山西省忻州市橫山學(xué)校2021-2022學(xué)年高三物理下學(xué)期期末試題含解析

山西省忻州市橫山學(xué)校2021-2022學(xué)年高三物理下學(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.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)轉(zhuǎn)向燈電路，其中L為指示燈，L1、L2分別為左、右轉(zhuǎn)向燈，S為單刀雙擲開關(guān)，E為電源．當(dāng)S置于位置1時(shí)，以下判斷正確的是（

）A．L的功率小于額定功率B．L1亮，其功率等于額定功率C．L2亮，其功率等于額定功率

D．含L支路的總功率較另一支路的大參考答案：2.若用假想的引力場線描繪質(zhì)量相等的兩星球之間的引力場分布，使其它星球在該引力場中任意一點(diǎn)所受引力的方向沿該點(diǎn)引力場線的切線上，指向箭頭方向。則描述該引力場的引力場線分布圖是（

）參考答案：B3.由交流電動(dòng)勢瞬時(shí)值表達(dá)式e=10sin4πt(V)，可知A.此交流電的頻率是4π(Hz)B.此交流電的周期是0.5sC.當(dāng)t=0.5s時(shí)，此交流電動(dòng)勢有最大值D.當(dāng)t=0時(shí)，產(chǎn)生此交流電的線圈平面與中性面重合參考答案：BD4.最近兩年以來，地震在世界各地頻頻出現(xiàn)，讓人感覺地球正處于很“活躍”的時(shí)期．地震波既有橫波，也有縱波，若我國地震局截獲了一列沿x軸正方向傳播的地震橫波，在t（圖中實(shí)線）與（t+0.4）s（圖中虛線）兩個(gè)時(shí)刻x軸上﹣3～3km區(qū)間內(nèi)的波形圖如圖所示，則下列說法正確的是（）A．該地震波的波長為3kmB．質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的最大周期為0.8sC．該地震波最小波速為5km/sD．從t時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，x=2km處的質(zhì)點(diǎn)比x=2.5km處的質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置E．從t時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，x=2km處的質(zhì)點(diǎn)比x=2.5km處的質(zhì)點(diǎn)后回到平衡位置參考答案：BCD【考點(diǎn)】波長、頻率和波速的關(guān)系；橫波的圖象．【分析】波形圖可以直接讀出振幅、波長．由于波傳播的周期性，且波沿x軸正方向傳播，可知由實(shí)線變?yōu)樘摼€波形所經(jīng)歷的時(shí)間為（n+）T，從而表示出周期的通項(xiàng)；根據(jù)v=表示出波速的通項(xiàng)【解答】解：A、由圖可知，在﹣3～3km范圍內(nèi)有1.5個(gè)波長，所以波長為：km．故A錯(cuò)誤；B、由圖可知，圖中有實(shí)線變成虛線的時(shí)間：t=（n+）T，當(dāng)n=0時(shí)的周期最大，此時(shí)：s，所以最大周期為0.8s．故B正確．C、波速：v=，周期最大上，波速最小，所以最小波速為：km/s．故C正確；D、E、由圖結(jié)合波向右傳播可知，在t=0時(shí)刻，x=2.5km處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的方向向上，而x=2km處的質(zhì)點(diǎn)已經(jīng)在最大位移處，所以從t時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，x=2km處的質(zhì)點(diǎn)比x=2.5km處的質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置．故D正確，E錯(cuò)誤．故選：BCD5.

下列說法中正確的是

(

)A．瑪麗·居里首先提出原子的核式結(jié)構(gòu)B．盧瑟福在a粒子散射實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了電子C．查德威克在原子核人工轉(zhuǎn)變的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了中子D．愛因斯坦為解釋光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律提出了光子說參考答案：答案：CD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（4分）在物理學(xué)中，我們常用比值法來定義物理量，用此方法反映的是物質(zhì)或運(yùn)動(dòng)的某一屬性，與定義式中的各物理量無關(guān)，例如電阻R＝。請你根據(jù)已經(jīng)學(xué)過的中學(xué)物理知識(shí)再寫出兩個(gè)用比值法定義的物理量：________、________。參考答案：E=；UAB=

7.一列簡諧橫波沿直線由a向b傳播，相距10m的a、b兩處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)圖象如圖中a、b所示，波長大于10m，再經(jīng)過6s，質(zhì)點(diǎn)a通過的路程是___cm，這列波的波速是_____m/s．參考答案：60

10（2分，每空1分）由題意可知a、b兩點(diǎn)相距，該簡諧橫波波長為40m,周期為4s。故波速為10m/s。8.甲、乙兩同學(xué)通過下面的實(shí)驗(yàn)測量人的反應(yīng)時(shí)間。實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）甲用兩個(gè)手指輕輕捏住量程為L的木尺上端，讓木尺自然下垂。乙把手放在尺的下端（位置恰好處于L刻度處，但未碰到尺），準(zhǔn)備用手指夾住下落的尺。@網(wǎng)（2）甲在不通知乙的情況下，突然松手，尺子下落；乙看到尺子下落后快速用手指夾住尺子。若夾住尺子的位置刻度為L1，重力加速度大小為g，則乙的反應(yīng)時(shí)間為________（用L、L1和g表示）。（3）已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮間=9.80m/s2，L=30.0cm，L1=10.4cm，乙的反應(yīng)時(shí)間為__________s。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）（4）寫出一條提高測量結(jié)果準(zhǔn)確程度的建議：___________。參考答案：

(1).

(2).0.20

(3).多次測量取平均值；初始時(shí)乙的手指盡可能接近尺子試題分析

本題主要考查自由落體運(yùn)動(dòng)及其相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，意在考查考生靈活運(yùn)用教材知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。解析

根據(jù)題述，在乙的反應(yīng)時(shí)間t內(nèi)，尺子下落高度h=L-L1，由自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律，h=gt2，解得t=。代入數(shù)據(jù)得：t=0.20s。點(diǎn)睛

測量反應(yīng)時(shí)間是教材上的小實(shí)驗(yàn)，此題以教材小實(shí)驗(yàn)切入，難度不大。9.某同學(xué)在做“探究單擺周期與擺長的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，分別用兩種儀器來測量擺球直徑，操作如圖1所示，得到擺球的直徑為d=19.12mm，此測量數(shù)據(jù)是選用了儀器

（選填“甲”或“乙”）測量得到的．

該同學(xué)先用米尺測得擺線的長度，再采用上題中的方法測得擺球直徑，他通過改變擺長，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)后以擺長L為橫坐標(biāo)，T為縱坐標(biāo)，作出T﹣圖線，若該同學(xué)在計(jì)算擺長時(shí)加的是小球直徑，則所畫圖線是圖2中是

．（填“A”、“B”或者“C”）參考答案：（1）乙；（2）C．【考點(diǎn)】研究彈簧振子的周期和小球質(zhì)量的關(guān)系．【分析】（1）將給出的數(shù)據(jù)域游標(biāo)卡尺域螺旋測微器的最小分度比較，確定是哪一個(gè)的測量結(jié)果；（2）由單擺周期公式求出圖象的函數(shù)表達(dá)式，根據(jù)函數(shù)表達(dá)式與圖象，即可求解【解答】解：（1）圖甲是螺旋測微器，其最小分度是0.001mm，而乙為50分度的游標(biāo)卡尺，最小分度是0.02mm，d=19.12mm；符合游標(biāo)卡尺的讀數(shù)，不符合螺旋測微器的讀數(shù)的精確度．故此測量數(shù)據(jù)是選用了儀器乙；（2）由單擺周期公式：T=2π可得：T2=L，若該同學(xué)計(jì)算擺長時(shí)候加的是小球直徑，則對應(yīng)的準(zhǔn)確表達(dá)式應(yīng)為：T2=（L﹣），則可知圖象應(yīng)與橫坐標(biāo)有交點(diǎn)，故C正確，AB錯(cuò)誤．故選：C；故答案為：（1）乙；（2）C．10.在某一力學(xué)實(shí)驗(yàn)中，打出的紙帶如圖所示，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔是T。測出紙帶各計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離分別為S1、S2、S3、S4，為使由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算的結(jié)果更精確些，加速度的平均值為a=

；打下C點(diǎn)時(shí)的速度vc

。(寫出表達(dá)式)參考答案：（2分）

11.在共點(diǎn)力合成的實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出力的

圖示，如圖所示．圖上標(biāo)出了F1、F2、F、F′'四個(gè)力，其中

（填上述字母）不是由彈簧秤直接測得的．若F與F′

的

_基本相等，

_基本相同，說明共點(diǎn)

力合成的平行四邊行定則得到了驗(yàn)證．參考答案：12.利用如圖所示的電路可以測定電壓表的內(nèi)阻，其中滑動(dòng)變阻器R很小。不改變滑動(dòng)變阻器R滑動(dòng)觸頭位置，當(dāng)電阻箱R0的阻值為10kΩ時(shí)，電壓表正好滿偏；當(dāng)電阻箱R0的阻值為30kΩ時(shí)，電壓表正好半偏。則電壓表的內(nèi)阻RV=

kΩ．參考答案：

答案：10

13.某同學(xué)利用數(shù)碼相機(jī)研究豎直上拋小球的運(yùn)動(dòng)情況。數(shù)碼相機(jī)每隔0．05s拍照一次，圖7是小球上升過程的照片，圖中所標(biāo)數(shù)據(jù)為實(shí)際距離，則：

（1）圖中t5時(shí)刻小球的速度v5＝________m/s。

（2）小球上升過程中的加速度a＝________m/s2。

（3）t6時(shí)刻后小球還能上升的高度h=________m。參考答案：見解析（1）頻閃儀每隔T=0.05s閃光一次，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，得：v5=m/s=4.08m/s.

（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式可以求出加速度，即：a=-10m/s2

（3）=0.64m.三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖所示，質(zhì)量m=1kg的小物塊靜止放置在固定水平臺(tái)的最左端，質(zhì)量2kg的小車左端緊靠平臺(tái)靜置在光滑水平地面上，平臺(tái)、小車的長度均為0.6m?，F(xiàn)對小物塊施加一水平向右的恒力F，使小物塊開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小物塊到達(dá)平臺(tái)最右端時(shí)撤去恒力F，小物塊剛好能夠到達(dá)小車的右端。小物塊大小不計(jì)，與平臺(tái)間、小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5,重力加速度g取10m/s2，水平面足夠長，求:(1)小物塊離開平臺(tái)時(shí)速度的大??；(2)水平恒力F對小物塊沖量的大小。參考答案：（1）v0=3m/s；（2）【詳解】（1）設(shè)撤去水平外力時(shí)小車的速度大小為v0，小物塊和小車的共同速度大小為v1。從撤去恒力到小物塊到達(dá)小車右端過程，對小物塊和小車系統(tǒng)：動(dòng)量守恒：能量守恒：聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)得：v0=3m/s（2）設(shè)水平外力對小物塊的沖量大小為I，小物塊在平臺(tái)上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t。小物塊在平臺(tái)上運(yùn)動(dòng)過程，對小物塊：動(dòng)量定理：運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律：聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)得：15.（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(dòng)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(dòng)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(dòng)量為0，反應(yīng)后總動(dòng)量仍為0，

所以氦核與中子的動(dòng)量相等。

由EK=P2/2m得

EHe:En=1:3

所以En=3E/4=2.97Mev

EHe=E/4=0.99Mev四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如右圖所示，在矩形ABCD區(qū)域內(nèi)，對角錢BD以上的區(qū)域存在有平行于AD向下的勻強(qiáng)電場，對角線BD以下的區(qū)域存在有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場（圖中未標(biāo)出），矩形AD邊長L，AB邊長為2L。一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子（重力不計(jì)）以初速度vo從A點(diǎn)沿AB方向進(jìn)入電場，在對角線

BD的中點(diǎn)P處進(jìn)入磁場，并從DC邊上以垂直于DC邊的速度離開磁場（圖中未畫出），求：（1）電場強(qiáng)度E的大小和帶電粒子經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)速度v的大小和方向：（2）磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向。參考答案：（1）帶電粒子在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，則AB方向：

（2分）

AD方向：

（2分）

解得：

（2分）

設(shè)粒子在P點(diǎn)沿AD方向的分速度為vy，則有

（1分）

解之得：

（1分）粒子在P點(diǎn)的速度為：

v==v0

（2分）設(shè)速度與AB方向的夾角為，則：

所以：

（1分）

（2）粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由幾何關(guān)系可知：粒子在磁場中轉(zhuǎn)過的圓心角為45o

（1分）

（1分）

得半徑：

（1分）由牛頓第二定律有：

（2分）得：

（1分）

由左手定則可知磁場方向：垂直紙面向外。

（1分）17.（15分）如圖，半徑R=0.9m的四分之一圓弧形光滑軌道豎直放置，圓弧最低點(diǎn)B與長為L＝1m的水平面相切于B點(diǎn)，BC離地面高h(yuǎn)=0.45m，C點(diǎn)與一傾角為θ=30°的光滑斜面連接，質(zhì)量m＝1.0kg的小滑塊從圓弧頂點(diǎn)D由靜止釋放，已知滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.1，取g=10m/s2．求：（1）小滑塊剛到達(dá)圓弧的B點(diǎn)時(shí)對圓弧的壓力；（2）小滑塊從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到地面所需的時(shí)間。參考答案：

解析：（1）設(shè)小滑塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的速度為VB，由機(jī)械能守恒定律有：mgR＝mVB2

①

由牛頓第二定律有

F-mg＝m

②

聯(lián)立①②解得小滑塊在B點(diǎn)所受支持力F＝30N

③

由牛頓第三定律有，小滑塊在B點(diǎn)時(shí)對圓弧的壓力為30N

④(2)設(shè)小滑塊運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的速度為VC

，由動(dòng)能定理有：mgR-μmgL=mVC2

⑤

解得小滑塊在C點(diǎn)的速度

VC＝4m/s

⑥

小滑塊平拋到地面的水平距離S＝VCt＝VC＝1.2m

⑦

斜面底寬d＝hcotθ＝0.78m

⑧

因?yàn)镾>d,所以小滑塊離開C點(diǎn)后不會(huì)落到斜面上.

⑨

因此，小滑塊從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到地面所需的時(shí)間即為小滑塊平拋運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間＝0.3S

⑩18.如圖所示，水平放置足夠長的電阻不計(jì)的粗糙平行金屬導(dǎo)軌、相距為，三根質(zhì)量均為的導(dǎo)體棒、、相距一定距離垂直放在導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)均為，導(dǎo)體棒、的電阻均為，導(dǎo)體棒的電阻為。有磁