江蘇省宿遷市顏集中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理上學(xué)期期末試題含解析

江蘇省宿遷市顏集中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理上學(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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，正方形線圈abcd位于紙面內(nèi)，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，匝數(shù)為N，過ab中點(diǎn)和cd中點(diǎn)的連線OO′恰好位于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的右邊界上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則穿過線圈的磁通量為（

）A.

B.C.

D.參考答案：答案：A2.下列說法正確的是(

)

A．醫(yī)學(xué)上利用射線治療腫瘤主要是利用了射線穿透能力強(qiáng)的特點(diǎn)

B．觀察牛頓環(huán)時(shí)，若用頻率更高的單色光照射，同級(jí)牛頓環(huán)半徑將會(huì)變大C．車站、機(jī)場(chǎng)等處安檢用的非接觸式紅外溫度計(jì)利用了紅外線的熱效應(yīng)D．查德威克發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象說明原子具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)參考答案：C醫(yī)學(xué)上利用射線治療腫瘤主要是利用了射線能量高的特點(diǎn)，A錯(cuò)誤；牛頓環(huán)是簿膜干涉的結(jié)果，當(dāng)用頻率更高的單色光照射時(shí)，波長(zhǎng)變小，同級(jí)環(huán)的半徑將會(huì)變小，故B錯(cuò)誤；天然放射現(xiàn)象是貝克勒爾最先發(fā)現(xiàn)的，說明原子核具有復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，D錯(cuò)誤；選項(xiàng)C說法正確。3.兩物體甲和乙在同一直線上運(yùn)動(dòng)，它們?cè)?～0.4s時(shí)間內(nèi)的v-t圖象如圖所示。若僅在兩物體之間存在相互作用，則物體甲與乙的質(zhì)量之比和圖中時(shí)間t1分別為A．和0.30s

B．3和0.30sC．和0.28s

D．3和0.28s參考答案：B

解析：本題考查圖象問題.根據(jù)速度圖象的特點(diǎn)可知甲做勻加速,乙做勻減速.根據(jù)得,根據(jù)牛頓第二定律有,得,由,得t=0.3s,B正確.4.在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一個(gè)靜止的放射性原子核(X)發(fā)生了一次α衰變。放射出的α粒子(He)在與磁場(chǎng)垂直的平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑為R。以m、q分別表示α粒子的質(zhì)量和電荷量，生成的新核用Y表示。下面說法正確的是A.發(fā)生衰變后產(chǎn)生的α粒子與新核Y在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡正確的是圖丙B.新核Y在磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為RY＝C.α粒子的圓周運(yùn)動(dòng)可以等效成一個(gè)環(huán)形電流，且電流大小為I＝D.若衰變過程中釋放的核能都轉(zhuǎn)化為α粒子和新核的動(dòng)能，則衰變過程中的質(zhì)量虧損為Δm＝參考答案：BCD【詳解】A、由動(dòng)量守恒可知衰變后產(chǎn)生的α粒子與新核Y運(yùn)動(dòng)方向相反，所以在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡圓外切，根據(jù)可得，可知α粒子半徑大，由左手可知兩粒子圓周運(yùn)動(dòng)方向相同，丁圖正確，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B、由可知，新核Y在磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為，故選項(xiàng)B正確；C、圓周運(yùn)動(dòng)的周期為，環(huán)形電流為，故選項(xiàng)C正確；D、對(duì)α粒子由洛倫磁力提供向心力可得，由質(zhì)量關(guān)系可知衰變后新核Y質(zhì)量為，由衰變過程中動(dòng)量守恒可得可知，系統(tǒng)增加的能量為，由質(zhì)能方程可得，聯(lián)立解得衰變過程中的質(zhì)量虧損為，故選項(xiàng)D正確；故選BCD。5.（單選）在如圖所示的電路中，閉合開關(guān)S，將滑動(dòng)變阻器滑片P緩慢向右移動(dòng)，則A．燈泡L變暗B．電源內(nèi)部消耗的功率先變大后變小C．電容器C上的電荷量增加D．流過的電流方向由左向右參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.海爾-波普彗星軌道是長(zhǎng)軸非常大的橢圓，近日點(diǎn)到太陽中心的距離為0.914天文單位（1天文單位等于地日間的平均距離），則其近日點(diǎn)速率的上限與地球公轉(zhuǎn)（軌道可視為圓周）速率之比約為（保留2位有效數(shù)字）

。參考答案：1.5．（5分）7.如圖所示，相距為d的兩條水平虛線L1、L2之間有水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，正方形銅制線圈abcd邊長(zhǎng)為L(zhǎng)（L＜d），質(zhì)量為m，將線圈在磁場(chǎng)上方高h(yuǎn)處?kù)o止釋放，cd邊剛離開磁場(chǎng)時(shí)速度與cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度相等，則線圈穿越磁場(chǎng)的過程中（從cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)起一直到ab邊離開磁場(chǎng)為止），感應(yīng)電流所做的功為

，線圈的最小速度為

．參考答案：2mgd8.一質(zhì)點(diǎn)作勻變速直線運(yùn)動(dòng)，其速度表達(dá)式為v＝（5－4t）m/s，則此質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度a為___________m/s2，4s末的速度為___________m/s；t＝_________s時(shí)物體的速度為零，質(zhì)點(diǎn)速度為零時(shí)的位移s＝___________m。參考答案：－4

－11

1.253.1259.某同學(xué)為探究“恒力做功與物體動(dòng)能改變的關(guān)系”，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，他的操作步驟是：①安裝好實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．②將質(zhì)量為200g的小車?yán)酱螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，并按住小車．③在質(zhì)量為10g、30g、50g的三種鉤碼中，他挑選了一個(gè)質(zhì)量為50g鉤碼掛在拉線的掛鉤P上．④釋放小車，打開電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，打出一條紙帶．(1)（4分）在多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶中取出自認(rèn)為滿意的一條．經(jīng)測(cè)量、計(jì)算，得到如下數(shù)據(jù)：①第一個(gè)點(diǎn)到第N個(gè)點(diǎn)的距離為40.0cm.②打下第N點(diǎn)時(shí)小車的速度大小為1.00m/s.該同學(xué)將鉤碼的重力當(dāng)作小車所受的拉力，算出：拉力對(duì)小車做的功為________J，小車動(dòng)能的增量為________J.（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）(2)（4分）此次實(shí)驗(yàn)探究結(jié)果，他沒能得到“恒力對(duì)物體做的功，等于物體動(dòng)能的增量”，且誤差很大．顯然，在實(shí)驗(yàn)探究過程中忽視了各種產(chǎn)生誤差的因素．請(qǐng)你根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置和操作過程幫助分析一下，造成較大誤差的主要原因是_________________

______________________

___

___。參考答案：(1)（4分）0.196、

0.100(2)（4分）①小車質(zhì)量沒有遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量；②沒有平衡摩擦力；③操作錯(cuò)誤：先放小車后接通電源10.某波源S發(fā)出一列簡(jiǎn)諧橫波，波源S的振動(dòng)圖像如圖所示。在波的傳播方向上有A、B兩點(diǎn)，它們到S的距離分別為45m和55m。測(cè)得A、B兩點(diǎn)開始振動(dòng)的時(shí)間間隔為1．0s。由此可知 ①波長(zhǎng)λ＝____________m； ②當(dāng)B點(diǎn)離開平衡位置的位移為＋6cm時(shí)，A點(diǎn)離開平衡位置的位移是__________cm。參考答案：（1）_20_（2）_-6_

11.（4分）盧瑟福通過___________實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了原子中間有一個(gè)很小的核，并由此提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型。平面示意圖中的四條線表示α粒子運(yùn)動(dòng)的可能軌跡，在圖中完成中間兩條α粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡。

參考答案：答案：α粒子散射

12.測(cè)得某電梯在上行起動(dòng)階段的速度如下表所示：(l)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)如圖所示，請(qǐng)?jiān)趫D中作出電梯在O～6Os內(nèi)的速度一時(shí)間圖線；

(2)由所作圖線判斷，在0～6Os內(nèi)電梯加速度的變化情況是____________．參考答案：13.在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中（1）為了消除小車與水平木板之間摩擦力的影響，采取的做法是將帶滑輪的長(zhǎng)木板一端適當(dāng)墊高，使小車在

（填“掛”或“不掛”）鉤碼的情況下做

運(yùn)動(dòng)；（2）某次實(shí)驗(yàn)中所用交流電的頻率為50Hz.得到的一條紙帶如圖所示，從比較清晰的點(diǎn)起，每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)點(diǎn)作為計(jì)數(shù)點(diǎn)，分別標(biāo)明0、1、2、3、4.量得x1=30.0mm,x2=36.0mm,x3=42.0mm,x4=48.0mm,則小車的加速度為

m/s2.參考答案：（1）不掛（2分）；勻速（2分）

（2）0.6（4分）（1）這是平衡摩擦力的實(shí)驗(yàn)步驟。（2）利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論得：，T=0.1s,再代入題給數(shù)據(jù)即可解答。三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖所示，質(zhì)量均為m=1kg的A、B兩物體通過勁度系數(shù)為k=100N/m的輕質(zhì)彈簧拴接在一起，物體A處于靜止?fàn)顟B(tài)。在A的正上方h高處有一質(zhì)量為的小球C，由靜止釋放，當(dāng)C與A發(fā)生彈性碰撞后立刻取走小球C，h至少多大，碰后物體B有可能被拉離地面？參考答案：h≥0.45m設(shè)C與A碰前C的速度為v0，C與A碰后C的速度為v1，A的速度為v2，開始時(shí)彈簧的壓縮量為H。對(duì)C機(jī)械能守恒：

C與A彈性碰撞：對(duì)C與A組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒：

動(dòng)能不變：

解得：

開始時(shí)彈簧的壓縮量為：

碰后物體B被拉離地面有彈簧伸長(zhǎng)量為：

則A將上升2H，彈簧彈性勢(shì)能不變，機(jī)械能守恒：

聯(lián)立以上各式代入數(shù)據(jù)得：

15.（8分）在衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出。中微子的性質(zhì)十分特別，因此在實(shí)驗(yàn)中很難探測(cè)。1953年，萊尼斯和柯文建造了一個(gè)由大水槽和探測(cè)器組成的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，利用中微子與水中的核反應(yīng)，間接地證實(shí)了中微子的存在。（1）中微子與水中的發(fā)生核反應(yīng)，產(chǎn)生中子（）和正電子（），即中微子+→+，可以判定，中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別是

。（填寫選項(xiàng)前的字母）

A.0和0

B.0和1

C.1和0

D.1和1（2）上述核反應(yīng)產(chǎn)生的正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體后，可以轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€(gè)光子（），即+2

已知正電子和電子的質(zhì)量都為9.1×10-31㎏，反應(yīng)中產(chǎn)生的每個(gè)光子的能量約為

J.正電子與電子相遇不可能只轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)光子，原因是

。參考答案：（1）A；(2)；遵循動(dòng)量守恒解析：（1）發(fā)生核反應(yīng)前后，粒子的質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)均不變，據(jù)此可知中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分都是0，A項(xiàng)正確。（2）產(chǎn)生的能量是由于質(zhì)量虧損。兩個(gè)電子轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€(gè)光子之后，質(zhì)量變?yōu)榱悖?，故一個(gè)光子的能量為，帶入數(shù)據(jù)得=J。正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體，故系統(tǒng)總動(dòng)量為零，故如果只產(chǎn)生一個(gè)光子是不可能的，因?yàn)榇诉^程遵循動(dòng)量守恒。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，用內(nèi)壁光滑的薄壁細(xì)管彎成的“S”形軌道固定于豎直平面內(nèi)，彎曲部分是由兩個(gè)半徑均為R=0.2m的半圓平滑對(duì)接而成(圓的半徑遠(yuǎn)大于細(xì)管內(nèi)徑)．軌道底端A與水平地面相切，頂端與一個(gè)長(zhǎng)為l=0.9m的水平軌道相切B點(diǎn)．一傾角為θ=37°的傾斜軌道固定于右側(cè)地面上，其頂點(diǎn)D與水平軌道的高度差為h=0.45m，并與其它兩個(gè)軌道處于同一豎直平面內(nèi)．一質(zhì)量為m=0.1kg的小物體(可視為質(zhì)點(diǎn))在A點(diǎn)被彈射入“S”形軌道內(nèi)，沿軌道ABC運(yùn)動(dòng)，并恰好從D點(diǎn)以平行斜面的速度進(jìn)入斜軌道．小物體與BC段間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5．(不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2．sin37°=0.6，cos37°=0.8)(1)小物體從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)所用的時(shí)間；(2)小物體運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)對(duì)“S”形軌道的作用力大小和方向；

(3)小物體在A點(diǎn)的動(dòng)能．參考答案：（1）物塊從C到D做平拋運(yùn)動(dòng)，①

②

解得：

③

④物體從B到C做勻減速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得⑤⑥⑦解得：⑧（2）物體運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)受到向下的彈力，由牛頓第二定律得：⑨由牛頓第三定律

⑩

向上的壓力，大小為11.5N

（11）（3）從A到B的過程有機(jī)械能守恒得

（12）

（13）評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：⑨、（12）每式2分，其余每式1分。17.兩足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌，問距為L(zhǎng)傾斜放置，與水平面的夾角為，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B方向垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．一質(zhì)量為m、長(zhǎng)為L(zhǎng)、電阻為R1的導(dǎo)體棒ab放在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，不計(jì)導(dǎo)軌電阻．(1)如圖甲，導(dǎo)軌上端接一個(gè)內(nèi)阻為r的直流電源，導(dǎo)體棒能恰好靜止，求電源的電動(dòng)勢(shì)．(2)如圖乙，導(dǎo)軌上端接一個(gè)阻值為R：的定值電阻，讓導(dǎo)體棒由靜止開始下滑．加速過程中的速度為v時(shí)，導(dǎo)體棒的加速度是多少?參考答案：18.如圖所示，粗糙水平面上質(zhì)量mA=0.2kg的物塊A靠在一壓縮的輕彈簧旁邊（不拴接），彈簧另一端固定在豎直檔板上，O為彈簧原長(zhǎng)的位置,

燒斷約束彈簧的細(xì)線，物塊被彈開，經(jīng)0.1s物塊A與靜止在O點(diǎn)的另一質(zhì)量mB=0.4kg的物塊B相碰并粘在一起繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，最終停在離O點(diǎn)x=0.4m的Q點(diǎn)、已知物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5A、B均可看成質(zhì)點(diǎn)。g取10m/s2。求：

（i）AB兩物塊剛粘在一起時(shí)的速度。

（ii）彈簧彈開過程中對(duì)物塊A的沖量。參考答案：（?。┰O(shè)物塊