湖北省荆州市松滋一中高三物理上学期期中试题（含解析）.doc

2015-2016学年湖北省荆州市松滋一中高三（上）期中物理试卷一、选择题（本大题共10小题，每题4分，共计40分）1如图所示，闭合圆导线线圈放置在匀强磁场中，线圈平面与磁场平行，其中ac、bd分别是平行、垂直于磁场方向的两条直径试分析线圈做如下运动时，能产生感应电流的是（）a使线圈在纸面内平动b使线圈平面沿垂直纸面方向向纸外平动c使线圈以ac为轴转动d使线圈以bd为轴转动2如图所示，l1和l2是输电线，甲是电压互感器，乙是电流互感器若已知变压比为1 000：1，变流比为100：1，并且知道电压表示数为220v，电流表示数为10a，则输电线的输送功率为（）a2.2103wb2.2102wc2.2108wd2.2104w3如图所示为卢瑟福粒子散射实验的原子核和两个粒子的径迹，其中可能正确的是（）abcd4如图所示，一个木箱原来静止在光滑水平面上，木箱内粗糙的底板上放着一个小木块，木箱和小木块都具有一定的质量现使木箱获得一个向右的初速度v0，则下列说法中正确的有（）a小木块和木箱最终都将静止b小木块最终将相对木箱静止，二者一起向右运动c小木块在木箱内壁将始终来回碰撞，而木箱一直向右运动d如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止，则二者将一起向左运动5入射光照射到某金属表面上发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，则（）a从光照至金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加b逸出的光电子的最大初动能将减小c单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少d有可能不发生光电效应6如图所示为氢原子的四个能级，其中e1为基态，若氢原子a处于激发态e2，大量氢原子b处于激发态e3，则下列说法正确的是（）a原子a可能辐射出3种频率的光子b原子b可能辐射出3种频率的光子c原子a能够吸收原子b发出的光子并跃迁道能级e4d原子b能够吸收原子a发出的光子并跃迁道能级e47关于核反应的类型，下列表述正确的有（）an+heo+h是衰变buth+he是衰变ch+hhe+n是衰变dsekr+2e是裂变8放射性元素衰变时放出三种射线，按穿透能力由强到弱的排列顺序是（）a射线，射线，射线b射线，射线，射线c射线，射线，射线d射线，射线，射线9下列说法中正确的是（）a质子与中子结合成氘核的过程中需要吸收能量bra（镭）衰变为rn（氡）要经过1次衰变c射线是原子核外电子挣脱原子核的束缚后而形成的电子流d放射性元素的半衰期是指大量该元素的原子核中有半数发生衰变所需要的时间e法国物理学家德布罗意预言了实物粒子的波动性10一列周期为0.4秒的简谐波在均匀介质中沿x轴传播，该波在某一时刻的波形如图所示，此时振动还只发生在o、m之间；a、b、c是介质中的三个质点，平衡位置分别位于2m、3m、6m处此时b的速度方向为y方向，下列说法正确的是（）a该波沿 x轴正向传播，波速为20m/sba质点比b质点晚振动0.05scb质点此时的位移为1cmd由图示时刻经0.1s，b质点的运动路程为2cme若该波与另一列沿x轴正向传播且波长为16m的波相遇，可以发生稳定的干涉现象二、实验题（18分）11（1）用螺旋测微器（千分尺）测金属导线的直径，其示数如甲图所示，该金属导线的直径为mm用游标卡尺（卡尺的游标有20等分）测量一支铅笔的长度，测量结果如图乙所示，由此可知铅笔的长度是mm12在“探究功与物体速度变化关系”的实验中，某实验研究小组的实验装置如图甲所示木块从a点静止释放后，在一根弹簧作用下弹出，沿足够长的木板运动到b1点停下，o点为弹簧原长时所处的位置，测得ob1的距离为l1，并记录此过程中弹簧对木块做的功为w1用完全相同的弹簧2根、3根并列在一起进行第2次、第3次实验并记录相应的数据，作出弹簧对木块做功w与木块停下的位置距o点的距离l的图象如图乙所示请回答下列问题：（i）wl图线为什么不通过原点？（ii）弹簧被压缩的长度loa=cm三、计算题（40分）13（11分）（2014盐城二模）如图所示，某复合光经过半圆形玻璃砖后分成a、b两束光，其中光束a与法线的夹角为60，光束b与法线的夹角为45，已知光在真空中的速度c=3.0108m/s则：（1）a光在玻璃中的传播速度是多少？（2）入射光绕o点逆时针至少再旋转多大角度就无折射光？14（11分）（2015秋松滋市校级期中）如图所示的电路中，两平行金属板a、b水平放置，两板间的距离d=40cm电路电压恒为u=24v，电阻r=16闭合开关s，待电路稳定后，将一带正电的小球从b板小孔以初速度v0=4m/s竖直向上射入板间若小球带电荷量为q=1102c，质量为m=2102kg，不考虑空气阻力求：（1）滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，小球恰能到达a板？（2）此时滑动变阻器消耗功率是多大？（取g=10m/s2）15（20分）（2015秋松滋市校级期中）下暴雨时，有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害某地有一倾角为=37（sin37=）的山坡c，上面有一质量为m的石板b，其上下表面与斜坡平行；b上有一碎石堆a（含有大量泥土），a和b均处于静止状态，如图所示假设某次暴雨中，a浸透雨水后总质量也为m（可视为质量不变的滑块），在极短时间内，a、b间的动摩擦因数1减小为，b、c间的动摩擦因数2减小为0.5，a、b开始运动，此时刻为计时起点；在第2s末，b的上表面突然变为光滑，2保持不变已知a开始运动时，a离b下边缘的距离l=27m，c足够长，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力取重力加速度大小g=10m/s2求：（1）在02s时间内a和b加速度的大小（2）a在b上总的运动时间2015-2016学年湖北省荆州市松滋一中高三（上）期中物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（本大题共10小题，每题4分，共计40分）1如图所示，闭合圆导线线圈放置在匀强磁场中，线圈平面与磁场平行，其中ac、bd分别是平行、垂直于磁场方向的两条直径试分析线圈做如下运动时，能产生感应电流的是（）a使线圈在纸面内平动b使线圈平面沿垂直纸面方向向纸外平动c使线圈以ac为轴转动d使线圈以bd为轴转动【考点】感应电流的产生条件 【分析】本题可根据产生感应电流的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化，来判断能否产生感应电流【解答】解：a、由于磁场为匀强磁场，线圈在平面内平动或转动时，其磁通量始终为零，没有变化，因此不会产生感应电流，故a错误b、图示位置线圈与磁场平行，穿过线圈平面的磁通量为零，使线圈平面沿垂直纸面方向向纸外平动时，磁通量保持为零，没有变化，所以不产生感应电流，故b错误c、使线圈以ac为轴转动，线圈与磁场保持平行，穿过线圈平面的磁通量一直为零，没有变化，所以不产生感应电流，故c错误d、当线圈以bd为轴转动时，穿过线圈的磁感线条数将发生变化，则磁通量将发生变化，则线圈有感应电流产生，故d正确故选：d【点评】解决本题的关键是明确产生感应电流的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化，要知道磁通量可以用磁感线的条数表示，线圈与磁场平行时磁通量为零2如图所示，l1和l2是输电线，甲是电压互感器，乙是电流互感器若已知变压比为1 000：1，变流比为100：1，并且知道电压表示数为220v，电流表示数为10a，则输电线的输送功率为（）a2.2103wb2.2102wc2.2108wd2.2104w【考点】变压器的构造和原理 【专题】交流电专题【分析】根据变压比和变流比计算出输送电压和电流，最后根据电功率p=ui计算电功率【解答】解：已知变压比为1 000：1，电压表示数为220v，故传输电压为：u=220v1000=2.2105v；已知变流比为100：1，电流表示数为10a，故传输电流为：i=10a100=1000a；故电功率为：p=ui=2.2105v1000a=2.2108w；故选c【点评】本题实质是电压互感器与电流互感器的简单运用，电压互感器与电流互感器是利用变压器原理将电压、电流减小到可测范围进行测量的仪器3如图所示为卢瑟福粒子散射实验的原子核和两个粒子的径迹，其中可能正确的是（）abcd【考点】粒子散射实验 【分析】在卢瑟福粒子散射实验中，大多数粒子沿直线前进，少数粒子辐射较大角度偏转，极少数粒子甚至被弹回【解答】解：粒子在靠近金原子核时，离核越近，所受库仑斥力越大，偏转角度越大，根据这个特点可以判断出只有a正确，bcd错误故选：a【点评】本题考查了卢瑟福粒子散射实验的现象，还要记住此实验的两个结论4如图所示，一个木箱原来静止在光滑水平面上，木箱内粗糙的底板上放着一个小木块，木箱和小木块都具有一定的质量现使木箱获得一个向右的初速度v0，则下列说法中正确的有（）a小木块和木箱最终都将静止b小木块最终将相对木箱静止，二者一起向右运动c小木块在木箱内壁将始终来回碰撞，而木箱一直向右运动d如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止，则二者将一起向左运动【考点】动量守恒定律 【分析】木箱与木块组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，应用动量守恒定律分析答题【解答】解：系统所受外力的合力为零，动量守恒，初状态木箱有向右的动量，小木块动量为零，故系统总动量向右，系统内部存在摩擦力，阻碍两物体间的相对滑动，最终相对静止，由于系统的总动量守恒，不管中间过程如何相互作用，根据动量守恒定律，最终两物体以相同的速度一起向右运动，故b正确；故选：b【点评】本题考查了动量守恒定律的应用，动量守恒定律的应用问题，不需要涉及中间过程，特别是对于多次碰撞问题，解题特别方便，要能灵活的选用过程5入射光照射到某金属表面上发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，则（）a从光照至金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加b逸出的光电子的最大初动能将减小c单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少d有可能不发生光电效应【考点】光电效应 【专题】光电效应专题【分析】发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，光的强弱只影响单位时间内发出光电子的数目【解答】解：a、光的强弱影响的是单位时间内发出光电子的数目，不影响发射出光电子的时间间隔故a错误b、根据光电效应方程知，ekm=hw0知，入射光的频率不变，则最大初动能不变故b错误c、单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少，光电流减弱，c正确d、入射光的频率不变，则仍然能发生光电效应故d错误故选c【点评】解决本题的关键知道发生光电效应的条件，以及知道光的强弱会影响单位时间内发出光电子的数目6如图所示为氢原子的四个能级，其中e1为基态，若氢原子a处于激发态e2，大量氢原子b处于激发态e3，则下列说法正确的是（）a原子a可能辐射出3种频率的光子b原子b可能辐射出3种频率的光子c原子a能够吸收原子b发出的光子并跃迁道能级e4d原子b能够吸收原子a发出的光子并跃迁道能级e4【考点】氢原子的能级公式和跃迁 【专题】原子的能级结构专题【分析】一群处于n能级的氢原子向低能级跃迁，任意两个能级间产生一次跃迁，发出一种频率的光子，共产生c种频率不同的光子【解答】解：a、原子a可能辐射出1种频率的光子，故a错误b、原子b可能辐射出c=3种频率的光子，故b正确c、原子吸收的能量应为从低能级跃迁到高能级的能量差，故c、d错误故选b【点评】氢原子向低能级跃迁时是随机的，任意两个能级间可发生一次跃迁，放出一个光子需要理解有关氢原子模型及跃迁理论7关于核反应的类型，下列表述正确的有（）an+heo+h是衰变buth+he是衰变ch+hhe+n是衰变dsekr+2e是裂变【考点】原子核衰变及半衰期、衰变速度 【专题】衰变和半衰期专题【分析】解答本题需要掌握：正确应用质量数和电荷数守恒正确书写核反应方程；明确裂变和聚变反应特点，知道、衰变现象，并能正确书写其衰变方程【解答】解：a、衰变放出电子故a错误b、衰变放出氦原子核故b正确c、轻核聚变是把轻核结合成质量较大的核，释放出核能的反应称聚变反应，故c错误；d、sekr+2e是衰变故d错误故选：b【点评】对于原子物理中核反应方程、裂变、聚变等基本知识要熟练掌握和应用8放射性元素衰变时放出三种射线，按穿透能力由强到弱的排列顺序是（）a射线，射线，射线b射线，射线，射线c射线，射线，射线d射线，射线，射线【考点】x射线、射线、射线、射线及其特性 【专题】应用题【分析】本题考查三种射线的穿透能力的大小：连一张纸都不能穿过，射线能穿透几毫米的铝板，射线甚至能穿透几厘米厚的铅板【解答】解：射线贯穿本领很弱，在空气中只能前进几厘米，一张纸就能把它挡住射线贯穿本领较强，能穿过黑纸，甚至能穿过几毫米厚的铝板射线贯穿本领最强，甚至能穿透几厘米厚的铅板故贯穿能力最强的是射线，射线次之，射线最弱，故选b【点评】该类题目，比较简单，只要记住了，就能得分，故要加强课文的阅读，加强知识积累9下列说法中正确的是（）a质子与中子结合成氘核的过程中需要吸收能量bra（镭）衰变为rn（氡）要经过1次衰变c射线是原子核外电子挣脱原子核的束缚后而形成的电子流d放射性元素的半衰期是指大量该元素的原子核中有半数发生衰变所需要的时间e法国物理学家德布罗意预言了实物粒子的波动性【考点】原子核衰变及半衰期、衰变速度 【专题】衰变和半衰期专题【分析】聚变要先吸收能量，核反应方程遵循质量数和电荷数守恒，射线是原子核中的中子转化为质子时产生的，半衰期是个统计数据【解答】解：a、质子与中子结合成氘核有质量亏损，释放能量，故a错误；b、由质量数守恒和电荷数守恒知经过1次衰变即可，故b正确；c、射线是原子核中的中子转化为质子时产生的，故c错误；d、放射性元素的半衰期是指大量该元素的原子核中有半数发生衰变所需要的时间，故d正确；e、法国物理学家德布罗意预言了实物粒子的波动性，后被证实故e正确故选：bde【点评】本题考查粒子的波粒二象性的预言与证实、衰变方程、衰变的本质以及半衰期等知识点的内容，内容较多，难度不大，需要在平时学习中多积累10一列周期为0.4秒的简谐波在均匀介质中沿x轴传播，该波在某一时刻的波形如图所示，此时振动还只发生在o、m之间；a、b、c是介质中的三个质点，平衡位置分别位于2m、3m、6m处此时b的速度方向为y方向，下列说法正确的是（）a该波沿 x轴正向传播，波速为20m/sba质点比b质点晚振动0.05scb质点此时的位移为1cmd由图示时刻经0.1s，b质点的运动路程为2cme若该波与另一列沿x轴正向传播且波长为16m的波相遇，可以发生稳定的干涉现象【考点】波长、频率和波速的关系；横波的图象 【分析】读出波长，由波速公式求解波速波沿x轴正方向传播，由波形的平移法判断质点的振动先后，并求出时间差结合数学知识求b质点此时的位移根据质点做简谐运动时一个周期内通过的路程是四个振幅，根据时间0.1s与周期的关系，分析b质点的运动路程干涉的条件是两列波的频率相同【解答】解：a、由图知，波长=8m，则波速为v=20m/s此时b的速度方向为y方向，则由波形的平移法知该波沿 x轴负向传播故a错误b、a质点与b质点平衡位置相距x=1m，则波从b传到a的时间 t=s=0.05s，即a质点比b质点晚振动0.05s，故b正确c、b质点此时的位移为 y=sin cm=1cm，故c正确d、由图示时刻经0.1s=t，由波形平移法可知，图中x=5cm处的状态传到b点，b质点的运动路程为s=2y=2cm，故d正确e、在同一种介质中传播的两列波波速相等，波长不同时频率不同，所以若该波与另一列沿x轴正向传播且波长为16m的波相遇时，两列波的频率不等，不可能发生稳定的干涉现象故e错误故选：bcd【点评】本题关键抓住质点做简谐运动时一个周期内通过的路程是四个振幅，确定出周期对于波动图象的理解，常用的方法是波形的平移法任意时间质点的位移要根据三角知识求解二、实验题（18分）11（1）用螺旋测微器（千分尺）测金属导线的直径，其示数如甲图所示，该金属导线的直径为8.474mm用游标卡尺（卡尺的游标有20等分）测量一支铅笔的长度，测量结果如图乙所示，由此可知铅笔的长度是100.60mm【考点】螺旋测微器的使用；刻度尺、游标卡尺的使用 【专题】实验题【分析】螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读；游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读，注意两种仪器读数的不同【解答】解：螺旋测微器的固定刻度读数为8mm，可动刻度读数为0.0147.4mm=0.474mm，所以最终读数为：8mm+0.474=8.474mm；游标尺上总共是20个小格，故其精度为0.05mm，主尺读数为10cm=100mm，游标尺上第12个刻度与主尺上某一刻度对齐，故游标读数为：0.0512mm=0.60mm，所以最终读数为：100mm+0.60mm=100.60mm故答案为：8.474（8.4738.475），100.60【点评】解决本题的关键掌握螺旋测微器和游标卡尺的读数方法，螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读12在“探究功与物体速度变化关系”的实验中，某实验研究小组的实验装置如图甲所示木块从a点静止释放后，在一根弹簧作用下弹出，沿足够长的木板运动到b1点停下，o点为弹簧原长时所处的位置，测得ob1的距离为l1，并记录此过程中弹簧对木块做的功为w1用完全相同的弹簧2根、3根并列在一起进行第2次、第3次实验并记录相应的数据，作出弹簧对木块做功w与木块停下的位置距o点的距离l的图象如图乙所示请回答下列问题：（i）wl图线为什么不通过原点？（ii）弹簧被压缩的长度loa=3cm【考点】探究功与速度变化的关系 【专题】实验题【分析】根据动能定理找出l与的关系，然后结合图象wl的关系找出w与的关系，结合数学解析式判断图象中斜率为摩擦力大小、截距等于oa段摩擦力做的功【解答】解：木块与弹簧分离后，在摩擦力作用下运动到b位置停下，由o到b根据动能定理：fl=0mv02，故l；对全过程应用动能定理有：wfloafl=0，即w=fl+floa结合数学解析式判断图象中斜率为摩擦力大小、截距等于oa段摩擦力做的功 （1）根据动能定理全过程的表达式，所以wl图线不通过原点，是因为未计木块通过ao段时，摩擦力对木块所做的功（2）图中w轴上的斜率等于摩擦力大小，即f=n，截距等于摩擦力做的功w1 j，则loa=0.03m=3cm故答案为：（1）由于木块通过ao段时，摩擦力对木块做了功或w不为总功（2）3【点评】本题考查了创新方法探究功与速度的关系，关键是列出两个动能定理方程然后结合数学函数进行分析出截距与斜率的物理意义，有些难度三、计算题（40分）13（11分）（2014盐城二模）如图所示，某复合光经过半圆形玻璃砖后分成a、b两束光，其中光束a与法线的夹角为60，光束b与法线的夹角为45，已知光在真空中的速度c=3.0108m/s则：（1）a光在玻璃中的传播速度是多少？（2）入射光绕o点逆时针至少再旋转多大角度就无折射光？【考点】光的折射定律 【专题】光的折射专题【分析】（1）根据折射定律求出a光的折射率，结合v=得出a光在玻璃中的传播速度；（2）根据折射定律求出全反射的临界角，从而根据几何关系得出入射光线旋转的角度【解答】解（1）对a光，根据折射定律得：n=，则a光在玻璃中的传播速度：v=（2）b光的折射率n=，可知b光的临界角大根据得：c=45，则入射光绕o点逆时针旋转的角度为：=c30=15答：（1）a光在玻璃中的传播速度是1.73108m/s；（2）入射光绕o点逆时针至少再旋转15就无折射光【点评】本题考查光的折射定律和全反射的基本运用，掌握折射率的两个公式n=，n=，并能灵活运用14（11分）（2015秋松滋市校级期中）如图所示的电路中，两平行金属板a、b水平放置，两板间的距离d=40cm电路电压恒为u=24v，电阻r=16闭合开关s，待电路稳定后，将一带正电的小球从b板小孔以初速度v0=4m/s竖直向上射入板间若小球带电荷量为q=1102c，质量为m=2102kg，不考虑空气阻力求：（1）滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，小球恰能到达a板？（2）此时滑动变阻器消耗功率是多大？（取g=10m/s2）【考点】动能定理的应用；闭合电路的欧姆定律 【专题】动能定理的应用专题【分析】（1）由动能定理计算出两板间电压为uab然后由欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的电阻；（2）滑动变阻器消耗功率 p消=i2r滑【解答】解：（1）小球进入板间后，受重力和电场力作用，且到a板时速度为零设两板间电压为uab由动能定理得：mgdquab=0mv022102100.41102uab=0210242得：uab=8v则滑动变阻器两端电压：u滑=uab=8v设通过滑动变阻器电流为i，由欧姆定律得：i=1a滑动变阻器接入电路的电阻：r滑=8（2）滑动变阻器消耗功率：p消=i2r滑=128=8w答：（1）滑动变阻器接入电路的阻值为8时，小球恰能到达a板（2）此时滑动变阻器消耗功率是8w【点评】本题属于偏难点的力学电学综合题，求ab间电势差时也可根据动能定理求解15（20分）（2015秋松滋市校级期中）下暴雨时，有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害某地有一倾角为=37（sin37=）的山坡c，上面有一质量为m的石板b，其上下表面与斜坡平行；b上有一碎石堆a（含有大量泥土），a和b