湖南省张家界市官坪中学高三物理下学期期末试卷含解析

湖南省张家界市官坪中学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.（多选）卢瑟福通过实验首次实现了原子核的人工转变，其核反应方程为：，下列说法正确的是

A．卢瑟福通过该实验提出了原子的核式结构模型B．实验中是用粒子轰击氮核的C．卢瑟福通过该实验发现了质子 D．原子核在人工转变的过程中，电荷数一定守恒E.原子核在人工转变的过程中，产生质量亏损，能量不守恒参考答案：BCD2.(单选)下列说法中正确的是A．晶体都具有各向异性的物理性质B．当一定质量的理想气体从外界吸收热量时，其内能不一定增大C．某气体的摩尔体积为V，阿伏加德罗常数为NA，则每个气体分子的体积Vo=D．空调既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性参考答案：3.如图所示，竖直面内有一个半圆形轨道，AB为水平直径，O为圆心，将一些半径远小于轨道半径的小球从A点以不同的初速度沿直径水平向右抛出，若不计空气阻力，在小球从抛出到碰到轨道这个过程中．则（）A．若初速度适当，小球可以垂直撞击半圆形轨道B．初速度不同的小球运动时间一定不相同C．初速度小的小球运动时间长D．落在半圆形轨道最低点的小球运动时间最长参考答案：D【考点】平抛运动．【分析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据高度比较运动的时间．【解答】解：A、小球撞击在圆弧左侧时，速度方向斜向右下方，不可能与圆环垂直；当小球撞击在圆弧右侧时，根据“中点”结论：平抛运动速度的反向延长线交水平位移的中点，可知，由于O不在水平位移的中点，所以小球撞在圆环上的速度反向延长线不可能通过O点，也就不可能垂直撞击圆环．故A错误B、由h=，得t=平抛运动的时间由下落的高度决定，速度不同的小球下落的高度可能相同，运动的时间可能相同，故B错误．C、初速度小的小球下落的高度不一定大，则运动时间不一定长，故C错误．D、落在圆形轨道最低点的小球，下落的高度最大，则运动的时间最长．故D正确．故选：D4.如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距L=1m，导轨平面与水平面成θ=37o角，下端连接阻值R=2Ω电阻。匀强磁场方向与导轨平面垂直。质量为m=0.2kg，电阻r=1Ω的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为=0.25。（设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小）当金属棒由静止下滑30m时速度达到稳定，电阻R消耗的功率为8W，金属棒中的电流方向由a到b，则下列说法正确的是（g=10m/s2，sin37o=0.6，cos37o=0.8）A．金属棒沿导轨由静止开始下滑时加速度a大小为4m/s2

B．金属棒下滑速度达到稳定时，此时金属棒速度v的大小为10m/sC．磁场方向垂直导轨平面向上，磁感应强度B大小为0.4TD．金属棒由静止到稳定过程中电阻R产生的热量为1.5J参考答案：AC5.（单选）近几年，国内房价飙升，在国家宏观政策调控下，房价上涨出现减缓趋势．有同学将房价的“上涨”类比成运动学中的“加速”，将房价的“下跌”类比成运动学中的“减速”，那么“房价上涨出现减缓趋势”可以类比成运动学中的（）A．速度增加，加速度减小B．速度增加，加速度增大C．速度减小，加速度增大D．速度减小，加速度减小参考答案：解：房价类比成速度，房价上涨快慢类比成加速度，房价上涨出现减缓趋势，相当于加速度减小，但仍然在上涨，相当于加速度与速度方向相同，速度仍然增大．故A正确，BCD错误．故选：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.(选修模块3－4)（4分）如图所示为一列简谐横波t=0时刻的波动图象，已知波沿x轴正方向传播，波速大小为0.4m/s。则在图示时刻质点a、b所受的回复力大小之比为________，此时刻起，质点c的振动方程是：____cm。

参考答案：

答案：2:1（2分）

y=15cos10πt（2分）7.氘核和氚核可发生热核聚变而释放巨大的能量，该反应方程为：，式中x是某种粒子。已知：、、和粒子x的质量分别为2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u；1u=931.5MeV/c2，c是真空中的光速。由上述反应方程和数据可知，粒子x是__________，该反应释放出的能量为_________MeV（结果保留3位有效数字）参考答案：8.卢瑟福用a粒子轰击氮核时发现了质子.完成其核反应方程：N+He→

.参考答案：O+H解析：由核反应方程满足质量数守恒和电荷数守恒，核反应方程为N+He→O+H。9.一小球在桌面上做匀加速直线运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下小球运动过程中在每次曝光时的位置，并将小球的位置编号，得到的照片如图所示．由于底片保管不当，其中位置4处被污损．若已知摄影机连续两次曝光的时间间隔均为1s，则利用该照片可求出：小球运动的加速度约为________m/s2.位置4对应的速度为________m/s，能求出4的具体位置吗？________.求解方法是：____________________(不要求计算，但要说明过程)．参考答案：3.0×10－2(2.8×10－2～3.1×10－2均可)9×10－2能利用(x５－x4)－(x4－x３)＝aT2可以求出位置4的具体位置(其他方法合理均可)

对于匀变速规律的考察是很灵活的，学生要善于在新情境中抽象出物理模型．本题易错点在于位移的计算，难点在于匀变速直线运动的瞬时速度的求解方法的选择，利用一段时间的平均速度等于中间时刻的瞬时速度的推论是最简单的．10.氢原子的能级如图所示，设各能级的能量值分别为，且，n为量子数。有一群处于n=4能级的氢原子，当它们向低能级跃迁时，最多可发出

种频率的光子。若n=4能级的氢原子向n=2能级跃迁时，发出的光子照射到某金属时恰能产生光电效应现象，则该金属的极限频率为

（用，普朗克常量表示结果），上述各种频率的光子中还能使该金属产生光电效应的光子有

种。参考答案：11.人类认识原子结构和开发利用原子能经历了十分曲折的过程。请按要求回答下列问题。卢瑟福、玻尔、查德威克等科学家在原子结构或原子核的研究方面做出了卓越的贡献。请选择其中的两位，指出他们的主要成绩。

①--------__________________________________________________________

②__________________________________________________________在贝克勒尔发现天然放射现象后，人们对放射线的性质进行了深入研究，下图为三种射线在同一磁场中的运动轨迹，请从三种射线中任选一种，写出它的名称和一种用途。

________________________________________。

参考答案：--------解析：①--------卢瑟福提出了原子的核式结构模型（或其他成就）；②玻尔把量子理论引入原子模型，并成功解释了氢光谱（或其他成就）；

或查德威克发现了中子（或其他成就）。选择其中两个。

1为射线，2为射线，3为射线；用途：比如射线可用于金属探伤、放疗、育种等等。只要合理均给分。12.（9分）某同学做了一个小实验：先把空的烧瓶放到冰箱冷冻，一小时后取出烧瓶，并迅速把一个气球紧密的套在瓶颈上，然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球逐渐膨胀起来，如图所示。这是因为烧瓶里的气体吸收了水的

，温度

，体积

。

参考答案：热量，升高，增大解析：当用气球封住烧瓶，在瓶内就封闭了一定质量的气体，当将瓶子放到热水中，瓶内气体将吸收水的热量，增加气体的内能，温度升高，由理气方程PV/T=C可知，气体体积增大。13.100年前，卢瑟福用α粒子轰击氮核打出了质子．后来，人们用α粒子轰击核也打出了质子：；该反应中的X是______（选填“电子”“正电子”或“中子”）．此后，对原子核反应的持续研究为核能利用提供了可能．目前人类获得核能的主要方式是_______（选填“核衰变”“核裂变”或“核聚变”）．参考答案：

(1).中子

(2).核裂变【详解】由质量数和电荷数守恒得：X应为：即为中子，由于衰变是自发的，且周期与外界因素无关，核聚变目前还无法控制，所以目前获得核能的主要方式是核裂变；三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某研究性学习小组欲测定一块电池的电动势E和内电阻r。（1）先直接用多用表测定该电池电动势，在操作无误的情况下，多用表表盘示数如图a所示，其示数为__________V。（2）然后，用电压表V、电阻箱R、定值电阻(R0=50Ω)、开关S、若干导线和该电池组成电路，测定该电池电动势。I．在图b中，根据电路图，用笔画线代替导线，将左侧实物图连接成完整电路。II．闭合开关S，调整电阻箱阻值R，读出电压表V相应示数U。该学习小组测出大量数据，分析筛选出下表所示的R、U数据，并计算出相应的1/R与1/U的值。请用表中数据在图c坐标纸上描点，并作出1/R-1/U图线。III．从图线中可求得待测电池电动势E=_______V，内阻r=

Ω。参考答案：（1）8.9或9.0，(2)（I）图略，（II）图像略(要有描点痕迹，点在所画直线上、下均有分布)（III）10（9.5—11.0均得分）6—11均得分15.）如图为“描绘电场等势线”的实验装置，在导电纸上平放两个圆柱形电极A和B，分别与直流电源的正、负极接好。（1）本实验中使用的是

传感器。（2）以A、B连线为x轴，A、B连线的中垂线为y轴，将与传感器正极相连的探针固定于x轴上a点，另一探针在导电纸上移动，当移动到某点传感器示数为负，则这点电势

（选填“高”、“低”或“等”）于a点。参考答案：（1）（2分）电压（2）（2分）高四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图l所示，两根间距为的平行导轨PQ和MN处于同一水平面内，左端连接一阻值为R的电阻，导轨平面处于竖直向上的匀强磁场中。一质量为m、横截面为正方形的导体棒CD垂直于导轨放置，棒到导轨左端PM的距离为，导体棒与导轨接触良好，不计导轨和导体棒的电阻。(1)若CD棒固定，已知磁感应强度B的变化率随时间t的变化关系式为，求同路中感应电流的有效值I；(2)若CD棒不同定，棒与导轨间最大静摩擦力为，磁感应强度B随时间t变化的关系式为B=kt。求从t=0到CD棒刚要运动，电阻R上产生的焦耳热Q;(3)若CD棒不固定，不计CD棒与导轨间的摩擦；磁场不随时间变化，磁感应强度为B。现对CD棒施加水平向右的外力F，使CD棒由静止开始向右以加速度a做匀加速直线运动。请在图2中定性画出外力F随时间t变化的图象，并求经过时间，外力F的冲量大小I.参考答案：17.小物块A的质量为m，物块与坡道间的动摩擦因数为μ，水平面光滑；坡道顶端距水平面高度为h，倾角为θ；物块从坡道进入水平滑道时，在底端O点处无机械能损失，重力加速度为g。将轻弹簧的一端连接在水平滑道M处并固定墙上，另一自由端恰位于坡道的底端O点，如图所示。物块A从坡顶由静止滑下，求：（1）物块滑到O点时的速度大小；（2）弹簧为最大压缩量d时的弹性势能；（3）物块A被弹回到坡道上升的最大高度。参考答案：18.（16分）太阳现正处于主序星演化阶段．它主要是由电子和、等原子核组成．维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应，这些核能最后转化为辐射能．根据目前关于恒星演化的理论，若由于聚变反应而使太阳中的核数目从现有数减少10％，太阳将离开主序星阶段而转入红巨星的演化阶段．为了简化，假定目前太阳全部由电子和核组成．（最后结果均保留一位有效数字）（1）为了研究太阳演化进程，需知道目前太阳的质量M．已知地球半径R=6.4×106m，地球质量m=6.0×1024kg，日地中心的距离r=1.5×1011m，地球表面处的重力加速度g=10m/s2，1年约为3.2×107s，试估算目前太阳的质量M．（2）现将太阳内部的核聚变核反应简化为两个电子和4个氢核（）聚变成氦核（），已知质子质量mp=1.6726×10－27kg，质量mα=6.6458×10－27kg，电子质量me=0.9×10－30kg，光速c=3×108m/s．求每发生一次题中所述的核聚变反应所释放的核能．参考答案：（1）估算太阳的质量M设T为地球绕日心运动的周期，则由万有引力定律和牛顿定律可知