山西省呂梁市城北中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

山西省呂梁市城北中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理下學(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15分．每小題只有一個選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，A、B兩球完全相同，質(zhì)量均為m，用兩根等長的細(xì)線懸掛在O

點(diǎn)，兩球之間連著一根勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧，靜止不動時，兩根細(xì)線之間的夾角為。則彈簧的長度被壓縮了

（

）

A.

B.

C.

D.參考答案：B2.如上右圖所示是一輛汽車從高臺水平飛出后所攝得的頻閃照片,照片上的虛線為用鉛筆畫出的正方形格子,若汽車的長度是3.6m,取,求:(1)頻閃的時間間隔t

;(2)汽車離開高臺時的速度

.參考答案：(1)0.6s(2)12m/s3.（單選）如圖所示，五根平行的長直導(dǎo)體棒分別過豎直平面內(nèi)的正方形的四個頂點(diǎn)和中心，并和該正方形平面垂直，各導(dǎo)體棒中均通有大小相等的電流，方向如圖所示，則中心處的導(dǎo)體棒受到其余四根導(dǎo)體棒的磁場力的合力方向是（）A．豎直向上B．豎直向下C．水平向左D．水平向右參考答案：【考點(diǎn)】：通電直導(dǎo)線和通電線圈周圍磁場的方向；安培力．【分析】：根據(jù)安培定則確定出安培力的方向，再利用矢量合成法則求得B的合矢量的方向，再根據(jù)左手定則，即可求解．：解：根據(jù)題意，由右手螺旋定則對角導(dǎo)線電流產(chǎn)生磁場正好相互疊加，如圖所示，由矢量的合成法則，則得磁場方向豎直向下，根據(jù)左手定則可知，中心處的導(dǎo)體棒受到其余四根導(dǎo)體棒的磁場力的合力方向是水平向左；故選：C．【點(diǎn)評】：本題考查磁感應(yīng)強(qiáng)度B的矢量合成法則，會進(jìn)行磁感應(yīng)強(qiáng)度的合成，從而確定磁場的大小與方向，并掌握左手定則的內(nèi)容．4.（單選）關(guān)于繞地球作勻速圓周運(yùn)動的人造地球衛(wèi)星，下列說法中正確的是（）A．衛(wèi)星離地球越遠(yuǎn)，角速度越小B．衛(wèi)星運(yùn)行的瞬時速度可以大于7.9km/sC．同一圓軌道上運(yùn)行的兩顆星，線速度大小可能不同D．地球同步衛(wèi)星可以經(jīng)過地球兩極上空參考答案：解：A、根據(jù)萬有引力提供向心力，得，由此可知，距離越遠(yuǎn)，角速度越小，故A正確．B、根據(jù)萬有引力提供向心力，得，軌道半徑越小，速度越大，當(dāng)軌道半徑最小等于地球半徑時，速度最大等于7.9km/s，故B錯誤．C、根據(jù)可知，軌道相同，則線速度一定大小相等，故C錯誤．D、地球同步衛(wèi)星的軌道平面與赤道平面重合，故同步衛(wèi)星不可能經(jīng)過地球兩極上空．故D錯誤．故選：A．5.搬運(yùn)工人沿粗糙斜面把一個物體拉上卡車，當(dāng)力沿斜面向上，大小為F時，物體的加速度為a1；若保持力的方向不變，大小變?yōu)?F時，物體的加速度為a2，則A．a(chǎn)l=a2

B．a(chǎn)1<a2<2al

C．a(chǎn)2=2a1

D．a(chǎn)2>2al參考答案：D解析：當(dāng)為F時有，當(dāng)為2F時有，可知，D對。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，邊長為L=0.2m的正方形線框abcd處在勻強(qiáng)磁場中，線框的匝數(shù)為N=100匝，總電阻R=1Ω，磁場方向與線框平面的夾角θ=30°，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小隨時間變化的規(guī)律B=0.02+0.005t（T），則線框中感應(yīng)電流的方向?yàn)?/p>

，t=16s時，ab邊所受安培力的大小為

N。參考答案：

adcba

；

0.02

N。7.某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲驗(yàn)證“動能定理”，他們在實(shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了打點(diǎn)計時器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊、細(xì)沙．當(dāng)滑塊連接上紙帶，用細(xì)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(xiàng)實(shí)驗(yàn)，則：（1）你認(rèn)為還需要的實(shí)驗(yàn)器材有

．（2）實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)條件是

，實(shí)驗(yàn)時為保證細(xì)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(xì)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(yùn)動，用打點(diǎn)計時器記錄其運(yùn)動情況，在打點(diǎn)計時器打出的紙帶上取兩點(diǎn)，測出這兩點(diǎn)的間距L和這兩點(diǎn)的速度大小v1與v2（v1<v2）．則本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為

（用題中的字母表示實(shí)驗(yàn)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(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量（2分），平衡摩擦力（2分）（3）8.（4分）有一束射線進(jìn)入勻強(qiáng)磁場中，a、b、c分別表示組成射線的三種粒子流在磁場里的軌跡，如圖所示．已知磁場方向與速度方向垂直并指向紙內(nèi)，從這些粒子流的偏轉(zhuǎn)情況可知，可能是粒子的軌跡是_______；可能是光子的軌跡是______。參考答案：

a；b9.某實(shí)驗(yàn)小組采用圖所示的裝置探究“動能定理”，圖中小車中可放置砝碼，實(shí)驗(yàn)中，小車碰到制動裝置時，鉤碼尚未到達(dá)地面，打點(diǎn)針時器工作頻率為50Hz．Ⅰ．實(shí)驗(yàn)的部分步驟如下：①在小車中放入砝碼，把紙帶穿過打點(diǎn)計時器，連在小車后端，用細(xì)線連接小車和鉤碼；②將小車停在打點(diǎn)計時器附近，接通電源，釋放小車，小車拖動紙帶，打點(diǎn)計時器在紙帶上打下一列點(diǎn)，斷開開關(guān)；③改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量，更換紙帶，重復(fù)②的操作?！?/p>

▲

Ⅱ．圖是鉤碼質(zhì)量為0.03kg，砝碼質(zhì)量為0.02kg時得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點(diǎn)O及A、B、C、D和E五個計數(shù)點(diǎn)，可獲得各計數(shù)點(diǎn)到O的距離s及對應(yīng)時刻小車的瞬時速度v，請將C點(diǎn)的測量結(jié)果填在表1中的相應(yīng)位置（計算結(jié)果保留兩外有效數(shù)字）．Ⅲ．在小車的運(yùn)動過程中，對于鉤碼、砝碼和小車組成的系統(tǒng)，

做正功，

做負(fù)功．▲

▲

Ⅳ．實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出了圖中的圖線（其中Δv2=v2-v20），根據(jù)圖線可獲得的結(jié)論是

．要驗(yàn)證“動能定理”，還需要測量的物理量是摩擦力和

．▲

▲

表1紙帶的測量結(jié)果參考答案：Ⅱ．5.07（±0.02）

0.49；

Ⅲ．鉤砝的重力

小車受摩擦阻力；Ⅳ．小車初末速度的平方差與位移成正比

小車的質(zhì)量；10.某興趣小組在探究物體動能大小實(shí)驗(yàn)時，讓一物體在恒定合外力作用下由靜止開始沿直線運(yùn)動，記錄下速度、時間、位置等實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，然后分別作出動能EK隨時間變化和動能EK隨位置變化的兩個圖線，但橫坐標(biāo)沒有標(biāo)出，請你判斷物體動能隨位置變化的圖線應(yīng)是圖

；若圖甲中OA連線的斜率為p，圖乙中直線的斜率為q，則物體在A點(diǎn)所對應(yīng)的瞬時速度的大小為

．參考答案：乙

11.豎直上拋運(yùn)動，可看成是豎直向上的

和一個豎直向下

的運(yùn)動的合運(yùn)動參考答案：勻速直線運(yùn)動，自由落體運(yùn)動12.利用α粒子散射實(shí)驗(yàn)最早提出原子核式結(jié)構(gòu)模型的科學(xué)家是

；他還利用α粒子轟擊（氮核）生成和另一種粒子，寫出該核反應(yīng)方程

．參考答案：盧瑟福，13.客運(yùn)電梯簡化模型如圖甲所示，電梯的加速度a隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示。已知電梯在t=0時由靜止開始上升，電梯總質(zhì)最m=2.0×103kg，忽略一切阻力。電梯在上升過程中受到的最大拉力F=

N，電梯在前2s內(nèi)的速度改變量△v=

m/s。參考答案：2.2×104，1.5三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計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、寫出兩個氘核聚變成的核反應(yīng)方程___________________________________。B、計算上述核反應(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.（2013?黃岡模擬）某種材料的三棱鏡截面ABC如圖所示，底邊BC水平且鍍銀，其中∠A=90°，∠B=60°，一束豎直向下的光束從AB邊上的M點(diǎn)入射，經(jīng)過BC面反射后，從AC邊上的N點(diǎn)平行于BC邊射出，且MN連線平行于BC．求：（Ⅰ）光線在M點(diǎn)的折射角；（Ⅱ）三棱鏡的折射率．（可用根式表示）參考答案：（Ⅰ）光線在M點(diǎn)的折射角是15°；（Ⅱ）三棱鏡的折射率是．考點(diǎn)： 光的折射定律．專題： 光的折射專題．分析： （Ⅰ）由幾何知識求出光線在M點(diǎn)的入射角和折射角．（Ⅱ）運(yùn)用折射定律求解三棱鏡的折射率．解答： 解：（Ⅰ）如圖，∠A=90°，∠B=60°，∠C=30°．由題意可得∠1=∠2=60°，∠NMQ=30°，∠MNQ=60°．根據(jù)折射定律，可得：∠PMQ=∠PNQ．根據(jù)反射定律，可得：∠PMN=∠PNM．即為：∠NMQ+∠PMQ=∠MNQ﹣∠PNQ．故折射角∠PMQ=15°（Ⅱ）折射率n==答：（Ⅰ）光線在M點(diǎn)的折射角是15°；（Ⅱ）三棱鏡的折射率是．點(diǎn)評： 本題是幾何光學(xué)問題，作出光路圖，運(yùn)用幾何知識求出入射角和折射角是解題的關(guān)鍵之處，即能很容易解決此類問題．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖甲所示，空間有一寬為0.2m的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)2T，方向垂直紙面向外，abcd是由均勻電阻絲做成的邊長0.1m的正方形線框，總電阻為1Ω，線框以垂直磁場邊界的速度10m/s勻速通過磁場區(qū)域，在運(yùn)動過程中，線框ab、cd兩邊始終與磁場邊界平行，設(shè)線框剛進(jìn)入磁場的位置t=0求：（1）線框穿過磁場的過程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱；（2）畫出線框穿過磁場過程中，cd兩端電勢差Ucd隨時間t變化的圖象（不需要分析說明）參考答案：解：（1）感應(yīng)電動勢E1=BLv=2V…………(1分)進(jìn)入磁場的過程中，所用時間為

…………（1分）線框中產(chǎn)生的焦耳熱：………………（2分）全過程線框中產(chǎn)生的焦耳熱：Q總=2Q=0.08J

(1分)（2）如圖所示……………（3分）17.如圖所示，在水平軌道右側(cè)安放半徑為R的豎直圓槽形光滑軌道，水平軌道的PQ段鋪設(shè)特殊材料，調(diào)節(jié)其初始長度為；水平軌道左側(cè)有一輕質(zhì)彈簧左端固定，彈簧處予自然伸長狀態(tài)。小物塊A靜止放置在彈簧右端，A與彈簧接觸但不拴接：小物塊B從軌道右側(cè)以初速度v0沖上軌道，通過圓形軌道、水平軌道后與物塊A發(fā)生對心碰撞且瞬間粘連，之后A、B一起壓縮彈簧并被彈簧以原速率彈回，經(jīng)水平軌道返回圓形軌道。物塊A、B均可視為質(zhì)點(diǎn)。

已知R=0.2m，=1.0m，v0=6m/s，物塊A、B質(zhì)量均為m=lkg，與PQ段間的動摩擦因數(shù)均為=0.2，軌道其他部分摩擦不計。取g=l0m/s。求：(l)物塊B與物塊A碰撞前速度大?。?2)物塊B與物塊A碰后返回到圓形軌道的高度：(3)調(diào)節(jié)PQ段的長度，B仍以v0從軌道右側(cè)沖上軌道，當(dāng)滿足什么條件時，A、B物塊能返回圓形軌道且能沿軌道運(yùn)動而不會脫離軌道？參考答案：18.（12分）輕繩一端掛一質(zhì)量為M的物體，另一端系在質(zhì)量為m的圓環(huán)上，圓環(huán)套在豎直固定的細(xì)桿上，定滑輪與細(xì)桿相距0.3m，如圖所示，將環(huán)拉至與定滑