辽宁省盘锦市第二高级中学高三物理下学期期末试卷含解析

辽宁省盘锦市第二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. α粒子轰击94Be得到126C，同时释放出一种粒子，以下说法正确的是
A
2012学年普陀模拟2
（）
（A）它来自于原子核（B）它是一种带正电的粒子
（C）它在电场中受电场力的作用（D）它是一种频率很高的光子
参考答案：
A
2. （多选）质量为2 kg的质点在xy平面上做曲线运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图所示，下列说法正确的是．
A．质点的初速度为5 m/s
B．质点所受的合外力为3 N
C．质点初速度的方向与合外力方向垂直
D．2 s末质点速度大小为6 m/s
参考答案：
AB
3. 关于物体运动状态的改变，下列说法中正确的是（）
A．物体运动的速率不变，其运动状态就不变
B．物体运动的加速度不变，其运动状态就不变
C．物体运动状态的改变包括两种情况：一是由静止到运动，二是由运动到静止
D．物体的运动速度不变，我们就说它的运动状态不变
参考答案：
D
4. 下列物理常数正确的是（）A.元电荷 B. 光在真空中的传播速度
C. 元电荷
D. 静电力常量
参考答案：
A
5. 下列说法正确的是（）
A. 对理想气体做功，内能不一定增加
B. 水由液态变为气态，分子势能增加
C. 液体的饱和汽压一定比未饱和汽压大
D. 已知水的摩尔质量和水分子的质量，可以计算出阿伏加德罗常数
E. 当分子力表现为引力时，分子力和分子势能都是随分子间距离的增大而增大
参考答案：
ABD
【详解】对理想气体做功，若气体向外放热，则内能不一定增加，选项A正确；水由100℃的液态变为100℃的气态时要吸收热量，但是分子动能不变，则分子势能增加，选项B正确；液体的饱和汽压与温度有关，相等的温度下，同种液体的饱和汽压一定比未饱和汽压大；不同的温度时，某种液体的饱和汽压不一定比未饱和汽压大，故C错误。

用水的摩尔质量除以水分子的质量，可以得到阿伏加德罗常数，选项D正确；当分子力表现为引力时，从分子间距r0开始分子力随分子间距离的增大先增大后减小；分子势能都是随分子间距离的增大而增大，选项E错误；故选ABD.
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 如图所示为“风光互补路灯”系统，它在有阳光时通过太阳能电池板发电，有风时通过风力发电机发电，二者皆有时将同时发电，并将电能输至蓄电池储存起来，供路灯照明使用。

为了能使蓄电池的使用寿命更为长久，一般充电至90％左右即停止，放电余留20％左右即停止电能输出。

下表为某型号风光互补路灯系统配置方案：
如果当地垂直于太阳光的平面得到的太阳辐射最大强度约为240W/m2，要想使太阳能电池的最大输出功率达到36W，太阳能电池板的面积至少要______________m2。

当风速为6m/s 时，风力发电机的输出功率将变为50W，在这种情况下，将蓄电池的电能由20%充至90%所需时间为______________h；
参考答案：
1，84
7. (4分)如图所示，一劲度系数为k=800N/m的轻弹簧两端各焊接着两个质量均为m=12kg的物体A、B。

开始时物体A、B和轻弹簧竖立静止在水平地面上，现要在上面物体A上加一竖直向上的力F，使物体A开始向上做匀加速运动，经0.4s物体B刚要离开地面，设整个过程中弹簧都处于弹性限度内，取g=10m/s2，求：此过程中外力F所做的功为_____ J。

参考答案：
答案：49.5J
8. （3分）原子弹是利用反应而获得巨大核能，氢弹是利
用反应而获得巨大核能。

图所示是国际原子能机构和国际标准化组织公布的新的标志．
参考答案：
答案：核裂变核聚变辐射警示（每空1分，共3分）
9. 某同学用如图甲所示的装置测定重力加速度。

（1）打出的纸带如图乙所示，实验时纸带的端通过夹子和重物相连接。

（填“a”或“b”）
（2）纸带上1至9各点为计数点，由纸带所示数据可算出实验时的重力加速度为 m/s2
（3）当地的重力加速度数值为9.8m/s2，请列出测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因。

参考答案：
10. （5分）如图所示，质量为m的物体置于光滑水平面上，一根绳子跨过定滑轮一端固定在物体上，另一端在力F作用下，以恒定速率v0竖直向下运动，物体由静止开始运动到绳与水平方向夹角=45o
过程中，绳中拉力对物体做的功为。

参考答案：
答案：mv02
11. （6分）如图所示，电阻R1、R2、R3及电源内阻均相等，则当开关S接通后，流过R2的电流与接通前的比为___________。

参考答案：
12. 如图，当用激光照射直径小于激光束的不透明圆盘时，在圆盘后屏上的阴影中心出现了一个亮斑，在中心亮斑外还存在一系列 (填“等距”或“不等距”)的明暗相间的条纹。

这是光的 (填“干涉”、“衍射”或“直线传播”)现象。

参考答案：
不等距、衍射
13. 如图所示，光滑的半圆槽内，A球从高h处沿槽自由滑下，与静止在槽底的B球相碰，若碰撞后A球和B球到达的最大高度均为h／9，A球、B球的质量之比为_____________或
____________。

参考答案：
1:4，1:2
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 一在隧道中行驶的汽车A以的速度向东做匀速直线运动，发现前方相距处、以的速度同向运动的汽车B正开始匀减速刹车，其刹车的加速度大小,从此刻开始计时，若汽车A不采取刹车措施，汽车B刹车直到静止后保持不动，求：（1）汽车A追上汽车B前，A、B两汽车间的最远距离；
（2）汽车A恰好追上汽车B需要的时间．
参考答案：
（1）16m（2）8s
(1)当A、B两汽车速度相等时，两车间的距离最远，即
v＝v B－at＝v A得t＝＝3 s
此时汽车A的位移x A＝v A t＝12 m ；
汽车B位移x B＝v B t－at2＝21 m A、B两汽车间的最远距离Δx m＝x B＋x0－x A＝16 m
(2)汽车B从开始减速直到静止经历的时间t1＝＝5 s
运动的位移x′B＝＝25 m
汽车A在t1时间内运动的位移x′A＝v A t1＝20 m
此时相距Δx＝x′B＋x0－x′A＝12 m
汽车A需要再运动的时间t2＝＝3 s
故汽车A追上汽车B所用时间t＝t1＋t2＝8 s
15. 如图甲所示，将一质量m=3kg的小球竖直向上抛出，小球在运动过程中的速度随时间变化的规律如图乙所示，设阻力大小恒定不变，g=10m/s2，求
（1）小球在上升过程中受到阻力的大小f．
（2）小球在4s末的速度v及此时离抛出点的高度h．
参考答案：
（1）小球上升过程中阻力f为5N；
（2）小球在4秒末的速度为16m/s以及此时离抛出点h为8m
考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像．
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公式求出小球上升的加速度，再根据牛顿第二定律求出小球上升过程中受到空气的平均阻力．
（2）利用牛顿第二定律求出下落加速度，利用运动学公式求的速度和位移．
解答：解：由图可知，在0～2s内，小球做匀减速直线运动，加速度大小为：
由牛顿第二定律，有：f+mg=ma1
代入数据，解得：f=6N．
（2）2s～4s内，小球做匀加速直线运动，其所受阻力方向与重力方向相反，设加速度的大小为a2，有：mg﹣f=ma2
即
4s末小球的速度v=a2t=16m/s
依据图象可知，小球在4s末离抛出点的高度：．
答：（1）小球上升过程中阻力f为5N；
（2）小球在4秒末的速度为16m/s以及此时离抛出点h为8m
点评：本题主要考查了牛顿第二定律及运动学公式，注意加速度是中间桥梁
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，质量为M的长滑块静止在光滑水平地面上，左端固定一劲度系数为k且足够长的水平轻质弹簧，右侧用一不可伸长的细绳连接于竖直墙上，细绳所能承受的最大拉力为T．使一质量为m、初速度为v0的小物体，在滑块上无摩擦地向左滑动而后压缩弹簧．弹簧的弹性势能表达式为E p＝（k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变
量）．
（1）给出细绳被拉断的条件．
（2）长滑块在细绳拉断后被加速的过程中，所能获得的最大向左的加速度为多大？
（3）小物体最后离开长滑块时，相对地面速度恰好为零的条件是什么？
参考答案：
1）设弹簧压缩量为x1时绳被拉断：kx1＝T
从初始状态到压缩绳被拉断的过程中，kx＜mv02
故细绳被拉断的条件为v0＞
（2）设绳被拉断瞬间，小物体的速度为v1，有
kx＋mv＝mv
解得当弹簧压缩至最短时，滑块有向左的最大加速度a m，此时，设弹簧压缩量为x2，小物体和滑块有相同的速度为v2．从绳被拉断后到弹簧压缩至最短时，小物体和滑块、弹簧系统的动量守恒、机械能守恒：
mv1＝(M＋m)v2
kx＋(M＋m)v＝mv
由牛顿第二定律：kx2＝Ma m
解得
（3）设小物体离开时，滑块M速度为V，有：mv1＝MV
mv＝MV2
解得
由于v0＞0，故物体最后离开滑块时，相对地面速度恰好为零的条件是m＞M，且满足
17. 神州飞船返回舱返回时，推进器制动发动机点火，使飞船由运行轨道进入返回轨道，随后推进器和返回舱分离。

穿越“黑障区”一段时间后，打开减速伞减速，然后打开主伞进一步减速，为简化返回舱穿过“黑障区”后的减速过程，从某时刻起开始计时，返回舱的v-t图像如图，图中AE是曲线在A点的切线，切线交横轴于一点E，其坐标为(8,0)，CD是AB的渐近线。

返回舱总质量是M=400kg，空气阻力与返回舱速度的平方成正比，取g=10m/s2.试问：
(1)返回舱在这一阶段作什么运动？
(2)设在初始时刻,此时它的加速度是多大？
(3)推导出返回舱在最后阶段的空气阻力系数k的表达式并计算其值。

参考答案：
(1)返回舱在这一阶段先作加速度逐渐减小的减速运动，后作匀速运动。

（4分）
(2)当返回舱的速度为120m/s时，加速度大小等于该时刻V-t图像切线斜率的绝对值………（3分）
由图可以看出a=…………………………（3分）
（3）当返回舱接近匀速运动时，空气阻力和重力平衡：
kV2=mg……………………………………………………（4分）
k=………………………（3分）
18. 电子扩束装置由电子加速器、偏转电场和偏转磁场组成．偏转电场由加了电压的相距为d 的两块水平平行放置的导体板形成，匀强磁场的左边界与偏转电场的右边界相距为s，如图甲所示．大量电子（其重力不计）由静止开始，经加速电场加速后，连续不断地沿平行板的方向从两板正中间射入偏转电场．当两板不带电时，这些电子通过两板之间的时间为2t0，当在两板间加如图乙所示的周期为2t0、幅值恒为U0的电压时，所有电子均从两板间通过，进入水平宽度为l，竖直宽度足够大的匀强磁场中，最后通过匀强磁场打在竖直放置的荧光屏上．问：
（1）电子在刚穿出两板之间时的最大侧向位移与最小侧向位移之比为多少？
（2）要使侧向位移最大的电子能垂直打在荧光屏上，匀强磁场的磁感应强度为多少？
（3）在满足第（2）问的情况下（电子的质量为m、电荷量为e），打在荧光屏上的电子束的宽度为多少？参考答案：
（1）由题意可知，要使电子的侧向位移最大，应让电子从0、2t0、4t0……等时刻进入偏转电场，在这种情况下，电子的侧向位移为
……………………2分
要使电子的侧向位移最小，应让电子从t0、3t0……等时刻进入偏转电场，在这种情况下，电子的侧向位移为
…………………………………………………………2分
所以最大侧向位移和最小侧向位移之比为……………………1分
（2）设电子从偏转电场中射出时的偏向角为 ，由于电子要垂直打在荧光屏上，所以电子在磁场中运动半径应为：…………………………………………1分
设电子从偏转电场中出来时的速度为vt，垂直偏转极板的速度为vy，则电子从偏转电场中出来时的偏向角为：………………………………………………………1分
式中……………………………………………………1分又……………………………………………………1分
由上述四式可得：……………………………………………1分
（３）由于各个时刻从偏转电场中出来的电子的速度大小相同，方向也相同，因此电子进入磁场后的半径也相同．
由第（1）问可知电子从偏转电场中出来时的最大侧向位移和最小侧向位移的差值为：
……………………………………………………………2分。