浙江省紹興市亭山中學(xué)2022年高三物理期末試題含解析

浙江省紹興市亭山中學(xué)2022年高三物理期末試題含解析一、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）下列說法中正確的是A．“原子由電子和帶正電的物質(zhì)組成”是通過盧瑟福α粒子散射實驗判定的B．玻爾理論認為原子只能處在能量不連續(xù)的一系列狀態(tài)C．放射性元素的半衰期與溫度、壓強無關(guān)D．同一元素的兩種同位素,其原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同參考答案：BCDA、通過盧瑟福α粒子散射實驗判定的是原子具有核式結(jié)構(gòu)，故A錯誤；B、玻爾理論認為原子只能處在能量不連續(xù)的一系列狀態(tài)，故B正確；C、放射性元素的半衰期只與原子核自身有關(guān)，與溫度、壓強無關(guān)，故C正確；D、同一元素的兩種同位素，其原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同，故D正確.故選BCD?！究键c】粒子散射實驗；玻爾模型和氫原子的能級結(jié)構(gòu)【答案】2.光導(dǎo)纖維的結(jié)構(gòu)如圖，其內(nèi)芯和外套材料不同，光在內(nèi)芯中傳播。以下關(guān)于光導(dǎo)纖維的說法正確的是A.內(nèi)芯的折射率比外套的大，光傳播時在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射B.內(nèi)芯的折射率比外套的小，光傳播時在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射C.內(nèi)芯的折射率比外套的小，光傳播時在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生折射D.內(nèi)芯的折射率與外套的相同，外套的材料有韌性，可以起保護作用參考答案：答案:A解析：光導(dǎo)纖維內(nèi)芯和外套材料不同，所以具有不同的折射率。要想使光的損失最小，光在光導(dǎo)纖維里傳播時一定要發(fā)生全反射。發(fā)生全反射的條件是光由光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，所以內(nèi)芯的折射率小。3.（單選）如圖甲，筆記本電腦散熱底座一般置有四個卡位用來調(diào)節(jié)角度。某同學(xué)將電腦放在散熱底座上，為了獲得更好的舒適度，由原卡位1緩緩調(diào)至卡位4（如圖乙），筆記本電腦始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，則A．電腦受到的摩擦力變大B．電腦對散熱底座的壓力變小C．散熱底座對電腦的作用力大小之和等于其重力D．散熱底座對電腦的作用力的合力不變參考答案：D4.第29屆奧運會已于2008年8月8日在北京舉行，跳水比賽是我國的傳統(tǒng)優(yōu)勢項目。某運動員正在進行10m跳臺跳水賽，下列說法正確的是A．前一半時間內(nèi)位移大，后一半時間內(nèi)位移小B．前一半位移用的時間長，后一半位移用的時間短C．為了研究運動員的技術(shù)動作，可將正在比賽的運動員視為質(zhì)點D．運動員在下落過程中，感覺水面在勻速上升參考答案：B5.（多選）如圖，在電梯的頂部安裝了一個拉力傳感器，傳感器下方掛上一輕質(zhì)彈簧，彈簧下端掛一質(zhì)量為m的小球，若電梯在勻速運行時突然停止，并以此時為零時刻，在傳感器顯示拉力F﹣t圖象如圖．g為重力加速度，則（）A．0﹣t1時間內(nèi)，小球速度向下B．0﹣t1時間內(nèi)，小球做減速運動C．t1﹣t2時間內(nèi)，小球做減速運動D．電梯停止前正在向上運行參考答案：解：A、從0時刻開始，彈簧彈力增大，知小球向下運動，可知升降機停止前向下運動．故A正確，D錯誤．B、O﹣tl時間內(nèi)，重力小于彈力，加速度向上，處于超重狀態(tài)，做減速下降運動．故B正確．C、t1﹣t2時間內(nèi)，小球超重，做加速上升運動，故C錯誤．故選：AB．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.幾個力如果都作用在物體的

，或者它們的

相交于同一點，這幾個力叫做共點力．參考答案：．同一點

延長線7.如右圖所示，一個質(zhì)量為m，頂角為的直角劈和一個質(zhì)量為M的長方形木塊，夾在兩豎直墻之間，不計摩擦，則M對左墻壓力的大小為___________參考答案：mgcot8.（選修3-5）（4分）有關(guān)熱輻射和光的本性，請完成下列填空題黑體輻射的規(guī)律不能用經(jīng)典電磁學(xué)理論來解釋，1900年德國物理學(xué)家普朗克認為能量是由一份一份不可分割最小能量值組成，每一份稱為_________.1905年愛因斯坦從此得到啟發(fā)，提出了光子的觀點，認為光子是組成光的最小能量單位，光子的能量表達式為_________，并成功解釋了__________________現(xiàn)象中有關(guān)極限頻率、最大初動能等規(guī)律，寫出了著名的______________方程，并因此獲得諾貝爾物理學(xué)獎。參考答案：

答案：能量子

光電效應(yīng)

光電效應(yīng)方程（或）9.“探究動能定理”的實驗裝置如圖甲所示，水平桌面上一小車在兩條橡皮筋作用下，由靜止?fàn)顟B(tài)被彈出，橡皮筋對小車做的功記為W0。當(dāng)用4條、6條、8條……完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次、第4次……實驗時，橡皮筋對小車做的功記為2W0、3W0、4W0……，每次實驗中由靜止彈出的小車獲得的最大速度可由打點計時器所打的紙帶測出。（1）關(guān)于該實驗，下列說法正確的是

。A．打點計時器可以用直流電源供電，電壓為4~6VB．實驗中使用的若干根橡皮筋的原長可以不相等C．每次實驗中應(yīng)使小車從同一位置由靜止彈出D．利用每次測出的小車最大速度vm和橡皮筋做的功W，依次做出W-vm、W-vm2、W-vm3、W2-vm、W3-vm……的圖象，直到找出合力做功與物體速度變化的關(guān)系。（2）圖乙給出了某次在正確操作情況下打出的紙帶，從中截取了測量物體最大速度所用的一段紙帶，測得O點到A、B、C、D、E各點的距離分別為OA=5.65cm，OB=7.12cm，OC=8.78cm，OD=10.40cm，OE=11.91cm，已知相鄰兩點打點時間間隔為0.02s，則小車獲得的最大速度vm=

m/s。參考答案：①CD②0.8310.（5分）如圖所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為n1∶n2＝4∶1，原線圈回路中的電阻A與副線圈回路中的負截電阻B的阻值相等，a、b端加一定交流電壓后，兩電阻消耗的電功率之比PA∶PB＝____________，兩電阻兩端電壓之比UA∶UB＝________________。參考答案：答案：1：16

1：411.如圖為“用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機）研究加速度和力的關(guān)系”的實驗裝置。（1）在該實驗中必須采用控制變量法，應(yīng)保持

不變，用鉤碼所受的重力作為

，用DIS測小車的加速度。（2）改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測量。在某次實驗中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出a-F關(guān)系圖線（如圖所示）。①分析此圖線的OA段可得出的實驗結(jié)論是

。②（單選題）此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是（

）（A）小車與軌道之間存在摩擦

（B）導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)（C）所掛鉤碼的總質(zhì)量太大

（D）所用小車的質(zhì)量太大參考答案：1）小車的總質(zhì)量，小車所受外力，ks5u（2）①在質(zhì)量不變的條件下，加速度與外力成正比，②C，12.如圖所示，A、B、C、D是某勻強電場中的4個等勢面，一個質(zhì)子和一個α粒子（電荷量是質(zhì)子的2倍，質(zhì)量是質(zhì)子的4倍，質(zhì)子和α粒子的重力及其相互作用忽略不計）同時在A等勢面從靜止出發(fā)，向右運動，當(dāng)?shù)竭_D面時，電場力做功之比為

，它們的速度之比為

。參考答案：1∶2

：113.如圖所示，虛線框內(nèi)存在一沿水平方向、且與紙面垂直的勻強磁場?，F(xiàn)通過圖示裝置來測量該磁場的磁感應(yīng)強度大小、并判定其方向。所用器材已在圖中給出，其中D為位于紙面內(nèi)的U形金屬框，其底邊水平，長度為L，兩側(cè)邊豎直且等長；直流電源電動勢為E，內(nèi)阻為r；R為電阻箱；S為開關(guān)。此外還有細沙、天平和若干輕質(zhì)導(dǎo)線。已知重力加速度為g。先將開關(guān)S斷開，在托盤內(nèi)加放適量細沙，使D處于平衡狀態(tài)，然后用天平稱出細沙質(zhì)量m1。閉合開關(guān)S，將電阻箱阻值調(diào)節(jié)至R1=r，在托盤內(nèi)重新加入細沙，使D重新處于平衡狀態(tài)，用天平稱出此時細沙的質(zhì)量為m2且m2＞m1。（1）磁感應(yīng)強度B大小為___________，方向垂直紙面____________（選填“向里”或“向外”）；

（2）將電阻箱阻值調(diào)節(jié)至R2=2r，則U形金屬框D_________（選填“向下”或“向上”）加速，加速度大小為___________。參考答案：（1），向外；（2）向上，三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修3-5）（4分）已知氘核質(zhì)量2.0136u，中子質(zhì)量為1.0087u，核質(zhì)量為3.0150u。A、寫出兩個氘核聚變成的核反應(yīng)方程___________________________________。B、計算上述核反應(yīng)中釋放的核能。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）（1u=931.5Mev）C、若兩氘以相等的動能0.35MeV作對心碰撞即可發(fā)生上述核反應(yīng)，且釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為機械能，則反應(yīng)中生成的核和中子的動能各是多少？（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）參考答案：

答案：a、

b、在核反應(yīng)中質(zhì)量的虧損為Δm=2×2.0136u-1.0087u-3.015u=0.0035u所以釋放的核能為0.0035×931.5Mev=3.26Mev

c、反應(yīng)前總動量為0，反應(yīng)后總動量仍為0，

所以氦核與中子的動量相等。

由EK=P2/2m得

EHe:En=1:3

所以En=3E/4=2.97Mev

EHe=E/4=0.99Mev15.（7分）一定質(zhì)量的理想氣體，在保持溫度不變的的情況下，如果增大氣體體積，氣體壓強將如何變化？請你從分子動理論的觀點加以解釋．如果在此過程中氣體對外界做了900J的功，則此過程中氣體是放出熱量還是吸收熱量？放出或吸收多少熱量？（簡要說明理由）參考答案：氣體壓強減小（1分）一定質(zhì)量的氣體，溫度不變時，分子的平均動能一定，氣體體積增大，分子的密集程度減小，所以氣體壓強減?。?分）一定質(zhì)量的理想氣體，溫度不變時，內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，當(dāng)氣體對外做功時，氣體一定吸收熱量，吸收的熱量等于氣體對外做的功量即900J．（3分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（14分）如圖所示電路，已知R3=4，閉合電鍵，安培表讀數(shù)為0.75A，伏特表讀數(shù)為2V，經(jīng)過一段時間，一個電阻被燒壞（斷路），使安培表讀數(shù)變?yōu)?.8A，伏特表讀數(shù)變?yōu)?.2V，問：(1)哪個電阻發(fā)生斷路故障？(2)R1的阻值是多少？(3)能否求出電源電動勢和內(nèi)阻r？如能，求出結(jié)果；如果不能，說明理由。

參考答案：解析：（1）伏特表和安培表有示數(shù)且增大，說明外電阻增大，故只能是R2被燒斷路了（2分）

（2）

（2分）

（3）

（2分）

（2分）

（2分）

（2分）

故只能求出電源電動勢而不能求出內(nèi)阻r

（2分）17.（28分）太陽現(xiàn)正處于主序星演化階段。它主要是由電子和、等原子核組成。維持太陽輻射的是它內(nèi)部的核聚變反應(yīng)，核反應(yīng)方程是釋放的核能，這些核能最后轉(zhuǎn)化為輻射能。根據(jù)目前關(guān)于恒星演化的理論，若由于聚變反應(yīng)而使太陽中的核數(shù)目從現(xiàn)有數(shù)減少10％，太陽將離開主序星階段而轉(zhuǎn)入紅巨星的演化階段。為了簡化，假定目前太陽全部由電子和核組成。（1）為了研究太陽演化進程，需知道目前太陽的質(zhì)量M。已知地球半徑R＝6.4×106m，地球質(zhì)量m＝6.0×1024kg，日地中心的距離r＝1.5×1011m，地球表面處的重力加速度g＝10m/s2，1年約為3.2×107秒，試估算目前太陽的質(zhì)量M。（2）已知質(zhì)子質(zhì)量mp＝1.6726×10－27kg，質(zhì)量mα＝6.6458×10－27kg，電子質(zhì)量me＝0.9×10－30kg，光速c＝3×108m/s。求每發(fā)生一次題中所述的核聚變反應(yīng)所釋放的核能。（3）又知地球上與太陽垂直的每平方米截面上，每秒通過的太陽輻射能w＝1.35×103W/m2。試估算太陽繼續(xù)保持在主序星階段還有多少年的壽命。（估算結(jié)果只要求一位有效數(shù)字。）參考答案：解析：（1）估算太陽的質(zhì)量M設(shè)T為地球繞日心運動的周期，則由萬有引力定律和牛頓定律可知

①

地球表面處的重力加速度

②

③

以題給數(shù)值代入，得M＝2×1030kg

④

（2）根據(jù)質(zhì)量虧損和質(zhì)能公式，該核反應(yīng)每發(fā)生一次釋放的核能為

△E＝（4mp＋2me－mα）c2

⑤

代入數(shù)值，得

△E＝4.2×10－12J

⑥

（3）根據(jù)題給假設(shè)，在太陽繼續(xù)保持在主序星階段的時間內(nèi)，發(fā)生題中所述的核聚變反應(yīng)的次數(shù)為

⑦

因此，太陽總共輻射出的能量為：E＝N·△E設(shè)太陽輻射是各向同性的，則每秒內(nèi)太陽向外放出的輻射能為

ε＝4πr2w

⑧

所以太陽繼續(xù)保持在主星序的時間為

⑨由以上各式解得