2014-2015学年北京市朝阳区高三（上）期中物理试卷（教师版）

2014-2015学年北京市朝阳区高三（上）期中物理试卷参考答案与试题解析一、本题共13小题，每小题3分，共39分在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的把答案用2B铅笔填涂在答题卡上1（3分）（2014秋朝阳区期中）核反应方程ThPa+X中的X表示（）A质子B电子C光子D中子考点：裂变反应和聚变反应菁优网版权所有专题：衰变和半衰期专题分析：根据电荷数守恒、质量数守恒确定未知粒子的电荷数和质量数，从而确定未知粒子的种类解答：解：根据电荷数守恒、质量数守恒知，未知粒子的电荷数为1，质量数为0，可X为电子故B正确，A、C、D错误故选：B点评：解决本题的关键知道在核反应中电荷数守恒、质量数守恒，以及知道常见粒子的电荷数和质量数，基础题2（3分）（2006上海）卢瑟福通过对a粒子散射实验结果的分析，提出（）A原子的核式结构模型B原子核内有中子存在C电子是原子的组成部分D原子核是由质子和中子组成的考点：粒子散射实验菁优网版权所有专题：原子的核式结构及其组成分析：本题比较简单，只要正确理解a粒子散射实验现象及其结论即可正确解答解答：解：a粒子散射实验现象为：绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，但有少数粒子发生了较大的偏转，并有极少数粒子的偏转超过90，有的甚至几乎达到180而被反弹回来卢瑟福根据该实验现象提出了原子核式结构模型：原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间里绕着核旋转，故BCD错误，A正确故选A点评：了解卢瑟福核式结构模型提出的历史背景及其过程，知道粒子散射实验现象及其结论3（3分）（2014秋朝阳区期中）关于天然放射现象，下列说法正确的是（）A所有元素都可能发生衰变B放射性元素的半衰期与外界的温度有关C、和三种射线中，射线的穿透能力最强D、和三种射线中，射线的电离能力最强考点：原子核衰变及半衰期、衰变速度；天然放射现象菁优网版权所有专题：衰变和半衰期专题分析：只有放射性元素才可能发生衰变；半衰期是由原子核内部性质决定的，与温度无关、和三种射线中，射线的穿透能力最强，射线的电离能力最强解答：解：A、只有放射性元素才可能发生衰变，并不是所有元素都可能发生衰变故A错误；B、半衰期是由原子核内部性质决定的，与温度无关，所以升高放射性物质的温度，不能缩短其半衰期故B错误；C、和三种射线中，射线的穿透能力最强，故C正确；D、和三种射线中，射线的电离能力最强故D错误故选：C点评：本题是原子物理问题，都是基本知识要牢记三种射线的本质及其特点基础题目4（3分）（2013春西城区期末）如图所示，1、2、3、4为玻尔理论中氢原子最低的四个能级处在n=4能级的一群氢原子向低能级跃迁时，能发出若干种频率不同的光子，在这些光中，波长最长的是（）An=4跃迁到n=1时辐射的光子Bn=4跃迁到n=3时辐射的光子Cn=2跃迁到n=1时辐射的光子Dn=3跃迁到n=2时辐射的光子考点：氢原子的能级公式和跃迁菁优网版权所有专题：原子的能级结构专题分析：能级间跃迁辐射或吸收光子的能量等于两能级间的能级差，能级差越大，光子频率越大，波长越小解答：解：处在n=4能级的一群氢原子向低能级跃迁时，由n=4跃迁到n=3时，辐射的光子频率最小，则波长最长故B正确，A、C、D错误故选：B点评：解决本题的关键知道能级间跃迁所满足的规律，即EmEn=hv5（3分）（2010北京）太阳因核聚变释放出巨大的能量，同时其质量不断减少太阳每秒钟辐射出的能量约为41026 J，根据爱因斯坦质能方程，太阳每秒钟减少的质量最接近（）A1036kgB1018kgC1013kgD109kg考点：爱因斯坦质能方程菁优网版权所有专题：计算题分析：应用质能方程E=mc2求解太阳每秒钟减少的质量解答：解：根据E=mc2得：m=4.4109kg，故D正确点评：知道E=mc2中m是亏损质量，E是释放的核能6（3分）（2011山阳县校级四模）动力学的奠基人是一位英国科学家，他于1687年出版了名著自然哲学的数学原理，在这部著作中，他提出了三条运动定律，是整个动力学的基础这位科学家是（）A伽利略B牛顿C爱因斯坦D阿基米德考点：物理学史菁优网版权所有分析：本题考查了我们对牛顿的认识，是一道基础题解答：解：伟大的英国科学家牛顿，曾在力学、光学、天文学、数学等方面作出卓越的贡献，奠定了经典物理学的基础故B正确故选：B点评：这类题要求学生对课本的内容很熟悉，同时要了解科学家们的一些故事，学习他们的科学精神7（3分）（2014秋朝阳区期中）船在静水中的航速为v1，水流的速度为v2为使船行驶到河正对岸的码头，则v1相对v2的方向应为（）ABCD考点：运动的合成和分解菁优网版权所有专题：运动的合成和分解专题分析：使船行驶到河正对岸的码头，则知船的航行速度必须垂直河岸，即v1、v2的合速度垂直于v2，那么，由矢量合成的平行四边形法则知v1必须与河岸成一定的角度斜着向上才能满足条件解答：解：由题中的条件知v1、v2的合速度垂直于河岸，即垂直于v2，那么，由矢量合成的平行四边形法则知v1必须与河岸成一定的角度斜着向上才能满足条件所以，选项C符合条件正确，选项A、B、D错误故选：C点评：要知道船的实际航行速度是船在静水中的航速v1与水流的速度v2的合速度，必须垂直河岸，而速度的合成适用平行四边形法则8（3分）（2014秋黄石期末）在物理学中，把加速度对时间的变化率定义为“加加速度（jerk）”加加速度在车辆、电梯等日常生活和工程问题中都有重要的实际意义加加速度的单位是（）Am/sBm/s2Cm/s3Dm2/s3考点：加速度菁优网版权所有分析：根据加加速度的定义式得出加加速度的单位即可解答：解：根据加加速度的定义可知，加加速度=，加速度的单位为m/s2，时间的单位为s，则加加速度的单位为m/s3故选：C点评：本题主要考查了力学单位制的应用，难度不大，属于基础题9（3分）（2011海南）如图，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在沿斜面以速度v0匀速下滑，斜劈保持静止，则地面对斜劈的摩擦力（）A等于零B不为零，方向向右C不为零，方向向左D不为零，v0较大时方向向左，v0较小时方向向右考点：共点力平衡的条件及其应用菁优网版权所有专题：压轴题分析：在研究力和运动关系的问题时，常会涉及相互关联的物体间的相互作用问题，即“连接体问题”连接体问题一般是指由两个或两个以上物体所构成的有某种关联的系统研究此系统的受力或运动时，求解问题的关键是研究对象的选取和转换一般若讨论的问题不涉及系统内部的作用力时，可以以整个系统为研究对象列方程求解“整体法”；若涉及系统中各物体间的相互作用，则应以系统某一部分为研究对象列方程求解“隔离法”这样，便将物体间的内力转化为外力，从而体现其作用效果，使问题得以求解在求解连接体问题时，隔离法与整体法相互依存，相互补充，交替使用，形成一个完整的统一体，可以分别列方程求解本题中由于小木块与斜面体间有相对滑动，但无相对加速度，可以当作两物体间相对静止，摩擦力达到最大静摩擦力的情况，然后运用整体法研究解答：解：斜劈和物块都平衡，受力的大小和方向情况与两物体间相对静止且摩擦力达到最大静摩擦力的情况相同，故可以对斜劈和物块整体受力分析受重力和支持力，二力平衡，无摩擦力；故选A点评：本题关键要灵活地选择整体法与隔离法，选用整体法可以不考虑两物体间的作用力，使问题大为简化10（3分）（2014秋朝阳区期中）一人造卫星绕地球运动，由于受到稀薄气体阻力的作用，其轨道半径会缓慢发生变化若卫星绕地球运动一周的过程都可近似看做圆周运动，则经过足够长的时间后，卫星绕地球运行的（）A半径变大，角速度变大，速率变大B半径变小，角速度变大，速率变大C半径变大，角速度变小，速率变小D半径变小，角速度变小，速率变小考点：万有引力定律及其应用菁优网版权所有专题：万有引力定律的应用专题分析：克服空气阻力做功，机械能将逐渐变小，从而轨道半径将变小根据万有引力提供向心力，列式得到卫星的线速度与轨道半径的关系式，再进行分析解答：解：由于卫星要克服空气阻力做功，机械能要减小，所以卫星轨道半径逐渐减小根据万有引力提供向心力，得：G=m得v=，r减小，v增大，V=r，所以角速度变大故B正确故选：B点评：卫星绕地球做圆周运动所需要的向心力由万有引力提供，根据题意选择恰当的向心力的表达式，解出线速度，根据表达式讨论11（3分）（2014秋朝阳区期中）两个物体在同一高度同时由静止开始下落，经过一段时间分别与水平地面发生碰撞（碰撞过程时间极短）后反弹，速度大小不变一个物体所受空气阻力可忽略，另一个物体所受空气阻力大小与物体速率成正比下列用虚线和实线描述两物体运动的vt图象可能正确的是（）ABCD考点：匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的速度与时间的关系菁优网版权所有专题：运动学中的图像专题分析：若不计空气阻力，则小球下落后，先做匀加速直线运动，与地面碰撞后做竖直上抛运动（匀减速直线运动），加速度不变，若考虑空气阻力，下落过程中，加速度发生变化，根据速度时间图象的斜率表示加速度判断即可解答：解：若不计空气阻力，则小球下落后，先做匀加速直线运动，与地面碰撞后做竖直上抛运动（匀减速直线运动），加速度不变，若考虑空气阻力，下落过程中，速度越来越大，则空气阻力越来越大，根据牛顿第二定律可知，加速度越来越小且小于g，与地面碰撞后，速度越来越小，则空气阻力越来越小，根据牛顿第二定律可知，加速度越来越大且大于g，根据速度时间图象的斜率表示加速度可知，D正确故选：D点评：本题的关键是根据题目的意思判断出物体的运动情况及加速度变化情况，知道根据速度时间图象的斜率表示加速度，难度适中12（3分）（2014秋朝阳区期中）如图所示，一物体在水平力F的作用下，静止在倾角为的斜面上设物体受到斜面的支持力与静摩擦力的合力为F1，F1与竖直方向的夹角为，下列关于F1的说法中正确的是（）AF1指向右上方，且一定大于BF1指向右上方，且可能大于CF1指向左上方，且一定大于DF1指向左上方，且可能大于考点：共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力菁优网版权所有专题：共点力作用下物体平衡专题分析：物体受重力、支持力、推力和静摩擦力（可能没有），根据平衡条件，斜面的支持力、静摩擦力的合力与重力、推力的合力等值、反向、共线解答：解：物体受重力、支持力、推力和静摩擦力（可能没有），处于平衡状态；根据平衡条件，斜面的支持力、静摩擦力的合力与重力和推力的合力等值、反向、共线，重力和推力的合力一定向右下方，与竖直方向的夹角为，可以大于、等于、小于，故F1指向左上方，且可能大于；故ABC错误，D正确；故选：D点评：本题关键是根据共点力平衡条件得到斜面的支持力、静摩擦力的合力与重力、推力的合力反向的结论进行分析13（3分）（2014秋朝阳区期中）某同学在实验室中找到一根拉力弹簧，经测量发现其弹力F与弹簧伸长量x的关系如图1所示（图中F0、F1、x1已知）现将这根弹簧上端固定，下端接一质量为m的小球，待小球静止后，将小球向下拉一小段距离（在弹簧的弹性限度内），此时弹簧的伸长量为x2，然后由静止释放小球，小球在竖直方向振动弹簧质量可忽略不计，重力加速度为g当小球速度达到最大时弹簧的伸长量为（）ABCD考点：探究弹力和弹簧伸长的关系菁优网版权所有专题：实验题分析：本实验的目的探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系，得到的Ft图象，由图象得出弹簧的劲度系数结合牛顿第二定律，求出弹簧的伸长量解答：解：由Ft图象，由图象得出弹簧的劲度系数=由牛顿第二定律，得kxmg=0求出弹簧的伸长量为x=故选：B点评：考查了胡克定律，弹簧的弹力与形变量的关系，牛顿运动定律二、本题共3小题，共20分把答案填在答题卡相应的位置14（4分）（2014秋吴兴区校级期末）某同学利用如图所示的装置做“研究平抛运动”的实验（1）他已经备有下列器材：有孔的硬纸片、白纸、图钉、平板、铅笔、弧形斜槽、小球、刻度尺、铁架台还需要的器材有CA秒表 B天平 C重锤线 D弹簧测力计（2）实验中，下列说法正确的是ADA应使小球每次从斜槽上相同的位置由静止释放B斜槽轨道必须光滑C斜槽轨道的末端可以不水平D要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一点考点：研究平抛物体的运动菁优网版权所有专题：实验题分析：（1）根据实验的原理确定所需测量的物理量，从而确定所需的器材，即可求解（2）在实验中要画出平抛运动轨迹，必须确保小球做的是平抛运动所以斜槽轨道末端一定要水平，同时斜槽轨道要在竖直面内要画出轨迹，必须让小球在同一位置多次释放，才能在坐标纸上找到一些点然后将这些点平滑连接起来，就能描绘出平抛运动轨迹解答：解：（1）在做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要重锤线，确保小球抛出是在竖直面内运动，故C（2）为了能画出平抛运动轨迹，首先保证小球做的是平抛运动，所以斜槽轨道不一定要光滑，但必须是水平的同时要让小球总是从同一位置释放，这样才能找到同一运动轨迹上的几个点，然后将这几个点平滑连接起来，故AD正确故答案为：（1）C；（2）AD点评：该题体现了平抛运动的特征：水平初速度且仅受重力作用同时让学生知道描点法作图线，遇到不在同一条直线上一些点时，只要以能平滑连接就行15（6分）（2014秋朝阳区期末）在做“研究匀变速直线运动”的实验中：（1）实验室提供了以下器材：打点计时器、一端装有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、交流电源、弹簧测力计其中在本实验中不需要的器材是弹簧测力计（2）已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz如图所示为实验所打出的一段纸带，在顺次打出的点中，从O点开始每5个打点间隔取1个计数点，分别记为A、B、C、D相邻计数点间的距离已在图中标出，则打点计时器打下计数点C时，小车的瞬时速度v=0.23m/s；小车的加速度a=0.40m/s2考点：探究小车速度随时间变化的规律菁优网版权所有专题：实验题分析：（1）根据实验目的明确实验步骤和所要测量的物理量，即可知道实验所需要的实验器材；（2）在匀变速直线运动中，时间中点的速度等于该过程中的平均速度，利用逐差法x=aT2可以求出加速度大小解答：解：（1）在本实验中不需要测量力的大小，因此不需要弹簧测力计故答案为：弹簧测力计（2）在匀变速直线运动中，时间中点的速度等于该过程中的平均速度，因此有：根据逐差法x=aT2将x=0.4cm，T=0.1s代入解得：a=0.40m/s故答案为：0.23，0.40点评：考查了有关纸带处理的基本知识，平时要加强基础实验的实际操作，提高操作技能和数据处理能力要注意单位的换算和有效数字的保留16（10分）（2014秋朝阳区期中）某同学用如图1所示的装置做“探究弹力和弹簧伸长关系”的实验他先测出不挂钩码时弹簧下端指针所指刻度尺的刻度，然后在弹簧下端挂上钩码，并逐个增加钩码，分别测出指针所指刻度尺的刻度，所得数据列表如下（重力加速度g取10m/s2）：代表符号L0L1L2L3L4L5L6L7钩码质量m/g0100200300400500600700刻度尺的刻度x/cm11.7013.4015.1016.8018.620.3022.1024.05（1）表中有一个数值在记录时有误，它的代表符号是L6（2）实验中，代表符号为L3的数值还没有测定，请你根据图2将这个测量值填入记录表中（3）该同学认为可以通过绘制xm图线来分析实验数据他根据实验数据在图3中标出了L0、L1、L2和L4、L5、L6、L7对应的坐标点，请你在该图3中标出L3对应的坐标点，并画出xm图线（4）根据xm图线可计算出该弹簧的劲度系数为56.558.5N/m（结果保留三位有效数字）考点：探究弹力和弹簧伸长的关系菁优网版权所有专题：实验题分析：（1）分析表格数据，找出误差（2）根据表格中的数据推理L3的数值（3）根据表格中的数据描点作图（4）钩码的重力等于弹簧的弹力，根据图线的斜率求出弹簧的劲度系数解答：解：（1）根据表格中的数据分析，L6有误；（2）根据表格中的数据推理L3的数值为16.80（3）描点作图，如图所示（4）图线的斜率的倒数表示弹簧的劲度系数，则有：k=N/m58.3N/m故答案为：（1）L6（2）16.80（3）答案见下图 （4）56.558.5点评：解决本题的关键掌握描点作图的方法，知道图线的斜率倒数表示弹簧的劲度系数三、本题共5小题，共41分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位把答案填在答题卡相应的位置17（6分）（2014秋朝阳区期中）质量为2.0kg的物体置于水平粗糙地面上，用20N的水平拉力使它从静止开始运动，第4.0s末物体的速度达到24m/s，此时撤去拉力求：（1）物体在运动中受到摩擦力的大小；（2）撤去拉力后物体能继续滑行的距离考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系菁优网版权所有专题：牛顿运动定律综合专题分析：（1）根据匀变速直线运动的速度时间求出加速度，再根据牛顿第二定律求得摩擦力的大小；（2）物体在摩擦力作用下做匀减速运动，根据速度位移关系求解位移解答：解：（1）根据速度时间关系知，物体匀加速运动的加速度；根据牛顿第二定律知，物体水平方向的合外力使物体产生加速度，故有：Ff=ma可得物体所受摩擦力f=Fma=2026N=8N（2）撤去外力后，物体在摩擦力作用下做匀减速运动，根据牛顿第二定律知，物体匀减速运动的加速度大小物体做匀减速运动，根据速度位移关系知，物体匀减速运动的位移答：（1）物体在运动中受到摩擦力的大小为8N；（2）撤去拉力后物体能继续滑行的距离72m点评：牛顿第二定律是联系力和运动的桥梁，解题时正确抓住受力分析和运动分析求出加速度是关键18（6分）（2014秋朝阳区期中）如图所示，一个质量为m的小球用一根长为l的细绳吊在天花板上，给小球一水平初速度，使它做匀速圆周运动，小球运动所在的平面是水平的已知细绳与竖直方向的夹角为，重力加速度为g求：（1）细绳对小球的拉力；（2）小球做圆周运动的线速度考点：向心力；温度是分子平均动能的标志菁优网版权所有专题：匀速圆周运动专题分析：（1）小球在水平面内做匀速圆周运动，对小球受力分析，根据合力提供向心力求出细线拉力的大小（2）结合向心力与周期的关系式得出线速度的大小解答：解：（1）小球在水平面内做匀速圆周运动，对小球受力分析，如图小球受重力、和绳子的拉力，合力提供向心力，根据几何关系可知：T=（2）由向心力公式得：mgtan=m又 r=lsin解得：v=答：（1）细线的拉力是；（2）小球作匀速圆周运动的线速度是点评：本题是圆锥摆问题，关键是分析受力情况，确定向心力的来源要注意小球圆周运动的半径不等于绳长19（8分）（2014秋朝阳区期中）一辆汽车在十字路口等候绿灯，当绿灯亮时汽车以3.0m/s2的加速度由静止开始做匀加速直线运动，恰在这时，某人骑一辆自行车以6.0m/s的速度匀速驶来，从后边超过汽车求：（1）汽车追上自行车之前，两者间的最大距离；（2）汽车启动后追上自行车所需的时间考点：匀变速直线运动的位移与时间的关系菁优网版权所有专题：直线运动规律专题分析：（1）根据速度相等地，求出时间，再根据位移公式求出最大距离（2）当汽车追上自行车时，两者的位移相等，由位移公式列式求解时间解答：解：（1）汽车追上自行车前两车速度相等时距离最大根据速度时间关系知此过程中经历的时间t=所以此过程中自行车的位移自行车的位移x自=v自t=62m=12m所以两车相遇前的最大距离为xmax=x自x汽=126m=6m（2）汽车启动后追上自行车时两车的位移相等，根据位移时间关系有：x汽=x自即：时间答：（1）汽车追上自行车之前，两者间的最大距离为6m；（2）汽车启动后追上自行车所需的时间为4s点评：本题是追及问题，关键要分析两车之间距离随时间变化的规律，确定距离最大和相遇的条件20（9分）（2014秋朝阳区期中）假设地球可视为质量均匀分布的球体已知地球质量为M，半径为R，自转的周期为T，引力常量为G求：（1）地球同步卫星距离地面的高度H；（2）地球表面在两极重力加速度g的大小；（3）地球表面在赤道重力加速度g0的大小考点：同步卫星；万有引力定律及其应用菁优网版权所有专题：人造卫星问题分析：（1）地球同步卫星的周期与地球自转周期相同，则由万有引力充当向心力可求得其离地高度；（2）根据万有引力等于重力，即可求解；（3）根据向心加速度表达式，即可求解解答：解：（1）对卫星B，设它到地面高度为H，同理由万有引力充当向心力可得：G=m （R+H）解得：H=R（2）根据万有引力等于重力，则有：；解得：g=；（3）根据向心加速度表达式，则有：g1=；那么表面在赤道重力加速度g0=；答：（1）地球同步卫星距离地面的高度R；（2）地球表面在两极重力加速度g的大小；（3）地球表面在赤道重力加速度g0的大小点评：人造地球卫星所受到的万有引力充当向心力，故由向心力公式可求得线速度、角速度、周期等21（12分）（2014秋延吉市校级期末）如图所示，质量M=8.0kg、长L=2.0m的薄木板静置在水平地面上，质量m=0.50kg的小滑块（可视为质点）以速度v0=3.0m/s从木板的左端冲上木板已知滑块与木板间的动