2022年河北省滄州市藝術(shù)中學(xué)高三物理期末試卷含解析

2022年河北省滄州市藝術(shù)中學(xué)高三物理期末試卷含解析一、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.為了保障行駛安全，一種新型雙門電動公交車安裝了如下控制裝置：只要有一扇門沒有關(guān)緊，汽車就不能啟動。如果規(guī)定：車門關(guān)緊時(shí)為“1”，未關(guān)緊時(shí)為“0”；當(dāng)輸出信號為“1”時(shí)，汽車可以正常啟動行駛，當(dāng)輸出信號為“0”時(shí)，汽車不能啟動。能正確表示該控制裝置工作原理的邏輯門是A．與門

B．或門

C．非門

D．與非門參考答案：A解析：依據(jù)邏輯門電路的特點(diǎn)，只有當(dāng)兩個(gè)車門都關(guān)緊，即都輸入“1”時(shí)，數(shù)出信號才為“1”，汽車才能啟動，A正確。2.如圖所示，一個(gè)小孩從粗糙的滑梯上加速滑下，對于其機(jī)械能的變化情況，下列判斷正確的是(

)A．重力勢能減小，動能不變，機(jī)械能減小B．重力勢能減小，動能增加，機(jī)械能減小C．重力勢能減小，動能增加，機(jī)械能增加D．重力勢能減小，動能增加，機(jī)械能不變參考答案：B3.下列關(guān)于核反應(yīng)及其說法中正確的是A．鈾核裂變的核反應(yīng)是：B.經(jīng)過6次α衰變和4次β衰變后成為穩(wěn)定的原子核C．壓力和溫度對放射性元素衰變的快慢具有一定的影響D．在α粒子散射的實(shí)驗(yàn)中，絕大多數(shù)α粒子幾乎直線穿過金箔，這可以說明金原子內(nèi)部絕大部分是空的參考答案：BD解析：A項(xiàng)雖然符合核電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒，但是公式必須以客觀實(shí)際為依據(jù)，鈾核裂變需要慢中子引發(fā)，核反應(yīng)方程為；B項(xiàng)根據(jù)電荷數(shù)與質(zhì)量數(shù)守恒判斷正確；放射性元素衰變的半衰期取決于原子核本身，與外界條件無關(guān)，C項(xiàng)錯(cuò)；D項(xiàng)復(fù)合物理事實(shí)，正確。4.如圖，質(zhì)量為M、長度為l的小車靜止在光滑的水平面上．質(zhì)量為m的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在小車的最左端．現(xiàn)用一水平恒力F作用在小物塊上，使物塊從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動．物塊和小車之間的摩擦力為Ff．物塊滑到小車的最右端時(shí)，小車運(yùn)動的距離為s．在這個(gè)過程中，以下結(jié)論正確的是

Ａ．物塊到達(dá)小車最右端時(shí)具有的動能為F(l+s)Ｂ．物塊到達(dá)小車最右端時(shí)，小車具有的動能為FsＣ．物塊克服摩擦力所做的功為FflＤ．物塊和小車增加的機(jī)械能為F(l+s)-Ffl參考答案：答案：D5.甲、乙兩物體在同一地點(diǎn)同時(shí)開始做直線運(yùn)動的圖象如圖所示。根據(jù)圖象提供的信息可知A．末乙追上甲

B．在乙追上甲之前，甲乙相距最遠(yuǎn)為C．末甲乙兩物體相遇，且離出發(fā)點(diǎn)有D．在內(nèi)與內(nèi)甲的平均速度相等參考答案：BC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（5分）某學(xué)生在做“研究平拋運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)”中，忘記小球做平拋運(yùn)動的起點(diǎn)位置，他只得到如圖所示的一段軌跡，建立如圖所示坐標(biāo)系，則該物體做平拋運(yùn)動的初速度為

。()

參考答案：解析：從點(diǎn)開始，物體沿豎直方向依在連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)的位移分別為，，則由公差公式計(jì)算出,再根據(jù)水平方向的位移，解得。7.在磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，一個(gè)面積為S的矩形線圈勻速轉(zhuǎn)動時(shí)所產(chǎn)生的交流電電壓隨時(shí)間變化的波形如圖所示，則該交流電的電壓有效值為________V，圖中t=1.0×10-2s時(shí)，穿過線圈平面的磁通量為________。參考答案：答案：V；BS8.兩個(gè)傾角相同的滑桿上分別套A、B兩圓環(huán)，兩環(huán)上分別用細(xì)線懸吊著兩物體C、D，如圖所示，當(dāng)它們都沿滑桿一起向下滑動時(shí)，A的懸線與桿垂直，B的懸線豎直向下，則（

）A.A環(huán)與桿無摩擦力B.B環(huán)與桿無摩擦力C.A環(huán)做的是勻速運(yùn)動D.B環(huán)做的是勻速運(yùn)動參考答案：AD【詳解】AC.假設(shè)A環(huán)與桿間的摩擦力為f，對A環(huán)受力分析，受重力、拉力、支持力、沿桿向上的摩擦力f，如圖，根據(jù)牛頓第二定律，有mAgsinθ-f=mAa對C，據(jù)牛頓第二定律有mCgsinθ=mCa聯(lián)立解得：f=0a=gsinθ故A正確，C錯(cuò)誤；BD.對D球受力分析，受重力和拉力，由于做直線運(yùn)動，合力與速度在一條直線上或者合力為零，故合力只能為零，物體做勻速運(yùn)動；再對B求受力分析，如圖，受重力、拉力、支持力，由于做勻速運(yùn)動，合力為零，故必有沿桿向上的摩擦力。故B錯(cuò)誤，D正確。9.如右圖所示，AB為豎直固定金屬棒，金屬桿BC重為G。長為L，并可繞過B點(diǎn)垂直紙面的水平軸無摩擦轉(zhuǎn)動，AC為輕質(zhì)金屬線，DABC＝37°，DACB＝90°，在圖示范圍內(nèi)有一勻強(qiáng)磁場，其磁感應(yīng)強(qiáng)度與時(shí)間成正比：B＝kt，整個(gè)回路總電阻為R，則回路中感應(yīng)電流I＝

，當(dāng)t=

時(shí)金屬線AC中拉力恰為零。（已知，）參考答案：；

10.（4分）在時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)A開始做簡諧運(yùn)動，其振動圖象如圖乙所示。質(zhì)點(diǎn)A振動的周期是

s；時(shí)，質(zhì)點(diǎn)A的運(yùn)動沿軸的

方向（填“正”或“負(fù)”）；質(zhì)點(diǎn)B在波動的傳播方向上與A相距16m，已知波的傳播速度為2m/s，在時(shí)，質(zhì)點(diǎn)B偏離平衡位置的位移是

cm。參考答案：4

正

10解析：振動圖象和波形圖比較容易混淆，而導(dǎo)致出錯(cuò)，在讀圖是一定要注意橫縱坐標(biāo)的物理意義，以避免出錯(cuò)。題圖為波的振動圖象，圖象可知周期為4s，波源的起振方向與波頭的振動方向相同且向上，t=6s時(shí)質(zhì)點(diǎn)在平衡位置向下振動，故8s時(shí)質(zhì)點(diǎn)在平衡位置向上振動；波傳播到B點(diǎn)，需要時(shí)間s=8s，故時(shí)，質(zhì)點(diǎn)又振動了1s(個(gè)周期)，處于正向最大位移處，位移為10cm.。11.如圖所示，光滑的半圓槽內(nèi)，A球從高h(yuǎn)處沿槽自由滑下，與靜止在槽底的B球相碰，若碰撞后A球和B球到達(dá)的最大高度均為h／9，A球、B球的質(zhì)量之比為_____________或____________。參考答案：1:4，1:212.參考答案：13.在驗(yàn)證牛頓運(yùn)動定律的實(shí)驗(yàn)中有如圖8（a）所示的裝置，小車放在斜面上，車前端拴有不可伸長的細(xì)線，跨過固定在斜面邊緣的小滑輪與重物相連，小車后面與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連.開始時(shí)，小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置，重物到地面的距離小于小車到滑輪的距離.啟動計(jì)時(shí)器，釋放重物，小車在重物牽引下，由靜止開始沿斜面向上運(yùn)動，重物落地后，小車會繼續(xù)向上運(yùn)動一段距離.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz.圖8（b）中a、b、c是小車運(yùn)動紙帶上的三段，紙帶運(yùn)動方向如圖箭頭所示.(1)根據(jù)所提供的紙帶和數(shù)據(jù)，計(jì)算打c段紙帶時(shí)小車的加速度大小為

m/s2（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）.(2)打a段紙帶時(shí)，小車的加速度是2.5m/s2，請根據(jù)加速度的情況，判斷小車運(yùn)動的最大速度可能出現(xiàn)在b段紙帶中的

兩點(diǎn)之間.(3)若重力加速度取，由紙帶數(shù)據(jù)可推算出重物m與小車的質(zhì)量M比為m：M=

.參考答案：（1）加速度的大小為5.0m/s2

（2）由紙帶可知，物體在D4D5區(qū)間的速度可能最大；（3）三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)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(gè)氘核聚變成的核反應(yīng)方程___________________________________。B、計(jì)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(jī)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.（選修3-4模塊）(6分)如圖所示，紅光和紫光分別從介質(zhì)1和介質(zhì)2中以相同的入射角射到介質(zhì)和真空的界面，發(fā)生折射時(shí)的折射角也相同。請你根據(jù)紅光在介質(zhì)1與紫光在介質(zhì)2的傳播過程中的情況，提出三個(gè)不同的光學(xué)物理量，并比較每個(gè)光學(xué)物理量的大小。參考答案：答案：①介質(zhì)１對紅光的折射率等于介質(zhì)２對紫光的折射率；②紅光在介質(zhì)１中的傳播速度和紫光在介質(zhì)２中的傳播速度相等；③紅光在介質(zhì)１中發(fā)生全反射的臨界角與紫光在介質(zhì)２中發(fā)生全反射的臨界角相等。（其它答法正確也可；答對每１條得２分，共6分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，在空間建立O-xyz坐標(biāo)系，水平向右為x軸正方向，豎直向上為y軸正方向，垂直紙面向外為z軸的正方向（圖中未畫出）．一個(gè)放射源放在x軸上A點(diǎn)()，它能持續(xù)放出質(zhì)量為m，帶電量為+q，速度大小為0的粒子，粒子射出方向與x軸夾角可調(diào)節(jié)，在第二象限區(qū)域外加場的作用下，粒子射出后總由y軸上C點(diǎn)（）以垂直于y軸的方向射入第一象限．而在y軸右側(cè)相距為a處有與x軸垂直的足夠大光屏PQ，y軸和光屏PQ間同時(shí)存在垂直紙面向外、大小為E0的勻強(qiáng)電場以及大小為的勻強(qiáng)磁場，不計(jì)粒子的重力．（1）若在第二象限整個(gè)區(qū)域僅存在沿－y軸方向的勻強(qiáng)電場，求該電場的場強(qiáng)E；（2）若在第二象限整個(gè)區(qū)域僅存在垂直紙面的勻強(qiáng)磁場，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B；（3）在上述兩種情況下，粒子最終打在光屏上的位置坐標(biāo)．參考答案：（1）設(shè)粒子射出時(shí)速度方向與x軸正方向夾角為θ，則有，，所以θ=60°

（2分），，所以（2分）（2）設(shè)粒子在第二象限磁場中做勻速圓周運(yùn)動的半徑為R，則，，

（2分）得，

（2分）（3）在第一種情況下，粒子進(jìn)入第一象限的速度為v1，v1=v0cos60°=

（1分）在磁場B0中做勻速圓周運(yùn)動的半徑

（1分）從進(jìn)入第一象限到打到光屏上的時(shí)間為

（1分）粒子在z軸方向上做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動，在t1時(shí)間內(nèi)沿z軸方向通過的距離，則粒子在光屏上的位置坐標(biāo)為

（1分）在第二種情況下，粒子進(jìn)入第一象限的速度為v2，v2=v0

（1分）在磁場B0中做勻速圓周運(yùn)動的半徑

（1分）從進(jìn)入第一象限到打到光屏上的時(shí)間為

（1分）粒子在z軸方向上做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動，在t2時(shí)間內(nèi)沿z軸方向通過的距離，則粒子在光屏上的位置坐標(biāo)為

（1分）17.如圖所示，在水平地面上有一個(gè)長L=1.5m，高h(yuǎn)=0.8m的長方體木箱，其質(zhì)量為M=1kg，與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.3。在它的上表面的左端放有一質(zhì)量為m=4kg的小鐵塊，鐵塊與木箱間的摩擦不計(jì)。開始它們均靜止?，F(xiàn)對木箱施加一水平向左的恒力F=27N。（g=10m/s2）求：（1）經(jīng)過多長時(shí)間鐵塊從木箱上滑落？（2）鐵塊滑落前后木箱的加速度與大小之比。（3）鐵塊著地時(shí)與木箱右端的水平距離S。參考答案：（1）（5分）

（2分）

代入數(shù)據(jù)得：

（1分）

（2分）（2）（4分）

（2分）代入數(shù)據(jù)得：

（1分）

（1分）（3）（5分）

（2分）

（1分）

18.（14分）某校課外活動小組，自制一枚土火箭，火箭在地面時(shí)的質(zhì)量為3kg。設(shè)火箭發(fā)射實(shí)驗(yàn)時(shí)，始終在垂直于地面的方向上運(yùn)動?；鸺c(diǎn)火后可認(rèn)為作勻加速運(yùn)動，經(jīng)過4s到達(dá)離地面40m高處燃料恰好用完。若空氣阻力忽略不計(jì)，g取10m/s2。求：（1）燃料恰好用完時(shí)火箭的速度為多