北京黄松峪中学高三物理下学期期末试题含解析

北京黄松峪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. 用长为 l 的细线，一端固定在 O 点，另一端系一质量为 m 的小球，小球可在竖直平面内做圆周运动，如图所示．MD 为竖直方向上的直径，OB 为水平半径，A 点位于 M、B 之间的圆弧上，C 点位于 B、D 之间的圆弧上，开始时，小球处于圆周的最低点 M，现给小球某一初速度，下述说法正确的是 A．若小球通过 A 点的速度大于 ，则小球必能通过 D 点 B．若小球通过 B 点时 ，绳的拉力大于3mg，则小球必能通过 D 点 C．若小球通过 C 点的速度大于，则小球必能通过 D点 D．小球通过 D 点的速度可能会小于 参考答案： AB 小球能通过 D 点的最小速度，由机械能守恒知此时小球通过M 点的速度等于 ，小球通过 B 点的速度等于，小球通过 B 点时绳的拉力等于3mg，由此推断可知A、B对，C选项不一定正确，小球通过 D 点的速度不可能小于，D错。 2. 在2012伦敦奥运会上，牙买加选手博尔特在男子100m决赛和男子200m决赛中分别以9.63s和19.32s的成绩获得两枚金牌，成为奥运会历史上连续两届卫冕100米和200米冠军的第一人．关于他在这两次决赛中的运动情况，下列说法正确的是（     ）       A．200m决赛的位移是100m决赛的两倍 B．200m决赛的平均速度约为10.35m/s C．100m决赛的平均速度约为10.38m/s D．100m决赛的最大速度约为20.76m/s 参考答案： C 200米比赛为弯道，位移大小不是200米，100米比赛为直道，位移大小为100米，故A错误；由于200米比赛为弯道，无法求出其位移大小，故平均速度无法求，故B错误；100米比赛的位移大小为100米，因此其平均速度为：  m/s 10.38m/s，故C正确；由于100比赛过程中运动员并不是一直匀加速运动，平均速度等于最大速度的一半不成立，无法求出其最大速度，故D错误． 3. 如图甲所示，水平抛出的物体，抵达斜面上端P处时速度恰好沿着斜面方向，然后在斜面PQ上无摩擦滑下；图乙为物体沿x方向和y方向运动的位移-时间图象及速度-时间图象，其中可能正确的是 参考答案： AD 4. 如图1所示，铁板AB与水平地面之间的夹角为θ，一块磁铁吸附在铁板下方．在缓慢抬起铁板的B端使θ角增大(始终小于90°)的过程中，磁铁始终相对于铁板静止．下列说法正确的是(　　) A．磁铁所受合外力逐渐减小 B．磁铁始终受到三个力的作用 C．磁铁受到的摩擦力逐渐减小 D．铁板对磁铁的弹力逐渐增大 参考答案： D 试题分析：对铁块受力分析，受重力G、磁力F、支持力N和摩擦力，如图： 由于始终平衡，故合力为零，故A B错误；根据平衡条件，有：， 解得：，，由于不断变大，故不断变大，N不断变大，故C错误，D正确。 考点：共点力平衡的条件及其应用、摩擦力的判断与计算、物体的弹性和弹力 5. 如图所示平行的金属双轨与电路处在竖直向下的匀强磁场B中，一金属杆放在金属双轨上在恒定外力F作用下作匀速运动，则在开关S                A．闭合瞬间通过金属杆的电流增大 B．闭合瞬间通过金属杆的电流减小 C．闭合后金属杆先减速后匀速 D．闭合后金属杆先加速后匀速 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. （填空）（2013?徐汇区二模）（1）法拉第发现电磁感应现象的实验装置如图所示，软铁环两侧分别绕两个线圈，左侧线圈为闭合回路，在其中一段导线下方附近放置一小磁针，小磁针静止时N极指向北方如图所示，右侧线圈与电池、电键相连．则在闭合电键后，你将看到小磁针　   　（单选题） （A）仍然在原来位置静止不动            （B）抖动后又回到原来位置静止 （C）抖动后停在N极指向东方位置         （D）抖动后停在N极指向西方位置 （2）通过归纳得出产生感应电流的条件是　           　． 参考答案： （1）B；（2）穿过闭合回路中磁通量发生变化． 通电直导线和通电线圈周围磁场的方向 解：（1）闭合电键后，线圈中的磁场方向为逆时针，且增加，故根据楞次定律，感应电流的磁场为顺时针方向，故左侧线圈中感应电流方向俯视顺时针，故直导线有电流，小磁针旋转一下，电路稳定后，无感应电流，小磁针不偏转，故选B； （2）只有电键闭合瞬间、断开瞬间有感应电流，即原磁场变化时才有感应电流，故产生感应电流的条件是：穿过闭合回路中磁通量发生变化． 故答案为：（1）B；（2）穿过闭合回路中磁通量发生变化． 7. 一滴露珠的体积是12.0×10－4cm3，已知水的密度是1.0×103kg/m3，摩尔质量是18g/mol，阿伏加德罗常数NA=6.0×1023mol－1。水的摩尔体积是___________m3/mol。已知露珠在树叶上每分钟蒸发6.0×106个水分子，则需要__________分钟蒸发完。 参考答案： 1.8×10－5，6.67×1012 8. 如图，宽为L的竖直障碍物上开有间距d=0.6m的矩形孔，其下沿离地高h=1.2m，离地高H=2m的质点与障碍物相距x．在障碍物以v0=4m/s匀速向左运动的同时，质点自由下落．为使质点能穿过该孔，L的最大值为　0.8　m；若L=0.6m，x的取值范围是　0.8≤x≤1m．　m．（取g=10m/s2） 参考答案： 考点： 平抛运动． 专题： 平抛运动专题． 分析： 根据自由落体运动的公式求出小球通过矩形孔的时间，从而通过等时性求出L的最大值．结合小球运动到矩形孔上沿的时间和下沿的时间，结合障碍物的速度求出x的最小值和最大值． 解答： 解：小球做自由落体运动到矩形孔的上沿的时间s=0.2s； 小球做自由落体运动到矩形孔下沿的时间， 则小球通过矩形孔的时间△t=t2﹣t1=0.2s， 根据等时性知，L的最大值为Lm=v0△t=4×0.2m=0.8m． x的最小值xmin=v0t1=4×0.2m=0.8m x的最大值xmax=v0t2﹣L=4×0.4﹣0.6m=1m． 所以0.8m≤x≤1m． 故答案为：0.8，0.8m≤x≤1m． 点评： 解决本题的关键抓住临界状态，运用运动学公式进行求解．知道小球通过矩形孔的时间和障碍物移动L的最大值时间相等． 9. 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． 10. 两颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，运行线速度之比是v1:v2=1:2，它们运行的轨道半径之比为__________；所在位置的重力加速度之比为__________。 参考答案： _4:1___；__  1:16___。 11. 如图所示，直导线ab与固定的电阻器R连成闭合电路，ab长0.40 m，在磁感强度是 0.60 T的匀强磁场中以5.0 m/s的速度向右做切割磁感线的运动，运动方向跟ab导线垂直．这时直导线ab产生的感应电动势的大小是_______V ，直导线ab中感应电流的方向是_________（填“a→b”或“b→a”）；若电阻R=5Ω，导线ab电阻r=1Ω，则ab两端的电势差大小为_______V。 参考答案： 1.2V    b→a     1.0V ab导线切割磁感线，感应电动势E=BLv=1.2V，由右手定则知ab中电流方向是“b→a”； ab两端的电势差=1.0V 12. 两个倾角相同的滑杆上分别套A、B两圆环，两环上分别用细线悬吊着两物体C、D，如图所示，当它们都沿滑杆一起向下滑动时，A的悬线与杆垂直，B的悬线竖直向下，则（   ） A. A环与杆无摩擦力 B. B环与杆无摩擦力 C. A环做的是匀速运动 D. B环做的是匀速运动 参考答案： AD 【详解】AC.假设A环与杆间的摩擦力为f，对A环受力分析，受重力、拉力、支持力、沿杆向上的摩擦力f，如图，根据牛顿第二定律，有 mAgsinθ-f=mAa 对C，据牛顿第二定律有 mCgsinθ=mCa 联立解得： f=0 a=gsinθ 故A正确，C错误； BD.对D球受力分析，受重力和拉力，由于做直线运动，合力与速度在一条直线上或者合力为零，故合力只能为零，物体做匀速运动；再对B求受力分析，如图，受重力、拉力、支持力，由于做匀速运动，合力为零，故必有沿杆向上的摩擦力。故B错误，D正确。 13. 原长为１６cm的轻质弹簧，当甲 乙二人同时用１００Ｎ的力由两端反向拉时，弹簧长度为１８cm，若将弹簧一端固定在墙上，另一端由甲一个用２００Ｎ的力拉， 这时弹簧长度为         cm此弹簧的劲度系数为      Ｎ/m 参考答案： 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 物理小组的同学用如图所示的实验器材测定重力加速度，实验器材有：底座、带有标尺的竖直杆、光电门l和2组成的光电计时器（其中光电门l更靠近小球释放点），小球释放器（可使小球无初速释放）、网兜。实验时可用两光电门测量小球从光电门l运动至光电门2 的