2022年山西省忻州市康家会中学高三物理上学期期末试题含解析

2022年山西省忻州市康家会中学高三物理上学期期末试题含解析 一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意 1. 如图所示，虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线，两粒子质量相等，所带电荷的绝对值也相等，现将从虚线上的点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条突线所示，点为实线与虚线的交点，已知点电势高于点，若不计重力，则（    ） A、带负电，带正电 B、在点的速度与在点的速度大小相同 C、在从点运动交点的过程中克服电场力做功 D、在从点运动到点的过程中，电场力对它做的功等于零 参考答案： BD 2. （单选）消防车停于水平地面的消防栓旁。在缓慢加水过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子间势能，则胎内气体（    ） A．向外界放热 B．对外界做正功 C．分子平均动能减小 D．内能增加 参考答案： A 3. 氢原子核外电子在能级间跃迁时发出a、b两种频率的光，经同一双缝干涉装置得到的干涉图样分别如甲、乙两图所示。若a 光是氢原子核外电子从n=3的能级向n=1的能级跃迁时释放的，则b光可能是 (     ) A．从n=4的能级向n=3的能级跃迁时释放的 B．从n=3的能级向n=2的能级跃迁时释放的 C．从n=2的能级向n=1的能级跃迁时释放的 D．从n=4的能级向n=1的能级跃迁时释放的 参考答案： D 4. （单选）汽车在平直公路上以速度V0匀速行驶，发动机的功率为P，司机为合理进入限速区，减小了油门，使汽车功率立即减小一半并保持该功率继续行驶，设汽车行驶过程中所受阻力大小不变，从司机减小油门开始，汽车的速度V与时间t 的关系如图所示，则在0～t1时间内下列说法正确的是                          （     ） A．汽车的牵引力不断减小 B．t=0时，汽车的加速度大小为 C．阻力所做的功为 D．汽车行驶的位移为 参考答案： D 5. 如图所示，直线OAC为某一直流电源的总功率P随电流I变化的图线，抛物线OBC为同一直流电源内部热功率Pr随电流I变化的图线。若A、B的横坐标为1 A，那么AB线段表示的功率等于 A．1 W                B．3 W C．2 W                D．2.5 W 参考答案： C 解析：由P总=IE和直线OAC可得E=3V，当I=1A时PA=3W；由P内=I2r和抛物线OBC可得r=1Ω，当I=1A时PB=1W，因此PAB=2W，C对。 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 一个变力F作用在物体上，此力随时间变化的情况如图所示，规定向右方向为F的正方向，则由图线可知，前2s内变力F的冲量为          N.s；5s内变力F的冲量为         N.s。     参考答案： 10，20 7. 如图所示的电路中，电源电动势V，内电阻Ω，当滑动变阻器R1的阻值调为Ω后，电键S断开时，R2的功率为W，电源的输出功率为W，则通过R2的电流是　 　　A．接通电键S后，A、B间电路消耗的电功率仍为W．则　　　Ω． 参考答案： 0.5； 8. 核动力航母利用可控核裂变释放核能获得动力．核反应是若干核反应的一种，其中X为待求粒子， y为X的个数，则X是    ▲    （选填“质子”、“中子”、“电子”）， y＝    ▲    .若反应过程中释放的核能为E，光在真空中的传播速度为c，则核反应的质量亏损表达式为    ▲    . 参考答案： 中子（1分）    3（1分）   E/c2(1分)； 9. 如图所示为“风光互补路灯”系统，它在有阳光时通过太阳能电池板发电，有风时通过风力发电机发电，二者皆有时将同时发电，并将电能输至蓄电池储存起来，供路灯照明使用。为了能使蓄电池的使用寿命更为长久，一般充电至90％左右即停止，放电余留20％左右即停止电能输出。下表为某型号风光互补路灯系统配置方案： 风力发电机 太阳能电池组件 其他元件 最小启动风速 1.0m/s 太阳能 电池 36W 蓄电池 500Ah-12V 最小充电风速 2.0m/s 最大限制风速 12.0m/s 太阳能 转化效率 15% 大功率 LED路灯 80W-12V 最大输出功率 400W 如果当地垂直于太阳光的平面得到的太阳辐射最大强度约为240W/m2，要想使太阳能电池的最大输出功率达到36W，太阳能电池板的面积至少要______________m2。  当风速为6m/s时，风力发电机的输出功率将变为50W，在这种情况下，将蓄电池的电能由20%充至90%所需时间为______________h； 参考答案： 1，84     10. 某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则： （1）你认为还需要的实验器材有                                    （2）实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是                                         ，实验时为保证细线拉力为木块的合外力首先要做的步骤                        （3）在（2）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M.往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m.让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1＜v2）。则本实验最终要验证的数学表达式为                                             （用题中的字母表示实验中测量得到的物理量）. 参考答案： （1）天平，刻度尺（2分） （2）沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量（2分），平衡摩擦力（2分） （3）（3分） （1）实验要验证动能增加量和总功是否相等，故需要求出总功和动能，故还要天平和刻度尺；故答案为：刻度尺、天平； （2）沙和沙桶加速下滑，处于失重状态，其对细线的拉力小于重力，设拉力为T，根据牛顿第二定律，有 对沙和沙桶，有 mg-T=ma 对小车，有 T=Ma 解得 故当M＞＞m时，有T≈mg 小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，故可以将长木板的一端垫高； 故答案为：沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量，平衡摩擦力； （3）总功为：mgL，动能增加量为： 故答案为：mgL= 11. 如图所示，在河岸上利用定滑轮拉绳使小船靠岸，拉绳速度为v，当船头绳长方向与水平方向夹角为θ时，船的速度为       。     参考答案： 12. （4分）将剩有半杯热水的玻璃杯盖子旋紧后经过一段时间，若玻璃杯盖子不漏气，则杯内水蒸汽饱和气压         (填“增大”、“减小”或“不变”) ，杯内气体压强         (填“增大”、“减小”或“不变”)。 参考答案： 减小 (2分)；减小(2分) 13. （5分）在双缝干涉实验中，分布用红色和绿色的激光照射同一双缝，在双缝后的屏幕上，红光的干涉条纹间距Δx1与绿光的干涉条纹间距Δx2相比Δx1       Δx2（填“＞”“＝”或“＜”）。若实验中红光的波长为630nm，双缝与屏幕的距离为1.00m，测得第1条到第6条亮条纹中心间的距离为10.5mm，则双缝之间的距离为        mm。 参考答案： ＞    0.300 解析：双缝干涉条纹间距，红光波长长，所以红光的双缝干涉条纹间距较大，即>。条纹间距根据数据可得，根据可得。 考点：双缝干涉实验   三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 在“测定金属丝的电阻率”实验中，待测合金电阻丝阻值R约为10Ω．   (1)用游标卡尺测量电阻丝的长度L．测量结果如图甲所示，图中读数为L=         mm．   用螺旋测微器测量电阻丝的直径d．测量结果如图乙所示，图中读数为d=          mm． (2)为了测量该电阻丝的电阻R，除了导线和开关S外，还有以下器材可供选择： 电压表V1，量程0～3V，内阻约30kΩ 电压表V2，量程0～15V，内阻约150kΩ 电流表A1：量程0～3A，内阻约0.03Ω 电流表A2：量程0～0.6A，内阻约0.2Ω 滑动变阻器R1：0～5 Ω， 滑动变阻器R2：0～2000 Ω 电源E(电动势为4 V) 为了调节方便，测量准确，实验中电压表应选用       ，电流表应选用       ，滑动变阻器应选用      ．(填器材的符号) (3)在图中所给的实物图中画出连线，连成测量电路图． (4)若电压表测量值为U，电流表测量值为I，用测量的物理量表示计算电阻丝电阻率的公式是           ． 参考答案： (1)按游标卡尺和螺旋测微器的读数规则读数．(2)因电源电动势为4V，待测电阻约10Ω，电流约0.4 A，，所以电流表选A2，电压表选V1。如果滑动变阻器采用限流式接法，则调节不方便，所以用分压式连接，滑动变阻器选用R1．(3)因RARv>R2，所以电流表外接，而滑动变阻器用分压式接法，电路图如答案图所示． (4)因为 答案(1)54.5 0.855(±0.002) (2)A2 R1 (3)如图所示(电流表要外接，滑动变阻器要采用分压式接法) 15. 用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，有输出电压为6V、频率为50Hz的交流电和输出电压为6V的直流电两种．质量为0.300kg的重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．（g取9.8m/s2） 下面列举了该实验的几个操作步骤： A．按照图示的装置安装器件； B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上； C．松开手释放纸带，然后接通电源开关，打出一条纸带； D．测量纸带上某些点间的距离； E．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能． （1）其中没有必要进行的或者操作不当的步骤，请将其选项对应的字母填在下面的空行内，并说明其原因．答：　B：打点计时器应该使用交流电，C：应该先通电再释放纸带　 （2）实验中得到如图乙所示的纸带，根据纸带可计算得知，重锤从B点到D点过程中重力势能减少量等于　0.271　J，动能增加量等于　0.264　J．（结果保留三位有效数字） （3）在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加量，其原因主要是　实验过程中存在摩擦阻力　． 参考答案： 【考点】： 验证机械能守恒定律． 【专题】： 实验题；机械能守恒定律应用专题． 【分析】： （1）对于实验，我们要从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚． （2）纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度．从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值． （3）重物下落过程中不可避免的受到阻力作用，重力势能不可能全部转化为动能，这是误差的主要来源． ： 解：（1）打点计时器使用的是交流电源，故B中将打点计时器接到电源的“直流输出”上错误，应该使