2021-2022學(xué)年天津朱唐莊中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

1、2021-2022學(xué)年天津朱唐莊中學(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. 如圖所示，MN、PQ是圓的兩條相互垂直的直徑，O為圓心.兩個(gè)等量正電荷分別固定在M、N兩點(diǎn).現(xiàn)有一帶電的粒子（不計(jì)重力及粒子對(duì)電場(chǎng)的影響）從P點(diǎn) 由靜止釋放，粒子恰能在P、Q之間做直線運(yùn)動(dòng)，則以下判斷正確的是A. 0點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定為零B. P點(diǎn)的電勢(shì)一定比O點(diǎn)的電勢(shì)高C. 粒子一定帶負(fù)電D粒子在P點(diǎn)的電勢(shì)能一定比Q點(diǎn)的電勢(shì)能小參考答案：AC2. （多選題）一質(zhì)點(diǎn)沿x軸正方向做直線運(yùn)動(dòng)，通過坐標(biāo)原點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，其t的圖象如圖所示，則（）A質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)

2、動(dòng)，速度為0.5 m/sB質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為1 m/s2C質(zhì)點(diǎn)在2 s末速度為2m/sD質(zhì)點(diǎn)在第2 s內(nèi)的位移為2.5m參考答案：BD【考點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖像【分析】由圖寫出與t的關(guān)系式，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間公式，求出加速度，分析質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況，由圖直接讀出速度由公式求平均速度【解答】解：AB、由圖得： =1+0.5t根據(jù)x=v0t+at2，得： =v0+at，對(duì)比可得： a=0.5m/s2，則加速度為 a=20.5=1m/s2由圖知質(zhì)點(diǎn)的加速度不變，說明質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤，B正確C、質(zhì)點(diǎn)的初速度 v0=1m/s，在2s末速度為 v=v0+at=1+12=3

3、m/s故C錯(cuò)誤D、質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在第2s內(nèi)的位移大小為 x=v0t2+at22=2.5m，故D正確故選：BD3. （單選）如圖所示，一光滑斜面固定在地面上，重力為G的物體在一水平推力F的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)若斜面的傾角為，則（） A F=Gcos B F=Gsin C 物體對(duì)斜面的壓力FN=Gcos D 物體對(duì)斜面的壓力FN=參考答案：【考點(diǎn)】： 共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；力的合成與分解的運(yùn)用【專題】： 共點(diǎn)力作用下物體平衡專題【分析】： 對(duì)物體進(jìn)行受力【分析】：重力、推力F和斜面的支持力，作出力圖，根據(jù)平衡條件求出F和斜面的支持力，再得到物體對(duì)斜面的壓力： 解：以物體為研究對(duì)象，對(duì)物體

4、進(jìn)行受力【分析】：重力、推力F和斜面的支持力，作出力圖如圖，根據(jù)平衡條件得 F=FNsin FNcos=G解得 F=Gtan，F(xiàn)N=由牛頓第三定律得：FN=FN=故選D【點(diǎn)評(píng)】： 本題分析受力情況，作出力圖是解題的關(guān)鍵此題運(yùn)用力合成法進(jìn)行處理，也可以運(yùn)用正交分解法求解4. 如圖（a），線圈ab、cd繞在同一軟鐵芯上，在ab線圈中通以變化的電流，用示波器測(cè)得線圈cd間電壓如圖（b）所示，已知線圈內(nèi)部的磁場(chǎng)與流經(jīng)線圈的電流成正比，則下列描述線圈ab中電流隨時(shí)間變化關(guān)系的圖中，可能正確的是（）ABCD參考答案：C【考點(diǎn)】法拉第電磁感應(yīng)定律【分析】線圈cd與示波器連接，在每個(gè)時(shí)間段內(nèi)電流不隨時(shí)間變化，

5、則根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，產(chǎn)生感應(yīng)電流的磁場(chǎng)均勻變化，由此判斷線圈ab電流的變化【解答】解：因?yàn)榫€圈cd中每個(gè)時(shí)間段內(nèi)電流大小不變化，則每個(gè)時(shí)間段內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不變；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得：E=NS，電流為：，則線圈ab中每個(gè)時(shí)間段內(nèi)電流的磁場(chǎng)均勻變化正確反應(yīng)這一關(guān)系的圖象只有C故C正確，A、B、D錯(cuò)誤故選：C5. 一帶電油滴在勻強(qiáng)電場(chǎng)E中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示，電場(chǎng)方向豎直向下。若不計(jì)空氣阻力，則此帶電油滴從a運(yùn)動(dòng)到b的過程中，能量變化情況為 動(dòng)能減小 電勢(shì)能增加動(dòng)能和電勢(shì)能之和減小 重力勢(shì)能和電勢(shì)能之和增加參考答案：答案：C二、 填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6. 氣

6、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。求物體剛脫離氣球時(shí)氣球的高度是_m。落地時(shí)速度是_m/s（g=10m/s2）參考答案：1275；1607. 一定質(zhì)量的理想氣體在某一過程中，外界對(duì)氣體做功，氣體內(nèi)能減少1.3105J，則此過程中氣體 （填“吸收”或“放出”）的熱量是 J。此后保持氣體壓強(qiáng)不變，升高溫度，氣體對(duì)外界做了J的功，同時(shí)吸收了J的熱量，則此過程中，氣體內(nèi)能增加了 J。參考答案：8. 下圖是一輛連有紙帶的小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶的一分打點(diǎn)頻率為50Hz，圖中A、B：C、D、E、F是按時(shí)間順序先后確定的計(jì)數(shù)點(diǎn)（每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)

7、實(shí)驗(yàn)點(diǎn)未畫出）用刻度尺量出AB、DE之間的距離分別是240cm和084cm （1）那么小車的加速度大小是 m/s2，方向與小車運(yùn)動(dòng)的方向相 。 （2）若當(dāng)時(shí)電網(wǎng)中交變電流的頻率變?yōu)?0Hz，但該同學(xué)并不知道，那么做實(shí)驗(yàn)的這個(gè)同學(xué)測(cè)得的物體加速度的測(cè)量值與實(shí)際值相比_（選填：“偏大”、“偏小”或“不變”）參考答案：（1）0.52 反 （2）偏小：（1）每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)未畫出，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：x=at2，a= =0.52m/s2，由于從A到F相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)位移逐漸減小，所以紙帶做減速運(yùn)動(dòng)，加速度方向與小車運(yùn)動(dòng)的方向相反如果在某次實(shí)驗(yàn)中，交流電的頻率

8、變?yōu)?0Hz，那么實(shí)際打點(diǎn)周期變小，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式x=at2得：真實(shí)的加速度值就會(huì)偏大，所以測(cè)量的加速度值與真實(shí)的加速度值相比是偏小。9. 在用DIS研究小車加速度與外力的關(guān)系時(shí)，某實(shí)驗(yàn)小組先用如圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置，重物通過滑輪用細(xì)線拉小車，位移傳感器（發(fā)射器）隨小車一起沿傾斜軌道運(yùn)動(dòng)，位移傳感器（接收器）固定在軌道一端實(shí)驗(yàn)中把重物的重力作為拉力F，改變重物重力重復(fù)實(shí)驗(yàn)四次，列表記錄四組數(shù)據(jù)：a/ms-22.012.984.026.00F/N1.002.003.005.00（1）在坐標(biāo)紙上作出小車加速度a和拉力F的關(guān)系圖線；（2）從所得圖線分析該實(shí)驗(yàn)小組在操作過程中的不當(dāng)之處是：_；（3）

9、如果實(shí)驗(yàn)時(shí)，在小車和重物之間接一個(gè)不計(jì)質(zhì)量的微型力傳感器用來測(cè)量拉力F，如圖(b)所示從理論上分析，該實(shí)驗(yàn)圖線的斜率將_。（填“變大”，“變小”，“不變”）參考答案：（1）圖略 （4分） （2）傾角過大（3分） （3）變大10. 某校游泳池長(zhǎng)25m，寬15m，池深2.0m，水深1.8m，如圖所示。如用水泵將池中的水全部抽到地面的排水管中去，抽水速度為4m/s，抽水管的截面積為0.025m2，則抽水所需的時(shí)間為_s；忽略抽水管半徑的影響，抽水過程中水泵的平均輸出功率為_W。（水的密度r1103 kg/m3）參考答案：6750 ； 1.9103 11. （5分）裂變反應(yīng)是目前核能利用中常用的反應(yīng)，

10、以原子核為燃料的反應(yīng)堆中，當(dāng)俘獲一個(gè)慢中子后發(fā)生的裂變反應(yīng)可以有多種方式，其中一種可表示為：反應(yīng)方程下方的數(shù)字中子及有關(guān)原子的靜止質(zhì)量（以原子質(zhì)量單位u為單位）。已知1u的質(zhì)量對(duì)應(yīng)的能量為9.3102MeV，此裂變反應(yīng)釋放出的能量是_MeV。參考答案：答案：1.810212. 如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路，當(dāng)用黃光照射光電管中的堿金屬涂層時(shí)，毫安表的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn).若將電路中的滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)到某一位置時(shí)，毫安表的讀數(shù)恰好減小到零，此時(shí)電壓表讀數(shù)為U.若此時(shí)增加黃光照射的強(qiáng)度，則毫安表 (選填“有”或“無”)示數(shù).若改用藍(lán)光照射光電管中的金屬涂層，則毫安表 (選填“有”或“無”)示數(shù).參考答案

11、：無 有13. (4分)在一個(gè)邊長(zhǎng)為a的等邊三角形區(qū)域內(nèi)分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁強(qiáng), 一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子從BC邊的中點(diǎn)垂直BC方向射入磁場(chǎng)中, 如圖所示, 為使該粒子能從AB邊(或AC邊)射出, 則帶電粒子的初速度v必須大于 。 參考答案： 答案：三、 簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14. （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_

12、，=_，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)過程中放出的核能，核的質(zhì)量，求每年(1年=3.15107s)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 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： 解得:代入數(shù)據(jù)得：M=1.10103（kg） 15. 如圖，一豎直放置的氣缸上端開口，氣缸壁內(nèi)有卡口a和b，a、b間距為h，a距缸底的高度為H；活塞只能在a、b間移動(dòng)，其下方密封有一定質(zhì)量

13、的理想氣體。已知活塞質(zhì)量為m，面積為S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均絕熱，不計(jì)他們之間的摩擦。開始時(shí)活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，上、下方氣體壓強(qiáng)均為p0，溫度均為T0。現(xiàn)用電熱絲緩慢加熱氣缸中的氣體，直至活塞剛好到達(dá)b處。求此時(shí)氣缸內(nèi)氣體的溫度以及在此過程中氣體對(duì)外所做的功。重力加速度大小為g。參考答案：試題分析：由于活塞處于平衡狀態(tài)所以可以利用活塞處于平衡狀態(tài)，求封閉氣體的壓強(qiáng)，然后找到不同狀態(tài)下氣體參量，計(jì)算溫度或者體積。 開始時(shí)活塞位于a處，加熱后，汽缸中的氣體先經(jīng)歷等容過程，直至活塞開始運(yùn)動(dòng)。設(shè)此時(shí)汽缸中氣體的溫度為T1，壓強(qiáng)為p1，根據(jù)查理定律有根據(jù)力的平衡條件有聯(lián)立式可得此后，汽缸中的氣體經(jīng)歷

14、等壓過程，直至活塞剛好到達(dá)b處，設(shè)此時(shí)汽缸中氣體的溫度為T2；活塞位于a處和b處時(shí)氣體的體積分別為V1和V2。根據(jù)蓋呂薩克定律有式中V1=SHV2=S（H+h）聯(lián)立式解得從開始加熱到活塞到達(dá)b處的過程中，汽缸中的氣體對(duì)外做的功為故本題答案是：點(diǎn)睛：本題的關(guān)鍵是找到不同狀態(tài)下的氣體參量，再利用氣態(tài)方程求解即可。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16. 如圖所示，傾角為的光滑斜面ABC放在水平面上，勁度系數(shù)分別為k1、k2的兩個(gè)輕彈簧沿斜面懸掛著，兩彈簧之間有一質(zhì)量為m1的重物，最下端掛一質(zhì)量為m2的重物，此時(shí)兩重物處于平衡狀態(tài)，現(xiàn)把斜面ABC繞A點(diǎn)在同一平面內(nèi)緩慢地順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90后，重新達(dá)到平

15、衡.試求m1、m2分別沿斜面移動(dòng)的距離.參考答案：沒旋轉(zhuǎn)時(shí)，兩彈簧均處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，兩彈簧伸長(zhǎng)量分別為x1、x2k2x2=m2gsin(2分) 解得 (1分)k2x2+m1gsin=k1x1(3分) 解得 (1分)旋轉(zhuǎn)后，兩彈簧均處于壓縮狀態(tài)，壓縮量分別為x1、x2m2gcos=k2x2 (2分) 解得 (1分)(m1+m2)gcos=k1x1 (3分)解得 (1分)所以m1移動(dòng)的距離 (2分)m2移動(dòng)的距離(2分)17. 如圖，在xOy平面的第一、四象限內(nèi)存在著方向垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，第四象限內(nèi)存在方向沿-y方向、電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)。從y軸上坐標(biāo)為a的一點(diǎn)向磁場(chǎng)區(qū)發(fā)射速

16、度大小不等的帶正電同種粒子，速度方向范圍是與+y方向成30150，且在xOy平面內(nèi)。結(jié)果所有粒子經(jīng)過磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后都垂直打到x軸上，然后進(jìn)入第四象限的勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)。已知帶電粒子電量為q，質(zhì)量為m，重力不計(jì)。求：（1）垂直y軸方向射入磁場(chǎng)粒子運(yùn)動(dòng)的速度大小v1；（2）粒子在第象限的磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間以及對(duì)應(yīng)的射入方向；（3）從x軸上點(diǎn)射人第四象限的粒子穿過電磁場(chǎng)后經(jīng)過y軸上的點(diǎn)，求該粒子經(jīng)過點(diǎn)的速度大小。參考答案：解：（1）如圖所示，粒子運(yùn)動(dòng)的圓心在O點(diǎn)，軌道半徑r1=a （2分） 由 （2分） 得 （1分）（2）當(dāng)粒子初速度與y軸正方向夾角30時(shí)，粒子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng) （1分）此時(shí)軌道對(duì)應(yīng)的圓心角=150 （1分） 粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期 （1分） （2分）（3）如圖所示設(shè)粒子射入磁場(chǎng)時(shí)速度方向與y軸負(fù)方向的夾角為，則有 ，（1分） （1分）由 得 =45 （1分） （1分）此粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的速度v0，則? (1分)