江蘇省宿遷市光明實(shí)驗(yàn)高級(jí)中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，P是水平面上的圓弧凹槽。從高臺(tái)邊B點(diǎn)以某速度v0水平飛出的小球，恰能從固定在某位置的凹槽的圓弧軌道的左端A點(diǎn)沿圓弧切線方向進(jìn)入軌道。O是圓弧的圓心，θ1是OA與豎直方向的夾角，θ2是BA與豎直方向的夾角，則(

)A．=2

B．tanθ1tanθ2=2C．=2

D．=2參考答案：B2.如圖所示，一根上粗下細(xì)（上下兩段各自粗細(xì)均勻）的玻璃管上端開口、下端封閉，上端足夠長，下端有一段水銀柱封閉了一定質(zhì)量的理想氣體?，F(xiàn)對封閉氣體緩慢加熱，氣體溫度不斷升高，水銀柱上升，則下圖中的圖線最接近被封閉氣體體積V和熱力學(xué)溫度T關(guān)系的是（

）參考答案：A3.下列關(guān)于運(yùn)動(dòng)和力的敘述中，正確的是（）A．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，其加速度方向一定是變化的B．物體做圓周運(yùn)動(dòng)，所受的合力一定指向圓心C．物體所受合力方向與運(yùn)動(dòng)方向相反，該物體一定做直線運(yùn)動(dòng)D．物體運(yùn)動(dòng)的速率在增加，所受合力方向一定與運(yùn)動(dòng)方向相同參考答案：C【考點(diǎn)】物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件；牛頓第二定律．【分析】曲線運(yùn)動(dòng)的條件是初速度與加速度不在一條直線上，速度不斷變化，它是變速運(yùn)動(dòng)，曲線運(yùn)動(dòng)有加速度不變的，也有加速度變化的．當(dāng)物體做圓周運(yùn)動(dòng)，其合力不一定指向圓心，若是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則合力一定指向圓心．【解答】解：A、做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，其速度一定變化，但加速度不一定變化，比如平拋運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B、物體做圓周運(yùn)動(dòng)，所受的合力不一定指向圓心，當(dāng)是勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于速度大小不變，所以加速度垂直于速度，因此合力一定指向圓心，故B錯(cuò)誤；C、當(dāng)物體所受合力方向與運(yùn)動(dòng)方向相反，則一定做減速且直線運(yùn)動(dòng)，故C正確；D、物體運(yùn)動(dòng)的速率在增加，則一定有加速度存在，但不一定與運(yùn)動(dòng)方向相同，比如平拋運(yùn)動(dòng)，合力方向與運(yùn)動(dòng)方向不相同．故D錯(cuò)誤；故選：C4.一根輕質(zhì)彈簧一端固定，用大小為的力壓彈簧的另一端，平衡時(shí)長度為；改用大小為的力拉彈簧，平衡時(shí)長度為.彈簧的拉伸或壓縮均在彈性限度內(nèi)，該彈簧的勁度系數(shù)為A、

B、

C、

D、參考答案：C根據(jù)胡克定律有：，，解得：k=5.據(jù)報(bào)道，天文學(xué)家近日發(fā)現(xiàn)了一顆距地球40光年的“超級(jí)地球”，命名為“55Cancrie”。該行星繞母星(中心天體)運(yùn)行的周期約為地球繞太陽運(yùn)行周期的，母星的體積約為太陽的60倍。假設(shè)母星與太陽密度相同，“55Cancrie”與地球均做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則“55Cancrie”與地球的

A.軌道半徑之比約為

B.軌道半徑之比約為C．向心加速度之比約為

D．向心加速度之比約為參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生如圖所示的狀態(tài)變化，狀態(tài)A與狀態(tài)B的體積關(guān)系為VA

▲VB(選填“大于”、“小于”或“等于”)；若從A狀態(tài)到C狀態(tài)的過程中氣體對外做了100J的功，則此過程中____▲___(選填“吸熱”或“放熱”)參考答案：小于

,

吸熱7.（6分）為了估算水庫中水的體積，可取一瓶無毒的放射性同位素的水溶液，測得瓶內(nèi)溶液每分鐘衰變6×107次，已知這種同位素的半衰期為2天，現(xiàn)將這瓶溶液倒入水庫，8天后可以認(rèn)為溶液已均勻分布在水庫里，這時(shí)取1立方米水庫的水樣，測的水樣每分鐘衰變20次，由此可知水庫中水的體積約為

m3（保留二位有效數(shù)字）。參考答案：

8.圖中畫出了氫原子的4個(gè)能級(jí)，并注明了相應(yīng)的能量E。處在n=4能級(jí)的1200個(gè)氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，能夠發(fā)出若干種不同頻率的光子。若這些受激氫原子最后都回到基態(tài)，則共發(fā)出________種_________個(gè)光子。（假設(shè)處在量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷到各較低能級(jí)的原子數(shù)都是處在該激發(fā)態(tài)能級(jí)上的原子總數(shù)的）參考答案：（1）6

2200

解析：處在n=4的能級(jí)的一群氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)能發(fā)出不同光電子的數(shù)目為=6種，由題意知量子數(shù)為4的能級(jí)上的氫原子分別向量子數(shù)為3、2、1的能級(jí)上躍遷的氫原子數(shù)占總氫原子數(shù)的三分之一，產(chǎn)生總共產(chǎn)生1200個(gè)光子；

此時(shí)處于量子數(shù)為3的能級(jí)上的原子數(shù)目為：400個(gè)，處于n=3能級(jí)上的氫原子分別向量子數(shù)為2、1的能級(jí)上躍遷的氫原子數(shù)各占二分之一，產(chǎn)生400個(gè)光子；

此時(shí)處于量子數(shù)為2的能級(jí)上氫原子總共有：400+200=600個(gè)，氫原子向基態(tài)躍遷產(chǎn)生600個(gè)光子．所以此過程中發(fā)出的光子總數(shù)應(yīng)該是1200+400+600=22009.核電池又叫“放射性同位素電池”，一個(gè)硬幣大小的核電池，就可以讓手機(jī)不充電使用5000年.燃料中钚（）是一種人造同位素，可通過下列反應(yīng)合成：①用氘核（）轟擊鈾（）生成镎（NP238）和兩個(gè)相同的粒子X，核反應(yīng)方程是；②镎（NP238）放出一個(gè)粒子Y后轉(zhuǎn)變成钚（），核反應(yīng)方程是+．則X粒子的符號(hào)為

▲

；Y粒子的符號(hào)為

▲

．參考答案：，（2分）；（2分）

10.在光電效應(yīng)試驗(yàn)中，某金屬的截止頻率相應(yīng)的波長為，該金屬的逸出功為______。若用波長為（<0）單色光做實(shí)驗(yàn)，則其截止電壓為______。已知電子的電荷量，真空中的光速和布朗克常量分別為e、c和h。參考答案：11.如圖所示，光滑水平桌面上有一小球被細(xì)線栓住，細(xì)線另一端固定在天花板上，小球受到一水平向右的拉力F作用，在拉力F逐漸增大的過程中，小球始終沒有離開水平桌面，則在這一過程中，小球受到繩的拉力FT將

，桌面支持力FN將

參考答案：增大

減小根據(jù)平衡條件：，而且角減小，所以繩的拉力將增大，桌面支持力將減小12.如圖所示，OB桿長L，質(zhì)量不計(jì)，在豎直平面內(nèi)繞O軸轉(zhuǎn)動(dòng)。桿上每隔處依次固定A、B兩個(gè)小球，每個(gè)小球的質(zhì)量均為m。已知重力加速度為g。使棒從圖示的水平位置靜止釋放，當(dāng)OB桿轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)小球B的動(dòng)能為_____________，小球A的機(jī)械能的變化量為___________。參考答案：，13.某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究加速度和力的關(guān)系。(1)在該實(shí)驗(yàn)中必須采用控制變量法，應(yīng)保持______________不變，用_____________作為

小車所受的拉力。(2)如圖(b)是某次實(shí)驗(yàn)打出的紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5、6為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)未畫出。從紙帶上測出。則木塊加速度大小=__________m／s2(保留2位有效數(shù)字)。(3)通過改變鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測量，可得小車運(yùn)動(dòng)的加速度a與所受拉力F的關(guān)系圖象。在軌道水平和傾斜的兩種情況下分別做了實(shí)驗(yàn)，得到了兩條圖線，如圖(c)所示。圖線——(選填“①”或“②”)是在軌道右側(cè)抬高成為斜面情況下得到的。(4)隨著鉤碼的數(shù)量增大到一定程度，圖(c)中的圖線明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是___________。A．小車與軌道之間存在摩擦

B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大

D．所用小車的質(zhì)量太大(5)根據(jù)圖(c)可求出小車質(zhì)量m=__________kg。參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（選修3-4）（6分）如圖所示，己知平行玻璃磚的折射率，厚度為。入射光線以入射角60°射到玻璃磚的上表面，經(jīng)玻璃磚折射從下表面射出，出射光線與入射光線平行，求兩平行光線間距離。（結(jié)果可用根式表示）參考答案：解析：∵n=

∴r=300

（2分）

光路圖如圖所示

∴L1=d/cosr=

（2分）

∴L2=L1sin300=

（2分）15.（8分）為確定愛因斯坦的質(zhì)能方程的正確性，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：用動(dòng)能為MeV的質(zhì)子轟擊靜止的鋰核Li，生成兩個(gè)粒子，測得兩個(gè)粒子的動(dòng)能之和為MeV。寫出該反應(yīng)方程，并通過計(jì)算說明正確。（已知質(zhì)子、粒子、鋰核的質(zhì)量分別取、、）參考答案：核反應(yīng)方程為核反應(yīng)的質(zhì)量虧損，由質(zhì)能方程可得，質(zhì)量虧損相當(dāng)?shù)哪芰縈eV而系統(tǒng)增加的能量MeV，這些能量來自核反應(yīng)中，在誤差允許的范圍內(nèi)可認(rèn)為相等，所以正確。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖，三棱鏡的頂角為60°，在三棱鏡兩側(cè)對稱位置上放置焦距均為

的兩個(gè)完全相同的凸透鏡L1和

L2．若在L1的前焦面上距主光軸下方處放一單色點(diǎn)光源，已知其像與對該光學(xué)系統(tǒng)是左右對稱的．試求該三棱鏡的折射率．參考答案：解：由于光學(xué)系統(tǒng)是左右對稱的，物、像又是左右對稱的，光路一定是左右對稱的。該光線在棱鏡中的部分與光軸平行。由射向光心的光線的光路圖如圖。由對稱性可知①②由幾何關(guān)系得

③由圖可見④又從的邊角關(guān)系得

⑤代入數(shù)值得

⑥由②、③、④與⑥式得，根據(jù)折射定律，求得

⑦17.（10分）如圖所示，傾角為α=600的斜面上，放一定質(zhì)量的物體，用K=100N/m的輕質(zhì)彈簧平行于斜面吊著，物體放在PQ之間任何位置都能處于靜止?fàn)顟B(tài)，而超過這一范圍，物體都會(huì)沿斜面滑動(dòng)。若AP=22cm，AQ=8cm，試求物體與斜面間的最大靜摩擦力的大小。（g取10N/kg）參考答案：解析：令彈簧原長為L，物體在P，Q點(diǎn)彈簧形變量分別為x1，x2，最大靜摩擦力為f，根據(jù)物體平衡得P點(diǎn)處：Kx1=mgsinα+fmQ點(diǎn)處：mgsinα+kx2=fmL+x1=0.22L-x2=0.08解得

fm=7N18.如圖，水平地面上方有一底部帶有小孔的絕緣彈性豎直擋板，擋板高h(yuǎn)=9m，與擋板等高處有一水平放置的籃筐，筐口的中心離擋板s=3m，擋板的左側(cè)以及擋板上端與筐口的連線上方存