2021-2022學(xué)年山西省忻州市五寨縣韓家樓鄉(xiāng)聯(lián)校高三物理下學(xué)期期末試題含解析

2021-2022學(xué)年山西省忻州市五寨縣韓家樓鄉(xiāng)聯(lián)校高三物理下學(xué)期期末試題含解析一、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.(單選)如圖所示的電路中，閉合開關(guān)后，將滑動(dòng)變阻器R的滑片P向上移動(dòng)，則有（

）

A.表讀數(shù)變小

B.表讀數(shù)變大

C.表讀數(shù)變小

D.電源的功率變小參考答案：D2.下列說法正確的是

A．行星的運(yùn)動(dòng)和地球上物體的運(yùn)動(dòng)遵循不同的規(guī)律

B．物體在轉(zhuǎn)彎時(shí)一定受到力的作用

C．月球繞地球運(yùn)動(dòng)時(shí)受到地球的引力和向心力的作用

D．物體沿光滑斜面下滑時(shí)受到重力、斜面的支持力和下滑力的作用參考答案：B3.一定量的理想氣體從狀態(tài)M可以經(jīng)歷過程1或者過程2到達(dá)狀態(tài)N，其p–V圖象如圖所示。在過程1中，氣體始終與外界無熱量交換；在過程2中，氣體先經(jīng)歷等容變化再經(jīng)歷等壓變化。對(duì)于這兩個(gè)過程，下列說法正確的是_______。A．氣體經(jīng)歷過程1，其溫度降低B．氣體經(jīng)歷過程1，其內(nèi)能減小C．氣體在過程2中一直對(duì)外放熱D．氣體在過程2中一直對(duì)外做功E．氣體經(jīng)歷過程1的內(nèi)能改變量與經(jīng)歷過程2的相同參考答案：ABE氣體經(jīng)歷過程1，壓強(qiáng)減小，體積變大，膨脹對(duì)外做功，內(nèi)能減小，故溫度降低，故選項(xiàng)AB正確；氣體在過程2中，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，剛開始時(shí)，體積不變，壓強(qiáng)減小，則溫度降低，對(duì)外放熱，然后壓強(qiáng)不變，體積變大，膨脹對(duì)外做功，則溫度升高，吸熱，故選項(xiàng)CD錯(cuò)誤；無論是經(jīng)過1過程還是2過程，初、末狀態(tài)相同，故內(nèi)能改變量相同，故選項(xiàng)E正確。4.一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，使用兩條不同的輕質(zhì)彈簧a和b，得到彈力與彈簧長(zhǎng)度的圖象如右圖所示．下列表述正確的是____(填選項(xiàng)前的字母)A．a(chǎn)的原長(zhǎng)比b的長(zhǎng)B．a(chǎn)的勁度系數(shù)比b的大C．a(chǎn)的勁度系數(shù)比b的小D．a(chǎn)測(cè)得的彈力與彈簧的長(zhǎng)度成正比參考答案：B5.（單選）已知地球半徑R、自轉(zhuǎn)周期T、地球表面重力加速度g，則地球同步衛(wèi)星的環(huán)繞速度為參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（12分）完成下列核反應(yīng)方程，并說明其應(yīng)類型（1）

,屬

（2）

,屬

參考答案：（1），裂變；（2），聚變7.在驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律的實(shí)驗(yàn)中有如圖（a）所示的裝置，小車放在斜面上，車前端拴有不可伸長(zhǎng)的細(xì)線，跨過固定在斜面邊緣的小滑輪與重物相連，小車后面與穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連。開始時(shí)，小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置，重物到地面的距離小于小車到滑輪的距離。啟動(dòng)計(jì)時(shí)器，釋放重物，小車在重物牽引下，由靜止開始沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，重物落地后，小車會(huì)繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)一段距離。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz。圖（b）中a、b、c是小車運(yùn)動(dòng)紙帶上的三段，紙帶運(yùn)動(dòng)方向如圖箭頭所示。（1）根據(jù)所提供的紙帶和數(shù)據(jù)，計(jì)算打c段紙帶時(shí)小車的加速度大小為

m/s2（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。（2）打a段紙帶時(shí)，小車的加速度大小是2.5m/s2，請(qǐng)根據(jù)加速度的情況，判斷小車運(yùn)動(dòng)的最大速度可能出現(xiàn)在b段紙帶中的

兩點(diǎn)之間。（3）若g取，由紙帶數(shù)據(jù)可推算出重物m與小車的質(zhì)量M之比為m：M=

。參考答案：（1）5.0（3分）；（2）D4D5（3分）；(3)1：18.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．9.某行星繞太陽運(yùn)動(dòng)可近似看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知行星運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R，周期為T，萬有引力恒量為G，則該行星的線速度大小為

；太陽的質(zhì)量可表示為

。參考答案：答案：，

解析：該行星的線速度V=；由萬有引力定律G=，解得太陽的質(zhì)量M=

。10.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，t＝0時(shí)刻波形如圖所示，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)Q經(jīng)過0．3s第一次到達(dá)平衡位置，則該波的傳播方向?yàn)檠豿軸___（填”正”“負(fù)”）方向，傳播波速為______m／s，經(jīng)過1．2s，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為______cm。參考答案：

(1).負(fù)

(2).10

(3).8（1）此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，由波的形成原理可知此波沿沿x軸負(fù)方向傳播。（2）Q經(jīng)過0．3s第一次到達(dá)平衡位置，可知波的周期為，所以波速為（3）經(jīng)過1．2s，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為11.如圖1所示，寒假前，某同學(xué)利用DIS系統(tǒng)對(duì)封閉在注射器內(nèi)的一定質(zhì)量的氣體作了兩次等溫過程的研究．第一次是在室溫下通過推、拉活塞改變氣體體積，并記錄體積和相應(yīng)的壓強(qiáng)；第二次在較高溫度環(huán)境下重復(fù)這一過程．（1）結(jié)束操作后，該同學(xué)繪制了這兩個(gè)等溫過程的p﹣1/V關(guān)系圖線，如圖．則反映氣體在第二次實(shí)驗(yàn)中的p﹣1/V關(guān)系圖線的是1（選填“1”或“2”）；（2）該同學(xué)是通過開啟室內(nèi)暖風(fēng)空調(diào)實(shí)現(xiàn)環(huán)境溫度升高的．在這一過程中，注射器水平地放置在桌面上，活塞可以自由伸縮，管內(nèi)的氣體經(jīng)歷了一個(gè)等壓（選填“等壓”“等溫”或“等容”）的變化過程．參考答案：考點(diǎn)：理想氣體的狀態(tài)方程；熱力學(xué)第一定律．專題：理想氣體狀態(tài)方程專題．分析：（1）由圖看出p﹣圖象是過原點(diǎn)的傾斜直線，斜率一定，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)研究出斜率等于pV，即可根據(jù)氣態(tài)方程分析．（2）注射器水平地放置在桌面上，以活塞為研究對(duì)象，受力分析，根據(jù)平衡條件列方程，進(jìn)而分析作何種變化．解答：解：（1）由圖2看出p﹣圖象是過原點(diǎn)的傾斜直線，其斜率等于pV，斜率不變，則pV不變，根據(jù)氣態(tài)方程=c，可知?dú)怏w的溫度不變，均作等溫變化．由氣態(tài)方程得知T與pV正比，即T與圖線的斜率成正比，所以可知反映氣體在第二次實(shí)驗(yàn)中的p﹣關(guān)系圖線的是1．（2）注射器水平地放置在桌面上，設(shè)注射器內(nèi)的壓強(qiáng)為P，大氣壓強(qiáng)為P0，活塞橫截面積為S，活塞移動(dòng)過程中速度緩慢，認(rèn)為活塞處于平衡狀態(tài)，則：PS=P0S即P=P0可知，管內(nèi)的氣體壓強(qiáng)等于大氣壓，保持不變，所以管內(nèi)氣體經(jīng)歷了一個(gè)等壓變化．故答案為：（1）1；（2）等壓．點(diǎn)評(píng)：對(duì)于氣體的圖象，往往要研究其斜率、面積等方面的數(shù)學(xué)意義，來分析其物理意義．確定封閉氣體壓強(qiáng)時(shí)通常是以封閉氣體的活塞為研究對(duì)象受力分析通過平衡條件列方程來確定．12.如圖所示，在傾角為37°的固定光滑斜面上放著一塊質(zhì)量不計(jì)的薄板，水平放置的棒OA，A端擱在薄板上，O端裝有水平轉(zhuǎn)軸，將薄板沿斜面向上和向下勻速拉動(dòng)時(shí)所需拉力大小之比為3：4，則棒對(duì)板的壓力大小之比為__________，棒和薄板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為_____________。（cos37o=0.8，sin37o=0.6）參考答案：3:4；13.

(4分)A、B兩幅圖是由單色光分別射到圓孔而形成的圖象，其中圖A是光的

（填干涉或衍射）圖象。由此可以判斷出圖A所對(duì)應(yīng)的圓孔的孔徑

（填大于或小于）圖B所對(duì)應(yīng)的圓孔的孔徑。

參考答案：答案：衍射，小于

三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.為完成“練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器”實(shí)驗(yàn)，在下左圖的四種器材中，找出這兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并完成以下填空：

▲

圖為電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，工作電壓為交流

▲

；▲

圖為電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，工作電壓為交流

▲

V。

(2)某同學(xué)拉著紙帶運(yùn)動(dòng)，得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶。他確定好起點(diǎn)之后，作了s-t圖像如下右圖所示。則在0-2.0s內(nèi)的平均速度大小為▲

m/s，在

▲

s時(shí)的瞬時(shí)速度大小等于它在0.6-2.0s內(nèi)的平均速度。

參考答案：（1）丙，交流6V，乙，交流220V（2），0至1.17之間任意值.

15.為了驗(yàn)證動(dòng)能定理，某學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室組裝了如圖的裝置外，還備有下列器材：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、天平、細(xì)砂。他們稱量滑塊的質(zhì)量為M、細(xì)沙和小桶的質(zhì)量為m。當(dāng)滑塊連接上紙帶，用細(xì)線通過滑輪掛上空的小桶時(shí)，滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)。要完成該實(shí)驗(yàn)，則

（1）還缺少的的實(shí)驗(yàn)器材是

（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)為保證滑塊收到的合力與細(xì)沙、小桶的總重量大小基本相等，細(xì)沙和小桶的總量應(yīng)滿足的條件是

，試驗(yàn)時(shí)為保證細(xì)線拉力等于滑塊所受的合外力，首先做的步驟是

（3）在（2）問的基礎(chǔ)上，讓小桶帶動(dòng)滑塊加速運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動(dòng)情況，在點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的帶上取兩點(diǎn)，測(cè)出該兩點(diǎn)的間距為L(zhǎng)、打下該兩點(diǎn)時(shí)滑塊的速度大小為（﹤），已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。寫出實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的動(dòng)能定理表達(dá)式

（用題中所給的字母表示）。參考答案：（1）0.675（2）4.700

(4.699—4.701均對(duì))（3）220四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.33．（14分）如圖（1）所示，兩足夠長(zhǎng)平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為0.8m，導(dǎo)軌平面與水平面夾角為α，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。有一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面斜向上，長(zhǎng)為1m的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌電接觸良好，金屬棒的質(zhì)量為0.1kg、與導(dǎo)軌接觸端間電阻為1Ω。兩金屬導(dǎo)軌的上端連接右端電路，電路中R2為一電阻箱。已知燈泡的電阻RL＝4Ω，定值電阻R1＝2Ω，調(diào)節(jié)電阻箱使R2＝12Ω，重力加速度g=10m/s2。將電鍵S打開，金屬棒由靜止釋放，1s后閉合電鍵，如圖（2）所示為金屬棒的速度隨時(shí)間變化的圖像。求：（1）斜面傾角α及磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；（2）若金屬棒下滑距離為60m時(shí)速度恰達(dá)到最大，求金屬棒由靜止開始下滑100m的過程中，整個(gè)電路產(chǎn)生的電熱；（3）改變電阻箱R2的值，當(dāng)R2為何值時(shí)，金屬棒勻速下滑時(shí)R2消耗的功率最大；消耗的最大功率為多少？參考答案：（1）電鍵S打開，從圖上得：m/s2，（1分）F安＝BIL，I＝，

（1分），

（1分）從圖上得：vm=18.75m/s，

（1分）當(dāng)金屬棒勻速下滑時(shí)速度最大，有：mgsina＝F安，所以mgsina＝，（1分）得：T=0.5T；

（1分）（2）由動(dòng)能定理：

（2分）=32.42J；

（2分）（3）改變電阻箱R2的值后，金屬棒勻速下滑時(shí)的速度為vm’，，，R2消耗的功率：=，（2分）當(dāng)R2=4Ω時(shí)，R2消耗的功率最大：P2m＝W=1.5625W