湖南省常德市市鼎城区第六中学高三物理上学期期末试卷含解析

湖南省常德市市鼎城区第六中学高三物理上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. (多选题)甲、乙两个做匀速圆周运动的质点，它们的角速度之比为3:1,线速度之比2:3，那么下列说法中正确的是 （       ） A．它们的半径之比是2:9           B．它们的半径之比是1:2 C．它们的向心加速度之比是2:1     D．它们的周期之比是1:3 参考答案： ACD 2. 如图所示，物体A静止在光滑的水平面上，A的左边固定有轻质弹簧，与A质量相等的物体B以速度v向A运动并与弹簧发生碰撞，A、B始终沿同一直线运动，则A、B组成的系统动能损失最大的时刻是       A. A开始运动时       B. A的速度等于v时 C. B的速度等于零时   D. A和B的速度相等时 参考答案： D 3. 如图所示，在半径为0.2m的固定半球形容器中，一质量为1kg的小球（可视为质点）自边缘上的A点由静止开始下滑，到达最低点B时，它对容器的正压力大小为15N．取重力加速度为g=10m/s2，则球自A点滑到B点的过程中克服摩擦力做的功为（　　） A．0.5 J B．1.0 J C．1.5 J D．1.8 J 参考答案： C 【考点】动能定理的应用；向心力． 【分析】小球在B点竖直方向上受重力和支持力，根据合力提供向心力求出B点的速度，再根据动能定理求出摩擦力所做的功． 【解答】解：在B点有：． 得． A滑到B的过程中运用动能定理得：， 得： =×0.2×（15﹣30）=﹣1.5 J． 所以球自A点滑到B点的过程中克服摩擦力做的功为1.5 J． 故C正确，ABD错误． 故选：C． 4. 2011年8月26日消息，英国曼彻斯特大学的天文学家认为，他们已经在银河系里发现一颗由曾经的庞大恒星转变而成的体积较小的行星，这颗行星完全由钻石构成。若已知万有引力常量，还需知道哪些信息可以计算该行星的质量                     （   ）    A．该行星表面的重力加速度及绕行星运行的卫星的轨道半径  B．该行星的自转周期与星体的半径  C．围绕该行星做圆周运动的卫星的公转周期及运行半径  D．围绕该行星做圆周运动的卫星的公转周期及公转线速度 参考答案： CD 5. 理论上可以证明，质量均匀分布的球壳对壳内物体的引力为零。假定地球的密度均匀，半径为R。若矿底部和地面处的重力加速度大小之比为，则矿井的深度为 A.            B.KR C.          D. 参考答案： A 解析：设矿井深度为h,矿井底部重力加速度为，地球质量为M，以矿井底到地球中心距离为半径的球体质量为，地球表面重力加速度为g，地球密度为， 则    ，， 可得   ，又，代入可得 解得 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 某防空雷达发射的电磁波频率为f＝3×103MHz，屏幕上尖形波显示，从发射到接收经历时间Δt＝0.4ms，那么被监视的目标到雷达的距离为________km；该雷达发出的电磁波的波长为____________m. 参考答案： 60   0.1 7. 学校的课外物理兴趣小组想测出滑块与木板间的动摩擦因数，李轩同学想出一个方案，如图，将一小铁球和滑块用细细线连接，跨在木板上端的一个小定滑轮上，开始时小铁球和滑块均静止，然后剪断细线，小铁球自由下落，滑块沿斜面下滑，可先后听到小铁球落地和滑块撞击挡板的声音。他们反复调整挡板的位置，重复上述操作，直到能同时听到两撞击声，然后用刻度尺测量出H=1.25m，x=0.50m,h=0.30m，已知当地的重力加速度为根据以上内容回答下面的问题： (1)滑块下滑的加速度大小          m/s2 (2)请利用H、h、x这三个物理量表示出动摩擦因数的数学表达式=             ，代入相关数据，求出滑块与木板间的动摩擦因数=      。 (3)与真实值相比，测量的动摩擦因数        (填“偏大”或“偏小”或“不变”)写出支持你想法的一个论据                                                         。 参考答案： 8. 如图所示，实线是一列简谐横波在t1时刻的波形图，虚线是在t2=(t1＋0.2)s时刻的波形图．若波速为35m/s，则质点M在t1时刻的振动方向为         ；若在t1到t2的时间内，M通过的路程为1m，则波速为         m/s． 参考答案： 向下 25 9. 放射性元素的原子核在α衰变或β衰变生成新原子核时，往往会同时伴随______辐射。在α射线、β射线、X射线、红外线、γ射线、紫外线中，不属于电磁波的为___________________。 参考答案： γ射线，β射线、α射线 10. 如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，波的传播速度v＝2m/s，则：     ①从这一时刻起x＝4m处质点的振动方程是y＝     cm；     ②从这一时刻起x＝5m处质点在4.5s内通过的路程s＝       cm。 参考答案： ①（2分）；②45 11. 2008年北京奥运会场馆周围 80％～90％ 的路灯将利用太阳能发电技术来供电，奥运会90％的洗浴热水将采用全玻真空太阳能集热技术．科学研究发现太阳发光是由于其内部不断发生从氢核到氦核的核聚变反应，即在太阳内部4个氢核（H）转化成一个氦核（He）和两个正电子（e）并放出能量.已知质子质量mP = 1.0073u，α粒子的质量mα = 4.0015u，电子的质量me = 0.0005u． 1u的质量相当于931.5MeV的能量． ①写出该热核反应方程：___________________________________ ②一次这样的热核反应过程中释放出____________MeV的能量?（结果保留三位有效数字） 参考答案： （2）①4H →He +2e ②Δm = 4mP－ mα－2me = 4×1.0073u－4.0015u－2×0.0005u = 0.0267 u ΔE = Δ mc2  = 0.0267 u×931.5MeV/u ＝24.87 MeV =24.9 MeV ⑶根据动量守恒定律得：          解得： 12. （6分）核能是一种高效的能源。 ①在核电站中，为了防止放射性物质泄漏，核反应堆有三道防护屏障：燃料包壳，压力壳和安全壳（见图甲）。结合图乙可知，安全壳应当选用的材料是             。 ②图丙是用来监测工作人员受到辐射情况的胸章，通过照相底片被射线感光的区域，可以判断工作人员受到何种辐射。当胸章上1mm铝片和3mm铝片下的照相底片被感光，而铅片下的照相底片未被感光时，分析工作人员受到了     射线的辐射；当所有照相底片被感光时，工作人员受到了     射线的辐射。 参考答案： 混凝土、β、γ 13. 已知气泡内气体的密度为30g/，平均摩尔质量为1.152g/mol。阿伏加德罗常数，估算气体分子间距离d=___________m，气泡的体积为1cm3，则气泡内气体分子数为_____________个。 参考答案：       （1）根据，得 气体分子连同占据的空间为，气体分子间距离 得 （2）气泡内气体质量，气泡内气体摩尔数为：，分子数为 得： 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. (6分)在使用多用表测电阻时，有一个步骤是将两表笔短路，调节表上某旋钮，使指针指到表盘上电阻的示数为___________处，测量某电池的端电压时，要将红表笔接到电池的__________极，测量电流时，要使电流由____________表笔流入多用电表。 参考答案： 答案：0欧姆，正，红 15. 电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，工作电压为4V～6V。当电源的频率是50HZ时，它每隔__________s打一次点。     某同学用打点计时器、重物和纸带做《验证机械能守恒定律》的实验，所用打点计时器接工作电压为4V～6V，频率是50HZ的交流电源。重物的质量为m(kg)。选出的一条纸带如图所示，O为起始点，A、B、C是三个计数点，三个计数点的选择是，从A开始每隔一个点选一个计数点。用最小刻度为mm（毫米）的刻度尺测得OA＝11.13cm，OB＝17.75cm，OC＝25.9cm。这三个数据中不符合有效数字要求的是___________________，应该写成_____________________。根据以上数据可知，当打点计时器打到B点时重物的重力势能比开始下落时减少了______________J，这时重物的动能是________________J。（g取9.80m/s2，结果保留三位有效数字）       参考答案： 0.02        OC  25.90cm    1.74m   1.70m（前三个空各一分，后两空各2分） 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 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： 设粒子的质量为，氡核的质量为，反冲核的速度大小为． 则根据动量守恒定律可得：      (1分)  由题意得，释放的核能    (1分) 解得  (2分) 17. 如图所示，光滑水平面上一质量为M、长为L的木板右端靠竖直墙壁．质量为m的小滑块（可视为质点）以水平速度v0滑上木板的左端，滑到木板的右端时速 度恰好为零． ①求小滑块与木板间的摩擦力大小； ②现小滑块以某一速度v滑上木板的左端，滑到木板的右端时与竖直墙壁发生弹性碰 撞，然后向左运动，刚好能够滑到时木板左端而不从木板上落下，试求的值． 参考答案： 考点： 动量守恒定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系；牛顿第二定律． 专题： 动量与动能定理或能的转化与守恒定律综合． 分析： ①小滑块在木板上滑动过程，根据动能定理列方程，即可求解小滑块与木板间的摩擦力大小； ②先研究滑块在木块上向右滑动的过程，运用动能定理得到滑块与墙壁碰撞前瞬间的速度，滑块与墙壁碰撞后，原速率反弹，之后，向左运动，在摩擦力的作用下，木板也向左运动，两者组成的系统动量守恒，再对这个过程，运用动量守恒和能量守恒列方程，联立即可求解的值． 解答： 解：①小滑块以水平速度v0右滑时，根据动能定理得： ﹣fL=0﹣ 解得：f= ②小滑块以速度v滑上木板到运动至碰墙时速度为v1，则有 ﹣fL=﹣ 滑块与墙碰后至向左运动到木板左端，此时滑块、木板的共同速度为v2，则根据动量守恒和能量守恒有： mv1=（m+M）v2， fL=﹣ 上述四式联立，解得：= 答：①小滑块与木板间的摩擦力大小为； ②现小滑块以某一速度v滑上木板的左端，滑到木板的右端时与竖直墙壁发生弹性碰撞，然后向左运动，刚好能够滑到时木板左端而不从木板上落下，的值为． 点评： 本题是动量守恒定律与动能定理、能量守恒定律的综合运用，分析清楚物体的运动过程，把握物理规律是关键． 18. 如图所示，AB为倾角θ=370的斜面轨道，轨道的AC部分光滑，CB部分粗糙。BP为圆心角等于143°半径R=1m的竖直光滑圆弧形轨道，两轨道相切于B点，P、0两点在同一竖直线上，轻弹簧一端固定在A点,另一端自由在斜面上C点处，现有一质量m =2kg的物块在外力作用下将弹簧缓慢压缩到D点后（不栓接）释放，物块经过C点后，从C