2022年山西省朔州市石莊村私立中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試題含解析

2022年山西省朔州市石莊村私立中學(xué)高三物理上學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.用兩根等長的繩子OP和OQ系住一重物，如右圖所示，繩OP懸掛于天花板上的P點，手拉繩OQ的Q端，使OQ由水平位置逐漸轉(zhuǎn)到OQ’方向而保持OP與水平方向的夾角恒為a＝45°，在這過程中繩OQ所受拉力大小將（

）A．始終變大

B．始終變小

C．先變小后變大

D．先變大后變小參考答案：B2.如圖直線AB和CD表示彼此平行且筆直的河岸。若河水不流動，小船船頭垂直河岸由A點勻速駛向?qū)Π叮〈倪\動軌跡為直線P。若河水以穩(wěn)定的速度沿平行河岸方向流動，且整個河中水的流速處處相等，現(xiàn)仍保持小船船頭垂直河岸由A點靜止開始勻加速駛向?qū)Π?，則小船實際運動的軌跡可能是圖中的（

）直線P

B．曲線Q

C．直線R

D．曲線S參考答案：D小船的實際運動是小船在靜水中垂直河岸的運動與隨河水流動的合運動，兩分運動是勻速直線運動、和勻加速直線運動，它們的合運動也是勻加速直線運動，軌跡彎曲方向為加速度的方向。因此，小船將沿曲線S運動．故選D．3.如圖所示，把一個帶正電的小球a放在光滑的絕緣斜面上，欲使球a能靜止在斜面上，現(xiàn)在直線MN上放一個帶電小球b，則b可能：A．帶正電，放在A點

B．帶正電，放在B點C．帶負電，放在C點

D．帶負電，放在D點參考答案：4.下列說法中正確的是（

）A．照相機、攝影機鏡頭表面涂有增透膜，利用了光的偏振原理B．光照射遮擋物形成的影輪廓模糊，是光的衍射現(xiàn)象C．太陽光是偏振光D．為了有效地發(fā)射電磁波，應(yīng)該采用長波發(fā)射參考答案：B5.(單選)如圖所示,某同學(xué)為了找出平拋運動物體的初速度之間的關(guān)系,用一個小球在O點對準前方的一塊豎直放置的擋板,O與A在同一高度,小球的水平初速度分別是v1、v2、v3,打在擋板上的位置分別是B、C、D,且AB∶BC∶CD=1∶3∶5.則v1、v2、v3之間的關(guān)系是(

)A.v1∶v2∶v3=3∶2∶1

B.v1∶v2∶v3=5∶3∶1C.v1∶v2∶v3=6∶3∶2

D.v1∶v2∶v3=9∶4∶1參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.近年來裝修污染已經(jīng)被列為“危害群眾最大的五種環(huán)境污染”之一.目前，在居室裝修中經(jīng)常用到的花崗巖、大理石等裝修材料，都不同程度地含有放射性元素，比如，含有鈾、釷的花崗巖等巖石會釋放出放射性氣體氡，而氡會發(fā)生放射性衰變，放出α、β、γ射線，這些射線會導(dǎo)致細胞發(fā)生癌變及呼吸道等方面的疾病，根據(jù)有關(guān)放射性知識回答下列問題：（1）下列說法正確的是

A．氡的半衰期為3.8天，則若在高溫下其半衰期必縮短B．衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子和電子所產(chǎn)生的C．射線一般伴隨著或射線產(chǎn)生，在這三種射線中，射線的穿透能力最強，電離能力也最強D．發(fā)生衰變時，新核與原來的原子核相比，中子數(shù)減少了2（2）氡核（）發(fā)生衰變后變?yōu)獒暎ǎ?，其衰變方程?/p>

，若氡（）經(jīng)過一系列衰變后的最終產(chǎn)物為鉛（），則共經(jīng)過

次衰變，

次衰變．（3）靜止的氡核（）放出一個速度為v0的粒子，若衰變過程中釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為粒子及反沖核的動能，已知原子質(zhì)量單位為u，試求在衰變過程中釋放的核能．（不計相對論修正，在涉及動量問題時，虧損的質(zhì)量可忽略不計．）參考答案：【知識點】原子核衰變及半衰期、衰變速度；愛因斯坦質(zhì)能方程；裂變反應(yīng)和聚變反應(yīng)．O2O3【答案解析】（1）BD（2）

4

；4

（3）解析：（1）A、半衰期與外界因素?zé)o關(guān)，故A錯誤

B、原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時，放出一個電子，這個過程即β衰變，故B正確；

C、γ射線一般伴隨著α或β射線產(chǎn)生，在這三種射線中，γ射線的穿透能力最強，電離能力最弱，故C錯誤；

D、發(fā)生α衰變時，生成的α粒子帶2個單位的正電荷和4個電位的質(zhì)量數(shù)，即α粒子由2個中子和2個質(zhì)子構(gòu)成，故α衰變時成生的新核中子數(shù)減少2，質(zhì)子數(shù)減少2，故D正確；

故選：BD．（2）根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒，衰變方程為．

設(shè)經(jīng)過了n次α衰變，m次β衰變．

有：4n=16，2n-m=4，解得n=4，m=4．

（3）設(shè)α粒子的質(zhì)量為m1，氡核的質(zhì)量為m2，反沖核的速度大小為v．

則根據(jù)動量守恒定律可得：m1v0=（m2-m1）v

由題意得，釋放的核能E=+解得E=【思路點撥】α衰變生成氦原子核，β衰變生成的電子是其中的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子同時生成的，半衰期是統(tǒng)計規(guī)律，與外界因素?zé)o關(guān)．

根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒寫出衰變方程，通過一次α衰變電荷數(shù)少2，質(zhì)量數(shù)少4，一次β衰變電荷數(shù)多1，質(zhì)量數(shù)不變，求出衰變的次數(shù)．

先根據(jù)動量守恒定律列方程求解出α衰變后新核的速度；然后根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程求解質(zhì)量虧損，從而求釋放的核能．7.如圖所示，放置在豎直平面內(nèi)的圓軌道AB，O點為圓心，OA水平，OB豎直，半徑為m。在O點沿OA拋出一小球，小球擊中圓弧AB上的中點C，vt的反向延長線與OB的延長線相交于D點。已知重力加速度g=10m/s2。小球運動時間為_________，OD長度h為_________。參考答案：s，2m8.(5分)如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體可由狀態(tài)1經(jīng)等容過程到狀態(tài)2，再經(jīng)等壓過程到狀態(tài)3，也可先經(jīng)等壓過程到狀態(tài)4，再經(jīng)等容過程到狀態(tài)3。已知狀態(tài)1的溫度和狀態(tài)3的溫度相同，狀態(tài)2的溫度為T2，狀態(tài)4的溫度為T4，則狀態(tài)1和狀態(tài)3的溫度T1=T3=

。參考答案：

答案：9.某同學(xué)利用驗證牛頓第二定律的實驗裝置來驗證動能定理。在一端帶滑輪的長木板上固定放置兩個光電門，其中光電門乙固定在靠近滑輪處，光電門甲的位置可移動。與兩個光電門都相連的計時器可以顯示出遮光片從光電門甲至乙所用的時間。改變光電門甲的位置進行多次測量，每次都使小車上的遮光片從緊靠光電門甲處由靜止開始運動，用米尺測量甲、乙之間的距離s，并記下相應(yīng)的時間t。測得小車的質(zhì)量為M，鉤碼的質(zhì)量為m，并滿足M遠遠大于m。則：外力對小車做功為W=

，小車動能的增量為△EK=

。（用題中的字母表示）為減小實驗誤差，你認為實驗操作之前必須進行的操作是：

。參考答案：10.某行星繞太陽運動可近似看作勻速圓周運動，已知行星運動的軌道半徑為R，周期為T，萬有引力恒量為G，則該行星的線速度v大小為；太陽的質(zhì)量M可表示為．參考答案：考點：萬有引力定律及其應(yīng)用．專題：萬有引力定律的應(yīng)用專題．分析：根據(jù)圓周運動知識求出行星的線速度大小．研究行星繞太陽運動作勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式求出中心體的質(zhì)量．解答：解：根據(jù)圓周運動知識得：v=研究行星繞太陽運動作勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式：解得：故答案為：；點評：向心力的公式選取要根據(jù)題目提供的已知物理量或所求解的物理量選取應(yīng)用．11.（4分）如圖為某報警裝置示意圖，該報警裝置在一扇門、兩扇窗上各裝有一個聯(lián)動開關(guān)，門、窗未關(guān)上時，開關(guān)不閉合，只要有一個開關(guān)未閉合，報警器就會報警。該報警裝置中用了兩個串聯(lián)的邏輯電路，虛線框甲內(nèi)應(yīng)選用_________門電路，虛線框乙內(nèi)應(yīng)選用_________門電路（填與、非、或）。參考答案：或，或解析：題意只要有一個開關(guān)未閉合，報警器就會報警，結(jié)合或門的特點因此虛線框甲內(nèi)應(yīng)選用或門；虛線框乙內(nèi)應(yīng)選用或門。12.某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)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(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊、細沙．當(dāng)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?fàn)顟B(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和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實驗條件是

，實驗時為保證細線拉力為木塊的合外力首先要做的步驟是

．（3）在（2）的基礎(chǔ)上，某同學(xué)用天平稱量滑塊的質(zhì)量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(xué)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：（1）天平，刻度尺（2分）（2）沙和沙桶的總質(zhì)量遠小于滑塊的質(zhì)量（2分），平衡摩擦力（2分）（3）13.（6分）一列簡諧橫波在時的波形圖如下，若波自右向左傳播的，則在X=0.2m處且處于平衡位置的P點此時的運動方向是

。若經(jīng)過時間后，P點剛好第一次到達波峰，則波的傳播速度是

,從到時P點走過的路程為

。參考答案：向下

10m/s

2.05m三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（09年大連24中質(zhì)檢）（選修3—4）（5分）半徑為R的半圓柱形玻璃，橫截面如圖所O為圓心，已知玻璃的折射率為，當(dāng)光由玻璃射向空氣時，發(fā)生全反射的臨界角為45°．一束與MN平面成45°的平行光束射到玻璃的半圓柱面上，經(jīng)玻璃折射后，有部分光能從MN平面上射出．求①說明光能從MN平面上射出的理由?

②能從MN射出的光束的寬度d為多少?參考答案：解析：①如下圖所示，進入玻璃中的光線a垂直半球面，沿半徑方向直達球心位置O，且入射角等于臨界角，恰好在O點發(fā)生全反射。光線a右側(cè)的光線（如：光線b）經(jīng)球面折射后，射在MN上的入射角一定大于臨界角，在MN上發(fā)生全反射，不能射出。光線a左側(cè)的光線經(jīng)半球面折射后，射到MN面上的入射角均小于臨界角，能從MN面上射出。（1分）最左邊射向半球的光線c與球面相切，入射角i=90°折射角r=45°。故光線c將垂直MN射出（1分）

②由折射定律知（1分）

則r=45°

（1分）

所以在MN面上射出的光束寬度應(yīng)是

（1分）15.（10分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地區(qū)適應(yīng)性強的優(yōu)勢，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的個數(shù)，則X為________，=__________，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=3.15×107s)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

①其中T表示1年的時間以M表示每年消耗的的質(zhì)量，得：

②解得:代入數(shù)據(jù)得：M=1.10×103（kg）

③四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，固定光滑斜面與地面成一定傾角，一物體在平行斜面向上的拉力作用下向上運動，拉力F和物體速度v隨時間的變化規(guī)律如圖(甲)、(乙)所示，取重力加速度g＝10m/s2.求物體的質(zhì)量m及斜面與地面間的夾角θ.

參考答案：17.一光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，環(huán)上套著兩個小球A和B（中央有孔），A、B間由細繩連接著，它們處于如圖所示位置時恰好都能保持靜止?fàn)顟B(tài)。此情況下，B球與環(huán)中心O處于同一水平面上，A、B間的細繩呈伸直狀態(tài)，且與水平線成30°角。已知B球的質(zhì)量為3kg，求細繩對B球的拉力和A球的質(zhì)量。（g取10m/s2）參考答案：①對B球受力分析如圖所示，物體B處于平衡狀態(tài)有FTsin30°=mBg，F(xiàn)T=2mBg=2×3×10N=60N。②物體A處于平衡狀態(tài)有：在水平方向FTcos30°=FNAsin30°

在豎直方向FNAcos30°=mAg+FTsin30°，由上兩式解得mA=2mB=6kg。18.如圖所示，一架在2000m高空以200m/s的速度水平勻速飛行的轟炸機，要想用兩枚炸彈分別轟炸山腳和山頂?shù)臄橙说锉和B．已知山腳與山頂?shù)乃骄嚯x為1000m，若不計空氣阻力，g取10m/s2，求：（1）飛機投第一顆炸彈時，飛機離A點的水平距離s1為多少才能準確擊中碉堡A？（2）當(dāng)飛機上投彈的時間間隔為9s時，就準確的擊中碉堡A和B，則山的高度h為多少？參考答案：考點：勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系；勻