1、2013届陕西省西安铁一中国际合作学校高三上期末考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 太阳表面温度约为 6000K，主要发出可见光；人体温度约为 310K，主要发出红外线；宇宙间的温度约为 3K，所发出的辐射称为 “3K背景辐射 ”，它是宇宙 “大爆炸 ”之初在空间上保留下的余热，若要进行 “3K背景辐射 ”的观测，应该选择下列哪一个波段（ ） A无线电波 B紫外线 C X射线 D 射线 答案： A 试题分析：因为随着温度的升高，发出电磁波的波长变长，则温度约为 3K 时，辐射称为 “3K背景辐射 ”，若要进行 “3K背景辐射 ”的观测，应该选择无线电波故 A正确， BCD错误 考点：光谱和光
2、谱分析；电磁波谱本题属于信息题，关键能够从题目中挖掘信息，运用所学的知识进行分析 太阳因核聚变释放出巨大的能量，同时其质量不断减少。太阳每秒钟辐射出的能量约为 41026，根据爱因斯坦质能方程，太阳每秒钟减少的质量最接近 A 1036 kg B 1018 kg C 1013 kg D 109 kg 答案： D 试题分析：根据爱因斯坦的质能方程 可得，选项 D正确 考点：考查了爱因斯坦质能方程的简单应用 关于核衰变和核反应的类型，下列表述正确的有 A 是 衰变 B 是 衰变 C 是轻核聚变 D 是重核裂变 答案： AC 试题分析：对于 A，由于反应产生了 粒子，故它属于 衰变， A正确； B中反
3、应的产物是质子，故不是 衰变， B不对； C中是 2个较轻的氢核反应生成氦核和中子，故它是聚变反应， C是正确的； D中的重核裂变是由较重的原子核裂变成较轻原子核的反应，故方程 D中并没有发生裂变，故 D是不对的。 考点：本题考查了原子物理的有关知识。 在研究物体的运动时，下列看法正确的是 ( ) A质点就是质量和体积都很小的物体 B物体运动的路程一定等于它的位移 C运动物体也可选作参考系 D作平动的物体，一定沿直线运动 答案： C 试题分析：当物体的质量，体积，形状对我们所研究的问题影响不大或者可以忽略时，物体可看做质点，但是不能以物体的质量大小来衡量是否能做为质点，比如地球的质量很大，但是
4、在研究其公转运动时，可看做质点，原子核的质量很小，但是研究原子核内部结构时，不能看做质点， A错误；路程表示物体的实际运动轨迹的长度，可能为曲线的长度，也可能是直线的长度，位移表示两点间由初位置指向末位置的有向线段，只有当物体做单向直线运动时，路程等于位移大小， B错误；参考系的选择是具有任意性的，可以选择任何一个物体做为参考系，可以是运动的，也可以是静止的， C正确；平动的定义：物体在运动过程中，物体上任两点间的连线保持平行，这种运动称为平动。轨迹可以是直线，也可以是曲线， D错误 考点：考查了质点，路程与位移，参考系，平动与转动 下列说法错误的是 ( ) A物体的加速度不为零时，速度可能为
5、零 B 物体的速度大小保持不变时，可能加速度不为零 C速度变化越快，加速度一定越大 D加速度减小，速度一定减小 答案： D 试题分析：当物体做往返运动时，过程中会出现加速度不为零，速度却为零的现象， A正确；当物体做匀速圆周运动时，速度大小不变，但是方向时时刻刻在变，相信加速度不为零， B 正确；加速度是表示物体速度变化快慢的物理量，加速度越大，物体速度变化越大， C 正确，当物体做加速度减小的加速运动时，加速度在减小，但是速度在增大， D错误，让选错误的选项故选 D 考点：考查了对加速度的理解 汽车从甲地由静止出发，沿 直线运动到丙地，乙在甲、丙两地的中点汽车从甲地匀加速运动到乙地，经过乙地
6、时速度为 54 km/h；接着又从乙地匀加速运动到丙地，到丙地时速度为 108 km/h，求汽车从甲地到达丙地的平均速度 A 36 km/h B 40.5km/h C 54km/h D 81km/h 答案： B 试题分析：设甲、丙两地距离为 2l，汽车通过甲、乙两地的时间为 ，通过乙、丙两地的时间为 甲到乙是匀加速运动，由 得 . 从乙到丙也是匀加速运动，由 得 ， B正确； 考点：考查了匀变速直线运动规律的应用 下列实验中，深入地揭示了光的粒子性一面的有 答案： AB 试题分析：散射后波长变长是康普顿效应，经典的电磁理论无法解释这种现象，康普顿借助于爱因斯坦的光子理论，从光子与电子碰撞的角度
7、对此实验现象进行了圆满地解释，此为光的粒子性， A正确。锌板被光照射后有电子逃逸出，此为光电效应，揭示了光的粒子性，爱因斯坦因此发现而获得诺贝尔奖。答案：B 对。 散射实验是卢瑟福发现原子核式结构模型的实验，与光的粒子性无关。C错。线状谱的出现使得原子的核式结构模型无法解释，据此波尔提出了原子能级和轨道的量子化，与光的粒子性无关， D错误； 考点：原子结构 如图所示，已知用光子能量为 2.82eV的紫光照射光电管中的金属涂层时，毫安表的指针发生了偏转，若将电路中的滑动变阻器的滑头 P向右移动到某一位置时，毫安表的读数恰好减小到零，电压表读数为 1V，则该金属涂层的逸出功约为（ ） A 2.91
8、0-19J B 6.110-19J C 1.610-19J D 4.510-19J 答案： A 试题分析：若将电路中的滑动变阻器的滑片 P向右移动到某一位置时，毫安表的读数恰好减小到零，知所加的电压为反向电压，即最大初动能的光电子都不能到达另一端过程中电场力做功为 ，根据光电效应方程可得， ，联立可得： ， A正确； 考点：考查了光电效应方程；解决本题的关键掌握光电效应方程，知道光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与光的强度无关 目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等到装修材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素，比如，有些含有铀、钍的花岗岩等岩石会释放出放射性惰性气体氡，而氡会发生放射
9、性衰变 ，放出 、 、 射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病，根据有关放射性知识可知，下列说法正确的是（ ） A氡的半衰期为 3.8天，若取 4个氡原子核，经 7.6天后就一定剩下一个原子核了 B 衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的 C 射线一般伴随 或 射线产生，三种射线中， 射线的穿透能力最强，电离能力也最强 D发生 衰变时，生成核与原来的原子核相比，核子数减少了 2 答案： B 试题分析：半衰期是对大量原子核的统计规律，对少数的原子核时不适应的，A错误；原子核内 没有电子，发生 衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的， B 正确；三种射
10、线中，穿透能力和电离能力强弱是相反的；射线一般伴随着 或 射线产生， 射线的穿透能力最强，电离能力最弱，故C错误；发生 衰变时，生成核与原来的原子核相比，质子数和中子数各减少了 2，质量数减少 4，故 D错误； 考点：天然放射现象；原子核衰变及半衰期、衰变速度 氦原子被电离一个核外电子，形成类氢结构的氦离子。已知基态的氦离子能量为 ，氦离子的能级示意图如图所示。在具有下列能量的光子或者电子中，不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是 （ ） A 42.8eV(光子 ) B 43.2eV（电子） C 41.0eV（电子） D 54.4eV(光子 ) 答案： A 试题分析：基态的氦离子吸收 42.8eV
11、的能量，能量为不能跃迁故 A正确基态的氦离子吸收 43.2eV的电子能量，部分被吸收，能跃迁到第二能级故 B错误基态的氦离子吸收41.0eV的电子能量，部分被吸收，能跃迁到第二能级故 B错误基态的氦离子吸收 54.4eV的能量，能量为 ，跃迁到无穷远故 D错误 考点：解决本题的关键知道能级间跃迁吸收和辐射光子的能量等于两能级间的能级差，对于电子，能量可以部分被吸收 假设一个沿着一定方向运动的光子和一个静止的自由电子发生碰撞后，电子向某一方向运动，光子将偏离原来的运动方向，这种现象称为光子的散射，散射后的光子跟原来相比 A光子将从电子处获得能量，因而频率增大 B散射后的光子运动方向将与电子运动方
12、向在一条直线上 C由于电子受到碰撞，散射光子的频率低于入射光子的频率 D散射光子虽改变原来的运动方向，但频率不变 . 答案： C 试题分析：由碰撞知识可得：光子与电子碰撞，一部分能量转移给电子，所以光子能量减小，根据 可得 减小，即光子频率减小所以散射后光子的频率小于入射光子的频率故 AD错误， C正确；光子与电子碰撞后偏离原来的运动方向，根据动量守恒知，散射后光子的运动方向与电子的运动方向不在同一条直线上故 B错误 考点：本题关键抓住动量守恒和能量守恒，以及波速、波长、频率的关系进行分析求解 t = 0时，甲乙两汽车从相距 70km的两地开始相向行驶，它们的 v-t图象如图所示忽略汽车掉头所
13、需时间下列对汽车运动状况的描述正确的是 A在第 1小时末，乙车改变运动方向 B在第 2小时末，甲乙两车相距 10km C在前 4小时内，乙车运动加速度的大小总比甲车的大 D在第 4小时末，甲乙两车相遇 答案： BC 试题分析：由图可知， 2小时内乙车一直做反方向的运动， 1小时末时开始减速但方向没有变，故 A错误；图象与时间轴围成的面积为汽车运动的位移，则可知， 2 小时内，甲车正向运动的位移为 ；而乙车反向运动，其位移大小 ；因两车相向运动，则 2小时末时，两车还相距 10km；故 B正确；图象的斜率表示加速度，由图可知，乙车的图象斜率总是大于甲车的 图象的斜率，故乙车的加速度总比甲车的大；
14、 4小内甲车的总位移为 120km；而乙车的总位移为 -30km+60km=30km，即乙车的位移为正方向的 30km，两车原来相距 70km， 4小时末时，甲车离出发点 120km，而乙车离甲车的出发点 70+30km=100km，故此时甲车超过乙车，两车不会相遇，故 D错误， 考点：本题考查了匀变速直线运动的图象 实验题 某同学在做 “探究小车速度随时间变化的规律 ”的实验时，打点计时器所用电源的频率是 50 Hz，在实验中得到一条点迹清晰的纸带，他把某一点记作 O，再每 5个点选一个测量 点，分别标以 A、 B、 C、 D、 E和 F，如下图所示 (1)如果测得 C、 D两点相距 2.7
15、0 cm， D、 E两点相距 2.90 cm，则在打 D点时小车的速度是 _m/s. (2)该同学分别算出打各点时小车的速度，然后根据数据在 v-t坐标系中描点 (如图所示 )，由此可求得小车的加速度 a _m/s2. 答案： (1) 0.28 m/s (2)5 m/s2 试题分析：（ 1） D点为 CE间的中间时刻，由中间时刻的瞬时速度等于平均速度可知 （ 2）图像的斜率表示物体运动的加速度，故 考点：考查了探究小车速度随时间变化规律 ”的实验；在处理纸带问题时，一般采用匀变速直线运动的中间时刻速度公式求解纸带上的点的瞬时速度，一本根据逐差法求解物体运动的加速度 填空题 从离地面高度为 h处
16、有自由下落的甲物体，同时在它正下方的地面上有乙物体以初速度 v0竖直上抛，要使两物体在空中相碰，则做竖直上抛运动物体的初速度 v0应满足什么条件？ _（不计空气阻力，两物体均看作质点） .若要乙物体在下落过程中与甲物体相碰，则 v0应满足什么条件？ _ 答案： ， 试题分析：（ 1）设经过时间 t甲乙在 空中相碰，甲做自由落体运动的位移 ；乙做竖直上抛运动的位移： ，由几何关系 ，联立 解得 ，设乙抛出后经过时间 落地，根据速度 -时间关系有 ，甲乙在空中相遇应满足 ，联立 解得 ，故乙的初速度 应满足 （ 2）在乙下落过程中，甲乙相遇应满足 ，联立 解得 ，故要使乙在下落过程中与甲相碰， 应
17、满足 考点：考查了自由落体运动；竖直上抛运动解决本题的关键知道两物体在空中相碰，两物体的位移之和等于 h，结合物体运动时间的范围，求出初始度的范围 计算题 （ 10分）某电视剧 制作中心要拍摄一特技动作，要求特技演员从 80m的大楼楼顶自由下落到行驶的汽车上，若演员开始下落的同时汽车从 60m远处由静止向楼底先匀加速运动 3s，再匀速行驶到楼底，为保证演员能安全落到汽车上（不计空气阻力，人和汽车看成质点， g=10m/s2） ,求： （ 1）汽车须多长时间开到楼底； （ 2）汽车匀加速运动的位移和加速度的大小。 答案：（ 1） 4s (2)36m， 8 m/s2 试题分析： 汽车的运动时间和演
18、员的跳楼时间时一致的，故由 得 4s 4分 对车分为两种运动，一种是匀加速直线运动，一种是匀速直线运动，两种情况下的合位移等于 60m：故有： 3分 3分 联立解得 1分 匀加速位移 1分 考点：自由落体运动；匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系 （ 12分）汽车从静止开始作匀加速直线运动，经 5s后速度达到 10m/s，然后匀速运动了 20s，接着以 5m/s2的加速度减速， 则 （ 1）汽车在加速阶段的加速度是多少？ （ 2）在第 28s末的速度大小是多少？ （ 3）汽车全程的路程是多大？ 答案： 2m/s2 0（ 3） 235m 试题分析：（ 1）匀加速直线
19、运动阶段的加速度为 （ 2）第 28s末时，汽车正做匀减速直线运动，并且减速了 3s，而汽车需要静止的时间为 ，所以减速第三秒时，汽车处于静止 （ 3）匀加速阶段的位移为 ， 匀速阶段的位移为 匀减速阶段的位移为 故全程的位移为 考点：考查了匀变速直线运动规律的应用 （ 12分）静止在匀强磁场中的 原子核，俘获一个速度为 7.7104 m/s 的中子而发生核反应放出 粒子后变成一个新原子核，已知中子速度方向与磁场方向垂直，测得 粒子速度为： 2104m/s，方向与中子速度方向相同，求： （ 1）生成的新核是什么？写出核反应方程式。 （ 2）生成的新核的速度大小和方向。 （ 3）若 粒子与新核间相互作用不计，则二者在磁场中运动轨道半径之比及周期之比各为多少？ 答案：（ 1）氚核 （ 2） ，与速度方向与反应前中子速度方向相反（ 3） ， 试题分析：（ 1）生成的新核是氚核，核反应方程式： （ 2）由动量守恒定律 ， 故 ，与速度方向与反应前中子速度方向相反 （ 3）两粒子均由洛伦兹力提供向心力，其半径之比： 带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的周期： ，故这两个粒子的 周期之比为： 考点：考查了核反应方程，动量守恒定律，以及带电粒子在匀强磁场中的运动
