湖北省鄂州市市葛店中学高三物理上学期期末试题含解析

湖北省鄂州市市葛店中学高三物理上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. （多选）下列说法正确的是(    ) A．液体中悬浮的微粒越大，布朗运动越显著 B．当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大 C．第二类永动机不可能制成，因为它违反能量守恒定律 D．一定质量的理想气体，当它的压强、体积都增大时，其内能一定增加 E．因为液体表面层分子分布比内部稀疏，因此液体表面有收缩趋势 参考答案： BDE 2. 以下关于近代物理学的说法中正确的是          A．光电效应现象中，光电子的最大初动能与照射光的频率成正比          B．氢原子的能级是不连续的，辐射光的能量也是不连续的      C．光的干涉现象中，干涉亮条纹部分是光子到达几率大的地方     D．宏观物体的物质波波长非常小，极易观察到它的波动性   参考答案： BC 3. (多选)一个物体以初速度v0先从斜面顶端滑下，接着又在粗糙的水平面上运动直到停止，设物体与接触面间的动摩擦因数为常量，反映这个物体运动情况的速率－时间图象可能是图中的：                                                             （      ） 参考答案： BC 4. —个高尔夫球静止于平坦的地面上。在t=0时球被击出，飞行中球的速率与时间的关系如图所示。若不计空气阻力的影响，根据图象提供的信息可以求出的量是（   ）  (A) 高尔夫球在何时落地 (B)高尔夫球可上升的最大高度 (C)人击球时对高尔夫球做的功 (D) 高尔夫球落地时离击球点的距离 参考答案： ABD 5. 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 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 如图所示，将一定质量的气体密封在烧瓶内，烧瓶通过细玻璃管与注射器和装有水银的U形管连接，最初竖直放置的U形管两臂中的水银柱等高，烧瓶中气体体积为400ml，现用注射器缓慢向烧瓶中注水，稳定后两臂中水银面的高度差为25cm，已知大气压强为75 cmHg柱，不计玻璃管中气体的体积，环境温度不变，求：     ①共向玻璃管中注入了多大体积的水？     ②此过程中气体____（填“吸热”或“放热”），气体 的内能      （填“增大”、“减小”或“不变”） 参考答案： 见解析 7. T14列车时刻表 停靠站 到达时间 开车时间 里程（千米） 上海 － 18︰00 0 蚌埠 22︰26 22︰34 484 济南 03︰13 03︰21 966 北京 08︰00 － 1463 （2分）第四次提速后，出现了“星级列车”。从其中的T14次列车时刻表可知，列车在蚌埠至济南区间段运行过程中的平均速率为            千米/小时。 参考答案： 答案：103.66 8. 如图所示，一定质量的理想气体发生如图所示的状态变化，状态A与状态B 的体积关系为VA  ▲ VB(选填“大于”、“小于”或“等于”)； 若从A状态到C状态的过程中气体对外做了100J的功，则此过程中____▲___(选填“吸热”或“放热”) 参考答案： 小于           ,   吸热 9. 下表是按照密立根的方法进行实验时得到的某金属的UC和v的的几组数据。(UC是遏制电压) UC/V 0.541 0.637 0.714 0.809 0.878 v/l014Hz 5.644 5.888 6.098 6.303 6.501 请根据上表的数据在答题纸对应的坐标中作出UC-v图象；从图象中可知这种金属的截止频率为             ；已知e=1.6010-19C，用给出的数据结合图象算出普朗克常量为                    。 参考答案： 10. 一个质量为m、直径为d、电阻为R的金属圆环，在范围很大的磁场中沿竖直方向下落，磁场的分布情况如图所示，已知磁感应强度竖直方向的分量By的大小只随高度变化，其随高度y变化关系为（此处k为比例常数，且），其中沿圆环轴线的磁场方向始终竖直向上，在下落过程中金属圆环所在的平面始终保持水平，速度越来越大，最终稳定为某一数值，称为收尾速度．俯视观察，圆环中的感应电流方向为　　　　　（顺时针，逆时针）；圆环收尾速度的大小为　　　　　． 参考答案： 顺时针  ; 11. (5分，选修物理3-4) 如图13所示为某一简谐横波在t=0时刻的波形图，由此可知该波沿        传播，该时刻a、b、c三点速度最大的是      点，加速度最大的是     点，从这时刻开始，第一次最快回到平衡位置的是    点。若t=0.02s时质点c第一次到达波谷处，则此波的波速为      m/s。 参考答案： 答案：x轴正方向，a，c，c,100(每空1分) 12. （1）完成核反应方程：Th→Pa+　　． （2）Th衰变为Pa的半衰期是1.2min，则64gTh经过6min还有　2　g尚未衰变． 参考答案： 解：根据质量数和电荷数守恒可知90234Th衰变为91234Pa时，放出的是电子； 剩余质量为：M剩=M×（ ）n，经过6分钟，即经过了5个半衰期，即n=5，代入数据得：还有2克没有发生衰变． 故答案为：，2 13. 如图所示，两个已知质量分别为m1和m2的物块A和B，分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端(m1>m2)，1、2是两个光电门．用此装置验证机械能守恒定律． (1)实验中除了记录物块B通过两光电门时的速度v1、v2外，还需要测量的物理量是________． (2)用已知量和测量量写出验证机械能守恒的表达式_____________． 参考答案： (1)，两光电门之间的距离h 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. ）如图为“描绘电场等势线”的实验装置，在导电纸上平放两个圆柱形电极A和B，分别与直流电源的正、负极接好。 （1）本实验中使用的是        传感器。 （2）以A、B连线为x轴，A、B连线的中垂线为y轴，将与传感器正极相连的探针固定于x轴上a点，另一探针在导电纸上移动，当移动到某点传感器示数为负，则这点电势      （选填“高”、“低”或“等”）于a点。 参考答案： （1）（2分）电压 （2）（2分）高 15. 某同学设计的“探究弹簧弹性势能与形变量的关系”装置如图所示。整个装置放在距水平地面高为H的水平桌面上，弹簧一端固定，另一端接触可视为质点的小球(不拴接)，刚开始弹簧处于自然状态时小球重心恰好对应刻度“0”。已知小球的质量为m，重力加速度为g。 (1)若将小球重心向左移到刻度x处后释放并被弹出，小球从桌面右边缘飞出后做平抛运动，水平射程为S，则弹簧的弹性势能EP=____(用题中给定的字母表示)。改变x多次实验，测出对应的水平射程S，发现S与x成正比例关系，由此可知弹簧的弹性势能EP与x的____次方成正比。 (2)本实验的误差主要来源于________________，为减少实验误差，小球射出位置距离桌面右边缘应该_______(选填“近些”或“远些”) 参考答案：     (1).     (2). 2    (3). 小球与桌面间的摩擦力    (4). 近些 解：（1）对平抛运动：S=vt；H=gt2；弹簧的弹性势能：EP=mv2；联立解得；因S与x成正比例关系，而EP与S2成正比，则EP与x2成正比； （2）本实验的误差主要来源于小球与桌面间的摩擦力，为减少实验误差，小球射出位置距离桌面右边缘应该近些。 【点睛】本题关键明确实验原理，通过转化法将不易测得的量转化为容易测出的长度，方法是根据平抛运动的分运动公式列式求得小球得到的速度，根据能量关系可得弹性势能的大小． 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球， 甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动，当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平 距离d后落地，如图15所示，已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为，重力加速度为g，忽略手的运动半径和空气阻力。 ①求绳断时球的速度大小和球落地时的速度大小 ②问绳能承受的最大拉力多大？ ③改变绳长，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离为多少？ 参考答案： 17. 深空探测一直是人类的梦想。2013年12月14日“嫦娥三号”探测器成功实施月面软着陆，中国由此成为世界上第3个实现月面软着陆的国家。如图所示为此次探测中，我国科学家在国际上首次采用的由接近段、悬停段、避障段和缓速下降段等任务段组成的接力避障模式示意图。请你应用学过的知识解决下列问题。 ⑴已知地球质量约是月球质量的81倍，地球半径约是月球半径的4倍。将月球和地球都视为质量分布均匀的球体，不考虑地球、月球自转及其他天体的影响。求月球表面重力加速度g月与地球表面重力加速度g的比值。 ⑵由于月球表面无大气，无法利用大气阻力来降低飞行速度，我国科学家用自行研制的大范围变推力发动机实现了探测器中途修正、近月制动及软着陆任务。在避障段探测器从距月球表面约100m高处，沿与水平面成夹角45°的方向，匀减速直线运动到着陆点上方30m处。已知发动机提供的推力与竖直方向的夹角为θ，探测器燃料消耗带来的质量变化、探测器高度变化带来的重力加速度g月的变化均忽略不计，求此阶段探测器的加速度a与月球表面重力加速度g月的比值。 ⑶为避免探测器着陆过程中带来的过大冲击，科学家们研制了着陆缓冲装置来吸收着陆冲击能量，即尽可能把探测器着陆过程损失的机械能不可逆地转变为其他形式的能量，如塑性变形能、内能等，而不通过弹性变形来储存能量，以避免二次冲击或其他难以控制的后果。 已知着陆过程探测器质量（包括着陆缓冲装置）为m，刚接触月面时速度为v，从刚接触月面开始到稳定着陆过程中重心下降高度为H，月球表面重力加速度为g月，着陆过程中发动机处于关闭状态，求着陆过程中缓冲装置吸收的总能量及探测器受到的冲量。 参考答案： （1）  （2）   （3） （1）根据万有引力提供星球表面的重力可知， 有黄金代换公式有 则 （2）根据题目条件画出受力分析如图所示， 由矢量运算法则画出三角形如图2所示， 由正弦定理可得：，解得 （3）缓冲装置吸收的能量来源于探测器动能和势能，由能量守恒定律可得 根据动量定理，探测器受到的冲量等于动量变化 18. 如图所示，在光滑水平面上有A、B两个物体，B在前，A在后，A正以6 m/s的速度向右运动，B静止；当A、B之间距离为18m时，在A、B之间建立相互作用，其作用力为恒力，此后B物体加速，经过4 s，物体B的速度达到3 m/s，此时撤去A、B之间的相互作用，A、B继续运动又经4 s，A恰好追上B，在这一过程中。求： (1)在A物体追上B物体前，B运动的位移大小； (2)在两物体间有相互作用时，物体A和B的加速度aA和aB的大小； 参考答案： 　物体B先加速运动后匀速运动