江西省吉安市双桥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. (单选)放射性元素在衰变过程中,有些放出α射线,有些放出β射线,有些在放出α射线或β射线的同时,还以γ射线的形式释放能量。例如核的衰变过程可表示为→++γ,这个衰变是
A.是β衰变,产生的核从高能级向低能级跃迁以γ射线的形式释放能量
B.是β衰变,产生的核从低能级向高能级跃迁以γ射线的形式释放能量
C.是α衰变,产生的核从高能级向低能级跃迁以γ射线的形式释放能量
D.是α衰变,产生的核从低能级向高能级跃迁以γ射线的形式释放能量
参考答案:
A
2. (多选题)关于速度、加速度、合外力间的关系,下列说法正确的是( )
A.物体的速度越大,则加速度越大,所受的合外力也越大
B.物体的速度为零,则加速度为零,所受的合外力也为零
C.物体的速度为零,但加速度可能很大,所受的合外力也可能很大
D.物体的速度很大,但加速度可能为零,所受的合外力也可能为零
参考答案:
CD
【考点】牛顿第二定律;加速度.
【分析】解答本题需掌握:
加速度是表示速度变化快慢的物理量;
加速度与合力成正比,方向相同;
速度大小和加速度大小无直接关系.
【解答】解:A、速度大,加速度不一定大,故合力也不一定大,故A错误;
B、物体的速度为零,加速度不一定为零,故合力不一定为零,故B错误;
C、物体的速度为零,但加速度可能很大,故所受的合外力也可能很大,如枪膛中点火瞬间的子弹速度为零,加速度很大,合力很大,故C正确;
D、物体做速度很大的匀速直线运动时,加速度为零,则合外力也为零,故D正确;
故选:CD
3. (单选)从16m高处每隔一定时间释放一球,让它们自由落下,已知第一个球刚落地时,第五个球刚释放,这时第二个球离地面的高度是( )
A.15m B.12m C.9m D.7m
参考答案:
D
4. 一列简谐横波在某时刻的波形如图所示,此时刻质点P的速度为v,经过0.2s后它的速度大小、方向第一次与v相同,再经过1.0s它的速度大小、方向第二次与y相同,则下列判断中正确的有
A.波沿x轴负方向传播,且波速为10m/s
B.波沿x轴正方向传播,且波速为5m/s
C.质点M与质点Q的位移大小总是相等、方向总是相反
D.若某时刻N质点到达波谷处,则Q质点一定到达波峰处
E.从图示位置开始计时,在2.2s时刻,质点M刚好处在波峰位置
参考答案:
DE
5. 在2008年北京奥运会乒乓球比赛项目中,中国队再一次成功包揽四枚金牌,展示了我国运动员在该项目的强大实力。下列有关乒乓球比赛的说法中正确的是
A.运动员发球前,乒乓球能保持静止,说明静止的物体比运动的物体惯性要大
B.运动员发球时,球拍击打乒乓球的力比乒乓球给球拍的力要大很多,所以乒乓球才能快速飞出w.w.w.k.s.5 u.c.o.m
C.运动员发球后,快速飞出的乒乓球不能马上停下来,说明速度大的物体惯性大
D.自2000年悉尼奥运会以来,比赛用的乒乓球规格比以前变大了,球的惯性也变大了
参考答案:
D
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. (选修3-4)(3分)图甲是一列简谐波某时刻的波动图像,图乙为该波源的振动图像。根据图示信息可知该波的波速是 m/s。
参考答案:
答案:20m/s(3分)
7. 如图所示,光滑的半圆槽内,A球从高h处沿槽自由滑下,与静止在槽底的B球相碰,若碰撞后A球和B球到达的最大高度均为h/9,A球、B球的质量之比为_____________或____________。
参考答案:
1:4,1:2
8. (6分)一定质量的非理想气体体积膨胀对外做了4×103J功的同时,又从外界吸收了2.4×103J的热量,则在该过程中,气体内能的增量△U=______J,气体的分子势能和分子动能分别__________、________(填“增加”“减小”或“不变”)
参考答案:
-1.6×103J 增加,减小
9. 用波长为的单色光照射金属钨,发出的光电子的最大初动能为EK。当改用波长为的单色光照射金属钨时,发出的光电子的最大初动能为________,金属钨的截止频率是_______。已知真空中的光速和普朗克常量分别为c、h。
参考答案:
10. (6分)有一种测定导电液体深度的传感器,它的主要部分是包着一层电介质的金属棒与导电液体形成的电容器(如图所示)。如果电容增大,则说明液体的深度h (填“增大”、“减小”或“不变”);将金属棒和导电液体分别接电源两极后再断开,当液体深度h减小时,导电液与金属棒间的电压将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
参考答案:
答案:增大(3分) 增大(3分)
11. 如图所示,电阻R1=6kΩ,R2=4kΩ,两电压表示数均为35V,当两电压表位置对调后,V1表示数为30V,V2表示数为40V,则V1表的内阻Rv1=__________, V2表的内阻Rv2=__________.
参考答案:
答案:2.4kΩ,3kΩ
12. (9分)一台小型电动机在3V电压下工作,通过它的电流是0.2A,用此电动机提升物重4N的物体,在30秒内可以使该物体匀速提升3m,除电动机线圈生热之外不计其它的能量损失,则电动机的输入电功率为__________ W,在提升重物的30秒内,电动机线圈所产生的热量______J,线圈的电阻__________Ω。
参考答案:
0.6 W,6J,5Ω
13. 氢原子处于基态时的能量为-E1,激发态与基态之间的能量关系为(n为量子数),处于基态的大量氢原子由于吸收某种单色光后,最多能产生3种不同波长的光,则被吸收的单色光的频率为
产生的3种不同波长的光中,最大波长为 (已知普朗克常量为h,光速为c)
参考答案:
;
试题分析:基态的氢原子能量为E1,n=2能级的原子能量为,n=3能级的原子能量为,则单色光的能量为;根据得,
从第三能级跃迁到第二能级,能量变化最小,则对应的波长最长,因此从第三能级跃迁到第二能级,解得:
【名师点睛】此题是对玻尔理论的考查;解决本题的关键知道能级间跃迁所满足的规律,辐射光子的能量等于两个能级的能级差,即Em-En=hv,注意正负号。
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. [物理——选修3-5](15分)
(1)(5分)在人类对微观世界进行探索的过程中,科学实验起到了非常重要的作用。下列说法符合历史事实的是 。(填正确答案标号,选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分,每选错1个扣3分,最低得分为0分)
A.密立根通过油滴实验测得了基本电荷的数值
B.贝克勒尔通过对天然放射现象的研究,发现了原子中存在原子核
C.居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋(Po)和镭(Ra)两种新元素
D.卢瑟福通过а粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子
E.汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验,发现了阴极射线是由带负电的粒子组成的,并测出了该粒子的比荷
(2)(10分)现利用图(a)所示的装置验证动量守恒定律。在图(a)中,气垫导轨上有A、B两个滑块,滑块A右侧带有一弹簧片,左侧与打点计时器(图中未画出)的纸带相连;滑块B左侧也带有一弹簧片,上面固定一遮光片,光电计时器(未完全画出)可以记录遮光片通过光电门的时间。
实验测得滑块A 质量m1=0.310kg,滑块B的质量m2=0.108kg,遮光片的宽度d=1.00cm;打点计时器所用的交流电的频率为f=50Hz。
将光电门固定在滑块B的右侧,启动打点计时器,给滑块A一向右的初速度,使它与B相碰;碰后光电计时器显示的时间为,碰撞前后打出的纸带如图(b)所示。
若实验允许的相对误差绝对值()最大为5℅,本实验是否在误差范围内验证了动量守恒定律?写出运算过程。
参考答案:
(1)ACE(5分)
(2)(10分)
按定义,物块运动的瞬时速度大小v为
v= ①
式中为物块在很短时间内走过的路程。
设纸带上打出相邻两点的时间间隔为,则
==0.02s ②
可视为很短。
设A在碰撞前、后瞬时速度大小分别为,。将②式和图给实验数据代入①式得
=2.00m/s ③
=0.970m/s ④
设B在碰撞后的速度大小为,由①式有
= ⑤
代入题给实验数据得=2.86m/s ⑥
设两滑块在碰撞前、后是总动量分别为p和p’,则
⑦
⑧
两滑块在碰撞前后总动量相对误差的绝对值为
⑨
联立③④⑤⑥⑦⑧⑨式并代入有关数据,得
=1.7%<5% ⑩
因此,本实验在允许的误差范围内验证了动量守恒定律。
15. 某同学欲采用如图所示的电路完成相关实验。图中电流表的量程为,内阻约;电压表的量程为,内阻约;为小量程电流表;电源电动势约为,内阻较小。下列电路中正确的是
参考答案:
答案: AB
解析:伏安法测电阻的电路有两种接法。一种是电流表外接,适用于测量小电阻。另一种方法是电流表内接,适用于测量大电阻。在A电路中,要测量的电阻约为所以采用电流表内接。而B电路要测的是电源的内阻,电压表测量的是电源两端的电压,即输出电压,电源内阻比较小,所以对于被测电阻来说仍是外接。小灯泡的电阻远大于电流表内阻,所以应该采用电流表内接法。测定电流表的内阻还需要电压表。
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 如图所示,绝缘倾斜固定轨道上A点处有一带负电,电量大小q=0.4C质量为0.3kg的小物体,斜面下端B点有一小圆弧刚好与一水平放置的薄板相接,AB点之间的距离S=1.92m,斜面与水平面夹角θ=37°,物体与倾斜轨道部分摩擦因数为0.2,斜面空间内有水平向左,大小为E1=10V/m的匀强电场,现让小物块从A点由静止释放,到达B点后冲上薄板,薄板由新型材料制成,质量M=0.6kg,长度为L,物体与薄板的动摩擦因数μ=0.4,放置在高H=1.6m的光滑平台上,此时,在平台上方虚线空间BCIJ内加上水平向右,大小为E2=1.5V/m的匀强电场,经t=0.5s后,改成另一的电场E3,其方向水平向左或者向右,在此过程中,薄板一直加速,到达平台右端C点时,物体刚好滑到薄板右端,且与薄板共速,由于C点有一固定障碍物,使薄板立即停止,而小物体则以此速度V水平飞出,恰好能从高h=0.8m的固定斜面顶端D点沿倾角为53°的斜面无碰撞地下滑,(重力加速度g=10m/s2,sin37°=,cos37°=).
求:(1)小物体水平飞出的速度v及斜面距平台的距离X;
(2)小物体运动到B点时的速度VB;
(3)电场E3的大小和方向.
参考答案:
解:(1)物体恰好从D点无碰撞地飞入,速度沿斜面向下.物体从C运动到D的时间为:
t=
到达D点的竖直分速度为:
vy=gt=
将速度分解可得:tan53°=
则得:v=vycot53°=cot53°=cot53°=3m/s
x=vt=3×=3×m=1.2m
(2)物体在斜面上运动时,所受的电场力为:F=qE1,
因为qE1sin37°=0.4×10×0.6N=2.4N
mgcos37°=0.3×10×0.8N=2.4N
可得:q