2022年湖南省衡陽(yáng)市常寧市大坪中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

2022年湖南省衡陽(yáng)市常寧市大坪中學(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，電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻分別為E、r，在滑動(dòng)變阻器的滑片P由a向b移動(dòng)的過程中，電流表、電壓表的示數(shù)變化情況為（

）

A．電流表的讀數(shù)一直減小

B．電流表的讀數(shù)先減小后增大

C．電壓表的讀數(shù)一直減小

D．電壓表的讀數(shù)先減小后增大參考答案：

答案：B2.一根粗細(xì)均勻的繩子，右側(cè)固定，使左側(cè)的S點(diǎn)上下振動(dòng)，產(chǎn)生一列向右傳播的機(jī)械波，某時(shí)刻的波形如圖所示。下列說法中正確的是(

)A．該波的頻率逐漸減小

B．該波的頻率逐漸增大

C．該波的波速逐漸增大

D．該波的波速逐漸減小參考答案：B3.一物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，通過一段位移Δx所用的時(shí)間為t1，緊接著通過下一段位參考答案：A4.下列五幅圖涉及到不同的物理知識(shí)，其中說法正確的是（

）（填入正確選項(xiàng)前的字母，選對(duì)一個(gè)給3分，選對(duì)兩個(gè)給4分，選對(duì)三個(gè)給6分，每選錯(cuò)一個(gè)扣3分，最低得0分）A．圖甲：原子是由原子核和核外電子組成，原子核是由帶正電的質(zhì)子和不帶電的中子組成B．圖乙：盧瑟福通過分析α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子C．圖丙：用中子轟擊鈾核使其發(fā)生聚變……，鏈?zhǔn)椒磻?yīng)會(huì)釋放出巨大的核能D．圖丁：普朗克通過研究黑體輻射提出能量子的概念，成為量子力學(xué)的奠基人之一E．圖戊：玻爾理論指出氫原子能級(jí)是分立的，所以原子發(fā)射光子的頻率也是不連續(xù)的參考答案：ADE5.下列說法正確的是

▲

A．湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子，表明原子具有核式結(jié)構(gòu)

B．太陽(yáng)輻射的能量主要來自太陽(yáng)內(nèi)部的熱核反應(yīng)

C．一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng)，是因?yàn)樵撌獾牟ㄩL(zhǎng)太短

D．將放射性元素?fù)诫s到其它穩(wěn)定元素中，并降低其溫度，它的半衰期不發(fā)生改變參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.歷史上第一次利用加速器實(shí)現(xiàn)的核反應(yīng)，經(jīng)過加速后用動(dòng)能為0.5MeV的質(zhì)子H轟擊靜止的X，生成兩個(gè)動(dòng)能均為8.9MeV的He.（1MeV=1.6×-13J）①上述核反應(yīng)方程為___________。②質(zhì)量虧損為_______________kg。參考答案：①

②7.電動(dòng)車所需能量有它所攜帶的蓄電池供給。圖為某電動(dòng)車與汽油車性能的比較。通常車用電動(dòng)機(jī)的質(zhì)量是汽油機(jī)電動(dòng)機(jī)質(zhì)量的4倍或者5倍。為促進(jìn)電動(dòng)車的推廣使用，在技術(shù)上應(yīng)對(duì)電動(dòng)車的_________、_____________等部件加以改進(jìn)。

給電動(dòng)車蓄電池充電的能量實(shí)際上來自于發(fā)電站。一般發(fā)電站燃燒燃料釋放出來的能量?jī)H30％轉(zhuǎn)化為電能，在向用戶輸送及充電過程中又損失了20%，這意味著使用電動(dòng)車時(shí)能量轉(zhuǎn)化的總效率約為________％。參考答案：答案：蓄電池

電動(dòng)機(jī)

16.8解析：根據(jù)題意，使用電動(dòng)車時(shí)能量轉(zhuǎn)化的總效率約為30%×80%×70%=16.8％。8.如圖所示，質(zhì)量相等的物體a和b，置于水平地面上，它們與

地面問的動(dòng)摩擦因數(shù)相等，a、b間接觸面光滑，在水平力F

作用下，一起沿水平地面勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，a、b間的作用力=_________,如果地面的動(dòng)摩擦因數(shù)變小，兩者一起沿水平地面作勻加速運(yùn)動(dòng)，則____（填“變大”或“變小”或“不變”）。參考答案：F/2（2分），不變（2分）9.在一斜面頂端，將甲乙兩個(gè)小球分別以v和的速度沿同一方向水平拋出，兩球都落在該斜面上。甲球落至斜面時(shí)的速率是乙球落至斜面時(shí)速率的A.2倍

B.4倍

C.6倍

D.8倍參考答案：A試題分析

本題考查平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律、機(jī)械能守恒定律及其相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)。解析

設(shè)甲球落至斜面時(shí)的速率為v1，乙落至斜面時(shí)的速率為v2，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，x=vt，y=gt2，設(shè)斜面傾角為θ，由幾何關(guān)系，tanθ=y/x，小球由拋出到落至斜面，由機(jī)械能守恒定律，mv2+mgy=mv12，聯(lián)立解得：v1=·v，即落至斜面時(shí)的速率與拋出時(shí)的速率成正比。同理可得，v2=·v/2，所以甲球落至斜面時(shí)的速率是乙球落至斜面時(shí)的速率的2倍，選項(xiàng)A正確。點(diǎn)睛

此題將平拋運(yùn)動(dòng)、斜面模型、機(jī)械能守恒定律有機(jī)融合，綜合性強(qiáng)。對(duì)于小球在斜面上的平拋運(yùn)動(dòng)，一般利用平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律和幾何關(guān)系列方程解答。10.（4分）如圖所示為龍門吊車的示意圖，質(zhì)量為2t的均勻水平橫梁，架在相距8m的A、B兩面豎直墻上，一質(zhì)量為3.2t的吊車停在橫梁上距A墻3m處。不計(jì)墻的厚度和吊車的大小，則當(dāng)?shù)踯囅露宋磻业踔匚飼r(shí)，A墻承受的壓力等于______N；若吊車將一質(zhì)量為1.6t的重物P向上吊起，P到橫梁的距離以d=H–2.5t2（SI）（SI表示國(guó)際單位制，式中H為橫梁離地面的高度）規(guī)律變化時(shí)，A墻承受的壓力等于______N。（g取10m/s2）參考答案：

答案：3×104N、4.5×104N11.核電池又叫“放射性同位素電池”，一個(gè)硬幣大小的核電池，就可以讓手機(jī)不充電使用5000年.燃料中钚（）是一種人造同位素，可通過下列反應(yīng)合成：2

氘核（）轟擊鈾（）生成镎（NP238）和兩個(gè)相同的粒子X，核反應(yīng)方程是；②镎（NP238）放出一個(gè)粒子Y后轉(zhuǎn)變成钚（），核反應(yīng)方程是+．則X粒子的符號(hào)為

；Y粒子的符號(hào)為

．參考答案：；12.在“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中：（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖1所示，讀數(shù)為

mm．（2）某小組同學(xué)利用電流表（內(nèi)阻約0.1Ω）、電壓表（內(nèi)阻約3kΩ）等器材從0開始的多組電流、電壓數(shù)據(jù)并求出金屬絲的電阻Rx=50Ω，他們采用的是如圖中的

電路圖，所測(cè)電阻Rx的真實(shí)值

（選填“大于”、“小于”、“等于”）50Ω．參考答案：（1）2.526（2.525﹣2.528）；（2）A；

小于．【考點(diǎn)】測(cè)定金屬的電阻率．【分析】（1）的關(guān)鍵是讀數(shù)時(shí)要分成整數(shù)部分和小數(shù)部分兩部分之和來讀；（2）的關(guān)鍵是明確當(dāng)電流要求從零調(diào)時(shí)，變阻器應(yīng)用分壓式接法，當(dāng)待測(cè)電阻遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻時(shí)，電流表應(yīng)用外接法．【解答】解：（1）螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為d=2.5mm+20.7×0.01mm=2.527mm（2.525﹣2.528）；（2）由給出的數(shù)據(jù)表可知，電流和電壓從零調(diào)，所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)用分壓式接法；因電流表（內(nèi)阻約0.1Ω）、電壓表（內(nèi)阻約3kΩ），而待測(cè)金屬絲的電阻Rx=50Ω，依據(jù)＞RARV，則有，所測(cè)電阻偏大，所以電流表應(yīng)用內(nèi)接法，故應(yīng)采用A圖；因采用電流表內(nèi)接法，則導(dǎo)致電壓表測(cè)量值偏大，因此所測(cè)電阻的測(cè)量值大于真實(shí)值，即所測(cè)電阻Rx的真實(shí)值小于50Ω．故答案為：（1）2.526（2.525﹣2.528）；（2）A；

小于．13.一小球從水平臺(tái)面邊緣以速度v水平飛出，落到水平地面上需要時(shí)間為t，落地點(diǎn)距臺(tái)面邊緣的水平距離為s。若使小球以速度2v仍從同一位置水平飛出，落到水平地面上需要時(shí)間為

；落地點(diǎn)距臺(tái)面邊緣的水平距離為

。參考答案：三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（選修3-3模塊）（4分）如圖所示，絕熱隔板S把絕熱的氣缸分隔成體積相等的兩部分，S與氣缸壁的接觸是光滑的．兩部分中分別盛有相同質(zhì)量、相同溫度的同種氣體a和b．氣體分子之間相互作用可忽略不計(jì)．現(xiàn)通過電熱絲對(duì)氣體a緩慢加熱一段時(shí)間后，a、b各自達(dá)到新的平衡狀態(tài)．試分析a、b兩部分氣體與初狀態(tài)相比，體積、壓強(qiáng)、溫度、內(nèi)能各如何變化？參考答案：

答案:

氣缸和隔板絕熱，電熱絲對(duì)氣體a加熱，a溫度升高，體積增大，壓強(qiáng)增大，內(nèi)能增大；（2分）

a對(duì)b做功，b的體積減小，溫度升高，壓強(qiáng)增大，內(nèi)能增大。（2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(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________，=__________，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(shí)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(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（8分）如圖所示，一條足夠長(zhǎng)水平方向上的傳送帶以恒定速度v=3m/s沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，傳送帶右端固定一光滑曲面，并與曲面水平相切。質(zhì)量m=1kg的物塊自曲面上H=0.8m高處的P點(diǎn)由靜止滑下，滑到傳送帶上繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)。已知物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2，不計(jì)物塊滑過曲面與傳送帶交接處的能量損失，求：（1）物塊沿曲面返回時(shí)上升的最大高度。（2）物塊第一次在帶上滑動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的熱量。參考答案：解析：物體由靜止到第一次到達(dá)傳送帶右端

v1=4m/s

（1分）

物塊向左減速到0

（1分）

（1分）

物塊向右加速最大位移：

，所以物塊一直向右加速到3m/s，然后勻速到傳送帶最右端

（1分）

設(shè)物塊第一次上升的最大高度h：

h=0.45m

（1分）

設(shè)物塊第一次在帶上運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的熱烈為Q

（2分）

（1分）17.如圖所示，真空室內(nèi)豎直條形區(qū)域I(不含I、II區(qū)域分界面)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，條形區(qū)域II(含I、II區(qū)域分界面)存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，磁場(chǎng)和電場(chǎng)寬度均為L(zhǎng)且足夠長(zhǎng)，M、N為涂有熒光物質(zhì)的兩豎直板。現(xiàn)有由速度大小為v0的低速質(zhì)子和3v0的高速質(zhì)子組成的質(zhì)子束從A處連續(xù)不斷地射入磁場(chǎng)，入射方向與材板成600夾角且與紙面平行。當(dāng)I區(qū)中磁場(chǎng)較強(qiáng)時(shí)，兩種質(zhì)子都將打到M板上出現(xiàn)兩個(gè)亮斑?，F(xiàn)緩慢減弱磁感應(yīng)強(qiáng)度，直到M板上的亮斑消失，N板剛好出現(xiàn)兩個(gè)亮斑為止。已知質(zhì)子質(zhì)量為m，電量為e，不計(jì)質(zhì)子重力和相互作用力，求：(1)低速質(zhì)子與高速質(zhì)子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑之比；(2)低速質(zhì)子恰好能打在N板上時(shí)，I區(qū)的磁感應(yīng)強(qiáng)度；(3)低速質(zhì)子恰好能打在N板上時(shí)，N板上兩個(gè)亮斑之間的距離。參考答案：18.（12分）如圖所示，用半徑為0.4m的電動(dòng)滾輪在長(zhǎng)薄鐵板上表面壓軋一道淺槽。薄鐵板的長(zhǎng)為2.8m、質(zhì)量為10kg。已知滾輪與鐵板、鐵板與工作臺(tái)面間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為0.3和0.1。鐵板從一端放入工作臺(tái)的滾輪下，工作時(shí)滾輪對(duì)鐵板產(chǎn)生恒定的豎直向下的壓力為100N，在滾輪的摩擦作用下鐵板由靜止向前運(yùn)動(dòng)并被壓軋出一淺槽。已知滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度恒為5rad/s，g取10m/s2。

（1）通過分析計(jì)算，說明鐵板將如何運(yùn)動(dòng)？

（2）加工一塊鐵板需要多少時(shí)間？

（3）加工一塊鐵板電動(dòng)機(jī)要消耗多少電能？（不考慮電動(dòng)機(jī)自身的能耗）

參考答案：解析：（1）開始滾輪給鐵板向前的滑動(dòng)摩擦力F1＝μ1FN＝0.3×100N＝30N

工作臺(tái)給鐵板的摩擦阻力F2＝μ2FN＝0.1×(100+10×10)N＝20N

鐵板先向右做勻加速運(yùn)動(dòng)：a＝m/s2＝1m/s2

加速過程鐵板達(dá)到的最大速度vm＝ωR＝5×0.4m/s＝2m/s

這一過程鐵板的位移s1＝m＝2m<2.8m，

此后砂輪給鐵板的摩擦力將變?yōu)殪o摩擦力，F(xiàn)1′＝F2，鐵板將做勻速運(yùn)動(dòng)。

即整個(gè)過程中鐵板將先做加速度a＝1m/s2勻加速運(yùn)動(dòng)，然后做vm＝2m/s的勻速運(yùn)動(dòng)（只要上面已求出，不說數(shù)據(jù)也得分）