2021-2022學(xué)年河北省唐山市科技大分院高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

2021-2022學(xué)年河北省唐山市科技大分院高三物理上學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.(多選)如圖所示,A、B兩物塊的質(zhì)量分別為2m和m,靜止疊放在水平地面上.A、B間的動摩擦因數(shù)為μ,B與地面間的動摩擦因數(shù)為μ.最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度為g.現(xiàn)對A施加一水平拉力F,則(

)A．當(dāng)F<2μmg時,A、B都相對地面靜止B．當(dāng)F=μmg時,A的加速度為μg

C．當(dāng)F>3μmg時,A相對B滑動D．無論F為何值,B的加速度不會超過μg參考答案：BCD2.放射性同位素發(fā)出的射線在科研、醫(yī)療、生產(chǎn)等諸多方面得到了廣泛的應(yīng)用，下列有關(guān)放射線應(yīng)用的說法中正確的有

（

）

A．放射線改變了布料的性質(zhì)使其不再因摩擦而生電，因此達(dá)到消除有害靜電的目的

B．利用γ射線的貫穿性可以為金屬探傷，也能進(jìn)行人體的透視

C．用放射線照射作物種子能使其DNA發(fā)生變異，其結(jié)果一定是成為更優(yōu)秀的品種

D．用γ射線治療腫瘤時一定要嚴(yán)格控制劑量，以免對人體正常組織造成太大的危害參考答案：D3.（單選）我國自主研制的“北斗一號”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，具有導(dǎo)航、定位等功能，該系統(tǒng)又被稱為“雙星定位系統(tǒng)”．如圖所示，“北斗”系統(tǒng)中兩顆工作衛(wèi)星均繞地心O做勻速圓周運(yùn)動，軌道半徑為r，某時刻兩顆工作衛(wèi)星分別位于軌道上的A、B兩位置，A、B兩點(diǎn)與地心連線的夾角為60°．若衛(wèi)星均按順時針運(yùn)行，設(shè)地球質(zhì)量為M，引力常量為G，地球半徑為R，不計衛(wèi)星間的相互作用力．則以下判斷中正確的是（）A．這兩顆衛(wèi)星的加速度大小相等，均為B．衛(wèi)星1中質(zhì)量為m的物體的動能為C．衛(wèi)星1由位置A運(yùn)動到位置B所需的時間為D．衛(wèi)星1只需向后噴氣加速就一定能追上衛(wèi)星2參考答案：考點(diǎn)：人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系；萬有引力定律及其應(yīng)用．專題：人造衛(wèi)星問題．分析：根據(jù)萬有引力提供向心力和萬有引力等于重力求出衛(wèi)星的加速度和周期，從而進(jìn)行判斷．在運(yùn)動的過程中，萬有引力與速度方向垂直，萬有引力不做功．解答：解：A、根據(jù)萬有引力提供向心力為：，所以加速度：．故A錯誤；B、根據(jù)萬有引力提供向心力為：，所以質(zhì)量為m的物體的動能：．故B正確；C、所以ω=，所以衛(wèi)星1由位置A運(yùn)動到位置B所需的時間為：t=，故C正確；D、若衛(wèi)星1向后噴氣，則其速度會增大，衛(wèi)星1將做離心運(yùn)動，所以衛(wèi)星1不可能追上衛(wèi)星2．故D錯誤；故選：BC．點(diǎn)評：關(guān)于萬有引力的應(yīng)用中，常用公式是在地球表面重力等于萬有引力，衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動萬有引力提供圓周運(yùn)動向心力，掌握衛(wèi)星的變軌原理，這是正確解決本題的關(guān)鍵．4.（單選）如圖所示，乙圖中圖像記錄了單擺在擺動過程中擺球的動能、勢能及機(jī)械能隨擺球位置變化的關(guān)系，下列判斷正確的是 A．圖線a表示勢能隨位置的變化關(guān)系 B．圖線b表示機(jī)械能隨位置的變化關(guān)系 C．圖線c表示動能隨位置的變化關(guān)系 D．圖像表明擺球在勢能和動能的相互轉(zhuǎn)化過程中機(jī)械能不變參考答案：D5.下列敘述正確的是（

）A．任何一個運(yùn)動著的物體，都有一種波和它對應(yīng)，這種波叫德布羅意波B．光子在空間各點(diǎn)出現(xiàn)的可能性的大小，可以用波動規(guī)律描述，光波叫做概率波C．激光是一種人工產(chǎn)生的相干光源，利用強(qiáng)激光產(chǎn)生的高壓可以引起核聚變D．泊松亮斑說明光具有粒子性參考答案：ABC泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象，其說明光具有波動性，其余三項敘述正確。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，地面上某區(qū)域存在著勻強(qiáng)電場，其等勢面與地面平行等間距．一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電小球以水平方向的初速度v0由等勢線上的O點(diǎn)進(jìn)入電場區(qū)域，經(jīng)過時間t，小球由O點(diǎn)到達(dá)同一豎直平面上的另一等勢線上的P點(diǎn)．已知連線OP與水平方向成45°夾角，重力加速度為g，則OP兩點(diǎn)的電勢差為________．參考答案：7.（4分）綠光照射到某金屬表面能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，則采用

色光也可以產(chǎn)生（寫出一種顏色的可見光）；若金屬表面單位時間內(nèi)單位面積內(nèi)發(fā)出的光電子數(shù)目增加了，則入射光的

（填“頻率”或“強(qiáng)度”）增大了。參考答案：藍(lán)/靛/紫；強(qiáng)度8.北京時間2011年3月11日在日本海域發(fā)生強(qiáng)烈地震，并引發(fā)了福島核電站產(chǎn)生大量的核輻射，經(jīng)研究，其中核輻射的影響最大的是銫137（），可廣泛散布到幾百公里之外，且半衰期大約是30年左右）．請寫出銫137發(fā)生β衰變的核反應(yīng)方程：

▲

．如果在該反應(yīng)過程中釋放的核能為，則該反應(yīng)過程中質(zhì)量虧損為

▲

．（已知碘（I）為53號元素，鋇（）為56號元素）

參考答案：

（2分）

9.一質(zhì)點(diǎn)作自由落體運(yùn)動，落地速度大小為8m/s則它是從

m高處開始下落的，下落時間為---------

s參考答案：10.兩靠得較近的天體組成的系統(tǒng)成為雙星，它們以兩者連線上某點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動，因而不至于由于引力作用而吸引在一起。設(shè)兩天體的質(zhì)量分布為和，則它們的軌道半徑之比__________；速度之比__________。參考答案：；11.一定質(zhì)量的理想氣體按圖示過程變化，其中bc與V軸平行，cd與T軸平行，則b→c過程中氣體的內(nèi)能________(填“增加”“減小”或“不變”)，氣體的壓強(qiáng)________(填“增加”“減小”或“不變”)。參考答案：不變增加12.

（選修3—4）（4分）如圖所示的裝置，在曲軸上懸掛一個彈簧振子，若不轉(zhuǎn)動手把，讓其上下振動，其周期為T1，現(xiàn)使手把以周期T2勻速轉(zhuǎn)動(T2>T1)，振動穩(wěn)定后，要使彈簧振子的振幅增大，可以讓把手的轉(zhuǎn)速

(填“適當(dāng)增大”、“適當(dāng)減小”或“不變”)，這是因?yàn)椋?/p>

。

參考答案：答案：適當(dāng)增大；驅(qū)動力的頻率（或周期）越接近物體的固有頻率（或周期），受迫振動振福越大．（每空2分）13.如圖所示，將邊長為a、質(zhì)量為m、電阻為R的正方形導(dǎo)線框豎直向上拋出，穿過寬度為b、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，磁場的方向垂直紙面向里。線框向上離開磁場時的速度剛好是進(jìn)入磁場時速度的一半，線框離開磁場后繼續(xù)上升一段高度，然后落下并勻速進(jìn)入磁場。整個運(yùn)動過程中始終存在著大小恒定的空氣阻力Ff，且線框不發(fā)生轉(zhuǎn)動，則：線框在上升階段剛離開磁場時的速度v1=

，線框在上升階段通過磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q=

。參考答案：三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.利用圖甲裝置可以做許多力學(xué)實(shí)驗(yàn)．（1）利用此裝置探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”和“合外力做的功等于物體動能變化”實(shí)驗(yàn)中為了讓小車所受合外力等于細(xì)繩的拉力需要進(jìn)行的步驟是平衡小車所受的摩擦．（2）甲、乙兩同學(xué)在同一實(shí)驗(yàn)室，各取一套圖示的裝置放在水平桌面上，小車上放不同質(zhì)量的砝碼，在沒有平衡摩擦力的情況下，研究小車與木板之間的動摩擦因數(shù)（實(shí)驗(yàn)中小車的輪子被鎖死，小車只能在長木板上滑動）．①為使小車運(yùn)動時受到的拉力在數(shù)值上近似等于砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總重力，應(yīng)滿足的條件是砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車和小車上砝碼的總質(zhì)量，（填“遠(yuǎn)大于”、“遠(yuǎn)小于”或“近似等于”）②實(shí)驗(yàn)中對小車及車內(nèi)砝碼研究，根據(jù)牛頓第二定律有F﹣μmg=ma，實(shí)驗(yàn)中記錄小車的加速度a和小車所受的合外力F，通過圖象處理數(shù)據(jù)．甲、乙兩同學(xué)分別得到圖乙中甲、乙兩條直線．設(shè)甲、乙用的小車及砝碼質(zhì)量分別為m甲、m乙，甲、乙用的小車與木板間的動摩擦因數(shù)分別為μ甲、μ乙，由圖可知，m甲小于m乙，μ甲大于μ乙．（填“大于”、“小于”或“等于”）（3）做直線運(yùn)動的小車，牽引一條紙帶通過打點(diǎn)計時器打出一條紙帶，從紙帶上打出的某一點(diǎn)開始，每5個點(diǎn)剪下一段紙帶，按圖丙所示，使每一條紙帶下端與x軸重合，左邊與y軸平行，將每段粘貼在直線坐標(biāo)系中，各段緊靠但不重疊，根據(jù)圖丙可以判斷小車做勻加速直線運(yùn)動，加速度a=0.75～0.76m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．已知交流電源的頻率為50Hz．參考答案：考點(diǎn)：探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系．專題：實(shí)驗(yàn)題．分析：（1）小車下滑時受到重力、細(xì)線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，則應(yīng)該用重力的下滑分量來平衡摩擦力，故可以將長木板的一段墊高；（2）在探究“小車的加速度a與力F的關(guān)系”時，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度a的表達(dá)式，不難得出當(dāng)鈞碼的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小車的質(zhì)量時，加速度a近似等于g的結(jié)論；探究“小車與木板之間的動摩擦因數(shù)”實(shí)驗(yàn)時，利用牛頓第二定律和圖象的意義，判斷甲乙的質(zhì)量和摩擦因數(shù)的大?。?）本題使用的方法是等效代替法解題，它們的長度分別等于x=v平均t，因?yàn)榧魯嗟募垘玫臅r間都是t=0.1s，即時間t相等，所以紙帶的長度之比等于此段紙帶的平均速度之比；而此段紙帶的平均速度等于這段紙帶中間時刻的速度，最后得出結(jié)論紙帶的長度之比等于此段紙帶的平均速度之比，還等于各段紙帶中間時刻的速度之比，即紙帶的高度之比等于中間時刻速度之比．根據(jù)圖象的斜率求出小車的加速度．解答：解：（1）小車下滑時受到重力、細(xì)線的拉力、支持力和摩擦力，要使細(xì)線的拉力等于其合力，則應(yīng)該用重力的下滑分量來平衡摩擦力；（2）對整體分析，根據(jù)牛頓第二定律得，a=，則繩子的拉力F=Ma=，當(dāng)m＜＜M，即砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車和小車上砝碼的總質(zhì)量時，砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總重力在數(shù)值上近似等于小車運(yùn)動時受到的拉力．根據(jù)牛頓第二定律有F﹣μmg=ma得：a=﹣ug，結(jié)合圖象可知，為斜率，﹣ug為縱坐標(biāo)的截距，所以m甲＜m乙，μ甲＞μ乙．（3）因?yàn)榧魯嗟募垘玫臅r間都是t=0.1s，即時間t相等，所以紙帶的長度之比等于此段紙帶的平均速度之比；而此段紙帶的平均速度等于這段紙帶中間時刻的速度，最后得出結(jié)論紙帶的長度之比等于此段紙帶的平均速度之比，還等于各段紙帶中間時刻的速度之比，即紙帶的高度之比等于中間時刻速度之比．在每段紙帶的上邊緣中點(diǎn)畫“?”作為計數(shù)點(diǎn)，在新的坐標(biāo)里每個計數(shù)點(diǎn)的縱坐標(biāo)表示相對應(yīng)的單位時間內(nèi)中間時刻的瞬時速度．畫一直線，使盡可能多的計數(shù)點(diǎn)落在此直線上，并使直線兩側(cè)的計數(shù)點(diǎn)數(shù)目大致相等，這條直線便是運(yùn)動物體的速度﹣時間的圖線．速度﹣時間直線的斜率表示加速度，可知運(yùn)動小車做勻加速直線運(yùn)動，其加速度大小a==0.75m/s2．故答案為：（1）平衡小車所受的摩擦力；（2）①遠(yuǎn)小于，小于，大于；（3）勻加速直線，0.75～0.76．點(diǎn)評：解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項，然后熟練應(yīng)用物理規(guī)律來解決實(shí)驗(yàn)問題；注意圖象進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時，斜率和截距表示的物理意義．要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問題的能力，在平時練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識的理解與應(yīng)用．15.采用如圖所示的電路“測定電池的電動勢和內(nèi)阻”。

①除了選用照片中的部分器材外，___________(填選項)A．還需要電壓表B．還需要電阻箱C．還需要學(xué)生電源D．不再需要任何器材②測量所得數(shù)據(jù)如下：畫出U-I圖像，有此求得電池的內(nèi)阻r=_______________；③根據(jù)第5組所測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，。求得電流表內(nèi)阻_____________。參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（15分）右圖是一個十字路口的示意圖，每條停車線到十字路中心O的距離均為20m。一人騎電動助力車以7m/s的速度到達(dá)停車線（圖中A點(diǎn)）時，發(fā)現(xiàn)左前方道路一輛轎車正以8m/s的速度駛來，車頭已抵達(dá)停車線（圖中B），設(shè)兩車均沿道路中央作直線運(yùn)動，助力車可視為質(zhì)點(diǎn)，轎車長4.8m，寬度可不計。

（1）請通過計算判斷兩車保持上述速度勻速運(yùn)動，是否會發(fā)生相

撞事故。（2）若助力車保持上述速度勻速運(yùn)動，而轎車立即作勻減速直線運(yùn)動，為避免發(fā)生相撞事故，轎車的加速度至少要多大。參考答案：（1）轎車車頭到達(dá)O點(diǎn)的時間為：

t1==s=2.5s

(2分)轎車通過O點(diǎn)的時間為：

Δt==s=0.6s

(2分)助力車到達(dá)O點(diǎn)的時間為：

t2==s=2.9s

(2分)因?yàn)閠1<t2<t1+Δt，

所以會發(fā)生交通事故

(2分)（2）轎車到達(dá)O點(diǎn)的時間小于t2，可避免交通事故發(fā)生，設(shè)阻力車的最小加速度為a2，

則：

x1=v1t2－a2t

(4分)

解得：a2=0.7m/s2

(3分)17.兩根水平放置的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌相距1m，導(dǎo)軌左端連一個R=1.8Ω的電阻，一根金屬棒ab的質(zhì)量為0.2kg，電阻為0.2Ω，橫跨在導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌垂直，整個裝置在豎直向上且B=0.5T的勻強(qiáng)磁場中，如圖14示，已知ab與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.5。用水平恒力F=2N拉動ab，使ab在導(dǎo)軌上平動，若不計導(dǎo)軌電阻，g=10m/s2，求：w（1）棒速達(dá)4m/s時，棒的加速度多大？（2）棒達(dá)到最大速度時，棒兩端的電壓多大及最大速度？參考答案：18.一質(zhì)量m=2.0kg的小物塊以一定的初速度沖上一傾角為37°夠長的斜面，某同學(xué)利用傳感器