山东省聊城市古云镇中学高三物理下学期期末试题含解析

山东省聊城市古云镇中学高三物理下学期期末试题含解析 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. (单选)如图所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直固定在水平面上，上端固定一质量为m0的托盘，托盘上有一个质量为m的木块。用竖直向下的力将原长为l0的弹簧压缩后突然撤去外力，则m即将脱离m0时的弹簧长度为(         ) A．l0      B.       C.       D. 参考答案： A 2. 雷蒙德·戴维斯因研究来自太阳的电子中徽子(ve)而获得了2002年度诺贝尔物理学奖。他探测中徽子所用的探测器的主体是一个贮满615t四氯乙烯（C2Cl4）溶液的巨桶。电子中微子可以将一个氯核转变为一个氩核，其核反应方程式为：  已知核的质量为36.95658u，核的质量为36.95691u， 的质量为0.00055u，1u质量对应的能量为931.5MeV．根据以上数据，可以判断参与上述反应的电子中微子的最小能量为      （    ）        A. 0.82 MeV          B. 0.31 MeV         C. 1.33 MeV            D. 0.51 MeV 参考答案： 答案：A 3. 为了减少输电线路中电力损失，发电厂发出的电通常是经过变电所升压后通过远距离输送，再经变电所将高压变为低压．某变电站将电压的交流电降为220V供居民小区用电，则变电所变压器(    ) A．原、副线圈匝数比为50∶1 B．副线圈中电流的频率是50Hz C．原线圈的导线比副线圈的要粗 D．输入原线圈的电流等于居民小区各用电器电流的总和 参考答案： AB 4. 有同学这样探究太阳的密度：正午时分让太阳光垂直照射一个当中有小孔的黑纸板，接收屏上出现一个小圆斑；测量小圆斑的直径和黑纸板到接收屏的距离，可大致推出太阳直径。他掌握的数据是：太阳光传到地球所需的时间、地球的公转周期、万有引力恒量；在最终得出太阳密度的过程中，他用到的物理规律是小孔成像规律和（    ） A.牛顿第二定律                                 B.万有引力定律 C.万有引力定律、牛顿第二定律         D. 万有引力定律、牛顿第三定律 参考答案： 答案：C 解析：根据万有引力定律和牛顿第二定律可得太阳的质量，根据小孔成像规律和相似三角形的知识可得太阳的直径D，故可求出太阳的密度。 5. 某缓冲装置的理想模型如图所示，劲度系数足够大的轻质弹簧与轻杆相连，轻杆可在固定的竖直槽内移动，与槽间的滑动摩擦力恒为Ff，轻杆向下移动不超过l时，装置可安全工作．一质量为m的重物若从离弹簧上端h高处由静止自由下落碰撞弹簧，将导致轻杆向下移动了．轻杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且不计小车与地面的摩擦．已知重力加速度为g． （1）若弹簧的进度系数为k，求轻杆开始移动时，弹簧的压缩量x； （2）求为使装置安全工作，允许该重物下落的最大高度H． 参考答案： 解：（1）轻杆开始移动时，弹簧对其向下的弹力等于最大静摩擦力， 根据力的平衡可得：kx=Ff 解得：x= （2）设轻杆移动前弹簧具有的弹性势能为EP，则重物从h开始下落到停止过程， 由功能关系可得：mg（h+x+）=EP+Ff 重物从最大高度H下落时，由能量守恒定律可得：mg（H+x+l）=EP+Ffl 联立解得：H=h+（﹣1）l 答：（1）轻杆开始移动时弹簧的压缩量为； （2）为使装置安全工作，允许该重物下落的最大高度为h+（﹣1）l． 【考点】功能关系；胡克定律． 【分析】（1）当轻杆开始移动时，弹簧的弹力等于滑动摩擦力大小，根据平衡弹簧的压缩量； （2）重物从h开始下落到停止过程和重物从最大高度H下落时，分别由功能关系和能量守恒定律联立可得允许该重物下落的最大高度． 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 已知氢原子的基态能量为（），激发态能量，其中 ．已知普朗克常量为，真空中光速为，吸收波长为     ▲    的光子能使氢原子从基态跃迁到 的激发态；此激发态原子中的电子再吸收一个频率为 的光子被电离后，电子的动能为     ▲    ． 参考答案：      （2分） 7. 假设太阳与地球之间充满了水而不是真空，那么光从太阳到达地球要多花的时间是  　▲　s。已知太阳与地球的距离为km，水的折射率为1.33。 参考答案： 165  8. 放射性物质碘131的衰变方程为．可知Y粒子为     。若的质量为m1，的质量为m2，Y粒子的质量为m3。真空中的光速为c，则此核反应释放出的核能为        。 参考答案： β粒子（或电子）  （m1－m2－m3）c2  9. 如图所示为氢原子的能级图。用光子能量为13.06 eV的光照射 一群处于基态的氢原子，可能观测到氢原子发射的不同波长的 光有   ▲  种，其中最短波长为  ▲  m（已知普朗克常量 h=6.63×10－34 J·s）。 参考答案： 10  9.5×10-8 10. 如图所示，轻绳一端系在质量为m的物体A上，另一端与套在粗糙竖直杆MN上的轻圆环B相连接．现用水平力F拉住绳子上一点O，使物体A及圆环B静止在图中虚线所在的位置．现稍微增加力F使O点缓慢地移到实线所示的位置，这一过程中圆环B仍保持在原来位置不动．则此过程中，圆环对杆摩擦力F1 ___  _____(填增大、不变、减小)，圆环对杆的弹力F2 ___  _____(填增大、不变、减小)。 参考答案： 不变        ，     增大    11. 如图甲所示，足够长的水平传送带以的速度匀速运行。t=0时，在最左端轻放一个小滑块，t=2s时，传送带突然制动停下。已知滑块与传送带之间的动摩擦因数为u=0.2，。 在图乙中，关于滑块相对地面运动的v-t图像正确的是  参考答案： D 12. 如图所示的电路中，电源电动势E=6V，内电阻r=1Ω，M为一小电动机，其内部线圈的导线电阻RM=2Ω。R为一只保护电阻，R=3Ω。电动机正常运转时，电压表（可当作理想电表）的示数为1.5V，则电源的输出功率为            W，电动机的输出功率为　　　　　Ｗ。   参考答案： 2.5；1.5  15 13. 一质子束入射到能止靶核上，产生如下核反应:                     式中P代表质子，n代表中子，x代表核反应产生的新核.由反应式可知，新核X的质子数为         ，中子数为          。 参考答案： 14  13  解析：质子的电荷数为1，质量数为1，中子的电荷数为0，质量数为1．根据电荷数守恒、质量数守恒，X的质子数为1+13-0=14，质量数为1+27-1=27．因为质量数等于质子数和中子数之和，则新核的中子数为27-14=13． 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某同学利用图1所示装置做“研究平抛运动”的实验，根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹，但不慎将画有轨迹图线的坐标纸丢失了一部分，剩余部分如图2所示．图2中水平方向与竖直方向每小格的长度均代表0.10m，P1、P2和P3是轨迹图线上的3个点，P1和P2、P2和P3之间的水平距离相等．完成下列填空：（重力加速度取9.8m/s2） （1）设P1、P2和P3的横坐标分别为x1、x2和x3，纵坐标分别为y1、y2和y3．从图2中可读出|y1﹣y2|=　    　m，|y2﹣y3|=　   　m，|x1﹣x2|=　   　m（保留两位小数）． （2）若已知抛出后小球在水平方向上做匀速运动．利用（1）中读取的数据，求出小球从P1运动到P2所用的时间为　    　s，小球抛出后的水平速度为    　m/s．（保留两位有效数字） 参考答案： （1）0.60；1.00；0.60（2）0.20；3.0 【考点】研究平抛物体的运动． 【分析】据竖直方向运动特点△h=gt2，求出物体运动时间，然后利用水平方向运动特点即可求出平抛的初速度（水平速度）． 【解答】解：（1）根据图（2）可解得：|y1﹣y2|=6×0.10m=0.60m，|y2﹣y3|=10×0.10m=1.00m，|x1﹣x2|=6×0.10m=0.60m． （2）小球经过P1、P2、和P3之间的时间相等，在竖直方向有：h1=0.60m，h2=1.00m 连续相等时间内的位移差为常数：△h=gt2， 水平方向匀速运动：x=v0t 其中△h=1.00﹣0.60=0.40m，x=0.60m，代入数据解得：t=0.20s，v0=3.0m/s 故答案为：（1）0.60；1.00；0.60（2）0.20；3.0 15. 在探究求合力的方法时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳。实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度的拉橡皮条，另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条。同学们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差有益的做法是         （填字母代号）。（双项选择） A．两细绳必须等长 B．弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行 C．用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大 D．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些 参考答案： BD 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. （8分）如图所示，在水平桌面的边角处有一轻质光滑的定滑轮，一条不可伸长的轻绳绕过定滑轮分别与物块A、B相连，细绳处于伸直状态，物块A和B的质量分别为mA=8kg和mB=2kg，物块A与水平桌面间的动摩擦因数μ=0.1，物块B距地面的高度h=0.15m。桌面上部分的绳足够长。现将物块B从h高处由静止释放，直到A停止运动。求A在水平桌面上运动的时间。（g=10m/s2）    参考答案： 17. 如图所示，两个半径为R的四分之一圆弧构成的光滑细管道ABC竖直放置，且固定在光滑水平面上，圆心连线O1O2水平．轻弹簧左端固定在竖直挡板上，右端与质量为m的小球接触（不栓接，小球的直径略小于管的内径），长为R的薄板DE置于水平面上，板的左端D到管道右端C的水平距离为R．开始时弹簧处于锁定状态，具有的弹性势能为3mgR，其中g为重力加速度．解除锁定，小球离开弹簧后进入管道，最后从C点抛出． （1）求小球经C点时的动能； （2）求小球经C点时所受的弹力； （3）讨论弹簧锁定时弹性势能满足什么条件，从C点抛出的小球才能击中薄板DE． 参考答案： 考点： 动能定理的应用；牛顿第二定律；向心力． 专题： 动能定理的应用专题． 分析： （1）由机械能守恒定律可以求出小球的动能． （2）小球做圆周运动，由牛顿第二定律可以求出弹力大小． （3）小球离开C后做平抛运动，由能量守恒定律求出弹簧的弹性势能． 解答： 解：（1）解除弹簧锁定后小球运动到C点过程，弹簧和小球系统机械能守恒， 由机械能守恒定律得：3mgR=2mgR+Ek，解得：Ek=mgR； （2）小球过C时的动能：， 设小球经过C点时轨道对小球的作用力为F， 由牛顿第二定律得：， 解得：F=mg，方向向下； （3）小球离开C点后做平抛运动， 竖直方向：， 水平方向：x1=v1t， 若要小球击中薄板，应满足：R≤x1≤2R， 弹簧的弹性势能：EP=， 弹性势能EP满足：时，小球才能击中薄板； 答：（1）小球经C点时的动能为mgR； （2）小球经C点时所受的弹力为mg，方向向下； （3）当时，从C点抛出的小球才能击中薄板DE． 点评： 本题考查了求小球的动能、弹力、弹簧的弹性势能，分析清楚小球的运动过程，应用