂变时释放能量，存在质量亏损，裂变后的总质量减小，但总质量数不变，CD错误。答案A。 5. 如图所示,PQ和MN为水平平行放置的金属导轨,相距L=1m．PM间接有一个电动势为E=6V,内阻r=1Ω的电源和一只滑动变阻器．导体棒ab跨放在导轨上,棒的质量为m=0.2kg,棒的中点用细绳经定滑轮与物体相连,物体的质量M=0.3kg．棒与导轨的动摩擦因数为μ=0.5(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,导轨与棒的电阻不计,g取10m/s2),匀强磁场的磁感应强度B=2T,方向竖直向下,为了使物体保持静止,滑动变阻器连入电路的阻值不可能的是(     ) A.6Ω          B.5Ω        C.4Ω          D.2Ω 参考答案： A 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. （4分）如图所示，质点P以O为圆心、r为半径作匀速圆周运动，周期为T，当质点P经过图中位置A时，另一质量为m、初速度为零的质点Q受到沿OA方向的水平恒定拉力F作用从静止开始在光滑水平面上作直线运动，为使P、Q在某时刻速度相同，拉力F必须满足的条件是______. 参考答案：         答案：    7. 一个铀核()放出一个α粒子后衰变成钍核()，其衰变方程为    ；已知静止的铀核、钍核和α粒子的质量分别为m1、m2和m3，真空中的光速为c，上述衰变过程中释放出的核能为       。 参考答案： （2分）     (m1-m2-m3)c2（2分） 8. 质量为m=0.01kg、带电量为+q=2.0×10﹣4C的小球由空中A点无初速度自由下落，在t=2s末加上竖直向上、范围足够大的匀强电场，再经过t=2s小球又回到A点．不计空气阻力，且小球从未落地，则电场强度的大小E为　2×103　N/C，回到A点时动能为　8　J． 参考答案： 考点： 电场强度；动能定理的应用． 分析： 分析小球的运动情况：小球先做自由落体运动，加上匀强电场后小球先向下做匀减速运动，后向上做匀加速运动．由运动学公式求出t秒末速度大小，加上电场后小球运动，看成一种匀减速运动，自由落体运动的位移与这个匀减速运动的位移大小相等、方向相反，根据牛顿第二定律和运动学公式结合求电场强度，由W=qEd求得电场力做功，即可得到回到A点时动能． 解答： 解：小球先做自由落体运动，后做匀减速运动，两个过程的位移大小相等、方向相反．设电场强度大小为E，加电场后小球的加速度大小为a，取竖直向下方向为正方向，则有：gt2=﹣（vt﹣at2） 又v=gt 解得a=3g由牛顿第二定律得：a=，联立解得，E===2×103 N/C 则小球回到A点时的速度为：v′=v﹣at=﹣2gt=﹣20×10×2m/s=﹣400m/s 动能为 Ek==0.01×4002J=8J 故答案为：2×103，8． 点评： 本题首先要分析小球的运动过程，采用整体法研究匀减速运动过程，抓住两个过程之间的联系：位移大小相等、方向相反，运用牛顿第二定律、运动学规律结合进行研究． 9. 质量为30㎏的小孩推着质量为10㎏的冰车，在水平冰面上以2m/s的速度滑行．不计冰面摩擦，若小孩突然以5m/s的速度(对地)将冰车推出后，小孩的速度变为_______m/s，这一过程中小孩对冰车所做的功为______J． 参考答案： 1.0 105 10. 一个氡核衰变成钋核并放出一个粒子，其半衰期为3.8天。1g氡经过7.6天衰变了        g；衰变中放出的粒子是            。 参考答案： 0.75，α粒子（或） 11. 在研究摩擦力特点的实验中，将质量为0.52 kg木块放在水平长木板上，如图甲所示，用力沿水平方向拉木块，拉力从0开始逐渐增大．分别用力传感器采集拉力和木块受到的摩擦力，并用计算机绘制出摩擦力f随拉力F的变化图象，如图乙所示．（g=10 m/s2）可测得木块与长木板间的动摩擦因数μ=         。 参考答案： 0.6  13.如图，墙上有两个钉子a和b，它们的连线与水平方向的夹角为45°，两者的高度差为l 。一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a点，另一端跨过光滑钉子b悬挂一质量为m1的重物。在绳上距a端l/2的c点有一固定绳圈。若绳圈上悬挂质量为m2的钩码，平衡后绳的ac段正好水平，则重物和钩码的质量比=________ 。 参考答案： 13. 如右图所示，在高处以初速度水平抛出一个带刺飞镖，在离开抛出点水平距离l、2l处有A、B两个小气球以速度匀速上升，先后被飞标刺破（认为飞标质量很大，刺破气球不会改变其平抛运动的轨迹），已知。则飞标刺破A气球时，飞标的速度大小为         ；A、B两个小气球未被刺破前的匀速上升过程中，高度差       。 参考答案： ．5；4  三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. （10分）在“用单摆测重力加速度”的实验中，某同学发现单摆的摆角（即单摆偏离平衡位置的最大角度）逐渐减小。一次测量中，他使用摆长为0.960m的单摆，如图所示。摆球从摆角θ<5°开始振动，某次当摆球从A到B经过平衡位置O时开始计时，发现该单摆随后经过30次全振动的总时间是59.6s，经过50次全振动停止在平衡位置。 （1）该同学测得当地的重力加速度值约为________m/s2；由于空气阻力的影响，该同学测得的重力加速度值_________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 （2）如果用“摆角专用测量仪”测得摆角随单摆左右摆动次数的增加而均匀减小，即从计时开始，摆球从O运动到B，对应的摆角为θ1＝4.00°；接着从O运动到A对应的摆角为θ2；然后又从O运动到B对应的摆角为θ3……；请写出摆角θn与n的关系式θn=_________。 （3）该单摆50次全振动通过的总路程约为_________m（保留一位小数）；空气对该单摆的平均阻力大小f是摆球所受重力大小mg的________倍。 参考答案： 答案：（1） 9.6 m/s2；偏小。（2）（n≤100） （3）6.7 m（保留一位小数）；倍。 15. 某同学利用如图所示的装置探究功与速度变化的关系。 （ⅰ）小物块在橡皮筋的作用下弹出，沿水平桌面滑行，之后平抛落至水平地面上，落点记为M1； （ⅱ）在钉子上分别套上2条、3条、4条……同样的橡皮筋，使每次橡皮筋拉伸的长度都保持一致，重复步骤（ⅰ），小物块落点分别记为M2、M3、M4……； （ⅲ）测量相关数据，进行数据处理。 （1）为求出小物块抛出时的动能，需要测量下列物理量中的          （填正确答案标号）。 A．小物块的质量m         B．橡皮筋的原长x C．橡皮筋的伸长量Δx      D．桌面到地面的高度h E．小物块抛出点到落地点的水平距离L （2）将几次实验中橡皮筋对小物块做功分别记为W1、W2、W3、……，小物块抛出点到落地点的水平距离分别记为L1、L2、L3、……。若功与速度的平方成正比，则应以W为纵坐标、       为横坐标作图，才能得到一条直线。 （3）由于小物块与桌面之间的摩擦不能忽略，则由此引起的误差属于        （填“偶然误差”或“系统误差”）。 参考答案： （1）ADE（2）L2（3）系统误差 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 一辆摩托车能达到的最大速度为30m/s,要想在3min内由静止起沿一条平直公路追上前面1000m处正以20m/s的速度匀速行驶的汽车,则摩托车必须以多大的加速度启动?(保留两位有效数字) 甲同学的解法是:设摩托车恰好在3 min时追上汽车,则at2=vt+s0,代入数据得a=0.28 m/s2. 乙同学的解法是:设摩托车追上汽车时,摩托车的速度恰好是30m/s,则v =2as=2a(vt+s0),代入数据得a=0.1m/s2.你认为他们的解法正确吗?若错误,请说明理由,并写出正确的解法. 参考答案： 甲错,因为vm=at=0.28×180 m/s=50.4 m/s>30 m/s                   （1分） 乙错,因为t=vm/a= s=300 s>180 s                                       （1分） 正确解法:摩托车的最大速度vm=at1                                                                                 （2分） at12+vm(t-t1)=1000 m+vt  解得a=0.56 m/s2. 17. 如图所示为一巨大的玻璃容器，容器底部有一定的厚度，容器中装一定量的水，在容器底部有一单色点光源，已知水对该光的折射率为，玻璃对该光的折射率为1.5，容器底部玻璃的厚度为d，水的深度也为d。求: ①这种光在玻璃和水中传播的速度 ②水面形成的光斑的面积（仅考虑直接由光源发出的光线） 参考答案： 由得光在水中的速度为，（1分）光在玻璃中的速度为（1分）      如图