內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰市元寶山區(qū)元寶山礦區(qū)中學(xué)2022年高三物理期末試題含解析

內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰市元寶山區(qū)元寶山礦區(qū)中學(xué)2022年高三物理期末試題含解析一、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)沿周長為400m的環(huán)形跑道跑了一圈又回到出發(fā)點(diǎn)，他的路程和位移的大小分別是（）A．400m，400m B．400m，0 C．0，400m D．0，0參考答案：B解：某同學(xué)沿跑道跑完一周，路程等于跑道的周長，即S=400m，位移等于首末位置的距離，即x=0．故B正確，A、C、D錯(cuò)誤．故選：B2.右圖是某金屬在光的照射下,光電子最大初動(dòng)能Ek與入射光頻率v的關(guān)系圖像,由圖像可知：A.該金屬的逸出功等于EB.該金屬的逸出功等于hv0C.入射光的頻率為2v0時(shí),產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為２ED.入射光的頻率為v0/2時(shí),產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為E/2參考答案：AB3.近段時(shí)間，朝鮮的“核危機(jī)”引起了全世界的矚目，其焦點(diǎn)問題就是朝鮮核電站采用的是輕水堆還是重水堆。因?yàn)橹厮押穗娬驹诎l(fā)電的同時(shí)還可以產(chǎn)出供研制核武器的钚239（Pu），這種Pu可由鈾239（U）經(jīng)過衰變而產(chǎn)生。則下列判斷中正確的是A.Pu與U的核內(nèi)具有相同的中子數(shù)B.Pu與U的核內(nèi)具有相同的質(zhì)子數(shù)C.U經(jīng)過1次α衰變產(chǎn)生PuD.U經(jīng)過2次β衰變產(chǎn)生Pu參考答案：D4.如圖所示，螺線管與電流表組成閉合電路，條形磁鐵位于螺線管上方，下端為N極，則當(dāng)螺線管中產(chǎn)生的感應(yīng)電流

A．方向與圖示方向相同時(shí)，磁鐵靠近螺線管

B．方向與圖示方向相反時(shí)，磁鐵靠近螺線管

C．方向與圖示方向相同時(shí)，磁鐵遠(yuǎn)離螺線管

D．方向與圖示方向相反時(shí)，磁鐵遠(yuǎn)離螺線管參考答案：

答案：AD5.（多選）地球同步衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知其軌道半徑為r，同期為T，引力常量為G，地球表面的重力加速度為g。根據(jù)題目提供的已知條件，可以估算出的物理量有(

)A.地球的質(zhì)量 B.同步衛(wèi)星的質(zhì)量C.地球的平均密度 D.同步衛(wèi)星離地面的高度參考答案：ACD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.伽利略通過研究自由落體和物塊沿光滑斜面的運(yùn)動(dòng)，首次發(fā)現(xiàn)了勻加速運(yùn)動(dòng)規(guī)律。伽利略假設(shè)物塊沿斜面運(yùn)動(dòng)與物塊自由下落遵從同樣的法則，他在斜面上用刻度表示物塊滑下的路程，并測出物塊通過相應(yīng)路程的時(shí)間，然后用圖線表示整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程，如圖所示。圖中OA表示測得的時(shí)間，矩形OAED的面積表示該時(shí)間內(nèi)物塊經(jīng)過的路程，則圖中OD的長度表示

。P為DE的中點(diǎn)，連接OP且延長交AE的延長線于B，則AB的長度表示

。參考答案：答案：平均速度

物塊的末速度解析：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像所圍面積表示位移，中位線表示平均速度。最高點(diǎn)的縱坐標(biāo)表示末速度。7.如圖所示，一截面為正三角形的棱鏡，其折射率為。今有一束單色光射到它的一個(gè)側(cè)面，經(jīng)折射后與底邊平行，則入射光線與水平方向的夾角是______。參考答案：30°8.近年，我國的高鐵發(fā)展非常迅猛．為了保證行車安全，車輛轉(zhuǎn)彎的技術(shù)要求是相當(dāng)高的．如果在轉(zhuǎn)彎處鋪成如圖所示內(nèi)、外等高的軌道，則車輛經(jīng)過彎道時(shí)，火車的外軌（選填“外輪”、“內(nèi)輪”）對軌道有側(cè)向擠壓，容易導(dǎo)致翻車事故．為此，鋪設(shè)軌道時(shí)應(yīng)該把內(nèi)軌（選填“外軌”、“內(nèi)軌”）適當(dāng)降低一定的高度．如果兩軌道間距為L，內(nèi)外軌高度差為h，彎道半徑為R，則火車對內(nèi)外軌軌道均無側(cè)向擠壓時(shí)火車的行駛速度為．參考答案：考點(diǎn)：向心力．專題：牛頓第二定律在圓周運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用．分析：火車拐彎需要有指向圓心的向心力，若內(nèi)、外軌等高，則火車拐彎時(shí)由外軌的壓力去提供，若火車拐彎時(shí)不側(cè)向擠壓車輪輪緣，要靠重力和支持力的合力提供向心力，進(jìn)而判斷降低哪一側(cè)的高度．火車對內(nèi)外軌軌道均無側(cè)向擠壓時(shí)，火車拐彎所需要的向心力由支持力和重力的合力提供．根據(jù)牛頓第二定律求解火車的行駛速度．解答：解：火車拐彎需要有指向圓心的向心力，若內(nèi)、外軌等高，則火車拐彎時(shí)由外軌的壓力去提供，則火車的外輪對軌道有側(cè)向擠壓，若火車拐彎時(shí)不側(cè)向擠壓車輪輪緣，要靠重力和支持力的合力提供向心力，則鋪設(shè)軌道時(shí)應(yīng)該把內(nèi)軌降低一定的高度，使外軌高于內(nèi)軌．設(shè)路面的傾角為θ，由牛頓第二定律得：mgtanθ=m由于θ較小，則tanθ≈sinθ≈解得v=故答案為：外輪，內(nèi)軌，．點(diǎn)評：本題是生活中圓周運(yùn)動(dòng)問題，關(guān)鍵是分析受力情況，分析外界提供的向心力與所需要的向心力的關(guān)系，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．9.如圖所示為根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的路端電壓U隨電流I變化的圖線，由圖可知，該電池的電動(dòng)勢E=1.50V，內(nèi)阻r=0.625Ω．參考答案：考點(diǎn)：測定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻．專題：實(shí)驗(yàn)題；恒定電流專題．分析：U﹣I圖象中圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)表示電源的電動(dòng)勢；因?yàn)榭v坐標(biāo)不是從零點(diǎn)開始的，圖象與橫坐標(biāo)的交點(diǎn)不為短路電流；根據(jù)公式即可求出內(nèi)電阻．解答：解：由圖可知，電源的電動(dòng)勢為：E=1.50V；當(dāng)路端電壓為1.00V時(shí)，電流為0.80A；由E=U+Ir可得：Ω．故答案為：1.5，0.625點(diǎn)評：測定電動(dòng)勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中為了減小誤差采用了圖象分析法，要根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理得出公式，并結(jié)合圖象的斜率和截距得出正確的結(jié)果．10.如圖所示，一物體在平行于斜面向上的恒力F作用下，由靜止從底端沿光滑的斜面向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t力F做功為60J，此后撤去恒力F，物體又經(jīng)時(shí)間t回到出發(fā)點(diǎn)，若以地面為零勢能點(diǎn)，則當(dāng)物體回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為EK=__________J，在撤去恒力F之前，當(dāng)物體的動(dòng)能為7J時(shí)，物體的機(jī)械能為E=_________J。

參考答案：EK=60J、

E=28J11.（選修3－3（含2－2）模塊）（6分）如圖所示，絕熱氣缸開口向下豎直放置，內(nèi)有一定質(zhì)量的氣體，缸內(nèi)活塞可無摩擦的自由滑動(dòng)且不漏氣，活塞質(zhì)量為m0，面積為S，在其下掛一砂桶，砂桶裝滿砂子時(shí)質(zhì)量為m1，此時(shí)活塞恰好靜止，此時(shí)外界氣壓為p0，則此時(shí)氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)大小為

?，F(xiàn)在把砂桶底部鉆一個(gè)小洞，細(xì)砂慢慢漏出，則氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)將

。氣缸內(nèi)氣體的內(nèi)能將

（填增大、減小、不變）。參考答案：答案：p0-(m0+m1)g/s增大增大（各2分）12.目前核電站是利用核裂變產(chǎn)生的巨大能量來發(fā)電的．請完成下面鈾核裂變可能的一個(gè)反應(yīng)方程：

．已知、、和中子的質(zhì)量分別為、、和，則此反應(yīng)中一個(gè)鈾核裂變釋放的能量為

；參考答案：（2分）

13.質(zhì)量為m的物體從靜止開始以的加速度豎直向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)下降高度為h時(shí)，該物體機(jī)械能的增量為________，該物體動(dòng)能的增量為_________。參考答案：

答案：?mgh／2、

mgh／2三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（8分）（1）美國科研人員正在研制一種新型鎳銅長效電池，它是采用銅和放射性同位素鎳63(Ni)兩種金屬作為長壽命電池的材料，利用鎳63(Ni)發(fā)生一次β衰變成銅（Cu），同時(shí)釋放電子給銅片，把鎳63(Ni)和銅片做電池兩極，鎳63(Ni)的衰變方程為 。（2）一靜止的質(zhì)量為M的鎳核63(Ni)發(fā)生β衰變，放出一個(gè)速度為v0，質(zhì)量為m的β粒子和一個(gè)反沖銅核，若鎳核發(fā)生衰變時(shí)釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為β粒子和銅核的動(dòng)能。求此衰變過程中的質(zhì)量虧損（虧損的質(zhì)量在與粒子質(zhì)量相比可忽略不計(jì)）。參考答案：解析：（1）；（2）設(shè)衰變后銅核的速度為v，由動(dòng)量守恒

①由能量方程

②由質(zhì)能方程

③解得

④點(diǎn)評：本題考查了衰變方程、動(dòng)量守恒、能量方程、質(zhì)能方程等知識點(diǎn)。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.如下圖所示，質(zhì)量kg的木塊A套在水平桿上，并用輕繩將木塊與質(zhì)量kg的小球B相連。今用跟水平方向成α=30°角的力N，拉著球帶動(dòng)木塊一起向右勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中M、m相對位置保持不變，取g=10m/s2。求：（1）運(yùn)動(dòng)過程中輕繩與水平方向夾角θ;（2）木塊與水平桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;（3）當(dāng)為多大時(shí)，使球和木塊一起向右勻速運(yùn)動(dòng)的拉力最小。參考答案：（1）對B進(jìn)行受力分析，設(shè)細(xì)繩對B的拉力為T，由平衡條件可得解得：

，即（2）對A進(jìn)行受力分析，由平衡條件有

解得（3）對A進(jìn)行受力分析，由平衡條件有

解得：令，，即則：顯然，當(dāng)時(shí)F有最小值，所以時(shí)F的值最小。17.下圖是某傳送裝置的示意圖。其中PQ為水平的傳送帶，傳送帶長度L=6m，與水平地面的高度為H=5m。MN是光滑的曲面，曲面與傳送帶相切于N點(diǎn)，現(xiàn)在有一滑塊質(zhì)量為m=3kg從離N點(diǎn)高為h=5m處靜止釋放，滑塊與傳送帶間的摩擦系數(shù)為μ=0.3.重力加速度為g=10m/s2。（1）滑塊以多大的速度進(jìn)入傳送帶？（2）若傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，請求出滑塊與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量Q與傳送帶的速度v的大小關(guān)系，并作出Q與v的圖象。（3）若傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，請求出物體從Q點(diǎn)拋出后距Q點(diǎn)的水平的距離與傳送帶的速度的關(guān)系。（認(rèn)為滑塊以水平速度離開傳送帶）參考答案：（1）（2）

圖像如下

（3）傳送帶速度，水平位移若傳送帶速度，水平距離傳送帶速度，水平距離

試題分析：（1）滑塊從高h(yuǎn)處靜止釋放，滑到傳送帶的過程，根據(jù)動(dòng)能定理有解得速度（3）若傳送帶速度大于，物塊在傳送帶上加速，若一直加速可達(dá)到最大速度解得若傳送帶速度，物塊將以從Q端水平拋出，平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)間，水平距離若傳送帶速度，物塊將加速到傳送帶速度后勻速，最終以從Q端拋出，水平距離18.（13分）一個(gè)質(zhì)量為m帶電量為+q的小球以水平初速度v0自離地面h高度處做平拋運(yùn)動(dòng)。不計(jì)空氣阻力。