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北京第九十二中学高三物理上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.(单。┮涣酒翟谄街钡墓飞弦阅骋怀跛俣仍硕,运动过程中保持恒定的牵引功率,其加速度a和速度的倒数()图象如图所示.若已知汽车的质量,则根据图象所给的信息,不能求出的物理量是A.汽车的功率 B.汽车行驶的最大速度C.汽车所受到阻力D.汽车运动到最大速度所需的时间参考答案:D2.(单。┤缤妓,倾斜轨道AC与有缺口的圆管轨道BCD相切于C,圆管轨道半径为R,两轨道在同一竖直平面内,D是圆管轨道的最高点,DB所对的圆心为90°.把一个小球从倾斜轨道上某点由静止释放,它下滑到C点缺口处后便进入圆管轨道,若要使它此后能够一直在管道中上升到D点并且恰可再落到B点,沿管道一直运动,不计摩擦,则下列说法正确的是()A.释放点须与D点等高B.释放点须比D点高上R/4C.释放点须比D点高上R/2D.无论释放点在哪里,都不可能使小球上升到D点再落到B点参考答案:C3.据媒体报道,叛逃英国的俄罗斯前特工利特维年科在伦敦离奇身亡,英国警方调查认为毒杀利特维年科的是超级毒药——放射性元素钋(Po),

Po的半衰期为138天,经衰变生成稳定的铅(Pb),经过276天,100gPo已衰变的质量为(

)A.25g

B.50g

C.75g

D.100g

参考答案:

C4.(单。┝礁龉潭ǖ牡攘恳旌诺愕绾伤绯〉牡仁泼嫒缤贾行橄咚,一带负电的粒子在一垂直于速度方向的外力作用下,以某一速度从图中A点沿图示方向进入电场在纸面内沿直线飞行,最后离开电。蛄W釉诘绯≈(

)A.受到的电场力是先减少后增大B.受到的外力是先增大后减少C.粒子可能做匀变速直线运动D.粒子的电势能是先变大后变小参考答案:B5.(单。┬』镒抛孕谐翟谄街惫飞弦哉K俣仍人傩惺皇钡墓β试嘉70W,则他骑车时所受阻力约为A.2000N

B.200N

C.20N

D.2N参考答案:C二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6.如图,电路中三个电阻Rl、R2和R3的阻值分别为R、2R和4R。当电键S1断开、S2闭合时,电源输出功率为P0;当S1闭合、S2断开时,电源输出功率也为P0。则电源电动势为____;当S1、S2都断开时,电源的总功率为____。参考答案:

0.3P0。当电键S1断开、S2闭合时,电路中电流I1=E/(R+r),P0=I12R=E2R/(R+r)2.。当S1闭合、S2断开时,电路中电流I2=E/(4R+r),P0=I224R=E24R/(4R+r)2.。联立解得:r=R/2,E=。当S1、S2都断开时,电路中电流I3=E/(7R+r)=,电源的总功率为P=EI3=0.3P0。.7.(4分)在静电场中有a.b.c三点,有一个电荷q1=3×10-8C,自a移到b,电场力做功3×10-6J.另有一个电荷q2=-1×10-8C,自a移到c,电场力做功3×10-6J,则a.b.c三点的电势由高到低的顺序是

,b.c两点间的电势差Ubc为

V。参考答案:

cab

-400v8.质量分别为60kg和70kg的甲、乙两人,分别同时从原来静止在光滑水平面上的小车两端.以3m/s的水平初速度沿相反方向跳到地面上。若小车的质量为20kg,则当两人跳离小车后,小车的运动速度大小为______________m/s,方向与______________(选填“甲”、“乙”)的初速度方向相同。参考答案:1.5m/s,甲9.(1)如图所示,竖直墙上挂着一面时钟,地面上的静止的观察者A观测到钟的面积为S,另一观察者B以0.8倍光速平行y轴正方向运动,观察到钟的面积为S′则S和S′的大小关系是

.(填写选项前的字母)

A.S>S′

B.S=S′C.S<S′

D.无法判断参考答案:A10.我们知道被动吸烟比主动吸烟害处更大。试估算一个高约3m、面积约10m2的两人办公室,若只有一人吸了一根烟,则被污染的空气分子间的平均距离为__________m,另一不吸烟者一次呼吸大约吸入________个被污染过的空气分子(人正:粑淮挝肫300cm3,一根烟大约吸10次[jf25]

)。参考答案:7.2×10-8,8.1×101711..如图所示,有一个匀强电。较蚱叫杏谥矫。电场中有A、B、C、D四点,已知AD=DB=BC=d,且ABBC。有一个电量为q的正电荷从A点移动到B点电场力做功为2W,从B点移动到C点克服电场力做功为W。则电场中D点的电势

(填“大于”“小于”或“等于”)C点的电势;该电场的电场强度为

。参考答案:等于;12.光电效应和

都证明光具有粒子性,

提出实物粒子也具有波动性.参考答案:康普顿效应,德布罗意解:物体在光的照射下发射出电子的现象叫光电效应,根据爱因斯坦光子说的理论可知,光电效应说明了光具有粒子性.康普顿效应也揭示了光具有粒子性.而德布罗意波长,λ=,可知,实物粒子具有波动性.13.(5分)如图所示,理想变压器的原、副线圈匝数之比为n1∶n2=4∶1,原线圈回路中的电阻A与副线圈回路中的负截电阻B的阻值相等,a、b端加一定交流电压后,两电阻消耗的电功率之比PA∶PB=____________,两电阻两端电压之比UA∶UB=________________。参考答案:答案:1:16

1:4三、简答题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14.静止在水平地面上的两小物块A、B,质量分别为mA=l.0kg,mB=4.0kg;两者之间有一被压缩的微型弹簧,A与其右侧的竖直墙壁距离l=1.0m,如图所示。某时刻,将压缩的微型弹簧释放,使A、B瞬间分离,两物块获得的动能之和为Ek=10.0J。释放后,A沿着与墙壁垂直的方向向右运动。A、B与地面之间的动摩擦因数均为u=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A、B运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短。(1)求弹簧释放后瞬间A、B速度的大。唬2)物块A、B中的哪一个先停止?该物块刚停止时A与B之间的距离是多少?(3)A和B都停止后,A与B之间的距离是多少?参考答案:(1)vA=4.0m/s,vB=1.0m/s;(2)A先停止;0.50m;(3)0.91m;分析】首先需要理解弹簧释放后瞬间的过程内A、B组成的系统动量守恒,再结合能量关系求解出A、B各自的速度大。缓苋菀着卸ˋ、B都会做匀减速直线运动,并且易知是B先停下,至于A是否已经到达墙处,则需要根据计算确定,结合几何关系可算出第二问结果;再判断A向左运动停下来之前是否与B发生碰撞,也需要通过计算确定,结合空间关系,列式求解即可。【详解】(1)设弹簧释放瞬间A和B的速度大小分别为vA、vB,以向右为正,由动量守恒定律和题给条件有0=mAvA-mBvB①②联立①②式并代入题给数据得vA=4.0m/s,vB=1.0m/s(2)A、B两物块与地面间的动摩擦因数相等,因而两者滑动时加速度大小相等,设为a。假设A和B发生碰撞前,已经有一个物块停止,此物块应为弹簧释放后速度较小的B。设从弹簧释放到B停止所需时间为t,B向左运动的路程为sB。,则有④⑤⑥在时间t内,A可能与墙发生弹性碰撞,碰撞后A将向左运动,碰撞并不改变A的速度大。晕蘼鄞伺鲎彩欠穹⑸,A在时间t内的路程SA都可表示为sA=vAt–⑦联立③④⑤⑥⑦式并代入题给数据得sA=1.75m,sB=0.25m⑧这表明在时间t内A已与墙壁发生碰撞,但没有与B发生碰撞,此时A位于出发点右边0.25m处。B位于出发点左边0.25m处,两物块之间的距离s为s=025m+0.25m=0.50m⑨(3)t时刻后A将继续向左运动,假设它能与静止的B碰撞,碰撞时速度的大小为vA′,由动能定理有⑩联立③⑧⑩式并代入题给数据得

故A与B将发生碰撞。设碰撞后A、B的速度分别为vA′′以和vB′′,由动量守恒定律与机械能守恒定律有

联立式并代入题给数据得

这表明碰撞后A将向右运动,B继续向左运动。设碰撞后A向右运动距离为sA′时停止,B向左运动距离为sB′时停止,由运动学公式

由④式及题给数据得sA′小于碰撞处到墙壁的距离。由上式可得两物块停止后的距离15.(4分)历史上第一次利用加速器实现的核反应,是用加速后动能为0.5MeV的质子H轰击静止的X,生成两个动能均为8.9MeV的He.(1MeV=1.6×-13J)①上述核反应方程为___________。②质量亏损为_______________kg。参考答案:解析:或,。考点:原子核四、计算题:本题共3小题,共计47分16.如图所示,在方向水平向右、大小为E=6×103N/C的匀强电场中有一个光滑的绝缘平面.一根绝缘细绳两端分别系有带电滑块甲和乙,甲的质量为m1=2×10-4kg,带电量为q1=2×10-9C,乙的质量为m2=1×10-4kg,带电量为q2=-1×10-9C.开始时细绳处于拉直状态.由静止释放两滑块,t=3s时细绳突然断裂,不计滑块间的库仑力,试求∶(1)细绳断裂前,两滑块的加速度;(2)在整个运动过程中,乙的电势能增量的最大值;(3)当乙的电势能增量为零时,甲与乙组成的系统机械能的增量.参考答案:(1)取水平向右为正方向。将甲、乙及细绳看成一个整体,根据牛顿第二定律,有

(2分)得

(2分)(2)当乙发生的位移最大时,乙的电势能增量最大。细绳断裂前,甲、乙发生的位移均为

(1分)此时甲、乙的速度均为

(1分)细绳断裂后,乙的加速度变为

(1分)从细绳断裂到乙速度为零,乙发生的位移为

(1分)整个运动过程乙发生的最大位移为此时乙的电势能增量为

(2分17.一水平放置的轻弹簧,一端固定,另一端与一小滑块接触,但不粘连;初始时滑块静止于水平气垫导轨上的O点,如图(a)所示.现利用此装置探究弹簧的弹性势能Ep与期其被压缩时长度的改变量x的关系,先推动小滑块压缩弹簧,用米尺测出x的数值;然后将小滑块从天静止释放。用计时器测出小滑块从O点运动至气垫导轨上另一固定点A所用的时间t。多次改变x,测得的x值及其对应的t值如下表所示。(表中的l/t值是根据t值计算得出的)。x(cm)1.001.502.002.503.00t(s)3.332.201.601.321.081/t(s-1)0.3000.4550.6250.7580.926(1)根据表中数据,在图(b)中的方格纸上作图线。(2)回答下列问题:(不要求写出计算或推导过程)①已知点(0,0)在(1/t)-x图线上,从(1/t)-x图线看,1/t与x是什么关系?②从理论上分析,小滑块刚脱离弹簧时的动能Ek与1/t是什么关系(不考虑摩擦力)③当弹簧长度改变量为x时,弹性势能Ep与相应的Ek是什么关系?④综合考虑以上分析,Ep与x是什么关系?参考答案:(1)(1/t)-x图线如图

(2)①1/t与x成正比

②Ek与(1/t)2成正比

③Ep=Ek

④Ep与x2成正比18.如图所示,直角坐标系xoy位于竖直平面内,在?m≤x≤0的区域内有磁感应强度大小B=4.0×10-4T、方向垂直于纸面向里的条形匀强磁。渥蟊呓缬離轴交于P点;在x>0的区域内有电场强度大小E=4N/C、方向沿y轴正方向的条形匀强电。淇矶萪=2m。一质量m=6.4×10-27kg、电荷量q=?-3.2×10?19C的带电粒子从P点以速度v=4×104m/s,沿与x轴正方向成α=60°角射入磁。绯∑钪胀ü齲轴上的Q点(图中未标出),不计粒子重力。求:⑴带电粒子在磁场中运动时间;⑵当电场左边界与y轴重合时Q点的横坐标;⑶若只改变上述电场强度的大。蟠缌W尤阅芡ü齉点,讨论此电场左边界的横坐标x′与电场强度的大小E′的函数关系。参考答案:⑴带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律有

代入数据得:

轨迹如图1交y轴于C点,过P点作v的垂线交y轴于O1点,由几何关系得O1为粒子运动轨迹的圆心,且圆心角为60°。在磁场中运动时间

代入数据得:t=5.23×10-5s

⑵带电粒子离开磁场垂直进入电场后做类平抛运动方法一:粒子在电场中加速度运动时间

沿y方向分速度

沿y方向位移

粒子出电场后又经时间t2达x轴上Q点故Q点的坐标为

方法二:设带电粒子离开电场时的速度偏向角为θ,如图1,则:设Q点的横坐标为x则:

故x=5m。

⑶电场左边界的横坐标为x′。当0<x′<3m时,如图2,设粒子离开电场时的速度偏向角为θ′,则:

又:

由上两式得:

当3m≤≤5m时,如图3,有

将y=1m及各数据代入上式得:

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