2021-2022學(xué)年河北省張家口市化稍營(yíng)中學(xué)高三物理期末試卷含解析

2021-2022學(xué)年河北省張家口市化稍營(yíng)中學(xué)高三物理期末試卷含解析一、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.如圖所示的裝置由氣墊導(dǎo)軌、兩個(gè)光電門(mén)、滑塊和沙桶等組成。光電門(mén)可以測(cè)出滑塊分別通過(guò)兩個(gè)光電門(mén)的瞬時(shí)速度，導(dǎo)軌標(biāo)尺可以測(cè)出兩個(gè)光電門(mén)間的距離，另用天平測(cè)出滑塊和沙桶的質(zhì)量分別為M和m。下面說(shuō)法正確的是

（填寫(xiě)字母代號(hào)）

A．用該裝置可以測(cè)出滑塊的加速度

B．用該裝置驗(yàn)證牛頓第二定律時(shí)，要保證拉力近似等于沙桶的重力，必須滿(mǎn)足M>>m

C．可以用該裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，但必須滿(mǎn)足M>>m

D．不能用該裝置驗(yàn)證動(dòng)能定理。參考答案：AB2.(單選)矩形導(dǎo)線(xiàn)框abcd固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感線(xiàn)的方向與導(dǎo)線(xiàn)框所在平面垂直，規(guī)定磁場(chǎng)的正方向垂直低面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示.若規(guī)定順時(shí)針?lè)较驗(yàn)楦袘?yīng)電流I的正方向，下列各圖中正確的是(

)參考答案：D3.半導(dǎo)體指紋傳感器：在一塊半導(dǎo)體基板上陣列了10萬(wàn)金屬顆粒，傳感器陣列的每一點(diǎn)是一個(gè)金屬電極，充當(dāng)電容器的一極，其外面是絕緣的表面．手指貼在其上與其構(gòu)成了電容器的另一極，由于手指指紋深淺不同，嵴和峪與半導(dǎo)體電容感應(yīng)顆粒形成的電容值大小不同，其工作過(guò)程是通過(guò)對(duì)電容感應(yīng)顆粒預(yù)先充電到某一參考電壓，然后對(duì)每個(gè)電容的放電電流進(jìn)行測(cè)量，設(shè)備將采集到不同的數(shù)值匯總，也就完成了指紋的采集，則()A．指紋的嵴處與半導(dǎo)體基板上對(duì)應(yīng)的金屬顆粒距離近，電容小B．指紋的峪處與半導(dǎo)體基板上對(duì)應(yīng)的金屬顆粒距離遠(yuǎn)，電容小C．對(duì)每個(gè)電容感應(yīng)顆粒都充電至某一參考電壓時(shí)，在手指靠近時(shí)，各金屬電極電量減小D．對(duì)每個(gè)電容感應(yīng)顆粒都充電至某一參考電壓時(shí)，在手指遠(yuǎn)離時(shí)，各金屬電極均處于充電狀態(tài)參考答案：B4.下面說(shuō)法中正確的是

（

）

A．物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)一定有加速度

B．平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)，任意相等時(shí)間內(nèi)速度的變化都相同

C．勻速圓周運(yùn)動(dòng)雖然不是勻變速運(yùn)動(dòng)，但任意相等時(shí)間內(nèi)速度的變化仍相同D．物體所受的合力不變且不為零，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定變化參考答案：ABD5.如圖所示，小球的質(zhì)量為m，，懸掛小球的絲線(xiàn)與豎直方向成θ角時(shí)，小球恰好在場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中靜止不動(dòng)，絲線(xiàn)長(zhǎng)度為L(zhǎng)。(

)A．小球帶正電荷，電量是B．將小球從圖示位置拉回到懸線(xiàn)豎直方向電勢(shì)能減小C．小球恰好靜止時(shí)，懸線(xiàn)得拉力為D．若將小球從豎直方向成θ角的位置緩慢拉回到懸線(xiàn)豎直的方向，則拉力做功為參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.作用在同一物體上的三個(gè)力，它們的大小都等于5N，任意兩個(gè)相鄰力之間的夾角都是120°，如圖3－4－7所示，則這三個(gè)力合力為_(kāi)_______；若去掉Fl，而F2、F3不變，則F2、F3的合力大小為_(kāi)_______，方向?yàn)開(kāi)_______

圖3－4－7圖3－4－8參考答案：0N5N與Fl相反．7.如圖，在：半徑為2.5m的光滑圓環(huán)上切下一小段圓弧，放置于豎直平面內(nèi)，兩端點(diǎn)距最低點(diǎn)高度差H為1cm。將小環(huán)置于圓弧端點(diǎn)并從靜止釋放，小環(huán)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)所需的最短時(shí)間為＿＿＿＿s，在最低點(diǎn)處的加速度為＿＿＿＿m/s2。(取g＝10m/s2)參考答案：0.785

0.08小環(huán)運(yùn)動(dòng)沿圓弧的運(yùn)動(dòng)可類(lèi)比于單擺的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，小環(huán)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)所需的最短時(shí)間為t=T/4==0.785s。由機(jī)械能守恒定律，mgH=mv2，在最低點(diǎn)處的速度為v=。在最低點(diǎn)處的加速度為a===0.08m/s2。

8.（選修3—3（含2—2）模塊）（6分）某壓力鍋結(jié)構(gòu)如圖所示，蓋好密封鍋蓋，將壓力閥套在出氣孔上，給壓力鍋加熱，當(dāng)鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)達(dá)到一定值時(shí)，氣體就把壓力閥頂起．已知大氣壓強(qiáng)P隨海拔高度H的變化滿(mǎn)足P=P0(1–aH)，其中常數(shù)a＞0，隨海拔高度H的增大，大氣壓強(qiáng)P

（填“增大”、“減小”或“不變”），閥門(mén)被頂起時(shí)鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)

（填“增大”、“減小”或“不變”），結(jié)合查理定律分析可知，在不同海拔高度使用壓力鍋，閥門(mén)被頂起時(shí)鍋內(nèi)氣體的溫度隨著海拔高度的增加而

．（填“升高”、“降低”或“不變”）參考答案：答案：減?。?分）；減?。?分）；降低．（2分）9.一物體從高H處自由下落，當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)所用的時(shí)間恰好為整個(gè)過(guò)程時(shí)間的一半，不計(jì)空氣阻力，則P點(diǎn)離地面的高度為

A．3H/4

B．H/2

C．H/4

D．H/8參考答案：10.“研究回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E與磁通量變化快慢的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，如圖1所示：（1）

某同學(xué)改變磁鐵釋放時(shí)的高度，作出E-△t圖象尋求規(guī)律，得到如圖2所示的圖線(xiàn)。由此他得出結(jié)論：磁通量變化的時(shí)間△t越短，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E越大，即E與△t成反比。①實(shí)驗(yàn)過(guò)程是________的（填寫(xiě)“正確”“不正確”）；②實(shí)驗(yàn)結(jié)論__________________________________________（判斷是否正確并說(shuō)明理由）。（2）對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理可以采用不同的方法①如果橫坐標(biāo)取_____________，就可獲得如圖3所示的圖線(xiàn)；

②若在①基礎(chǔ)上僅增加線(xiàn)圈的匝數(shù)，則實(shí)驗(yàn)圖線(xiàn)的斜率將__________(填“不變”“增大”或“減小”)。參考答案：)(1)①正確（2分）；②不正確，只有在磁通量變化相同的條件下，時(shí)間越短，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)才越大。另外，從E-△t圖象并不能得到E與△t成反比的結(jié)論。(2分)(2)

①1/△t

（2分）

②變大

11.如圖所示是測(cè)磁感應(yīng)強(qiáng)度的一種裝置。把一個(gè)很小的測(cè)量線(xiàn)圈放在待測(cè)處，測(cè)量線(xiàn)圈平面與該處磁場(chǎng)方向垂直，將線(xiàn)圈跟沖擊電流計(jì)G串聯(lián)（沖擊電流計(jì)是一種測(cè)量電量的儀器）。當(dāng)用反向開(kāi)關(guān)K使螺線(xiàn)管里的電流反向時(shí)，測(cè)量線(xiàn)圈中就產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，從而有電流流過(guò)G。該測(cè)量線(xiàn)圈的匝數(shù)為N，線(xiàn)圈面積為S，測(cè)量線(xiàn)圈電阻為R，其余電阻不計(jì)。（1）若已知開(kāi)關(guān)K反向后，沖擊電流計(jì)G測(cè)得的電量大小為q，則此時(shí)穿過(guò)每匝測(cè)量線(xiàn)圈的磁通量的變化量為△φ＝__________（用已知量的符號(hào)表示）。（2）待測(cè)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B＝__________。參考答案：（1）qR/N,（2）qR/2NS解析：（1）由I=q/△t，E=IR，E=N△φ/△t，聯(lián)立解得△φ=qR/N。（2）由φ＝BS，△φ=2BS，△φ=qR/N，聯(lián)立解得B＝qR/2NS。12.（4分）如圖所示，兩個(gè)的電阻串聯(lián)后接在的恒定電壓下，一個(gè)電壓表有和兩個(gè)量程檔。當(dāng)用檔測(cè)量圖中、間電壓時(shí)，電壓表示數(shù)為，那么這一檔電壓表的內(nèi)阻等于

，若換用檔測(cè)量、間的電壓，電壓表的示數(shù)是

。參考答案：

答案：

13.如圖所示，用兩條一樣的彈簧吊著一根銅棒，銅棒所在的虛線(xiàn)框范圍內(nèi)有垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，棒中通入自左向右的電流。當(dāng)棒靜止時(shí)，每個(gè)彈簧的拉力大小均為F1；若將棒中電流反向但不改變電流大小，當(dāng)棒靜止時(shí)，每個(gè)彈簧的拉力大小均為F2，且F2＞F1，則磁場(chǎng)的方向?yàn)開(kāi)___________，安培力的大小為_(kāi)___________。參考答案：垂直紙面向里；F2-F1三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（選修3-3）（6分）如圖所示，用面積為S的活塞在汽缸內(nèi)封閉著一定質(zhì)量的空氣，活塞質(zhì)量為m，在活塞上加一恒定壓力F，使活塞下降的最大高度為?h，已知此過(guò)程中氣體放出的熱量為Q，外界大氣壓強(qiáng)為p0，問(wèn)此過(guò)程中被封閉氣體的內(nèi)能變化了多少？

參考答案：解析：由熱力學(xué)第一定律△U=W+Q得

△U=（F+mg+P0S）△h－Q

（6分）15.（10分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地區(qū)適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，在核電站中，核反應(yīng)堆釋放的核能被轉(zhuǎn)化為電能。核反應(yīng)堆的工作原理是利用中子轟擊重核發(fā)生裂變反應(yīng)，釋放出大量核能。(1)核反應(yīng)方程式，是反應(yīng)堆中發(fā)生的許多核反應(yīng)中的一種，n為中子，X為待求粒子，為X的個(gè)數(shù)，則X為_(kāi)_______，=__________，以、分別表示、、核的質(zhì)量，，分別表示中子、質(zhì)子的質(zhì)量，c為光的真空中傳播的速度，則在上述核反應(yīng)過(guò)程中放出的核能（2）有一座發(fā)電能力為的核電站，核能轉(zhuǎn)化為電能的效率為。假定反應(yīng)堆中發(fā)生的裂變反應(yīng)全是本題(1)中的核反應(yīng)，已知每次核反應(yīng)過(guò)程中放出的核能，核的質(zhì)量，求每年(1年=3.15×107s)消耗的的質(zhì)量。參考答案：解析：(1)

(2)反應(yīng)堆每年提供的核能

①其中T表示1年的時(shí)間以M表示每年消耗的的質(zhì)量，得：

②解得:代入數(shù)據(jù)得：M=1.10×103（kg）

③四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.(12分)一個(gè)水平方向足夠長(zhǎng)的傳送帶以恒定的速度3m/s沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，傳送帶右端固定著一個(gè)光滑曲面，并且與曲面相切，如圖所示.小物塊從曲面上高為h的P點(diǎn)由靜止滑下，滑到傳送帶上繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)，物塊沒(méi)有從左邊滑離傳送帶。已知傳送帶與物體之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，不計(jì)物塊滑過(guò)曲面與傳送帶交接處的能量損失，g取10m/s2。(1)若h1=1.25m，求物塊返回曲面時(shí)上升的最大高度。(2)若h2=0.2m，求物塊返回曲面時(shí)上升的最大高度。參考答案：(1)設(shè)物塊滑到下端的速度為v1，由動(dòng)能定理得解得v1=5m/s＞3m/s所以物塊先減速到速度為零后，又返回去加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)兩者的速度相同時(shí)，以共同的速度v=3m/s一起勻速，直到滑上曲面.由動(dòng)能定理得物塊上升的高度(2)設(shè)物塊滑到下端的速度為v2，由動(dòng)能定理得解得v2=2m/s＜3m/s所以物塊先減速到速度為零后，又返回去加速運(yùn)動(dòng)，又返回曲面時(shí)，速度仍為v2=2m/s，然后滑上曲面，物塊上升的高度17.（計(jì)算）兩個(gè)質(zhì)量分別為mA=0.3kg、mB=0.1kg的小滑塊A、B和一根輕質(zhì)短彈簧，彈簧的一端與小滑塊A粘連，另一端與小滑塊B接觸而不粘連．現(xiàn)使小滑塊A和B之間夾著被壓縮的輕質(zhì)彈簧，處于鎖定狀態(tài)，一起以速度v0=3m/s在水平面上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，如圖所示．一段時(shí)間后，突然解除鎖定（解除鎖定沒(méi)有機(jī)械能損失），兩滑塊仍沿水平面做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，兩滑塊在水平面分離后，小滑塊B沖上斜面的高度為h=1.5m．斜面傾角θ=37°，小滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.15，水平面與斜面圓滑連接．重力加速度g取10m/s2．求：（提示：sin37°=0.6，cos37°=0.8）（1）A、B滑塊分離時(shí)，B滑塊的速度大小；（2）解除鎖定前彈簧的彈性勢(shì)能．參考答案：（1）A、B滑塊分離時(shí)，B滑塊的速度大小為6m/s；（2）解除鎖定前彈簧的彈性勢(shì)能為0.6J．動(dòng)量守恒定律；動(dòng)能定理的應(yīng)用解：（1）設(shè)分離時(shí)A、B的速度分別為vA、vB，小滑塊B沖上斜面軌道過(guò)程中，由動(dòng)能定理得：﹣mBgh﹣μmBgcos37°?=0﹣mBvB2，代入數(shù)據(jù)解得：vB=6m/s；（2）兩滑塊在水平面上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，系統(tǒng)所受合外力為零，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以滑塊的初速度方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒定律得：（mA+mB）v0=mAvA+mBvB，代入數(shù)據(jù)解得：vA=2m/s，在彈簧解除鎖定到兩滑塊分離過(guò)程中，由能量守恒得：（mA+mB）v02+Ep=mAvA2+mBvB2，代入數(shù)據(jù)解得：Ep=0.6J；答：（1）A、B滑塊分離時(shí)，B滑塊的速度大小為6m/s；（2）解除鎖定前彈簧的彈性勢(shì)能為0.6J．18.摩托車(chē)先由靜止開(kāi)始以