广西壮族自治区河池市金城江区第一中学2020年高三物理下学期期末试卷含解析

1、广西壮族自治区河池市金城江区第一中学2020年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. （单选）下列关于近代物理知识说法，你认为正确的是_   _a汤姆生发现了电子，表明原子核有复杂结构   b太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应c一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太长d按照波尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量减小参考答案：c2. 矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动.产生的感应电流与时间关系如图所示.下列说

2、法正确的是a交变电流的有效值为a    b交变电流的周期为0.2sc交变电流的频率为50hz       dt=0.1s时线圈磁通量为零参考答案：b3. （多选题）在倾角为的光滑固定斜面上有两个用轻弹簧连接的物块a和b，它们的质量分别为m和2m，弹簧的劲度系数为k，c为一固定挡板，系统处于静止状态现用一沿斜面方向的恒力拉物块a使之沿斜面向上运动，当b刚离开c时，a的速度为v，加速度为a，且方向沿斜面向上设弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g，则（）a当b刚离开c时，a发生的位移大小为b从静止到b刚离开c

3、的过程中，物块a克服重力做功为cb刚离开c时，恒力对a做功的功率为（2mgsin+ma）vd当a的速度达到最大时，b的加速度大小为参考答案：ad【考点】功率、平均功率和瞬时功率；功的计算【分析】未加拉力f时，物体a对弹簧的压力等于其重力的下滑分力；物块b刚要离开c时，弹簧的拉力等于物体b重力的下滑分力；根据平衡条件并结合胡克定律求解出两个状态弹簧的行变量，得到弹簧的长度变化情况；然后结合功能关系进行分析即可【解答】解：a、开始时，弹簧处于压缩状态，压力等于物体a重力的下滑分力，根据胡克定律，有：mgsin=kx1解得：x1=物块b刚要离开c时，弹簧的拉力等于物体b重力的下滑分力，根据胡克定律，

4、有；2mgsin=kx2解得：x2=故物块a运动的距离为：，故a正确；b、从静止到b刚离开c的过程中，物块a克服重力做功为，故b错误；c、此时物体a受拉力、重力、支持力和弹簧的拉力，根据牛顿第二定律，有：fmgsint=ma弹簧的拉力等于物体b重力的下滑分力，为：t=2mgsin故：f=3mgsin+ma，恒力对a做功的功率为（3mgsin+ma）v故c错误；d、当a的速度达到最大时，a受到的合外力为0，则：fmgsint=0所以：t=2mgsin+mab沿斜面方向受到的力：fb=t2mgsin=ma又：fb=2ma所以：故d正确故选：ad4. 用一根长1 m的轻质细绳将一幅质量为1 kg的画

5、框对称悬挂在墙壁上。已知绳能承受的最大张力为10 n。为使绳不断裂，画框上两个挂钉的间距最大为(g取10 m/s2)(  )am       bm cm          dm参考答案：a5. 在粒子散射实验中，当在粒子最接近原子核时，关于描述粒子的有关物理量符合下列哪种情况a动能最小             

6、0;                                        b势能最小c粒子与金属原子核组成系统能量最小       

7、0;  d粒子所受金原子斥力最大参考答案：ad二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 一个氡核衰变成钋核并放出一个粒子。该核反应的方程是         氡衰变半衰期为3.8天，则1000g氡经过7.6天衰变，剩余氡的质量为     g； 参考答案：   （2分）   2507. 为了测量人骑自行车的功率，某活动小组在操场的直道上进行了如下实验：在离出发线5 m、10 m、20 m、30 m70 m的地方分别划上8条计时线，每条计

8、时线附近站几个学生，手持秒表，听到发令员的信号后，受测者全力骑车由出发线启动，同时全体学生都开始计时，自行车每到达一条计时线，站在该计时线上的几个学生就停止计时，记下自行车从出发线到该条计时线的时间。实验数据记录如下（每个计时点的时间都取这几个同学计时的平均值）：运动距离s（m）0510203040506070运动时间t（s）02.44.26.37.89.010.011.012.0各段速度（m/s）2.084.766.678.3310.010.0（1）请计算出上述表格中空缺的、处的数据：      m/s；   &

9、#160;  m/s（保留三位有效数字）。（2）次实验中，设运动过程中学生和自行车所受阻力与其速度大小成正比，其比例系数为15n·s/m，则在20m30m路段的平均阻力f1与30m40m路段的平均阻力f2之比f1：f2=        ；若整个过程中该同学骑车的功率p保持不变，则p=       w。 参考答案：（1）  2.78          

10、;     10.0     （2） 11.25（6.678.33）           1500w          8. 一木块静止于光滑水平面上，一颗子弹沿水平方向飞来射入木块中，当子弹进入木块深度最大值为2厘米时，木块沿水平面恰好移动距离1厘米。在上述过程中系统损失的机械能与子弹损失的动能之比为    

11、;    。参考答案：    答案：2:39. 地球绕太阳公转的轨道半径r=1.49×102(m)，公转周期t=3.16×107(s)，万有引力恒量g=6.67×10（n·m2/kg2），则太阳质量的表达式m=        ，其值约为        kg（取一位有效数字）参考答案：    答案：，2×103010.

12、一个做匀加速直线运动的物体，它在开始时连续两个4 s的时间内分别通过的位移为24 m和64 m，则这个物体的加速度为            m/s2，中间时刻的瞬时速度为        m/s。参考答案：2.5    1111. 1宇宙中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统（假设三颗星的质量均为m，引力常量为g），通常可忽略其它星体对它们的引力作用。已观测到稳定的三

13、星系统存在两种基本的构成形式：第一种形式是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星在同一半径为r的圆轨道上运行，则两颗运动星体的运动周期为    ；第二种形式是三颗星位于等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行，周期与第一种形式相同，则三颗星之间的距离为            。参考答案：   ；     12. 如图，足够长的粗糙绝缘斜面与水平面成=37°放置，在斜面上

14、虚线aa和bb与斜面底边平行，在aabb围成的区域有垂直斜面向上的有界匀强磁场，磁感应强度为b=1t；现有一质量为m=10g、总电阻为r=1、边长d=0.1m的正方形金属线圈mnpq，让pq边与斜面底边平行，从斜面上端静止释放，线圈刚好匀速穿过磁场已知线圈与斜面间的动摩擦因数为=0.5，则线圈释放时，pq边到bb的距离为1m；整个线圈穿过磁场的过程中，线圈上产生的焦耳热为4×103j参考答案：考点：导体切割磁感线时的感应电动势；焦耳定律专题：电磁感应与电路结合分析：线圈匀速穿过磁场，受力平衡，根据平衡条件列式求解；根据安培力公式f安=bid、e=bvd、i=得到安培力与速度的关系式，

15、即可求得速度，从而得出距离，线圈上产生的焦耳热等于克服安培力做功解答：解：对线圈受力分析，根据平衡条件得：f安+mgcos=mgsin代入数据解得：f安=mgsinmgcos=（0.01×10×0.60.5×0.01×10×0.8）n=2×102n；  f安=bid、e=bvd、i=解得：f安=代入数据解得：v=m/s=2m/s线圈进入磁场前做匀加速运动，根据牛顿第二定律得：  a=gsingcos=（10×0.60.5×10×0.80）m/s2=2m/s2线圈释放时，pq边到bb的距

16、离l=m=1m；由于线圈刚好匀速穿过磁场，则磁场宽度等于d=0.1m，  q=w安=f安?2d代入数据解得：q=2×102×2×0.1j=4×103j；故答案：1  4×103点评：解决本题的关键是推导安培力与速度的关系式，求热量时，要注意线框进入和穿出磁场两个过程都要产生焦耳热13.     （选修34）（6分）露珠在阳光下显得晶莹明亮是由于光的        现象造成的；通过手指缝看日光灯，可以看到彩色条纹是由于光的

17、60;       现象造成的；水面上的汽油薄膜呈现彩色花纹是由于光的        现象造成的。参考答案：答案：全反射；衍射；干涉；（每空2分）三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 如图甲所示，斜面倾角为=37°，一宽为d=0.65m的有界匀强磁场垂直于斜面向上，磁场边界与斜面底边平行。在斜面上由静止释放一矩形金属线框，线框沿斜面下滑，下边与磁场边界保持平行。取斜面底部为重力势能零势能面，从线框开始运动到恰好完全进入磁场的过程中，线

18、框的机械能e和位移x之间的关系如图乙所示，图中、均为直线段。已知线框的质量为m=0.1 kg，电阻为r=0.06 （取g=l0m·s-2, sin 37°=0.6,  cos 37°=0.8)求：(1)线框与斜面间的动摩擦因数；(2)线框刚进入磁场到恰好完全进入磁场所用的时间t：(3)线框穿越磁场的过程中，线框中的最大电功率pm。参考答案：0.5；1/6s；0.54w【详解】（1）由能量守恒定律，线框减小的机械能等于克服摩擦力做功，则 其中x1=0.36m； 解得=0.5（2）金属线框进入磁场的过程中，减小的机械能等于克服摩擦力和安培力做的功，机械能均匀

19、减小，因此安培力也是恒力，线框做匀速运动，速度为v1v12=2ax1 解得a=2m/s2 v1=1.2m/s 其中  x2为线框的侧边长，即线框进入磁场过程中运动的距离，可求出x2=0.2m，则 （3）线框刚出磁场时速度最大，线框内电功率最大 由 可求得v2=1.8m/s根据线框匀速进入磁场时：可得fa=0.2n又因为可得 将v2、b2l2带入可得：15. (3-5模块) (5分) 有两个质量为m的均处于基态的氢原子a、b，a静止，b以速度v0与之发生碰撞己知：碰撞前后二者的速度均在一条直线上，碰撞过程中部分动能有可能被某一氢原子吸收。从而该原子由基态跃迁到激发态，然后，此原子向低能

20、级态跃迁，并发出光子如欲碰后发出一个光子，则速度v0至少需要多大？己知氢原子的基态能量为e1 (e1<0)。参考答案：解析：，-(1分) ，-(1分) ，-(1分) -(2分)四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 在水平地面上固定一倾角、表面光滑的斜面体，物体a以6m/s的初速度沿斜面上滑，同时在物体a的正上方，有一物体b以某一初速度水平抛出，如图所示，如果当a上滑到最高点时恰好被b物体击中，(a、b均可看做质点，g取10 )求：   (1)物体a上滑到最高点所用的时间t   (2)物体b抛出时的初速度；   (3)物体a、b间初始位置的高度差h参考答案：17. 已知万有引力常量g，地球半径r，月球和地球之间的距离r，同步卫星距地面的高度h，月球绕地球的运转周期t1，地球的自转周期t2，地球表面的重力加速度g.某同学根据以上条件，提出一种估算地球质量m的方法：同步卫星绕地心做圆周运动，由gm()2h得m.(1)请判断上面的结果是否正确，并说明理由如不正确，请给出正确的解法和结果(2)请根据已