山西省晉中市使趙第一中學(xué)2022高三物理期末試題含解析

山西省晉中市使趙第一中學(xué)2022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.（單選）一質(zhì)量為m的人站在電梯中，電梯加速上升，加速度的大小為g，g為重力加速度．人對電梯底部的壓力為（）A．mgB．2mgC．mgD．mg參考答案：

考點：牛頓第二定律．專題：牛頓運動定律綜合專題．分析：人和電梯具有相同的加速度，對人分析，根據(jù)牛頓第二定律求出電梯對人的支持力，從而得出人對電梯的壓力．解答：解：對人分析，根據(jù)牛頓第二定律得，N﹣mg=ma，解得N=，所以人對電梯底部的壓力為．故D正確，A、B、C錯誤．故選：D．點評：本題考查了牛頓第二定律的基本運用，知道加速度方向與合力的方向相同，基礎(chǔ)題．2.如圖，墻上有兩個釘子a和b，它們的連線與水平方向的夾角為45°，兩者的高度差為l。一條不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩一端固定于a點，另一端跨過光滑釘子b懸掛一質(zhì)量為m1的重物。在繩子距a端的c點有一固定繩圈。若繩圈上懸掛質(zhì)量為m2的鉤碼，平衡后繩的ac段正好水平，則重物和鉤碼的質(zhì)量比為A.

B.2

C.

D.參考答案：C3.（單選題）北斗導(dǎo)航系統(tǒng)又被稱為“雙星定位系統(tǒng)”，具有導(dǎo)航、定位等功能?！氨倍贰毕到y(tǒng)中兩顆工作衛(wèi)星1和2均繞地心O做勻速圓周運動，軌道半徑均為r，某時刻兩顆工作衛(wèi)星分別位于軌道上的A、B兩位置，如圖所示。若衛(wèi)星均順時針運行，地球表面處的重力加速度為g，地球半徑為R，不計衛(wèi)星間的相互作用力。以下判斷中正確的是

（

）A．這兩顆衛(wèi)星的向心加速度大小相等，均為

B．衛(wèi)星l由位置A運動至位置B所需的時間為C．如果使衛(wèi)星l加速，它就一定能追上衛(wèi)星2D．衛(wèi)星1由位置A運動到位置B的過程中萬有引力做正功參考答案：A4.一個原子核在中子的轟擊下發(fā)生一種可能的裂變反應(yīng)，其裂變方程為，則下列敘述正確的是A．X原子核中含有86個中子

B．X原子核中含有141個核子C．因為裂變時釋放能量，根據(jù)，所以裂變后的總質(zhì)量數(shù)增加D．因為裂變時釋放能量，出現(xiàn)質(zhì)量虧損，所以生成物的總質(zhì)量數(shù)減少參考答案：A解析：根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒得X的質(zhì)量數(shù)為140，根據(jù)電荷數(shù)守恒得X的電荷數(shù)為54，則X的中子數(shù)為86個，A正確，B錯誤；裂變時釋放能量，存在質(zhì)量虧損，裂變后的總質(zhì)量減小，但總質(zhì)量數(shù)不變，CD錯誤。答案A。5.下列說法正確的是（

）

A.光波是—種概率波

B.光波是一種電磁波

C.單色光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)時，光子的能量改變

D.單色光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)時，光的波長不變參考答案：答案：AB二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某同學(xué)用如圖所示的裝置測定重力加速度，打點計時器使用交流電頻率為50Hz，打出的紙帶如圖所示，由紙帶所示數(shù)據(jù)可算出實驗時打下點5時重物的速率為

m/s，加速度為

m/s2.參考答案：7.放射性同位素C被考古學(xué)家稱為“碳鐘”，它可以用來判定古生物體的年代．宇宙射線中高能量中子碰撞空氣中的氮原子后，就會形成很不穩(wěn)定的C，它很容易發(fā)生β衰變，變成一個新核，其半衰期為5730年．該衰變的核反應(yīng)方程式為．C的生成和衰變通常是平衡的，即生物機(jī)體中C的含量是不變的．當(dāng)生物體死亡后，機(jī)體內(nèi)C的含量將會不斷減少．若測得一具古生物遺骸中C含量只有活體中的25%，則這具遺骸距今約有11460年．參考答案：：解：根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒得，．經(jīng)過一個半衰期，有半數(shù)發(fā)生衰變，測得一古生物遺骸中的C含量只有活體中的25%，根據(jù)=得，n=2，即經(jīng)過2個半衰期，所以t=2×5730=11460年．故答案為：；

114608.（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(rèn)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(rèn)為光子是組成光的最小能量單位，光子的能量表達(dá)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.（單選）當(dāng)具有5.0eV能量的光子照射到某金屬表面后，從金屬表面逸出的光電子的最大初動能是1.5eV．為了使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，入射光子的最低能量為

▲

A．1.5eV

B．3.5eV

C．5.0eV

D．6.5eV參考答案：B10.一個質(zhì)量為m、直徑為d、電阻為R的金屬圓環(huán)，在范圍很大的磁場中沿豎直方向下落，磁場的分布情況如圖所示，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度豎直方向的分量By的大小只隨高度變化，其隨高度y變化關(guān)系為（此處k為比例常數(shù)，且），其中沿圓環(huán)軸線的磁場方向始終豎直向上，在下落過程中金屬圓環(huán)所在的平面始終保持水平，速度越來越大，最終穩(wěn)定為某一數(shù)值，稱為收尾速度．俯視觀察，圓環(huán)中的感應(yīng)電流方向為（順時針，逆時針）；圓環(huán)收尾速度的大小為．參考答案：順時針

;11.在勻強(qiáng)電場中建立空間坐標(biāo)系O﹣xyz，電場線與xOy平面平行，與xOz平面夾角37°，在xOz平面內(nèi)有A、B、C三點，三點連線構(gòu)成等邊三角形，其中一邊與Ox軸重合．已知點電荷q=﹣1.0×10﹣8C在A點所受電場力大小為1.25×10﹣5N；將其從A點移到B點過程中克服電場力做功2.0×10﹣6J，從B點移到C點其電勢能減少4.0×10﹣6J，則A、B、C三點中電勢最高的點是

點，等邊三角形的邊長為

m．（cos37°=0.8，sin37°=0.6）參考答案：C；0.4．【考點】電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系；勻強(qiáng)電場中電勢差和電場強(qiáng)度的關(guān)系．【分析】根據(jù)電場力做功正負(fù)分析電勢能的變化，結(jié)合推論：負(fù)電荷在電勢高處電勢能小，在電勢低處電勢能大，分析電勢的高低．由電場力做功公式求等邊三角形的邊長．【解答】解：將負(fù)點電荷從A點移到B點過程中克服電場力做功2.0×10﹣6J，電勢能增大2.0×10﹣6J，從B點移到C點其電勢能減少4.0×10﹣6J，所以C點的電勢能最小，由推論：負(fù)電荷在電勢高處電勢能小，在電勢低處電勢能大，則C點的電勢最高．由于點電荷從B移動到C電勢能變化量最大，由等邊三角形的對稱性可知，BC邊應(yīng)與x軸重合，設(shè)等邊三角形的邊長為L．從B點移到C點電場力做功W=4.0×10﹣6J已知點電荷q=﹣1.0×10﹣8C在A點所受電場力大小為F=1.25×10﹣5N，由W=FLcos37°得L===0.4m故答案為：C；0.4．12.如圖a所示，傾角為45°、高為h的斜面固定在水平地面上，小球從高為H（2h＞H＞h）的某處自由下落，與斜面碰撞（無能量損失）后做平拋運動。若小球做平拋運動后能直接落到水平地面上，自由下落的起始點距斜面左端的水平距離x應(yīng)滿足的條件是

（用符號表示）；若測得x＝1m時，小球平拋運動的水平射程s最大，且水平射程的平方s2與x關(guān)系如圖b所示，則斜面的高h(yuǎn)應(yīng)為

m。參考答案：h＞x＞h－H，413.圖為包含某邏輯電路的一個簡單電路圖，L為小燈泡。光照射電阻Rˊ時，其阻值將變得遠(yuǎn)小于R。該邏輯電路是

門電路（填“與”、“或”或“非”）。當(dāng)電阻Rˊ受到光照時，小燈泡L將

（填“發(fā)光”或“不發(fā)光”）。參考答案：答案：與，發(fā)光解析：當(dāng)電阻Rˊ受到光照時，非門輸入低電壓，輸出高電壓，故燈泡將發(fā)光。三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.一在隧道中行駛的汽車A以的速度向東做勻速直線運動，發(fā)現(xiàn)前方相距處、以的速度同向運動的汽車B正開始勻減速剎車，其剎車的加速度大小,從此刻開始計時，若汽車A不采取剎車措施，汽車B剎車直到靜止后保持不動，求：（1）汽車A追上汽車B前，A、B兩汽車間的最遠(yuǎn)距離；（2）汽車A恰好追上汽車B需要的時間．參考答案：（1）16m（2）8s(1)當(dāng)A、B兩汽車速度相等時，兩車間的距離最遠(yuǎn)，即v＝vB－at＝vA

得t＝＝3s此時汽車A的位移xA＝vAt＝12m；汽車B位移xB＝vBt－at2＝21mA、B兩汽車間的最遠(yuǎn)距離Δxm＝xB＋x0－xA＝16m(2)汽車B從開始減速直到靜止經(jīng)歷的時間t1＝＝5s

運動的位移x′B＝＝25m汽車A在t1時間內(nèi)運動的位移x′A＝vAt1＝20m

此時相距Δx＝x′B＋x0－x′A＝12m汽車A需要再運動的時間t2＝＝3s

故汽車A追上汽車B所用時間t＝t1＋t2＝8s15.

（選修3-3（含2-2）模塊）(6分)理想氣體狀態(tài)方程如下：。從理論的角度，設(shè)定一定的條件，我們便能得到氣體三大定律：玻意爾定律、查理定律和蓋·呂薩克定律。下面請你通過設(shè)定條件，列舉其中兩條定律的內(nèi)容。（要求條件、內(nèi)容要與定律名稱相對應(yīng)，不必寫數(shù)學(xué)表達(dá)式）參考答案：

答案：玻意爾定律：一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變的情況下，它的壓強(qiáng)跟體積成反比。查理定律：一定質(zhì)量的氣體，在體積不變的情況下，它的壓強(qiáng)跟熱力學(xué)溫度成正比。蓋·呂薩克定律：一定質(zhì)量的氣體，在壓強(qiáng)不變的情況下，它的體積跟熱力學(xué)溫度成正比。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（10分）“神舟”七號載人飛船在軌飛行四天后，返回艙開始從太空向地球表面按預(yù)定軌道返回，通過制動發(fā)動機(jī)點火減速降高。返回艙距地面高度大約10km時，打開一個面積約1200m2的降落傘進(jìn)一步減速下降，這一過程中若返回艙所受空氣阻力與速度的平方成正比，比例系數(shù)（空氣阻力系數(shù)）為k，所受空氣浮力不計，且認(rèn)為豎直降落。從某時刻開始計時，返回艙的運動v-t圖象如圖中的AD曲線所示，圖中AB是曲線在A點的切線，切線交于橫軸一點B，其坐標(biāo)為（8，0），CD是曲線AD的漸近線。返回艙總質(zhì)量為M=3300kg，g取10m/s.試問：（1）返回艙在這一階段是怎樣運動的？（2）在初始時刻v=160m/s，此時它的加速度是多大？（3）推證空氣阻力系數(shù)k的表達(dá)式并計算其值。參考答案：解析：（1）從圖象可知：物體的速度是減小的，所以做的是減速直線運動，而且從AD曲線各點切線的斜率越來越小直到最后為零可知：其加速度大小是越來越小。所以返回艙在這一階段做的是加速度越來越小的減速運動。（2）因為AB是曲線AD在A點的切線，所以其斜率大小就是其在A點這一時刻的加速度大小，（3）設(shè)返回艙最后勻速時的速度為返回艙在t=0時，由牛頓第二定律可知：

①返回艙下降到速度達(dá)到8m/s時，做勻速直線運動，所以由平衡條件可知：

②由①②兩式可知：代入數(shù)值解得：kg/m17.質(zhì)量為100kg的“勇氣”號火星車于2004年成功登陸在火星表面。若“勇氣”號在離火星表面12m時與降落傘自動脫離，被氣囊包裹的“勇氣”號下落到地面后又彈跳到18m高處，這樣上下碰撞了若干次后，才靜止在火星表面上。已知火星的半徑為地球半徑的0．5倍，質(zhì)量為地球質(zhì)量的0．1倍。若“勇氣”號第一次碰撞火星地面時，氣囊和地面的接觸時間為0．7s，其損失的機(jī)械能為它與降落傘自動脫離處（即離火星地面12m時）動能的70%，（地球表面的重力加速度g＝10m/s2，不考慮火星表面空氣阻力）求：

（1）火星表面的重力加速度；

（2）“勇氣”號在它與降落傘自動脫離處（即離火星地面12m時）的速度；

（3）“勇氣”號和氣囊第一次與火星碰撞時所受到的平均沖力。參考答案：（1）（2）反彈

（3）取豎直向上為正方向

(F-mg)t=mv2-m1×(-21)F=4400N18.如圖所示，一粗細(xì)均勻的玻璃瓶水平放置，瓶口處有閥門K，瓶內(nèi)有A、B兩部分用一活塞分開的理想氣體．開始時，活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，A、B兩部分氣體長度分別為2L和L，壓強(qiáng)均為P．若因閥門封閉不嚴(yán)，B中氣體向外緩慢漏氣，活塞將緩慢移動