北京延庆县张山营中学高三物理下学期期末试卷含解析

北京延庆县张山营中学高三物理下学期期末试卷含解析 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. 参考答案： C 2. 在光滑的水平地面上，与竖直墙平行放置着一个截面为 1/4圆的柱状物体，在柱状物体与墙之间放一光滑圆球，在柱状物体的右侧竖直面上施加一水平向左的推力F，使整个装置处于静止状态，现将柱状物体向左推过一段较小的距离，若使球与柱状物体仍保持静止状态，则与原来相比： A．推力F变小。 B．地面受到的压力变小。 C．墙对球的弹力变大。 D．球对柱状物体的弹力变大。 参考答案： A 3. （单选）用单色光照射某种金属表面发生光电效应。已知单色光的频率为，金属的逸出功为，普朗克常数为，光电子的最大初动能为，下列关于它们之间关系的表达式正确的是 A.             B. C.             C. 参考答案： A 由爱因斯坦光电效应方程可知A正确 4. 如图所示，a是地球赤道上的一点，某时刻在a的正上方有三颗轨道位于赤道平面的卫星b、c、d，各卫星的运行方向均与地球自转方向（图中已标出）相同，其中d是地球同步卫星．从该时刻起，经过一段时间t（已知在时间t内三颗卫星都还没有运行一周），下列各图中卫星相对a的位置最接近实际的是（　　） 　 A． B． C． D． 参考答案：   考点： 人造卫星的加速度、周期和轨道的关系． 专题： 万有引力定律的应用专题． 分析： 根据万有引力等于向心力：G=mr知，轨道半径越大，周期越大，则角速度越小，所以经过相同的时间，可以比较出三卫星转过的角度，而同步卫星又与地球保持相对静止． 解答： 解：根据G=mr知，轨道半径越大，周期越大，则角速度越小，所以经过相同的时间，三个卫星中，b转过的角度最大，c次之，d最小，d为同步卫星，与赤道上的a保持相对静止．故A、B、C错误，D正确． 故选：D． 点评： 解决本题的关键掌握万有引力提供向心力，G=mr知道周期与轨道半径的关系以及知道同步卫星的特点． 　 5. 质量相同的几个物体，分别受到大小不同的力的作用，其中 A．受力最大者，其位移一定最大 B．受力最大者，其速度一定最大 C．受力最大者，其加速度一定最大 D．受力作用时间最长者，其加速度一定最大 参考答案： C 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 如图所示，一定质量的理想气体，处在A状态时，温度为tA=27℃，则在状态B的温度为　﹣33　℃．气体从状态A等容变化到状态M，再等压变化到状态B的过程中对外所做的功为　300　J．（取1atm=1.0×105Pa） 参考答案： 考点： 理想气体的状态方程． 专题： 理想气体状态方程专题． 分析： 由图象可知A和B状态的各个状态参量，根据理想气体的状态方程可以求得在B状态时气体的温度，在等压变化的过程中，封闭气体的压力不变，根据功的公式W=FL可以求得气体对外做功的大小． 解答： 解：由图可知，对于一定质量的理想气体， 在A状态时， PA=2.5atm，VA=3L，TA=27+273=300K 在B状态时， PB=1atm，VB=6L，TB=？ 根据理想气体的状态方程可得 = 代入数据解得 TB=240k=﹣33°C 气体从状态A等容变化到状态M的过程中，气体的体积不变，所以此过程中不对外部做功， 从状态M等压变化到状态B的过程中，封闭气体的压强不变，压力的大小为F=PS， 气体对外做的功的大小为W=FL=PS?L=P△V=1.0×105Pa×（6﹣3）×10﹣3=300J． 故答案为：﹣33°C，300J 点评： 根据图象，找出气体在不同的状态下的状态参量，根据理想气体状态方程计算即可，在计算做功的大小的时候，要注意A到M的过程，气体的体积不变，气体对外不做功．只在M到B的等压的过程中对外做功． 7. 客运电梯简化模型如图甲所示，电梯的加速度a随时间t变化的关系如图乙所示。已知电梯在t=0时由静止开始上升，电梯总质最m=2.0×103kg，忽略一切阻力。电梯在上升过程中受到的最大拉力F =       N，电梯在前2s内的速度改变量△v =        m/s。 参考答案： 2.2×104， 1.5 8. 做匀加速直线运动的物体，在第3s内运动的位移为10m，第5s内的位移是14 m，则物 体的加速度大小为　　　　　m/s2，前5s内的位移是　　　　m，第5s末的瞬时速度是          m/s。 参考答案： 2   36   15 9. 在图（a）所示的电路中，合上电键S，变阻器的滑动头C从A端滑至B端的过程中，电源的输出功率P与路端电压U、路端电压U与总电流I的关系曲线分别如图（b）、（c）所示。不计电表、导线对电路的影响。则电源电动势E=__________V，电源内阻r=________Ω。 参考答案： 12，3 10. 日本福岛核电站核泄漏事故中的污染物中含有碘131，它通过一系列的衰变产生对人体有危害的辐射，碘131不稳定，发生衰变，其半衰期为8天．碘131的衰变方程： (衰变后的新元素用Y表示)，经过   天有的碘131发生了衰变． 参考答案： ，，24 11. 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___。 12. 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） 13. （选修3-3）（5分）如图表示一定质量的某气体在不同温度下的两条等温线．图中等温线Ⅰ对应的温度比等温线Ⅱ对应的温度要       （填“高”或“低”） ．在同一等温线下，如果该气体的压强变为原来的2倍，则气体的体积应变为原来的       倍． 参考答案： 答案：低（2分）     1/2（3分） 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 在“油膜法估测分子的大小”实验中，在玻璃板上描出油膜的轮廓，随后把玻璃板放在坐标纸上，其形态如图所示，坐标纸上正方形小方格的边长为10mm，该油酸膜的面积是　    　m2；若一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是4×10﹣6 mL，则油酸分子的直径是　     m．（上述结果均保留1位有效数字） 参考答案： 8×10﹣3，5×10﹣10 【分析】在油膜所围成的方格中，先数出坐标纸上方格的个数，不足半个舍去，多于半个的算一个，即可统计出油酸薄膜的面积；根据d= 求出分子直径． 【解答】解：①在围成的方格中，不足半个舍去，多于半个的算一个，共有80个方格，故油酸膜的面积为 S=80×（10×10﹣3）2 m2=8×10﹣3m2 ②油酸分子直径为 d==m=5×10﹣10m； 故答案为：8×10﹣3，5×10﹣10 15. 某同学采用如图1所示的装置探究物体的加速度与所受合力的关系．用砂桶和砂的重力充当小车所受合力F；通过分析打点计时器打出的纸带，测量加速度a．分别以合力F 和加速度a作为横轴和纵轴，建立坐标系．根据实验中得到的数据描出如图2所示的点迹，结果跟教材中的结论不完全一致．该同学列举产生这种结果的可能原因如下： （1）在平衡摩擦力时将木板右端垫得过高； （2）没有平衡摩擦力或者在平衡摩擦力时将木板右端垫得过低； （3）测量小车的质量或者加速度时的偶然误差过大； （4）砂桶和砂的质量过大，不满足砂桶和砂的质量远小于小车质量的实验条件． 通过进一步分析，你认为比较合理的原因可能是（　　） 　 A． （1）和（4） B． （2）和（3） C． （1）和（3） D． （2）和（4） 参考答案： 解：根据实验中得到的数据描出如图2所示的点迹， 1、图线不经过原点，当拉力为零时，加速度不为零，知平衡摩擦力过度，即长木板的末端抬得过高了．故（1）正确 2、曲线上部出现弯曲现象，随着F的增大，即砂和砂桶质量的增大，不在满足砂和砂桶远小于小车的质量，因此曲线上部出现弯曲现象．故（4）正确 故选A． 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，两条互相平行且足够长的光滑金属导轨位于水平面内，导轨间距l=0.2 m，在导轨的一端接有阻值R=3 Ω的电阻，在x≥0处有一垂直水平面向下的匀强磁场，磁感强度B=0.5 T。一质量m =0. 1kg，电阻r=2 Ω的金属棒垂直搁在导轨上，并以v0=20 m/s的初速度进入磁场，在水平拉力F的作用下作匀减速直线运动，加速度大小a=2 m/s2。棒与导轨接触良好，其余电阻均不计。求： (1)第一次电流为零时金属棒所处的位置； (2)电流第一次减少为最大值的一半时拉力F的大小及其功率； (3)金属棒开始进入磁场到速度减小为零的过程中，电阻R上产生的热量为1.6 J，求该过程中拉力F所做的功。 参考答案： (1)由，可知   1分 若，则        1分        故                    2分 17. 如图所示，粗细均匀，两端开口的U形管竖直放置，管的内径很小，水平部分BC长14cm，一空气柱将管内水银分隔成左右两段，大气压强相当于高为76cm水银柱的压强． ①当空气柱长度为8cm，温度为T0=273K时，BC管内左边水银柱长2cm，AB管内水银柱长也是2cm，则右边水银柱总长是多少？ ②当空气柱温度升高到多少时，左边的水银恰好全部进入竖直管AB内？ 参考答案： ①当右边水银柱总长是6cm ②当空气柱温度升高到364.6K时，左边的水银恰好全部进入竖直管AB内 ： 解：①U形管两端开口，所以两竖直管内水银面高度应相同，即右边竖直管内水银柱高度为h0=2cm 右边水平管内水银柱长度为14﹣l0﹣2=4cm， 右边水银柱总长为 L=4+2=6cm  ②当左边的水银全部进入竖直管内时，两竖直管内水银面高度均为 h1=4cm 此时，右边水平管内水银柱长度为2cm，所以空气柱的长度为 l1=14﹣2=12cm 由理想气体状态方程可得 可得T2=K=364.6K 答：①当右边水银柱总长是6cm ②当空气柱温度升高到364.6K时，左边的水银恰好全部进入竖直管AB内 【点评】： 本题关键根据平衡条件得到底部气体的气体压强，然后根据玻意耳定律列式求解 18. 如图所示，质量为m＝1kg的滑块，以υ0＝5m/s的水平初速度滑上静止在光滑水平面的平板小车，若小车质量M＝4kg，平板小车长L＝3.6m，滑块在平板小车上滑移1s后相对小车静止.求： (1)滑块与平板小车之间的滑动摩擦系数μ； (2)若要滑块不滑离小车，滑块的初速度不能超过多少?（g取9.8m/s2 ）   （10分） 参考答案： （1）m滑上平板小车到与平板小车相对静止，速度为v1, 据动量守恒定律：     ①（2分） 对m据动量定理：    ②（2分） 将①代入②解得μ=0.4    （2分） （2）设当滑块刚滑到平板小车的右端时，两者恰有共同速度为v2，据动量守恒定律：  ③    （2分） 对m据动能定理有：   ④（1分） 对M据动能定理有：  ⑤（1分） 由几何关系有：     ⑥（1分） 联立③④⑤⑥解得：v0=6米/秒即滑块的初速度不能超过6米/秒。（1分） 或由功能原理得：（3分）解得：v0=6米/秒（1分）