山西省忻州市中解中學(xué)2021年高三物理期末試卷含解析

山西省忻州市中解中學(xué)2021年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.關(guān)于核衰變和核反應(yīng)的類型，下列表述正確的有

A．是α衰變

B．是β衰變C．是輕核聚變

D．是重核裂變參考答案：AC2.（多選題）有一電場強(qiáng)度方向沿x軸方向的電場，其電勢?隨x的分布如圖所示．一質(zhì)量為m、帶電量為﹣q的粒子只在電場力的作用下，以初速度V0從x=0處的O點(diǎn)進(jìn)入電場并沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，則下關(guān)于該粒子運(yùn)動(dòng)的說法中正確的是（）A．粒子從x=0處運(yùn)動(dòng)到x=x1處的過程中動(dòng)能逐漸增大B．粒子從x=x1處運(yùn)動(dòng)到x=x3處的過程中電勢能逐漸減小C．欲使粒子能夠到達(dá)x=x4處，則粒子從x=0處出發(fā)時(shí)的最小速度應(yīng)為2D．若v0=2，則粒子在運(yùn)動(dòng)過程中的最小速度為參考答案：BD【考點(diǎn)】勻強(qiáng)電場中電勢差和電場強(qiáng)度的關(guān)系．【分析】根據(jù)順著電場線方向電勢降低，判斷場強(qiáng)的方向，根據(jù)電場力方向分析粒子的運(yùn)動(dòng)情況，即可判斷動(dòng)能的變化．根據(jù)負(fù)電荷在電勢高處電勢小，判斷電勢能的變化．粒子如能運(yùn)動(dòng)到x1處，就能到達(dá)x4處，根據(jù)動(dòng)能定理研究0﹣x1過程，求解最小速度．粒子運(yùn)動(dòng)到x1處電勢能最大，動(dòng)能最小，由動(dòng)能定理求解最小速度．【解答】解：A、粒子從O運(yùn)動(dòng)到x1的過程中，電勢降低，場強(qiáng)方向沿x軸正方向，粒子所受的電場力方向沿x軸負(fù)方向，粒子做減速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能逐漸減小，故A錯(cuò)誤．B、粒子從x1運(yùn)動(dòng)到x3的過程中，電勢不斷升高，根據(jù)負(fù)電荷在電勢高處電勢小，可知，粒子的電勢能不斷增大，故B正確．C、根據(jù)電場力和運(yùn)動(dòng)的對稱性可知：粒子如能運(yùn)動(dòng)到x1處，就能到達(dá)x4處，當(dāng)粒子恰好運(yùn)動(dòng)到x1處時(shí)，由動(dòng)能定理得：﹣q（φ0﹣0）=0﹣mv02，解得：v0=，則要使粒子能運(yùn)動(dòng)到x4處，粒子的初速度v0至少為．故C錯(cuò)誤．D、若v0=2，粒子運(yùn)動(dòng)到x1處電勢能最大，動(dòng)能最小，由動(dòng)能定理得：q=m﹣mv02，解得最小速度為：vmin=，故D正確．故選：BD3.古時(shí)有“守株待兔”的寓言，設(shè)兔子的頭部受到大小為自身體重2倍的打擊力時(shí)即可致死，如果兔子與樹樁的作用時(shí)間為0.2s，兔子與樹樁相撞的過程可視為勻減速運(yùn)動(dòng)。則被撞死的兔子其奔跑速度可能是：（g=10m/s2）

A．1.5m/sB．2.5m/s

C．3.5m/s

D．4.5m/s參考答案：D4.圖甲中的理想變壓器的原副線圈匝數(shù)比為n1:n2=22:1，原線圈接如圖乙所示的正弦交流電，此時(shí)電流表A1的讀數(shù)為1.0A，已知電阻R=20Ω，電流表A1、A2和電壓表V都是理想電表，則

A．電壓表的讀數(shù)為

B．電流表A2的讀數(shù)為1.0A

C．變壓器的輸入功率為220W

D．副線圈產(chǎn)生的交流電頻率為100Hz參考答案：A5.（多選）如圖所示，理想變壓器輸入端接在電動(dòng)勢隨時(shí)間變化、內(nèi)阻為r的交流電源上，輸出端接理想電流表及阻值為R的負(fù)載，變壓器原、副線圈匝數(shù)的比值為。如果要求負(fù)載上消耗的電功率最大，則下列說法正確的是A.交流電源的效率為50%

B．電流表的讀數(shù)為C.負(fù)載上消耗的熱功率為

D.該交流電源電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式為參考答案：AB二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（6分）用多用電表進(jìn)行了幾次測量，指針分別處于a、b的位置，如圖所示。若多用電表的選擇開關(guān)處于下面表格中所指的檔位，a和b的相應(yīng)讀數(shù)是多少？請?zhí)钤诒砀裰小?/p>

參考答案：

指針位置選擇開關(guān)所處的檔位讀

數(shù)a直流電流100mA23.0mA直流電壓2.5V0.57Vb電阻×100320Ω解析：直流電流100mA檔讀第二行“0～10”一排，最小度值為2mA估讀到1mA就可以了；直流電壓2.5V檔讀第二行“0~250”一排，最小分度值為0.05V估讀到0.01V就可以了；電阻×100檔讀第一行，測量值等于表盤上讀數(shù)“3.2”乘以倍率“100”。7.如圖，光滑水平地面上有質(zhì)量相等的兩物體A、B，中間用勁度系數(shù)為k的輕彈簧相連，在外力F1、F2作用下運(yùn)動(dòng)，且滿足F1>F2，當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定后，彈簧的伸長量為

。參考答案：8.一木塊靜止于光滑水平面上，一顆子彈沿水平方向飛來射入木塊中，當(dāng)子彈進(jìn)入木塊深度最大值為2厘米時(shí)，木塊沿水平面恰好移動(dòng)距離1厘米。在上述過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能與子彈損失的動(dòng)能之比為

。參考答案：

答案：2:39.質(zhì)量為0.2kg的小球豎直向下以6m/s的速度落至水平地面，再以4m/s的速度反向彈回，取豎直向上為正方向，則小球與地面碰撞前后的動(dòng)量變化為________kg·m/s。若小球與地面的作用時(shí)間為0.2s，則小球受到地面的平均作用力大小為________N(取g＝10m/s2)。參考答案：21210.（6分）美國“肯尼迪”號(hào)航空母艦上裝有幫助飛機(jī)起飛的彈射系統(tǒng)，已知“F—A15”型戰(zhàn)斗機(jī)在跑道上產(chǎn)生的最大加速度為5.0m/s2，起飛速度為50m/s。若要該飛機(jī)滑行100m后起飛，則彈射系統(tǒng)必須使飛機(jī)具有

m/s的初速度。假設(shè)某航空母航不裝彈射系統(tǒng)，要求該飛機(jī)仍能在此艦上正常飛行，則該艦身長至少為

m。參考答案：10m/s；250m11.已知一小量程電流表的內(nèi)阻Rg為200歐姆，滿偏電流Ig為2mA．現(xiàn)在用如圖電路將其改裝為量程為0.1A和1A的雙量程電流表．（1）當(dāng)用哪兩個(gè)接線柱時(shí)為0.1A的量程？答：a、c（2）當(dāng)用哪兩個(gè)接線柱時(shí)為1A的量程？答：a、b（3）定值電阻R1=0.41，R2=3.7（保留兩位有效數(shù)字）．參考答案：考點(diǎn)：把電流表改裝成電壓表．專題：實(shí)驗(yàn)題．分析：把電流計(jì)改裝成電流表需要并聯(lián)一個(gè)分流電阻，分析圖示電路結(jié)構(gòu)、應(yīng)用并聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律答題．解答：解：（1）電流表量程越小，并聯(lián)電阻阻值越大，由圖示可知，電流表量程為0.1A時(shí)，接a、c兩個(gè)接線柱．（2）電流表量程越大，并聯(lián)的分流電阻越小，由圖示可知，電流表量程為1A時(shí)，接a、b兩個(gè)接線柱．（3）由圖示電路圖可知，R1+R2=，R1=，代入數(shù)據(jù)解得：R1=0.41Ω，R2=3.7Ω故答案為：（1）a、c；（2）a、b；（3）0.41；3.7．點(diǎn)評：本題考查了電流表的改裝，知道電流表的改裝原理、分析清楚電路結(jié)構(gòu)，應(yīng)用串并聯(lián)電路特點(diǎn)、歐姆定律即可正確解題．12.真空室內(nèi)，有質(zhì)量分別為m和2m的甲、乙兩原子核，某時(shí)刻使它們分別同時(shí)獲得和的瞬時(shí)速率，并開始相向運(yùn)動(dòng)。由于它們間的庫侖斥力作用，二者始終沒有接觸，當(dāng)兩原子核相距最近時(shí)，甲核的速度大小為__________。(填選項(xiàng)前的字母)A.B.C.D.參考答案：B當(dāng)二者共速時(shí)距離最近，由動(dòng)量守恒定律可得4mv-3mv=3m解得，故選項(xiàng)B正確。13.某同學(xué)利用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，探究物塊在水平桌面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。物塊在重物的牽引下開始運(yùn)動(dòng)，重物落地后，物塊再運(yùn)動(dòng)一段距離停在桌面上（尚未到達(dá)滑輪處）。從紙帶上便于測量的點(diǎn)開始，每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz。（1）通過分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)

和

之間某時(shí)刻開始減速。（2）計(jì)數(shù)點(diǎn)5對應(yīng)的速度大小為

m/s，計(jì)數(shù)點(diǎn)6對應(yīng)的速度大小為

m/s。（保留三位有效數(shù)字）。（3）物塊減速運(yùn)動(dòng)過程中加速度的大小為a=

m/s2（保留三位有效數(shù)字），若用a/g來計(jì)算物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)（g為重力加速度），則計(jì)算結(jié)果比動(dòng)摩擦因數(shù)的真實(shí)值

（填“偏大”或“偏小”）。參考答案：（1）6；7【或7；6】（4分）（2）1.00；1.20（4分）（3）2.00；偏大（4分）三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.(8分)如圖所示，有四列簡諧波同時(shí)沿x軸正方向傳播，波速分別是v、2v、3v和4v，a、b是x軸上所給定的兩點(diǎn)，且ab＝l。在t時(shí)刻a、b兩點(diǎn)間四列波的波形分別如圖所示，則由該時(shí)刻起a點(diǎn)出現(xiàn)波峰的先后順序依次是圖

；頻率由高到低的先后順序依次是圖

。參考答案：

BDCA

DBCA15.（選修3-5模塊）（4分）2008年北京奧運(yùn)會(huì)場館周圍80％～90％的路燈將利用太陽能發(fā)電技術(shù)來供電，奧運(yùn)會(huì)90％的洗浴熱水將采用全玻真空太陽能集熱技術(shù)．科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)太陽發(fā)光是由于其內(nèi)部不斷發(fā)生從氫核到氦核的核聚變反應(yīng)，即在太陽內(nèi)部4個(gè)氫核（H）轉(zhuǎn)化成一個(gè)氦核（He）和兩個(gè)正電子（e）并放出能量.已知質(zhì)子質(zhì)量mP=1.0073u，α粒子的質(zhì)量mα=4.0015u，電子的質(zhì)量me=0.0005u．1u的質(zhì)量相當(dāng)于931.MeV的能量．①寫出該熱核反應(yīng)方程；②一次這樣的熱核反應(yīng)過程中釋放出多少M(fèi)eV的能量?（結(jié)果保留四位有效數(shù)字）參考答案：

答案：①4H→He+2e（2分）②Δm=4mP－mα－2me=4×1.0073u－4.0015u－2×0.0005u=0.0267u（2分）ΔE=Δmc2

=0.0267u×931.5MeV/u＝24.86MeV

（2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（14分）在如圖甲所示電路中，電源電動(dòng)勢為ε=6V，內(nèi)阻不計(jì)，小燈L上標(biāo)有“6V，0.3A”字樣，滑動(dòng)變阻器R1的阻值范圍是0—20Ω，電阻R2上標(biāo)有“15Ω，4A”字樣，電流表的量程為0—0.6A。甲、乙兩同學(xué)在討論滑動(dòng)變阻器功率的取值范圍時(shí)，甲同學(xué)認(rèn)為：由于電流表允許通過的最大電流為0.6A，所以通過R1的最大電流為

I1m=IAm–IL=0.6A–0.3A=0.3A，

這時(shí)滑動(dòng)變阻器R1兩端的電壓為

U1m=ε–I1mR2=6V–0.3×15V=1.5V

因此，

滑動(dòng)變阻器的最大功率為

P1m=I1mU1m=0.3×1.5W=0.45W。

乙同學(xué)不同意甲同學(xué)的看法，他認(rèn)為滑動(dòng)變阻器的功率決定于通過它的電流和它兩端電壓的乘積，即P1=I1U1，電流最大時(shí)功率未必最大，只有電流、電壓的乘積最大時(shí)，功率才最大，如圖乙所示。你認(rèn)為甲、乙兩位同學(xué)中，哪位同學(xué)的看法正確，如果你認(rèn)為甲同學(xué)正確，請簡述他正確的理由；如果你認(rèn)為乙同學(xué)正確，請求出滑動(dòng)變阻器R1的最大功率P1m。參考答案：解析：甲同學(xué)的看法錯(cuò)，乙同學(xué)的看法正確。

2分當(dāng)通過R1的電流為I1時(shí)，兩端的電壓為

U1=ε–I1R2

3分

17.如圖所示，半圓形豎直光滑軌道bc固定在水平地面上，軌道半徑R=0.6m，與水平粗糙地面ab相切，質(zhì)量m2=0.2kg的物塊B靜止在水平地面上b點(diǎn)，另一質(zhì)量m1=0.6kg物塊A在a點(diǎn)以v0=10m/s的初速度沿地面滑向物塊B，與物塊B發(fā)生碰撞（碰撞時(shí)間極短），碰后兩物塊粘在一起，之后沖上半圓軌道，到最高點(diǎn)c時(shí)，兩物塊對軌道的壓力恰好等于兩物塊的重力．已知ab兩點(diǎn)間距L=3.6m，A與B均可視為質(zhì)點(diǎn)，空氣阻力不計(jì)，g取10m/s2．求：（1）物塊A與B剛碰后一起運(yùn)動(dòng)的速度v；（2）物塊A和地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ．參考答案：考點(diǎn)：動(dòng)量守恒定律；機(jī)械能守恒定律．專題：動(dòng)量與動(dòng)能定理或能的轉(zhuǎn)化與守恒定律綜合．分析：（1）在C點(diǎn)，滑塊做圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律求出物塊在C點(diǎn)的速度，然后由機(jī)械能守恒定律求出A、B碰撞后的速度．（2）物塊碰撞過程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，應(yīng)用動(dòng)量守恒定律與動(dòng)能定理求出物塊與軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)．解答：解：（1）在軌道的最高點(diǎn)，根據(jù)牛頓定律得：…①由題意可知：FN=（m1+m2）g…②從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)的過程中，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得：…③由①②③式代入數(shù)據(jù)解得：v=6m/s…④（2）兩物塊碰撞的過程中系統(tǒng)動(dòng)力守恒，以向右為正方向，根據(jù)動(dòng)量守恒定律得：m1vA=（m1+m2）v…⑤物塊A從a運(yùn)動(dòng)到b的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理得：…⑥由④⑤⑥式并代入數(shù)據(jù)得：μ=0.5…⑦答：（1）物塊A與B剛碰后一起運(yùn)動(dòng)的速度v為6m/s；（2）物塊A和地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為0.5．點(diǎn)評：分析清楚運(yùn)動(dòng)過程，應(yīng)用牛頓第二定律、動(dòng)能定理、向心力公式即可正確解題．18.（7分）如圖所示在工廠的流水線上安裝的足夠長的水平傳送帶。用水平傳送帶傳送