江西省吉安市七曜高级中学高三物理下学期期末试卷含解析

江西省吉安市七曜高级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.波是日常生活中常见的一种物质，下列有关波的说法中正确的有（选对一个给3分，选对两个给4分，选对三个给6分。每选错一个扣3分，最低得分为0分）A．麦克斯韦预言空间可能存在电磁波，赫兹通过一系列实验证实了他的预言B．两列波相叠加产生干涉现象，则振动加强区域与减弱区域交替变化C．夜视仪器能在较冷的背景上探测出较热物体的红外辐射D．以某一速度向观察者驶来一辆汽车，并发出鸣笛，观察者感受到汽笛的频率越来越大E．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象参考答案：ACE2.某同学用伏安法测电灯泡的电阻时，误将电流表和电压表接成如图5所示的电路，接通电源后，可能出现的情况是A．电流表烧坏B．电压表烧坏C．小灯泡烧坏D．小灯泡不亮参考答案：答案：D解析：由于电压表的内阻非常大，串联在电路中，导致干路电流很小，同时电流表内阻很小，与灯泡并联，导致干路电流只有极少部分通过灯泡，故灯泡不亮，选项D正确。3.速度的大小和方向都不断变化，但加速度的大小和方向都不变的运动是（

）A.匀速圆周运动

B.平抛物体的运动C.自由落体运动

D.竖直上抛运动参考答案：B4.两个选项正确，选不全的得3分，有选错或不答的得0分)物体在竖直向上的拉力和重力的作用下竖直向下运动，运动的v－t图像如图所示．则A．物体所受拉力方向竖直向下B．第1s末和第4s末重力的功率相同C．0～2s内和3～5s内的平均速度相同D．在1~2s时间内拉力做正功参考答案：BC5.一列简谐横波沿x轴正方向传播，传播速度为10m/s。当波传到x=5m处的质点P时，波形如图所示。则以下判断正确的是

A．这列波的周期为0．5s B．再经过0．4s，质点P第一次回到平衡位置 C．再经过0．7s，x=9m处的质点Q到达波峰处 D．质点Q到达波峰时，质点P恰好到达波谷处参考答案：C已知该横波的传播速度为10m/s，由题图可知波长为4m，则这列波的周期为=0.4s，所以再经过0.4s即一个周期，质点P第二次回到平衡位置，故A、B错误．P和Q相差一个波长，再经过0.7s，即1个周期，Q点运动了个周期，由于质点Q起振方向向下，因此此时Q达到波峰处，故C正确．P和Q相差一个波长，振动情况始终相同，质点Q到达波峰时，质点P恰好到达波峰处，故D错误．故选C．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子．科学研究表明其核反应过程是：α粒子轰击静止的氮核后形成了不稳定的复核，复核发生衰变放出质子，变成氧核．设α粒子质量为m1，初速度为v0，氮核质量为m2，质子质量为m0,氧核的质量为m3，不考虑相对论效应．α粒子轰击氮核形成不稳定复核的瞬间，复核的速度大小为

，此过程中释放的核能为________________________________．参考答案：

设复核速度为v，由动量守恒得解得整个过程中质量亏损由爱因斯坦质能方程，得7.放射性同位素C被考古学家称为“碳钟”，它可以用来判定古生物体的年代．宇宙射线中高能量中子碰撞空气中的氮原子后，就会形成很不稳定的C，它很容易发生β衰变，变成一个新核，其半衰期为5730年．该衰变的核反应方程式为．C的生成和衰变通常是平衡的，即生物机体中C的含量是不变的．当生物体死亡后，机体内C的含量将会不断减少．若测得一具古生物遗骸中C含量只有活体中的25%，则这具遗骸距今约有11460年．参考答案：：解：根据电荷数守恒、质量数守恒得，．经过一个半衰期，有半数发生衰变，测得一古生物遗骸中的C含量只有活体中的25%，根据=得，n=2，即经过2个半衰期，所以t=2×5730=11460年．故答案为：；

114608.如图，将酒精灯和装有适量水的试管固定在小车上，小车放在较光滑的水平桌面上，用橡胶塞子塞住（不漏气）试管口，现让小车处于静止，点燃酒精灯给试管中水加热。当加热一段时间后，橡胶塞子向右喷出时，可以观察到小车向

（选填“左”或“右”）运动，在这个过程中，整个小车（含酒精灯和装有适量水的试管）对橡胶塞子的作用力与橡胶塞子对小车的作用力方向______（选填“相同”或“相反”），整个小车受到的合外力方向向_______（选填“左”、“右”、“上”或“下”）。参考答案：左，相反，左。解析：塞子喷出瞬间，小车与塞子瞬间在水平方向动量守恒，故小车向左运动，整个小车（含酒精灯和装有适量水的试管）对橡胶塞子的作用力与橡胶塞子对小车的作用力为相互作用力，方向相反，所以小车受到的合力向左。9.（6分）利用扫描隧道显微镜(STM)可以得到物质表面原子排列的图像，从而可以研究物质的构成规律。图的照片是一些晶体材料表面的STM图像，通过观察、比较，可以看到这些材料都是由原子在空间排列而构成的，具有一定的结构特征。则构成这些材料的原子在物质表面排列的共同特点是：

a._________________________；b._________________________。参考答案：a.原子在确定方向上有规律地排列，在不同方向上原子的排列规律一般不同(3分)；b.原子排列具有一定对称性。(3分)命题立意：本题是一条联系高新科技实际的题目,考查考生收集、处理信息和获取新知识的能力。解题关键：观察原子排列是否有规律,是否对称,然后确定原子排列的共同特点。错解剖析：本题是一条新信息题,部分学生不知从何处下手,使解题受阻。避错技巧：新信息题往往与高新科技综合，有些知识是完全陌生的，但解决问题的方法可将中学常见的基本方法迁移过来。10.（6分）如图甲所示，一边长为l的正方形金属线框位于光滑水平面上，线框的右边紧贴着竖直向下的有界匀强磁场区域的边界。从t＝0时刻开始，线框在一水平向右的外力F的作用下从静止开始做匀加速直线运动，在t0时刻穿出磁场。图乙为外力F随时间变化的图像，图像中的F0、t0均为已知量，则t＝t0时刻线框的速度v＝________，t＝t0时刻线框的发热功率P＝_______。参考答案：11.如图所示，竖直平面内有一金属环，半径为a，总电阻为R(指拉直时两端的电阻)，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面，在环的最高点A用铰链连接长度为2a、电阻为的导体棒AB，AB由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B点的线速度为v，则这时AB两端的电压大小为________参考答案：Bav12.（6分）图中A为某火箭发射场，B为山区，C为城市。发射场正在进行某型号火箭的发射实验。该火箭起飞时质量为2.02×103千克Kg，起飞推力2.75×106N，火箭发射塔高100m，则该火箭起飞时的加速度大小为______m/s2，在火箭推力不变的情况下，若不考虑空气阻力及火箭质量的变化，火箭起飞后，经_____秒飞离火箭发射塔。（参考公式及常数：=ma，vt=v0+at，s=v0t+(1/2)at2，g=9.8m/s2）参考答案：答案：3.81m/s2；7.25s（答3.83s同样给分）13.B.动能相等的两人造地球卫星A、B的轨道半径之比RA:RB=1:2，它们的角速度之比=

，质量之比mA:mB=

.参考答案：；1：2两卫星绕地球做匀速圆周运动，其万有引力充当向心力，，所以两者角速度之比为；线速度之比为，根据题意知两者动能相等，所以质量之比为：1:2。【考点】匀速圆周运动的描述、万有引力定律的应用

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(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)15.（8分）为确定爱因斯坦的质能方程的正确性，设计了如下实验：用动能为MeV的质子轰击静止的锂核Li，生成两个粒子，测得两个粒子的动能之和为MeV。写出该反应方程，并通过计算说明正确。（已知质子、粒子、锂核的质量分别取、、）参考答案：核反应方程为核反应的质量亏损，由质能方程可得，质量亏损相当的能量MeV而系统增加的能量MeV，这些能量来自核反应中，在误差允许的范围内可认为相等，所以正确。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在离地高为h、离竖直光滑墙的水平距离为s1处有一小球以v0的速度向墙水平抛出，与墙碰后落地，不考虑碰撞的时间及能量损失，则落地点到墙的距离s2为多大?参考答案：17.在同一水平面中的光滑平行导轨P、Q相距L=1m，导轨左端接有如图所示的电路．其中水平放置的平行板电容器两极板M、N间距离d=10mm，定值电阻R1=R2=12Ω，R3=2Ω，金属棒ab电阻r=2Ω，其它电阻不计．磁感应强度B=1T的匀强磁场竖直穿过导轨平面，当金属棒ab沿导轨向右匀速运动时，悬浮于电容器两极板之间，质量m=1×10﹣14kg，带电量q=﹣1×10﹣14C的微粒恰好静止不动．取g=10m/s2，在整个运动过程中金属棒与导轨接触良好．且运动速度保持恒定．试求：（1）匀强磁场的方向；（2）ab两端的路端电压；（3）金属棒ab运动的速度．参考答案：解：（1）带负电的微粒受到重力和电场力处于静止状态，因重力竖直向下，则电场力竖直向上，故M板带正电．ab棒向右切割磁感线产生感应电动势，ab棒等效于电源，感应电流方向由b→a，其a端为电源的正极，由右手定则可判断，磁场方向竖直向下．（2）由由平衡条件，得

mg=Eq又E=所以MN间的电压：UMN==V=0.1VR3两端电压与电容器两端电压相等，由欧姆定律得通过R3的电流I==A=0.05Aab棒两端的电压为Uab=UMN+I=0.1+0.05×6=0.4V（3）由闭合电路欧姆定律得ab棒产生的感应电动势为：E感=Uab+Ir=0.4+0.05×2V=0.5V

由法拉第电磁感应定律得感应电动势E感=BLv联立上两式得v=0.5m/s答：（1）匀强磁场的方向竖直向下；（2）ab两端的路端电压为0.4V；（3）金属棒ab运动的速度为0.5m/s．【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；电容；闭合电路的欧姆定律．【分析】（1）悬浮于电容器两极板之间的微粒静止，重力与电场力平衡，可判断电容器两板带电情况，来确定电路感应电流方向，再由右手定则确定磁场方向．（2）由粒子平衡，求出电容器的电压，根据串并联电路特点，求出ab两端的路端电压．（3）由欧姆定律和感应电动势公式求出速度．18.（20分）一质点在一平面内运动，其轨迹如图所示.它从A点出发，以恒定速率经时间t到B点，图中x轴上方的轨迹都是半径为R的半圆，下方的都是半径为r的半圆。求此质点由A到B沿x轴运动的平均速度。如果此质点带正电，且以上运动是在一恒定(不随时间而变)的磁场中发生的，试尽可能详细地论述此磁场的分布情况。不考虑重力的影响。参考答案：解析：由A到B，若上、下各走了N个半圆，则其位移