2022年江西省景德鎮(zhèn)市樂平職業(yè)中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試題含解析

2022年江西省景德鎮(zhèn)市樂平職業(yè)中學(xué)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.如圖所示，斜面體A靜置于水平地面上，其傾角為θ＝45°，上底面水平的物塊B在A上恰能勻速下滑．現(xiàn)對B施加一個(gè)沿斜面向上的力F使B總能極其緩慢地向上勻速運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻在B上輕輕地放上一個(gè)質(zhì)量為m的小物體C(圖中未畫出)，A始終靜止，B保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變．關(guān)于放上C之后的情況，下列說法正確的是（

）A．B受到的摩擦力增加了mgB．B受到的摩擦力不變C．A受到地面的摩擦力不變D．A受到地面的摩擦力增加了mg參考答案：AD2.（單選）將一個(gè)質(zhì)量為1的物塊置于傾角為37°的固定斜面上，物塊在與斜面夾角為30°的拉力F作用下加速上升，已知物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，F(xiàn)大小為10N，則物塊上升的加速度約為：（37°=0.6，37°=0.8，30°=0.5，30°=0.866）（

）A. B. C. D.參考答案：C3.在利用滑動(dòng)變阻器改變燈泡亮度的電路圖中，開關(guān)閉合前滑動(dòng)變阻器的接法最合理且路端電壓最大的是

參考答案：B4.在勻強(qiáng)磁場中，一矩形金屬線圈繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖甲所示，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢的圖象如圖乙所示，則A．t=0.005s時(shí)線圈平面與磁場方向平行B．t=0.010s時(shí)線圈的磁通量變化率最大C．線圈產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢頻率為100HZD．線圈產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢有效值為311V參考答案：A5.某物體運(yùn)動(dòng)的-t圖象如圖所示，則下列說法正確的是A．物體在第1s末運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變B．物體在第2s內(nèi)和第3s內(nèi)的加速度是相同的C．物體在第4s末返回出發(fā)點(diǎn)D．物體在第5s離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)，且最大位移為0.5m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.如圖所示，左側(cè)是傾角為60°的斜面、右側(cè)是1/4圓弧面的物體固定在水平地面上，圓弧面底端切線水平。一根輕繩兩端分別系有質(zhì)量為m1、m2的小球跨過其頂點(diǎn)上的小滑輪。當(dāng)它們處于平衡狀態(tài)時(shí)，連結(jié)m2小球的輕繩與水平線的夾角為600，不計(jì)一切摩擦，兩小球視為質(zhì)點(diǎn)。則兩小球的質(zhì)量之比ml:m2等于

；m2小球?qū)A弧面的壓力大小為

m2g.參考答案：7.一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化如圖。其中a→b是等溫過程，氣體對外界做功100J；b→c是絕熱過程，外界時(shí)氣體做功150J；c→a是等容過程。則b→c的過程中氣體溫度_______(選填“升高”、“降低”或“不變”)，a-→b→c→a的過程中氣體放出的熱量為_______J。參考答案：

(1).升高

(2).50【分析】因?yàn)槭且欢ㄙ|(zhì)量的理想氣體，所以溫度怎么變化內(nèi)能就怎么變化，利用熱力學(xué)第一定律結(jié)合氣體定律逐項(xiàng)分析，即可判斷做功和吸放熱情況；【詳解】過程，因?yàn)轶w積減小，故外界對氣體做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律有：，又因?yàn)榻^熱過程故，故，內(nèi)能增加，溫度升高；a→b是等溫過程，則，氣體對外界做功100J，則，則根據(jù)熱力學(xué)第一定律有：；b→c是絕熱過程，則，外界對氣體做功150J，則，則根據(jù)熱力學(xué)第一定律有：；由于c→a是等容過程，外界對氣體不做功，壓強(qiáng)減小，則溫度降低，放出熱量，由于a→b是等溫過程，所以放出的熱量等于b→c增加的內(nèi)能，即，則根據(jù)熱力學(xué)第一定律有：；綜上所述，a→b→c→a的過程中氣體放出的熱量為?！军c(diǎn)睛】本題考查氣體定律與熱力學(xué)第一定律的綜合運(yùn)用，解題關(guān)鍵是要根據(jù)圖象分析好壓強(qiáng)P、體積V、溫度T三個(gè)參量的變化情況，知道發(fā)生何種狀態(tài)變化過程，選擇合適的實(shí)驗(yàn)定律，注意理想氣體的內(nèi)能與熱力學(xué)溫度成正比以及每個(gè)過程中做功的正負(fù)。8.氫原子的能級圖如圖所示，一群處于n=4能級的氫原子向較低能級躍遷,能產(chǎn)生

▲

種不同頻率的光子，其中頻率最大的光子是從n=4的能級向n=

▲

的能級躍遷所產(chǎn)生的。參考答案：619.新發(fā)現(xiàn)的雙子星系統(tǒng)“開普勒-47”有一對互相圍繞運(yùn)行的恒星，運(yùn)行周期為T，其中一顆大恒星的質(zhì)量為M，另一顆小恒星只有大恒星質(zhì)量的三分之一。已知引力常量為G。大、小兩顆恒星的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑之比為_____________，兩顆恒星相距______________。參考答案：1:3，

10.如圖所示，處于水平位置的、質(zhì)量分布均勻的直桿一端固定在光滑轉(zhuǎn)軸O處，在另一端A下擺時(shí)經(jīng)過的軌跡上安裝了光電門，用來測量A端的瞬時(shí)速度vA，光電門和轉(zhuǎn)軸O的豎直距離設(shè)為h。將直桿由圖示位置靜止釋放，可獲得一組（vA2，h）數(shù)據(jù)，改變光電門在軌跡上的位置，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，得到在vA2~h圖中的圖線①。設(shè)直桿的質(zhì)量為M，則直桿繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能Ek=_____________（用M和vA來表示）?，F(xiàn)將一質(zhì)量m=1kg的小球固定在桿的中點(diǎn)，進(jìn)行同樣的實(shí)驗(yàn)操作，得到vA2~h圖中的圖線②，則直桿的質(zhì)量M=____________kg。（g=10m/s2）參考答案：，0.2511.某實(shí)驗(yàn)小組利用拉力傳感器和速度傳感器探究“動(dòng)能定理”．如圖，他們將拉力傳感器固定在小車上，用不可伸長的細(xì)線將其通過一個(gè)定滑輪與鉤碼相連，用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大?。谒阶烂嫔舷嗑?0.0cm的A、B兩點(diǎn)各安裝一個(gè)速度傳感器，記錄小車通過A、B時(shí)的速度大?。≤囍锌梢苑胖庙来a．(1)實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：①測量小車和拉力傳感器的總質(zhì)量M′；把細(xì)線的一端固定在拉力傳感器上，另一端通過定滑輪與鉤碼相連；正確連接所需電路；②將小車停在C點(diǎn)，釋放小車，小車在細(xì)線拉動(dòng)下運(yùn)動(dòng)，記錄細(xì)線拉力及小車通過A、B時(shí)的速度．③在小車中增加砝碼，或________，重復(fù)②的操作．(2)下表是他們測得的一組數(shù)據(jù)，其中M是M′與小車中砝碼質(zhì)量之和，|v2－v12|是兩個(gè)速度傳感器記錄速度的平方差，可以據(jù)此計(jì)算出動(dòng)能變化量ΔE，F(xiàn)是拉力傳感器受到的拉力，W是F在A、B間所做的功．表格中的ΔE3＝________，W3＝________.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)次數(shù)M/kg|v2－v12|/(m/s)2ΔE/JF/NW/J10.5000.7600.1900.4000.20020.5001.650.4130.8400.42030.5002.40ΔE31.220W341.0002.401.202.4201.2151.0002.841.422.8601.43(3)根據(jù)上表，我們在圖中的方格紙上作出ΔE－W圖線如圖所示，它說明了________參考答案：(1)改變鉤碼數(shù)量

(2)0.6000.610(3)拉力（合力）所做的功近似等于物體動(dòng)能的改變量12.在某些恒星內(nèi)部，3個(gè)α粒子可以結(jié)合成一個(gè)C核，已知C核的質(zhì)量為1.99302×10-26kg，α粒子的質(zhì)量為6.64672×10-27kg，真空中光速c=3×108m/s，這個(gè)核反應(yīng)方程是

，這個(gè)反應(yīng)中釋放的核能為

（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）。參考答案：3He→C(2分)

9×10-13J13.“軌道電子俘獲”是放射性同位素衰變的一種形式，它是指原子核（X）俘獲一個(gè)核外電子，使其內(nèi)部的一個(gè)質(zhì)子變?yōu)橹凶?，并放出一個(gè)中微子，從而變成一個(gè)新核（Y）的過程，中微子的質(zhì)量遠(yuǎn)小于質(zhì)子的質(zhì)量，且不帶電，寫出這種衰變的核反應(yīng)方程式．生成的新核處于激發(fā)態(tài)，會(huì)向基態(tài)躍遷，輻射光子的頻率為v，已知真空中的光速為c，普朗克常量為h，則此核反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損為．參考答案：解：核反應(yīng)方程為：．根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程得：hv=△mc2，則質(zhì)量虧損為：△m=．故答案為：，三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（09年大連24中質(zhì)檢）（選修3—4）（5分）半徑為R的半圓柱形玻璃，橫截面如圖所O為圓心，已知玻璃的折射率為，當(dāng)光由玻璃射向空氣時(shí)，發(fā)生全反射的臨界角為45°．一束與MN平面成45°的平行光束射到玻璃的半圓柱面上，經(jīng)玻璃折射后，有部分光能從MN平面上射出．求①說明光能從MN平面上射出的理由?

②能從MN射出的光束的寬度d為多少?參考答案：解析：①如下圖所示，進(jìn)入玻璃中的光線a垂直半球面，沿半徑方向直達(dá)球心位置O，且入射角等于臨界角，恰好在O點(diǎn)發(fā)生全反射。光線a右側(cè)的光線（如：光線b）經(jīng)球面折射后，射在MN上的入射角一定大于臨界角，在MN上發(fā)生全反射，不能射出。光線a左側(cè)的光線經(jīng)半球面折射后，射到MN面上的入射角均小于臨界角，能從MN面上射出。（1分）最左邊射向半球的光線c與球面相切，入射角i=90°折射角r=45°。故光線c將垂直MN射出（1分）

②由折射定律知（1分）

則r=45°

（1分）

所以在MN面上射出的光束寬度應(yīng)是

（1分）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。1953年，萊尼斯和柯文建造了一個(gè)由大水槽和探測器組成的實(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?，由，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.質(zhì)量為0.1kg的彈性球從空中某高度由靜止開始下落，該下落過程對應(yīng)的圖象如圖所示。球與水平地面相碰后離開地面時(shí)的速度大小為碰撞前的3/4。該球受到的空氣阻力大小恒為，取=10m/s2,求：（1）彈性球受到的空氣阻力的大?。唬?）彈性球第一次碰撞后反彈的高度。參考答案：(1)0.2N；(2)0.375m17.(11分)如圖所示，MN、PQ是平行金屬板，板長為L兩板間距離為d，在PQ板的上方有垂直紙面向里足夠大的勻強(qiáng)磁場．一個(gè)電荷量為q，質(zhì)量為m的帶負(fù)電粒子以速度V0從MN板邊緣且緊貼M點(diǎn)，沿平行于板的方向射入兩板間，結(jié)果粒子恰好從PQ板左邊緣飛進(jìn)磁場，然后又恰好從PQ板的右邊緣飛進(jìn)電場．不計(jì)粒子重力，求：

(1)兩金屬板間所加電壓U的大??；

(2)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；

(3)當(dāng)該粒子再次進(jìn)入電場并再次從電場中飛出時(shí)的速度及方向。參考答案：

18.如圖所示，兩根足夠長且平行的光滑金屬導(dǎo)軌所在平面與水平面成α=53°角，間距為L=0.5m的導(dǎo)軌間接一電阻，阻值為R=2Ω，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)．在兩平行虛線間有一與導(dǎo)軌所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場，磁感強(qiáng)度B=0.8T．導(dǎo)體棒a的質(zhì)量為m1=0.1kg、電阻為R1=1Ω；導(dǎo)體棒b的質(zhì)量為m2=0.2kg、電阻為R2=2Ω，它們分別垂直導(dǎo)軌放置并始終與導(dǎo)軌接觸良好．現(xiàn)從圖中的M、N處同時(shí)將a、b由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)過程中它們都能勻速穿過磁場區(qū)域，且當(dāng)a剛出磁場時(shí)b正好進(jìn)入磁場．a(chǎn)、b電流間的相互作用不計(jì)，sin53°=0.8，cos53°=0.6，取g=10m/s2．求：（1）導(dǎo)體棒a剛進(jìn)入磁場時(shí)，流過電阻R的電流I；（2）導(dǎo)體棒a穿過磁場區(qū)域的速度v1；（3）勻強(qiáng)磁場的寬度d．參考答案：解：（1）導(dǎo)體棒a在磁場中勻速運(yùn)動(dòng)，則：mgsinα﹣BIαL=0根據(jù)等效電路的結(jié)構(gòu)有：Iα=2I聯(lián)解得：I=1A（2）導(dǎo)體棒a在磁場中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)歐姆定律有：E1=BLv1；Iα=R總=R1+聯(lián)解得：v1=10m/s（3）設(shè)導(dǎo)體棒b在磁場中勻速運(yùn)動(dòng)的速度為v2，則：m2gsinα=BIbLE2=BLv2Ib=R