2022年山西省呂梁市中陽縣張子山鄉(xiāng)中學高三物理上學期期末試卷含解析

2022年山西省呂梁市中陽縣張子山鄉(xiāng)中學高三物理上學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖是一簇未標明方向、由單一點電荷產(chǎn)生的電場線，虛線是某一帶電粒子通過該電場區(qū)域時的運動軌跡，a、b是軌跡上的兩點，若帶電粒子在運動中只受電場力作用，根據(jù)此圖可判斷出該帶電粒子（

）A.電性與場源電荷的電性相同

B.在a、b兩點所受電場力的方向C.在a、b兩點時速度大小va>vb

D.在a、b兩點的電勢能Ea<Eb參考答案：BCD2.如圖，a、b、c是在地球大氣層外同一平面內(nèi)圓形軌道上運動的三顆衛(wèi)星，則（

）A．b、c的角速度相等，且大于a的角速度B．b、c的周期相等，且大于a的周期C．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度D．b、c的線速度大小相等，且大于a的線速度參考答案：B3.三個質(zhì)量均為2kg的相同木塊a、b、c和兩個勁度系數(shù)均為500N/m的相同輕彈簧p、q用輕繩連接如圖，其中a放在光滑水平桌面上。開始時p彈簧處于原長，木塊都處于靜止?，F(xiàn)用水平力緩慢地向左拉p彈簧的左端，直到c木塊剛好離開水平地面為止，g取10m/s2。該過程p彈簧的左端向左移動的距離是：

A．8cm

B．12cm

C．16cm

D．20cm

參考答案：C4.（單選）如圖所示．繞在鐵芯上的線圈與電源、滑動變阻器和開關組成閉合回路．在鐵芯的右端套有一個表面絕緣的銅環(huán)A．不計鐵芯和銅環(huán)A之問的摩擦．則下列情況中銅環(huán)A會向右運動的是 A．線圈中通以恒定的電流 B．通電時．使滑動變阻器的滑片尸向有勻速移動 C．通電時．使滑動變阻器的滑片P向左加速移動

D．將開關突然斷開的瞬問參考答案：C5.近段時間，朝鮮的“核危機”引起了全世界的矚目，其焦點問題就是朝鮮核電站采用的是輕水堆還是重水堆。因為重水堆核電站在發(fā)電的同時還可以產(chǎn)出供研制核武器的钚239（Pu），這種Pu可由鈾239（U）經(jīng)過衰變而產(chǎn)生。則下列判斷中正確的是

A.Pu與U的核內(nèi)具有相同的中子數(shù)B.Pu與U的核內(nèi)具有相同的核子數(shù)C.U經(jīng)過1次α衰變產(chǎn)生PuD.U經(jīng)過2次β衰變產(chǎn)生Pu參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一個靜止的钚核94239Pu自發(fā)衰變成一個鈾核92235U和另一個原了核X，并釋放出一定的能量．其核衰變方程為：94239Pu→92235U＋X。(1)方程中的“X”核符號為______；(2)钚核的質(zhì)量為239.0522u，鈾核的質(zhì)量為235.0439u，X核的質(zhì)量為4.0026u，已知1u相當于931MeV，則該衰變過程放出的能量是______MeV；(3)假設钚核衰變釋放出的能量全部轉(zhuǎn)變?yōu)殁櫤撕蚗核的動能，則X核與鈾核的動能之比是______。參考答案：(1)He

(2)5.31(±0.02都可)

(3)58.7(±0.1都可)7.如圖所示，在光滑水平面上有一輛質(zhì)量M=8kg的平板小車，車上有一個質(zhì)量m=1.9kg的木塊，木塊距小車左端6m（木塊可視為質(zhì)點），車與木塊一起以v=1m/s的速度水平向右勻速行駛．一顆質(zhì)量m0=0.1kg的子彈以v0=179m/s的初速度水平向左飛來，瞬間擊中木塊并留在其中，則木塊獲得的速度大小是

，如果木塊剛好不從車上掉下，小車的速度大小是

．參考答案：8m/s；0.8m/s【考點】動量守恒定律；功能關系．【分析】子彈與木塊組成的系統(tǒng)動量守恒，由動量守恒定律可以求出木塊的速度；子彈、木塊、小車組成的系統(tǒng)動量守恒，由動量守恒定律求出它們的共同速度即可．【解答】解：子彈擊中木塊過程中，子彈與木塊組成的系統(tǒng)動量守恒，以子彈的初速度方向為正方向，由動量守恒定律得：m0v0﹣mv=（m0+m）v1，代入數(shù)據(jù)解得v1=8m/s，以子彈、木塊、小車組成的系統(tǒng)為研究對象，以子彈的初速度方向為正方向，由動量守恒定律得：（m0+m）v1﹣Mv=（m0+m+M）v2，解得：v2=0.8m/s故答案為：8m/s；0.8m/s8.（4分）將剩有半杯熱水的玻璃杯蓋子旋緊后經(jīng)過一段時間，若玻璃杯蓋子不漏氣，則杯內(nèi)水蒸汽飽和氣壓

(填“增大”、“減小”或“不變”)，杯內(nèi)氣體壓強

(填“增大”、“減小”或“不變”)。參考答案：減小(2分)；減小(2分)9.如圖所示，太空宇航員的航天服內(nèi)充有氣體，與外界絕熱，為宇航員提供適宜的環(huán)境，若宇航員出艙前航天服與艙內(nèi)氣體的壓強相等，艙外接近真空，在打開艙門的過程中，艙內(nèi)氣壓逐漸降低，航天服內(nèi)氣體內(nèi)能減少（選填“增加”、“減少”或“不變”）．為使航天服內(nèi)氣體保持恒溫，應給內(nèi)部氣體加熱（選填“制冷”或“加熱”）參考答案：解：根據(jù)熱力學第一定律△U=W+Q，Q=0，氣體急劇膨脹，氣體對外界做功，W取負值，可知△U為負值，即內(nèi)能減小．為使航天服內(nèi)氣體保持恒溫，應給內(nèi)部氣體加熱．故答案為：減小，加熱10.）一束細光束由真空沿著徑向射入一塊半圓柱形透明體，如圖（a）所示，對其射出后的折射光線的強度進行記錄，發(fā)現(xiàn)折射O

光線的強度隨著θ的變化而變化，如圖（b）的圖線所示.此透明體的臨界角為

▲，折射率為

▲

.參考答案：60°（2分），（11.如圖所示，用輕質(zhì)活塞在氣缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量理想氣體，活塞上放置重2．5×102N的重物，平衡時活塞距氣缸底高度h1=0．80m，此時被封閉氣體的溫度為27oC活塞與氣缸壁間摩擦忽略不計?，F(xiàn)對被封閉氣體加熱，活塞緩慢上升到距離氣缸底h2=0．88m處．已知活塞橫截面積S=5．0×10-3m2，大氣壓強P0=1．0×105Pa。求：

①活塞距氣缸底的高度h2時氣體的溫度；

②此過程中缸內(nèi)氣體對外界做的功

J，氣體吸收的熱量

增加的內(nèi)能(填“大于”“等于”或“小于”)。參考答案：12.如圖所示的電路中，純電阻用電器Q的額定電壓為U，額定功率為P．由于給用電器輸電的導線太長，造成用電器工作不正常．現(xiàn)用理想電壓表接在電路中圖示的位置，并斷開電鍵S，此時電壓表讀數(shù)為U，閉合電鍵S，其示數(shù)為U1．則閉合電鍵后用電器Q的實際功率為P，輸電線的電阻為．參考答案：考點：電功、電功率．專題：恒定電流專題．分析：由電功率公式P=的變形公式可以求出用電器的電阻，已知用電器電阻與用電器電壓，由電功率公式P=可以求出用電器的實際功率；求出導線上損失的電壓，由P=UI的變形公式求出導線電流，然后由歐姆定律可以求出導線電阻．解答：解：∵P=，∴用電器電阻R=；開關閉合時，電壓表與用電器并聯(lián)，用電器兩端電壓是U1，用電器實際功率：P實===P；用電器工作時，導線上損失的電壓U損=U﹣U1，用電器工作時，電路電流I==，導線電阻R線===；故答案為：P，．點評：本題考查了求用電器實際功率、輸電線電阻等問題，熟練應用電功率公式及其變形公式、歐姆定律，即可正確解題．13.(4分)一炮彈質(zhì)量為m，以一定的傾角斜向上發(fā)射，到達最高點時速度為v，炮彈在最高點爆炸成兩塊，其中一塊恰好做自由落體運動，質(zhì)量為，則另一塊爆炸后瞬時的速度大小________。參考答案：（4分）三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中，需要將橡皮條的一端固定在水平木板上，先用一個彈簧秤拉橡皮條的另一端到某—點并記下該點的位置；再將橡皮條的另一端系兩根細繩，細繩的另一端都有繩套，用兩個彈簧秤分別勾住繩套，并互成角度地拉橡皮條。(1)某同學認為在此過程中必須注意以下幾項，其中正確的是_________.A.兩根細繩必須等長B.橡皮條應與兩繩夾角的角平分線在同一直線上C.在使用彈簧秤時要注意使彈簧秤與木板平面平行D.在用兩個彈簧秤同時拉細繩時要注意使兩個彈簧秤的讀數(shù)相等E.在用兩個彈簧秤同時拉細繩時必須將橡皮條的另一端拉到用一個彈簧秤拉時記下的位置(2)本實驗采用的科學方法是_______A.理想實驗法

B.等效替代法

C.控制變量法

D.建立物理模型法參考答案：)(1)CE

(2)B15.16（1）如圖甲所示，把紙帶固定在質(zhì)量為50g的鉤碼上，讓紙帶穿過正確安裝的打點計時器，接通電源，然后松開紙帶，讓鉤碼自由下落，計時器在紙帶上打下一系列的點，得到如圖乙所示的紙帶．用刻度尺測量起始點O（鉤碼剛要下落時，打點計時器在紙帶上打下的點）到各點的距離，并知道交流電源的頻率是50Hz，根據(jù)上述數(shù)據(jù)，在此實驗中可以做到（

）

A．測出當?shù)刂亓铀俣鹊木_值B．計算出計時器在紙帶上打D點時鉤碼的動能C．計算出鉤碼下落過程中受到的合外力大小D．較準確地驗證機械能守恒定律

（2）某探究學習小組的同學欲驗證動能定理，他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了打點計時器所用的學生電源、導線、復寫紙、紙帶、小木塊、細沙．當滑塊連接上紙帶，用細線通過滑輪掛上空的小沙桶時，釋放小桶，滑塊處于靜止狀態(tài)．若你是小組中的一位成員，要完成該項實驗，則：(1)你認為還需要的實驗器材有____________．(2)實驗時為了保證滑塊受到的合力與沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質(zhì)量應滿足的實驗條件是__________________________，實驗時首先要做的步驟是_________

_______．

(3)在(2)的基礎上，某同學用天平稱量滑塊的質(zhì)量為M.往沙桶中裝入適量的細沙，用天平稱出此時沙和沙桶的總質(zhì)量為m.讓沙桶帶動滑塊加速運動．用打點計時器記錄其運動情況，在打點計時器打出的紙帶上取兩點，測出這兩點的間距L和這兩點的速度大小v1與v2(v1＜v2)．則本實驗最終要驗證的數(shù)學表達式為____________

__．(用題中的字母表示實驗中測量得到的物理量)

參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（18分）如圖所示，帶正電的小球套在絕緣的長直桿上，球與桿之間的動摩擦因數(shù)為μ，勻強電場水平向右，將桿與豎直線分別成不同角度固定放置，讓小球由靜止釋放后都沿桿運動距離S，當桿與豎直線夾角為θ時，小球獲得的末動能最大?，F(xiàn)將桿豎直固定放置，為使小球由靜止釋放后獲得的動能與前面提到的動能相等，小球運動的距離S′應是多少？參考答案：解析：由夾角為θ時，動能最大可知，這時電場力和重力的合力沿桿向下。

（4分）有：

①

（2分）

②

（4分）當桿豎直時：

③

（6分）由①②③兩式得：

（2分）17.如圖所示，圓盤可以繞過圓心垂直圓盤的豎直軸在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動。圓盤半徑R=0.4m，在圓盤邊緣有一質(zhì)量M=0.5kg的A物體，A通過長度L=0.7m的水平細輕繩穿過位于圓心的光滑輕質(zhì)小定滑輪與質(zhì)量m=0.29kg的B物體相連，輕繩與小孔間無摩擦。A物體與圓盤間的最大靜摩擦力為其正壓力的0.42倍。圓盤距地面高度H=0.5m。(g=10m/s2，AB兩物體可視為質(zhì)點)求：①為使A物體與圓盤間不發(fā)生相對滑動，圓盤轉(zhuǎn)動的角速度的范圍多大？②若當A與圓盤間的靜摩擦力f=0.3N時，將OA段繩燒斷，則當B落地瞬間A、B兩物體的距離最大為多少？參考答案：解：（1）當A物體受到的最大靜摩擦力背離圓心時，角速度最小為ω1，則有：

對于A物體：

………

（2分）

對于B物體：

………

（1分）

解得：ω1=2rad/s

………

（1分）

當A物體受到的最大靜摩擦力指向圓心時，角速度為ω2，則有：

對于A物體：

………

（2分）

解得：ω2=5rad/s

………

（1分）

圓盤轉(zhuǎn)動的角速度的范圍：

………

（1分）（2）繩斷后，B物體做自由落體運動，得：

解得：t=0.2s

………

（1分）

對于A物體，若靜摩擦力指向圓心，設物體A的線速度為v1；則有：

，解得：v1=1.6m/s

………

（1分）若靜摩擦力背離圓心，設物體A的線速度為v2；，顯然由上述兩個方程可得：v1>v2

所以物體A以v1的速度平拋，當物體B落地時兩者間距最大?！?/p>

（1分）物體A做平拋運動，t=0.2s時間內(nèi)，沿速度方向的位移為x，下落的位移為y，則有：

，

解得：，

所以此時A物體與地面的高度為：

………

（1分）物體A、B間此時的距離為：

（1分）18.如圖所示，固定斜面的傾角θ＝30°，物體A與斜面之間的動摩擦因數(shù)為μ=，輕彈簧下端固定在斜面底端，彈簧處于原長時上端位于C點．用一根不可伸長的輕繩通過輕質(zhì)光滑的定滑輪連接物體A和B，滑輪右側(cè)繩子與斜面平行，A的質(zhì)量為4kg，B的質(zhì)量為2kg，初始時物體A到C點的距離為L=1m.現(xiàn)給A、B一初速度v0=3m/s使A開始沿斜面向下運動，B向上運動，物體A將彈簧壓縮到最短后又恰好能彈到C點．已知重力加速度為g=10m/s2，不計空氣阻力，整個過程中，輕繩始終處于伸直狀態(tài)