2022年山西省運(yùn)城市角杯中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試題含解析

2022年山西省運(yùn)城市角杯中學(xué)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1.2008年9月25日至28日我國(guó)成功實(shí)施了“神舟”七號(hào)載入航天飛行并實(shí)現(xiàn)了航天員首次出艙。飛船先沿橢圓軌道飛行，后在遠(yuǎn)地點(diǎn)343千米處點(diǎn)火加速，由橢圓軌道變成高度為343千米的圓軌道，在此圓軌道上飛船運(yùn)行周期約為90分鐘。下列判斷正確的是A．飛船變軌前后的機(jī)械能相等B．飛船在圓軌道上時(shí)航天員出艙前后都處于失重狀態(tài)C．飛船在此圓軌道上運(yùn)動(dòng)的角度速度大于同步衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的角速度D．飛船變軌前通過(guò)橢圓軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)的加速度大于變軌后沿圓軌道運(yùn)動(dòng)的加速度參考答案：BC因?yàn)轱w船在遠(yuǎn)地點(diǎn)P點(diǎn)火加速，外力對(duì)飛船做功，故飛船在此過(guò)程中機(jī)械能增加，故A錯(cuò)；因?yàn)轱w船在圓形軌道上的周期為90分鐘小于同步衛(wèi)星的周期，根據(jù)ω=可知角速度與周期成反比，所以飛船的周期小角速度大于同步衛(wèi)星的角速度，故C正確；飛船在圓軌道上時(shí)，航天員出艙前后，航天員所受地球的萬(wàn)有引力提供航天員做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，航天員此時(shí)的加速度就是萬(wàn)有引力加速度即航天員出艙前后均處于完全失重狀態(tài)，故B正確；飛船變軌前后通過(guò)橢圓軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)的加速度均為萬(wàn)有引力加速度，據(jù)a=可知，軌道半徑一樣則加速度一樣，故D錯(cuò)誤．故選：BC.2.如圖所示，A、B、C三球的質(zhì)量均為m，輕質(zhì)彈簧一端固定在斜面頂端、另一端與A球相連，A、B間由一輕質(zhì)細(xì)線連接，B、C間由一輕桿相連．傾角為θ的光滑斜面固定在地面上，彈簧、細(xì)線與輕桿均平行于斜面，初始系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，細(xì)線被燒斷的瞬間，下列說(shuō)法正確的是（

）A．A球的加速度沿斜面向上，大小為gsinθB．C球的受力情況未變，加速度為0C．B、C兩球的加速度均沿斜面向下，大小均為gsinθD．B、C之間桿的彈力大小為0參考答案：CD3.2007年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予了兩位發(fā)現(xiàn)“巨磁電阻”效應(yīng)的物理學(xué)家。某探究小組查到某磁敏電阻在室溫下的電阻隨磁感應(yīng)強(qiáng)度變化曲線如圖甲所示，其中R、R0分別表示有、無(wú)磁場(chǎng)時(shí)磁敏電阻的阻值。為研究其磁敏特性設(shè)計(jì)了圖乙所示電路.關(guān)于這個(gè)探究實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中正確的是A．閉合開(kāi)關(guān)S，圖乙中只增加磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小時(shí)，伏特表的示數(shù)增大B．閉合開(kāi)關(guān)S，圖乙中只增加磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小時(shí)，安培表的示數(shù)增大C．閉合開(kāi)關(guān)S，圖乙中只改變磁場(chǎng)方向原來(lái)方向相反時(shí)，伏特表的示數(shù)減小D．閉合開(kāi)關(guān)S，圖乙中只改變磁場(chǎng)方向原來(lái)方向相反時(shí)，安培表的示數(shù)減小參考答案：A由圖甲可知磁敏電阻的阻值隨磁感應(yīng)強(qiáng)度的增加而增加，與磁場(chǎng)的方向無(wú)關(guān)。閉合開(kāi)關(guān)S，圖乙中只增加磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小時(shí)，磁敏電阻的阻值增加，與其串聯(lián)的安培表示數(shù)減小，外電路總電阻增加，干路電流減小，內(nèi)電壓減小，路端電壓增大，與磁敏電阻并聯(lián)的滑動(dòng)變阻器部分分得的電壓增大，伏特表示數(shù)增大。只有選項(xiàng)A正確。4.（單選）甲、乙兩個(gè)物體沿同一直線同時(shí)做直線運(yùn)動(dòng)，其v﹣t圖象如圖所示，則（）A．2s時(shí)甲和乙一定相遇B．2s時(shí)甲的速度方向開(kāi)始反向C．2～6s內(nèi)甲和乙均做勻變速直線運(yùn)動(dòng)D．4s時(shí)乙處于靜止?fàn)顟B(tài)參考答案：考點(diǎn)：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖像；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系．專題：運(yùn)動(dòng)學(xué)中的圖像專題．分析：由v﹣t圖象的性質(zhì)可知兩物體的運(yùn)動(dòng)方向、加速度，由圖象與時(shí)間軸圍成的面積可知兩物體通過(guò)的位移關(guān)系．解答：解：A、由圖可知，0﹣2s內(nèi)，甲乙圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積相等，即位移相等，但不知道初始位置，所以甲乙不一定相遇，故A錯(cuò)誤；B、甲物體的速度一直沿正方向，方向沒(méi)有改變，故B錯(cuò)誤；C、2～6s內(nèi)，甲乙加速度相同，所以甲和乙做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，故C正確；D、t=4s時(shí)，乙的速度為零，但加速度不為零，受力不平衡，不是靜止?fàn)顟B(tài)，故D錯(cuò)誤；故選：C．點(diǎn)評(píng)：對(duì)于速度時(shí)間圖象要明確以下幾點(diǎn)：（1）每一點(diǎn)的坐標(biāo)表示該時(shí)刻物體的速度；（2）圖象的斜率表示物體的加速度；（3）圖象與時(shí)間軸圍成的面積表示物體在這段時(shí)間內(nèi)通過(guò)的位移．5.（多選）下列說(shuō)法正確的是（）A．原子核發(fā)生衰變時(shí)要遵守電荷守恒和質(zhì)量數(shù)守恒的規(guī)律B．α射線、β射線、γ射線都是電磁波C．氫原子從激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷只能輻射特定頻率的光子D．發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)光電子的最大初動(dòng)能只與入射光的頻率有關(guān)E．由圖可知，銫原子核Cs的比結(jié)合能大于鉛原子核Pb的比結(jié)合能參考答案：【考點(diǎn)】：裂變反應(yīng)和聚變反應(yīng)；原子核的結(jié)合能．【分析】：原子核發(fā)生衰變時(shí)要遵守電荷守恒和質(zhì)量數(shù)守恒的規(guī)律，γ射線是光子，不帶電，發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)光電子的動(dòng)能只與入射光的頻率有關(guān)：解：A、原子核發(fā)生衰變時(shí)要遵守電荷守恒和質(zhì)量數(shù)守恒的規(guī)律，故A正確；B、α射線、β射線都是高速運(yùn)動(dòng)的帶電粒子流，γ射線是光子，不帶電，B錯(cuò)誤C、氫原子從激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷只能輻射特定頻率的光子，C正確D、發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)光電子的動(dòng)能只與入射光的頻率有關(guān)，D正確；E、由圖可知，中等質(zhì)量的原子核的比結(jié)合能最大，銫原子核Cs的比結(jié)合能大于鉛原子核Pb的比結(jié)合能；故E正確；故選：ACDE．【點(diǎn)評(píng)】：掌握衰變的規(guī)律，了解三種射線的特性，知道發(fā)生光電效應(yīng)的條件，了解比結(jié)合能與質(zhì)量數(shù)的關(guān)系二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.氣球以10m/s的速度勻速豎直上升，從氣球上掉下一個(gè)物體，經(jīng)17s到達(dá)地面。物體剛脫離氣球時(shí)氣球的高度H=___________（g取10m/s2）參考答案：7.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，波速大小為0.6m/s，t=0時(shí)刻波形如圖所示。質(zhì)點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為x=0.96m，則質(zhì)點(diǎn)P起動(dòng)時(shí)向_______方向運(yùn)動(dòng)（選填“上”或“下”），t=______s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P第二次到達(dá)波谷。參考答案：下，1.7s8.（4分）如圖（a）所示，面積為0.01m2、電阻為0.1Ω的正方形導(dǎo)線框放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與線框平面垂直。磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化圖線如圖（b）所示。t＝0時(shí)刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于紙面向里。在1s末線框中感應(yīng)電流的大小為_(kāi)______A。若規(guī)定逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)殡娏鞯恼较?，?qǐng)?jiān)趫D（c）中畫(huà)出前4s內(nèi)感應(yīng)電流i隨時(shí)間t的變化圖線。

參考答案：

答案：0.2A（2分）（兩條線各1分）9.用如圖所示的裝置來(lái)測(cè)量一把質(zhì)量分布均勻、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的刻度尺的質(zhì)量。某同學(xué)是這樣設(shè)計(jì)的：將一個(gè)讀數(shù)準(zhǔn)確的彈簧測(cè)力計(jì)豎直懸掛，取一段細(xì)線做成一環(huán)，掛在彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤上，讓刻度尺穿過(guò)細(xì)環(huán)中，環(huán)與刻度尺的接觸點(diǎn)就是尺的懸掛點(diǎn)，它將尺分成長(zhǎng)短不等的兩段。用細(xì)線拴住一個(gè)質(zhì)量未知的木塊P掛在尺較短的一段上，細(xì)心調(diào)節(jié)尺的懸掛點(diǎn)及木塊P的懸掛點(diǎn)位置，使直尺在水平位置保持平衡。已知重力加速度為g。（1）必須從圖中讀取哪些物理量：______________________（同時(shí)用文字和字母表示）；（2）刻度尺的質(zhì)量M的表達(dá)式：______________________（用第一小問(wèn)中的字母表示）。參考答案：（1）木塊P的懸掛點(diǎn)在直尺上的讀數(shù)x1、刻度尺的懸掛點(diǎn)在直尺上的讀數(shù)x2，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F；

（一個(gè)物理量1分）（2）M＝10.有兩顆人造地球衛(wèi)星，它們的質(zhì)量之比m1:m2=1:2，它們運(yùn)行的線速度之比v1:v2=1:2．那么它們運(yùn)行的周期之比為

，它們所受的向心力大小之比為

．參考答案：8:11:32

11.相對(duì)論論認(rèn)為時(shí)間和空間與物質(zhì)的速度有關(guān)；在高速前進(jìn)中的列車(chē)的中點(diǎn)處，某乘客突然按下手電筒，使其發(fā)出一道閃光，該乘客認(rèn)為閃光向前、向后傳播的速度相等，都為c，站在鐵軌旁邊地面上的觀察者認(rèn)為閃光向前、向后傳播的速度_______（填“相等”、“不等”）。并且，車(chē)上的乘客認(rèn)為，電筒的閃光同時(shí)到達(dá)列車(chē)的前、后壁，地面上的觀察者認(rèn)為電筒的閃光先到達(dá)列車(chē)的______（填“前”、“后”）壁。參考答案：12.愛(ài)因斯坦為解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象提出了_______學(xué)說(shuō)。已知在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中分別用波長(zhǎng)為λ和的單色光照射同一金屬板，發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能之比為1：2，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，則此金屬板的逸出功為_(kāi)_____________。參考答案：13.

(4分)如圖所示，一勁度系數(shù)為k=800N/m的輕彈簧兩端各焊接著兩個(gè)質(zhì)量均為m=12kg的物體A、B。開(kāi)始時(shí)物體A、B和輕彈簧豎立靜止在水平地面上，現(xiàn)要在上面物體A上加一豎直向上的力F，使物體A開(kāi)始向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)0.4s物體B剛要離開(kāi)地面，設(shè)整個(gè)過(guò)程中彈簧都處于彈性限度內(nèi)，取g=10m/s2，求：此過(guò)程中外力F所做的功為_(kāi)____J。

參考答案：答案：49.5J三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在研究小車(chē)速度隨時(shí)間變化關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，讓小車(chē)在橡皮筋的作用下從靜止彈出，打點(diǎn)計(jì)吋器在與小車(chē)連接的紙帶上打出一系列的點(diǎn)．從紙帶上的．A點(diǎn)開(kāi)始，每5個(gè)點(diǎn)取丨個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz，通過(guò)分析紙帶數(shù)據(jù)可判斷：（1）小車(chē)速度的變化情況是先加速后減速;小車(chē)運(yùn)動(dòng)的最大速度在

___兩個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間（填表示計(jì)數(shù)點(diǎn)的字母）；（2）小車(chē)做勻變速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度的數(shù)值是a=

m/s2（保留三位有效數(shù)字）參考答案：E、F

3.0015.在“探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化規(guī)律〃實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)采用如圖所示的裝置進(jìn)行試驗(yàn)。(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)該接___(選填〃直流”或“交流”）電源，它每隔____秒打一次點(diǎn)。(2)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前，____(選填“需要"或“不需要”）平衡摩擦力，___(選填“需要"或“不需要”）測(cè)量鉤碼的質(zhì)量。(3)某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶如下圖所示，0、A、B、C和D是紙帶上的五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，每?jī)蓚€(gè)相鄰點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出，A、B、C、D四點(diǎn)到O點(diǎn)的距離如圖。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz,根據(jù)紙帶上數(shù)據(jù)計(jì)S出B點(diǎn)的速度為_(kāi)___m/s，小車(chē)加速度為_(kāi)___m/s2(計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）。參考答案：

(1).交流；

(2).0.02；

(3).不需要；

(4).不需要；

(5).0.11；

(6).0.43解：（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源為交流電，頻率為50Hz，每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)；（2）本實(shí)驗(yàn)的目的是探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，不需要研究合力與拉力的關(guān)系，所以不需要平衡摩擦力，也不需要測(cè)量鉤碼的質(zhì)量；（3）電源頻率為50Hz，每?jī)蓚€(gè)相鄰點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)，兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s。根據(jù)時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于平均速度，vB=m/s=0.11m/s；根據(jù)△x=aT2，m/s2=0.43m/s2；四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，輕彈簧一端固定在墻上，另一端連一質(zhì)量為M=2kg的小車(chē)a，開(kāi)始時(shí)小車(chē)靜止，其左端位于O點(diǎn)，彈簧沒(méi)有發(fā)生形變，O點(diǎn)右側(cè)地面光滑，O點(diǎn)左側(cè)地面粗糙．質(zhì)量為m=1kg的小物塊b（可看做質(zhì)點(diǎn)）靜止于小車(chē)的左側(cè)，距O點(diǎn)s=3m，小物塊與水平面間的動(dòng)摩擦系數(shù)為μ=0.2，取g=10m/s2．今對(duì)小物塊施加大小為F=8N的水平恒力使之向右運(yùn)動(dòng)，并在與小車(chē)發(fā)生完全彈性碰撞前的瞬間撤去該力，碰撞時(shí)間極短，彈簧始終沒(méi)有超出彈性限度，求：（1）小物塊與小車(chē)碰撞前瞬間的速度是多大？（2）運(yùn)動(dòng)過(guò)程中彈簧最大彈性勢(shì)能是多少？（3）小物塊b在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間？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）應(yīng)用動(dòng)能定理可以求出碰撞前的速度．（2）碰撞過(guò)程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，應(yīng)用動(dòng)量守恒定律與機(jī)械能守恒定律可以求出彈性勢(shì)能．（3）應(yīng)用牛頓第二定律與運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出運(yùn)動(dòng)時(shí)間．解答：解：（1）設(shè)碰撞前瞬間，小物塊b的速度為v1，小物塊從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到剛要與小車(chē)發(fā)生碰撞的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理得：

①，代入數(shù)據(jù)解得：v1=6m/s②（2）由小物塊與小車(chē)組成的系統(tǒng)在碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒，設(shè)小物塊b與小車(chē)a碰撞后瞬間，小車(chē)a的速度為v2，小物塊的速度為v3，設(shè)向右為正方向根據(jù)動(dòng)量守恒定律得：mv1=mv3+Mv2③根據(jù)機(jī)械能守恒定律得：

④由③④代入數(shù)據(jù)解得：v2=4m/s，v3=﹣2m/s；根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知小車(chē)的最大動(dòng)能應(yīng)等于彈簧的最大彈性勢(shì)能：EP=Mv22，代入數(shù)據(jù)解得：EP=16J⑤（3）設(shè)小物塊b與小車(chē)a碰撞前的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1，加速度為a1，碰撞后運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t2，加速度為a2，由牛頓第二定律得：F﹣μmg=ma1⑥由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式得：

⑦由⑥⑦解得：t1=1s﹣μmg=﹣ma2⑧v3=a2t2⑨由⑧⑨可得t2=1s，小物塊b在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=t1+t2=2s；答：（1）小物塊與小車(chē)碰撞前瞬間的速度是6m/s；（2）運(yùn)動(dòng)過(guò)程中彈簧最大彈性勢(shì)能是16J；（3）小物塊b在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為2s．點(diǎn)評(píng)：考查動(dòng)能定理、牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的應(yīng)用，掌握動(dòng)量守恒定律與機(jī)械能守恒定律的方法與判定條件．17.(13分)云室處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一靜止的質(zhì)量為M的原子核在云室中發(fā)生一次α衰變，α粒子的質(zhì)量為m，電量為q，其運(yùn)動(dòng)軌跡在與磁場(chǎng)垂直的平面內(nèi)?，F(xiàn)測(cè)得α粒子運(yùn)動(dòng)的軌道半徑R。試求在衰變過(guò)程中的質(zhì)量虧損。(注：涉及動(dòng)量問(wèn)題時(shí)，虧損的質(zhì)量可忽略不計(jì)。)參考答案：解析：令v表示α粒子的速度，由洛侖茲力和牛頓定律可得