2022年山西省呂梁市中陽(yáng)縣張子山鄉(xiāng)中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

2022年山西省呂梁市中陽(yáng)縣張子山鄉(xiāng)中學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖是一簇未標(biāo)明方向、由單一點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)線，虛線是某一帶電粒子通過(guò)該電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b是軌跡上的兩點(diǎn)，若帶電粒子在運(yùn)動(dòng)中只受電場(chǎng)力作用，根據(jù)此圖可判斷出該帶電粒子（

）A.電性與場(chǎng)源電荷的電性相同

B.在a、b兩點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向C.在a、b兩點(diǎn)時(shí)速度大小va>vb

D.在a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)能Ea<Eb參考答案：BCD2.如圖，a、b、c是在地球大氣層外同一平面內(nèi)圓形軌道上運(yùn)動(dòng)的三顆衛(wèi)星，則（

）A．b、c的角速度相等，且大于a的角速度B．b、c的周期相等，且大于a的周期C．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度D．b、c的線速度大小相等，且大于a的線速度參考答案：B3.三個(gè)質(zhì)量均為2kg的相同木塊a、b、c和兩個(gè)勁度系數(shù)均為500N/m的相同輕彈簧p、q用輕繩連接如圖，其中a放在光滑水平桌面上。開(kāi)始時(shí)p彈簧處于原長(zhǎng)，木塊都處于靜止。現(xiàn)用水平力緩慢地向左拉p彈簧的左端，直到c木塊剛好離開(kāi)水平地面為止，g取10m/s2。該過(guò)程p彈簧的左端向左移動(dòng)的距離是：

A．8cm

B．12cm

C．16cm

D．20cm

參考答案：C4.（單選）如圖所示．繞在鐵芯上的線圈與電源、滑動(dòng)變阻器和開(kāi)關(guān)組成閉合回路．在鐵芯的右端套有一個(gè)表面絕緣的銅環(huán)A．不計(jì)鐵芯和銅環(huán)A之問(wèn)的摩擦．則下列情況中銅環(huán)A會(huì)向右運(yùn)動(dòng)的是 A．線圈中通以恒定的電流 B．通電時(shí)．使滑動(dòng)變阻器的滑片尸向有勻速移動(dòng) C．通電時(shí)．使滑動(dòng)變阻器的滑片P向左加速移動(dòng)

D．將開(kāi)關(guān)突然斷開(kāi)的瞬問(wèn)參考答案：C5.近段時(shí)間，朝鮮的“核危機(jī)”引起了全世界的矚目，其焦點(diǎn)問(wèn)題就是朝鮮核電站采用的是輕水堆還是重水堆。因?yàn)橹厮押穗娬驹诎l(fā)電的同時(shí)還可以產(chǎn)出供研制核武器的钚239（Pu），這種Pu可由鈾239（U）經(jīng)過(guò)衰變而產(chǎn)生。則下列判斷中正確的是

A.Pu與U的核內(nèi)具有相同的中子數(shù)B.Pu與U的核內(nèi)具有相同的核子數(shù)C.U經(jīng)過(guò)1次α衰變產(chǎn)生PuD.U經(jīng)過(guò)2次β衰變產(chǎn)生Pu參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一個(gè)靜止的钚核94239Pu自發(fā)衰變成一個(gè)鈾核92235U和另一個(gè)原了核X，并釋放出一定的能量．其核衰變方程為：94239Pu→92235U＋X。(1)方程中的“X”核符號(hào)為_(kāi)_____；(2)钚核的質(zhì)量為239.0522u，鈾核的質(zhì)量為235.0439u，X核的質(zhì)量為4.0026u，已知1u相當(dāng)于931MeV，則該衰變過(guò)程放出的能量是______MeV；(3)假設(shè)钚核衰變釋放出的能量全部轉(zhuǎn)變?yōu)殁櫤撕蚗核的動(dòng)能，則X核與鈾核的動(dòng)能之比是______。參考答案：(1)He

(2)5.31(±0.02都可)

(3)58.7(±0.1都可)7.如圖所示，在光滑水平面上有一輛質(zhì)量M=8kg的平板小車(chē)，車(chē)上有一個(gè)質(zhì)量m=1.9kg的木塊，木塊距小車(chē)左端6m（木塊可視為質(zhì)點(diǎn)），車(chē)與木塊一起以v=1m/s的速度水平向右勻速行駛．一顆質(zhì)量m0=0.1kg的子彈以v0=179m/s的初速度水平向左飛來(lái)，瞬間擊中木塊并留在其中，則木塊獲得的速度大小是

，如果木塊剛好不從車(chē)上掉下，小車(chē)的速度大小是

．參考答案：8m/s；0.8m/s【考點(diǎn)】動(dòng)量守恒定律；功能關(guān)系．【分析】子彈與木塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律可以求出木塊的速度；子彈、木塊、小車(chē)組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律求出它們的共同速度即可．【解答】解：子彈擊中木塊過(guò)程中，子彈與木塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以子彈的初速度方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒定律得：m0v0﹣mv=（m0+m）v1，代入數(shù)據(jù)解得v1=8m/s，以子彈、木塊、小車(chē)組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，以子彈的初速度方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒定律得：（m0+m）v1﹣Mv=（m0+m+M）v2，解得：v2=0.8m/s故答案為：8m/s；0.8m/s8.（4分）將剩有半杯熱水的玻璃杯蓋子旋緊后經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，若玻璃杯蓋子不漏氣，則杯內(nèi)水蒸汽飽和氣壓

(填“增大”、“減小”或“不變”)，杯內(nèi)氣體壓強(qiáng)

(填“增大”、“減小”或“不變”)。參考答案：減小(2分)；減小(2分)9.如圖所示，太空宇航員的航天服內(nèi)充有氣體，與外界絕熱，為宇航員提供適宜的環(huán)境，若宇航員出艙前航天服與艙內(nèi)氣體的壓強(qiáng)相等，艙外接近真空，在打開(kāi)艙門(mén)的過(guò)程中，艙內(nèi)氣壓逐漸降低，航天服內(nèi)氣體內(nèi)能減少（選填“增加”、“減少”或“不變”）．為使航天服內(nèi)氣體保持恒溫，應(yīng)給內(nèi)部氣體加熱（選填“制冷”或“加熱”）參考答案：解：根據(jù)熱力學(xué)第一定律△U=W+Q，Q=0，氣體急劇膨脹，氣體對(duì)外界做功，W取負(fù)值，可知△U為負(fù)值，即內(nèi)能減?。疄槭购教旆?nèi)氣體保持恒溫，應(yīng)給內(nèi)部氣體加熱．故答案為：減小，加熱10.）一束細(xì)光束由真空沿著徑向射入一塊半圓柱形透明體，如圖（a）所示，對(duì)其射出后的折射光線的強(qiáng)度進(jìn)行記錄，發(fā)現(xiàn)折射O

光線的強(qiáng)度隨著θ的變化而變化，如圖（b）的圖線所示.此透明體的臨界角為

▲，折射率為

▲

.參考答案：60°（2分），（11.如圖所示，用輕質(zhì)活塞在氣缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量理想氣體，活塞上放置重2．5×102N的重物，平衡時(shí)活塞距氣缸底高度h1=0．80m，此時(shí)被封閉氣體的溫度為27oC活塞與氣缸壁間摩擦忽略不計(jì)?，F(xiàn)對(duì)被封閉氣體加熱，活塞緩慢上升到距離氣缸底h2=0．88m處．已知活塞橫截面積S=5．0×10-3m2，大氣壓強(qiáng)P0=1．0×105Pa。求：

①活塞距氣缸底的高度h2時(shí)氣體的溫度；

②此過(guò)程中缸內(nèi)氣體對(duì)外界做的功

J，氣體吸收的熱量

增加的內(nèi)能(填“大于”“等于”或“小于”)。參考答案：12.如圖所示的電路中，純電阻用電器Q的額定電壓為U，額定功率為P．由于給用電器輸電的導(dǎo)線太長(zhǎng)，造成用電器工作不正常．現(xiàn)用理想電壓表接在電路中圖示的位置，并斷開(kāi)電鍵S，此時(shí)電壓表讀數(shù)為U，閉合電鍵S，其示數(shù)為U1．則閉合電鍵后用電器Q的實(shí)際功率為P，輸電線的電阻為．參考答案：考點(diǎn)：電功、電功率．專題：恒定電流專題．分析：由電功率公式P=的變形公式可以求出用電器的電阻，已知用電器電阻與用電器電壓，由電功率公式P=可以求出用電器的實(shí)際功率；求出導(dǎo)線上損失的電壓，由P=UI的變形公式求出導(dǎo)線電流，然后由歐姆定律可以求出導(dǎo)線電阻．解答：解：∵P=，∴用電器電阻R=；開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，電壓表與用電器并聯(lián)，用電器兩端電壓是U1，用電器實(shí)際功率：P實(shí)===P；用電器工作時(shí)，導(dǎo)線上損失的電壓U損=U﹣U1，用電器工作時(shí)，電路電流I==，導(dǎo)線電阻R線===；故答案為：P，．點(diǎn)評(píng)：本題考查了求用電器實(shí)際功率、輸電線電阻等問(wèn)題，熟練應(yīng)用電功率公式及其變形公式、歐姆定律，即可正確解題．13.(4分)一炮彈質(zhì)量為m，以一定的傾角斜向上發(fā)射，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速度為v，炮彈在最高點(diǎn)爆炸成兩塊，其中一塊恰好做自由落體運(yùn)動(dòng)，質(zhì)量為，則另一塊爆炸后瞬時(shí)的速度大小________。參考答案：（4分）三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中，需要將橡皮條的一端固定在水平木板上，先用一個(gè)彈簧秤拉橡皮條的另一端到某—點(diǎn)并記下該點(diǎn)的位置；再將橡皮條的另一端系兩根細(xì)繩，細(xì)繩的另一端都有繩套，用兩個(gè)彈簧秤分別勾住繩套，并互成角度地拉橡皮條。(1)某同學(xué)認(rèn)為在此過(guò)程中必須注意以下幾項(xiàng)，其中正確的是_________.A.兩根細(xì)繩必須等長(zhǎng)B.橡皮條應(yīng)與兩繩夾角的角平分線在同一直線上C.在使用彈簧秤時(shí)要注意使彈簧秤與木板平面平行D.在用兩個(gè)彈簧秤同時(shí)拉細(xì)繩時(shí)要注意使兩個(gè)彈簧秤的讀數(shù)相等E.在用兩個(gè)彈簧秤同時(shí)拉細(xì)繩時(shí)必須將橡皮條的另一端拉到用一個(gè)彈簧秤拉時(shí)記下的位置(2)本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是_______A.理想實(shí)驗(yàn)法

B.等效替代法

C.控制變量法

D.建立物理模型法參考答案：)(1)CE

(2)B15.16（1）如圖甲所示，把紙帶固定在質(zhì)量為50g的鉤碼上，讓紙帶穿過(guò)正確安裝的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，接通電源，然后松開(kāi)紙帶，讓鉤碼自由下落，計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列的點(diǎn)，得到如圖乙所示的紙帶．用刻度尺測(cè)量起始點(diǎn)O（鉤碼剛要下落時(shí)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下的點(diǎn)）到各點(diǎn)的距離，并知道交流電源的頻率是50Hz，根據(jù)上述數(shù)據(jù)，在此實(shí)驗(yàn)中可以做到（

）

A．測(cè)出當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊木_值B．計(jì)算出計(jì)時(shí)器在紙帶上打D點(diǎn)時(shí)鉤碼的動(dòng)能C．計(jì)算出鉤碼下落過(guò)程中受到的合外力大小D．較準(zhǔn)確地驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律

（2）某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲驗(yàn)證動(dòng)能定理，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫(xiě)紙、紙帶、小木塊、細(xì)沙．當(dāng)滑塊連接上紙帶，用細(xì)線通過(guò)滑輪掛上空的小沙桶時(shí)，釋放小桶，滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)．若你是小組中的一位成員，要完成該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，則：(1)你認(rèn)為還需要的實(shí)驗(yàn)器材有____________．(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)為了保證滑塊受到的合力與沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實(shí)驗(yàn)條件是__________________________，實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要做的步驟是_________

_______．

(3)在(2)的基礎(chǔ)上，某同學(xué)用天平稱量滑塊的質(zhì)量為M.往沙桶中裝入適量的細(xì)沙，用天平稱出此時(shí)沙和沙桶的總質(zhì)量為m.讓沙桶帶動(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，在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上取兩點(diǎn)，測(cè)出這兩點(diǎn)的間距L和這兩點(diǎn)的速度大小v1與v2(v1＜v2)．則本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為_(kāi)___________

__．(用題中的字母表示實(shí)驗(yàn)中測(cè)量得到的物理量)

參考答案：四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（18分）如圖所示，帶正電的小球套在絕緣的長(zhǎng)直桿上，球與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，勻強(qiáng)電場(chǎng)水平向右，將桿與豎直線分別成不同角度固定放置，讓小球由靜止釋放后都沿桿運(yùn)動(dòng)距離S，當(dāng)桿與豎直線夾角為θ時(shí)，小球獲得的末動(dòng)能最大?，F(xiàn)將桿豎直固定放置，為使小球由靜止釋放后獲得的動(dòng)能與前面提到的動(dòng)能相等，小球運(yùn)動(dòng)的距離S′應(yīng)是多少？參考答案：解析：由夾角為θ時(shí)，動(dòng)能最大可知，這時(shí)電場(chǎng)力和重力的合力沿桿向下。

（4分）有：

①

（2分）

②

（4分）當(dāng)桿豎直時(shí)：

③

（6分）由①②③兩式得：

（2分）17.如圖所示，圓盤(pán)可以繞過(guò)圓心垂直圓盤(pán)的豎直軸在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。圓盤(pán)半徑R=0.4m，在圓盤(pán)邊緣有一質(zhì)量M=0.5kg的A物體，A通過(guò)長(zhǎng)度L=0.7m的水平細(xì)輕繩穿過(guò)位于圓心的光滑輕質(zhì)小定滑輪與質(zhì)量m=0.29kg的B物體相連，輕繩與小孔間無(wú)摩擦。A物體與圓盤(pán)間的最大靜摩擦力為其正壓力的0.42倍。圓盤(pán)距地面高度H=0.5m。(g=10m/s2，AB兩物體可視為質(zhì)點(diǎn))求：①為使A物體與圓盤(pán)間不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度的范圍多大？②若當(dāng)A與圓盤(pán)間的靜摩擦力f=0.3N時(shí)，將OA段繩燒斷，則當(dāng)B落地瞬間A、B兩物體的距離最大為多少？參考答案：解：（1）當(dāng)A物體受到的最大靜摩擦力背離圓心時(shí)，角速度最小為ω1，則有：

對(duì)于A物體：

………

（2分）

對(duì)于B物體：

………

（1分）

解得：ω1=2rad/s

………

（1分）

當(dāng)A物體受到的最大靜摩擦力指向圓心時(shí)，角速度為ω2，則有：

對(duì)于A物體：

………

（2分）

解得：ω2=5rad/s

………

（1分）

圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度的范圍：

………

（1分）（2）繩斷后，B物體做自由落體運(yùn)動(dòng)，得：

解得：t=0.2s

………

（1分）

對(duì)于A物體，若靜摩擦力指向圓心，設(shè)物體A的線速度為v1；則有：

，解得：v1=1.6m/s

………

（1分）若靜摩擦力背離圓心，設(shè)物體A的線速度為v2；，顯然由上述兩個(gè)方程可得：v1>v2

所以物體A以v1的速度平拋，當(dāng)物體B落地時(shí)兩者間距最大?！?/p>

（1分）物體A做平拋運(yùn)動(dòng)，t=0.2s時(shí)間內(nèi)，沿速度方向的位移為x，下落的位移為y，則有：

，

解得：，

所以此時(shí)A物體與地面的高度為：

………

（1分）物體A、B間此時(shí)的距離為：

（1分）18.如圖所示，固定斜面的傾角θ＝30°，物體A與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=，輕彈簧下端固定在斜面底端，彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)上端位于C點(diǎn)．用一根不可伸長(zhǎng)的輕繩通過(guò)輕質(zhì)光滑的定滑輪連接物體A和B，滑輪右側(cè)繩子與斜面平行，A的質(zhì)量為4kg，B的質(zhì)量為2kg，初始時(shí)物體A到C點(diǎn)的距離為L(zhǎng)=1m.現(xiàn)給A、B一初速度v0=3m/s使A開(kāi)始沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，B向上運(yùn)動(dòng)，物體A將彈簧壓縮到最短后又恰好能彈到C點(diǎn)．已知重力加速度為g=10m/s2，不計(jì)空氣阻力，整個(gè)過(guò)程中，輕繩始終處于伸直狀態(tài)