江西省上饒市仙巖中學(xué)高三物理期末試題含解析一、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.物體在萬有引力場(chǎng)中具有的勢(shì)能叫做引力勢(shì)能。若取兩物體相距無窮遠(yuǎn)時(shí)的引力勢(shì)能為零，一個(gè)質(zhì)量為m0的質(zhì)點(diǎn)到質(zhì)量為M0的引力源中心的距離為r0時(shí)，其萬有引力勢(shì)能（式中G為引力常數(shù)）。一顆質(zhì)量為m的人造地球衛(wèi)星以半徑為r1的圓形軌道環(huán)繞地球勻速飛行，已知地球的質(zhì)量為M，要使此衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑增大為r2，則衛(wèi)星上的發(fā)動(dòng)機(jī)所消耗的最小能量為：（假設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量始終不變，不計(jì)空氣阻力及其它星體的影響）：A．

B．C．

D．參考答案：A根據(jù)萬有引力提供向心力由：G=m，解得EK1=mv12=．G=m，解得EK2=mv22=．則動(dòng)能的減小量為△EK=-．引力勢(shì)能的增加量△EP=--(-)=-,根據(jù)能量守恒定律，發(fā)動(dòng)機(jī)消耗的最小能量E=△EP-△EK=．故選A．2.如圖是另同學(xué)利用教材提供的方案進(jìn)行“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)儀器裝置的情況。另一位同學(xué)指出了實(shí)驗(yàn)時(shí)的幾個(gè)錯(cuò)誤，說法正確的是（

）A．該實(shí)驗(yàn)沒有平衡摩擦力B．拉小車的細(xì)線應(yīng)平行桌面C．實(shí)驗(yàn)電源應(yīng)為交流電電源D．小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器且打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)距左端較遠(yuǎn)(2)物理小組在一次探究活動(dòng)中測(cè)量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，其一端與電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，另一端通過跨過定滑輪的細(xì)線與托盤連接，用托盤和砝碼的重力來代替繩上的拉力。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50Hz。開始實(shí)驗(yàn)時(shí)，在托盤中放入適量砝碼，滑塊開始做勻加速運(yùn)動(dòng)，在紙帶上打出一系列小點(diǎn)。上圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算的加速度a=

，打點(diǎn)6時(shí)小車運(yùn)動(dòng)的速度v6=

(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)。參考答案：3.如圖所示，由基本門電路組成的四個(gè)電路，其中能使小燈泡發(fā)光的是

（

）參考答案：A4.關(guān)于速度和加速度的關(guān)系，下列說法正確的是（

）A、速度變化得快，加速度大

B、速度變化的多，加速度大C、加速度方向保持不變，速度方向也保持不變D、加速度大小不斷變小，速度大小也不斷變小參考答案：答案：A

解析：加速度表示速度變化的快慢，是否加速、減速要看加速度與速度的方向關(guān)系，而不是加速度的大小和變化。5.質(zhì)量為m的物體沿著半徑為R的圓形軌道從a點(diǎn)由靜止滑下，b點(diǎn)的切線水平，已知物體和軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，若物體滑至a、b中點(diǎn)c時(shí)的速度為ν，則在從a到c的過程中摩擦力對(duì)物體做的功和物體在c點(diǎn)時(shí)所受的摩擦力大小分別是A．；B．；C．；D．；參考答案：

答案：A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，從傾角為θ的足夠長斜面上的A點(diǎn)，先后將同一個(gè)小球以不同的初速度水平向右拋出．第一次初速度為υ1，球落到斜面上時(shí)瞬時(shí)速度方向與斜面夾角為α1；第二次初速度為υ2，球落到斜面上時(shí)瞬時(shí)速度方向與斜面夾角為α2．不計(jì)空氣阻力，若υ1>υ2，則α1

α2（填>、=、<）．參考答案：＝

7.（5分）地核的體積約為整個(gè)球體積的16%，地核的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的34％。經(jīng)估算，地核的地平均密度為_______________kg/m3。(結(jié)果取兩位有效數(shù)字)參考答案：答案：1.2×1048.與普通自行車相比，電動(dòng)自行車騎行更省力。下表為某一品牌電動(dòng)自行車的部分技術(shù)參數(shù)。在額定輸出功率不變的情況下，質(zhì)量為60Kg的人騎著此自行車沿平直公路行駛，所受阻力恒為車和人總重的0.04倍。當(dāng)此電動(dòng)車達(dá)到最大速度時(shí)，牽引力為

N,當(dāng)車速為2m/s時(shí)，其加速度為

m/s2(g=10m/s2)規(guī)格后輪驅(qū)動(dòng)直流永磁鐵電機(jī)車型14電動(dòng)自行車額定輸出功率200W整車質(zhì)量40Kg額定電壓48V最大載重120Kg額定電流4.5A參考答案：40；0.6解析：電瓶車的額定功率P=200W，又由于，當(dāng)電動(dòng)車達(dá)到最大速度時(shí)，牽引力；當(dāng)車速為2m/s時(shí)，牽引力為，依據(jù)牛頓第二定律，可知a=0.6m/s2。9.在長為l的絕緣輕桿兩端分別固定帶電量分別為＋q、－q的等量異種點(diǎn)電荷，放入場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，輕桿可繞中點(diǎn)O自由轉(zhuǎn)動(dòng)，若忽略兩點(diǎn)電荷間的相互作用，在輕桿與電場(chǎng)線夾角為θ時(shí)，兩點(diǎn)電荷受到的電場(chǎng)力對(duì)O點(diǎn)的合力矩大小為_______________，若設(shè)過O點(diǎn)的等勢(shì)面電勢(shì)為零，則兩電荷具有的電勢(shì)能之和為_____________________。參考答案：

答案：qELsinθ；qELcosθ10.光滑水平面上有兩小球a、b，開始時(shí)a球靜止，b球以一定速度向a運(yùn)動(dòng)，a、b相撞后兩球粘在一起運(yùn)動(dòng)，在此過程中兩球的總動(dòng)量守恒（填“守恒”或“不守恒”）；機(jī)械能不守恒（填“守恒”或“不守恒”）．參考答案：考點(diǎn)：動(dòng)量守恒定律．分析：考察了動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒的條件，在整個(gè)過程中合外力為零，系統(tǒng)動(dòng)量守恒．解答：解：兩球組成的系統(tǒng)所受合外力為零，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，由于碰撞是完全非彈性碰撞，碰撞過程機(jī)械能不守恒；故答案為：守恒，不守恒．點(diǎn)評(píng)：本題考查動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律的適用條件，注意區(qū)分，基礎(chǔ)題．11.（6分）圖為聲波干涉演示儀的原理圖。兩個(gè)U形管A和B套在一起，A管兩側(cè)各有一小孔。聲波從左側(cè)小孔傳入管內(nèi)，被分成兩列頻率

的波。當(dāng)聲波分別通過A、B傳播到右側(cè)小孔時(shí)，若兩列波傳播的路程相差半個(gè)波長，則此處聲波的振幅

；若傳播的路程相差一個(gè)波長，則此處聲波的振幅

。參考答案：相等，等于零，等于原振幅的二倍。解析：聲波從左側(cè)小孔傳入管內(nèi)向上向下分別形成兩列頻率相同的波，若兩列波傳播的路程相差半個(gè)波長，則振動(dòng)相消，所以此處振幅為零，若傳播的路程相差一個(gè)波長，振動(dòng)加強(qiáng)，則此處聲波的振幅為原振幅的二倍。12.近年來裝修污染已經(jīng)被列為“危害群眾最大的五種環(huán)境污染”之一.目前，在居室裝修中經(jīng)常用到的花崗巖、大理石等裝修材料，都不同程度地含有放射性元素，比如，含有鈾、釷的花崗巖等巖石會(huì)釋放出放射性氣體氡，而氡會(huì)發(fā)生放射性衰變，放出α、β、γ射線，這些射線會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生癌變及呼吸道等方面的疾病，根據(jù)有關(guān)放射性知識(shí)回答下列問題：（1）下列說法正確的是

A．氡的半衰期為3.8天，則若在高溫下其半衰期必縮短B．衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子和電子所產(chǎn)生的C．射線一般伴隨著或射線產(chǎn)生，在這三種射線中，射線的穿透能力最強(qiáng)，電離能力也最強(qiáng)D．發(fā)生衰變時(shí)，新核與原來的原子核相比，中子數(shù)減少了2（2）氡核（）發(fā)生衰變后變?yōu)獒暎ǎ?，其衰變方程?/p>

，若氡（）經(jīng)過一系列衰變后的最終產(chǎn)物為鉛（），則共經(jīng)過

次衰變，

次衰變．（3）靜止的氡核（）放出一個(gè)速度為v0的粒子，若衰變過程中釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為粒子及反沖核的動(dòng)能，已知原子質(zhì)量單位為u，試求在衰變過程中釋放的核能．（不計(jì)相對(duì)論修正，在涉及動(dòng)量問題時(shí)，虧損的質(zhì)量可忽略不計(jì)．）參考答案：【知識(shí)點(diǎn)】原子核衰變及半衰期、衰變速度；愛因斯坦質(zhì)能方程；裂變反應(yīng)和聚變反應(yīng)．O2O3【答案解析】（1）BD（2）

4

；4

（3）解析：（1）A、半衰期與外界因素?zé)o關(guān)，故A錯(cuò)誤

B、原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時(shí)，放出一個(gè)電子，這個(gè)過程即β衰變，故B正確；

C、γ射線一般伴隨著α或β射線產(chǎn)生，在這三種射線中，γ射線的穿透能力最強(qiáng)，電離能力最弱，故C錯(cuò)誤；

D、發(fā)生α衰變時(shí)，生成的α粒子帶2個(gè)單位的正電荷和4個(gè)電位的質(zhì)量數(shù)，即α粒子由2個(gè)中子和2個(gè)質(zhì)子構(gòu)成，故α衰變時(shí)成生的新核中子數(shù)減少2，質(zhì)子數(shù)減少2，故D正確；

故選：BD．（2）根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒，衰變方程為．

設(shè)經(jīng)過了n次α衰變，m次β衰變．

有：4n=16，2n-m=4，解得n=4，m=4．

（3）設(shè)α粒子的質(zhì)量為m1，氡核的質(zhì)量為m2，反沖核的速度大小為v．

則根據(jù)動(dòng)量守恒定律可得：m1v0=（m2-m1）v

由題意得，釋放的核能E=+解得E=【思路點(diǎn)撥】α衰變生成氦原子核，β衰變生成的電子是其中的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子同時(shí)生成的，半衰期是統(tǒng)計(jì)規(guī)律，與外界因素?zé)o關(guān)．

根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒寫出衰變方程，通過一次α衰變電荷數(shù)少2，質(zhì)量數(shù)少4，一次β衰變電荷數(shù)多1，質(zhì)量數(shù)不變，求出衰變的次數(shù)．

先根據(jù)動(dòng)量守恒定律列方程求解出α衰變后新核的速度；然后根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程求解質(zhì)量虧損，從而求釋放的核能．13.做勻速直線運(yùn)動(dòng)的小車上，水平放置一密閉的裝有水的瓶子，瓶內(nèi)有一氣泡，如圖所示，當(dāng)小車突然停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，氣泡相對(duì)于瓶子

（填“向前”或“向后”或“不動(dòng)”）運(yùn)動(dòng)。參考答案：向后三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（選修3—5）（5分）如圖所示，球1和球2從光滑水平面上的A點(diǎn)一起向右運(yùn)動(dòng)，球2運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間與墻壁發(fā)生了彈性碰撞，結(jié)果兩球在B點(diǎn)發(fā)生碰撞，碰后兩球都處于靜止?fàn)顟B(tài)。B點(diǎn)在AO的中點(diǎn)。（兩球都可以看作質(zhì)點(diǎn)）

求：兩球的質(zhì)量關(guān)系

參考答案：解析：設(shè)兩球的速度大小分別為v1，v2，則有

m1v1=m2v2

v2=3v1

解得：m1=3m215.（選修3—4）（7分）如圖甲所示為一列簡諧橫波在t＝2s時(shí)的波形圖，圖乙是這列波中P點(diǎn)的振動(dòng)圖線，求該波的傳播速度的大小，并判斷該波的傳播方向。

參考答案：解析：依題由甲圖知該波的波長為……………(1分)

由乙圖知該波的振動(dòng)周期為……………(1分)

設(shè)該波的傳播速度為V，有……………(1分)

又由乙圖知，P點(diǎn)在此時(shí)的振動(dòng)方向向上，……………(1分)

所以該波的傳播方向水平向左?！?2分)四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.2014年7月24日，受臺(tái)風(fēng)“麥德姆”影響，安徽多地暴雨，嚴(yán)重影響了道路交通安全。某高速公路同一直線車道上同向勻速行駛的轎車和貨車，其速度大小分別為，轎車在與貨車距離s0=22m時(shí)才發(fā)現(xiàn)前方有貨車，若此時(shí)轎車只是立即剎車，則轎車要經(jīng)過s=160m才停下來。兩車可視為質(zhì)點(diǎn)。（1）若轎車剎車時(shí)貨車以勻速行駛，通過計(jì)算分析兩車是否會(huì)相撞？（2）若轎車在剎車的同時(shí)給貨車發(fā)信號(hào)，貨車司機(jī)經(jīng)=2s收到信號(hào)兵立即以加速度大小=2.5m/s2勻速前進(jìn)，通過計(jì)算分析兩車會(huì)不會(huì)相撞？參考答案：(1)兩車會(huì)相撞(2)兩車不會(huì)相撞解析：（1）轎車經(jīng)過s=160m的過程，由υ12=2a1s得轎車剎車過程的加速度大小a1=5m/s2恰好不相撞時(shí)兩車的速度相等即υ1–a1t1=υ217.如圖所示，在光滑絕緣水平面上有兩個(gè)帶電小球、，質(zhì)量分別為3m和m，小球帶正電q，小球帶負(fù)電-2q，開始時(shí)兩小球相距s0，小球有一個(gè)水平向右的初速度v0，小球的初速度為零，若取初始狀態(tài)下兩小球構(gòu)成的系統(tǒng)的電勢(shì)能為零，試證明：當(dāng)兩小球的速度相同時(shí)系統(tǒng)的電勢(shì)能最大，并求出該最大值；參考答案：（1）由于兩小球構(gòu)成的系統(tǒng)合外力為零，設(shè)某狀態(tài)下兩小球的速度分別為和，由動(dòng)量守恒定律得

（1）（2分）所以，系統(tǒng)的動(dòng)能減小量為

（2）（2分）由于系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)過程中只有電場(chǎng)力做功，所以系統(tǒng)的動(dòng)能與電勢(shì)能之和守恒，考慮到系統(tǒng)初狀態(tài)下電勢(shì)能為零，故該狀態(tài)下的電勢(shì)能可表為

（3）（1分）聯(lián)立（1）、（3）兩式，得

（4）（1分）由（4）式得：當(dāng)

（5）（1分）時(shí)，系統(tǒng)的電勢(shì)能取得最大值，而將（5）式代入（1）式，得（6）（1分）

即當(dāng)兩小球速度相同時(shí)系統(tǒng)的電勢(shì)能最大，最大值為

18.（14分）如圖所示，桌面上有許多大小不同的塑料球，它們的密度均為，有水平向左恒定的風(fēng)作用在球上，使它們做勻加速運(yùn)動(dòng)（摩擦不計(jì)）。已知風(fēng)對(duì)球的作用力與球的最大橫截面積成正比，即F=kS，k為一常量。

（1）對(duì)塑料球來說，空間存在一個(gè)風(fēng)力場(chǎng)，請(qǐng)定義風(fēng)力場(chǎng)強(qiáng)度并寫出其表達(dá)式

（2