2022年山西省朔州市朔城区第七中学高三物理上学期期末试题含解析

2022年山西省朔州市朔城区第七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. 一个电子只在电场力作用下从a点运动到b点的轨迹如图中虚线所示，图中一组平行实线可能是电场线也可能是等势面，下列说法中正确的是 A．如果实线是电场线，则电子在a点的电势能比在b点的电势能大 B．如果实线是电场线，则a点的电势比b点的电势高 C．如果实线是等势面，则a点的电势比b点的电势低 D．如果实线是等势面，则电子在a点的电势能比在b点的电势能大 参考答案： A 2. （单选）如图所示，有黑白两条毛巾交替折叠地放在地面上，白毛巾的中部用线与墙壁连接着，黑毛巾的中部用线拉住，设线均呈水平．欲将黑白毛巾分离开来，设每条毛巾的质量均为m，毛巾之间及其跟地面间的动摩擦因数均为μ，则将黑毛巾匀速拉出需用的水平拉力为（　　） 　 A． 2μmg B． 4μmg C． 5μmg D． μmg 参考答案： 考点： 摩擦力的判断与计算．. 专题： 摩擦力专题． 分析： 滑动摩擦力方向与接触面相切，与相对运动的方向相反． 根据受力分析，分别对白毛巾，黑毛巾进行力的分析，由f=μmg与受力平衡，即可求解． 解答： 解：根据受力平衡，黑毛巾有四个面受到摩擦力，平衡时 F=f1+f2+f3+f4=μ?+μ?2+μ?3+μ?4=5μmg， 故选：C 点评： 本题涉及到滑动摩擦力方向的判定和即平衡条件得应用，要注意每个接触面都可能有摩擦力的存在，有一定难度． 3. 如图所示，在粗糙水平面上有A、B、C、D四个小物块，它们用四根相同的橡皮绳连接成一个菱形并保持静止。已知∠DAB=120°，每根橡皮绳的弹力大小为F，当剪断AD间橡皮绳后，物块A所受摩擦力大小为   A．F     B．    C．2F     D．0 参考答案： A 4. （单选） 2013年12月2日，嫦娥三号探月卫星沿地月转移轨道直奔月球，从环月圆轨道上的P点实施变轨进入椭圆轨道,再由近月点 Q开始进行动力下降，最后于2013年12月14日成功落月。假设嫦娥三号在环月段圆轨道和椭圆轨道上运动时，只受到月球的万有引力。下列说法正确的是 A．若已知环月段圆轨道的半径、运动周期和引力常量，则可以计算出月球的密度 B．在环月段圆轨道上运行周期比在环月段椭圆轨道上的周期大 C．在环月段圆轨道上经过P点时开动发动机加速才能进入环月段椭圆轨道 D．沿环月段椭圆轨道运行时，在P点的加速度大于在Q点的加速度 参考答案： B 5. 如图甲所示，理想变压器的原线圈匝数匝，副线圈匝数匝，电阻，V是交流电压表，原线圈加上如图乙所示的交流电，则下列说法正确的是 A.加在原线圈上交流电压瞬时值的表达式为 B.在时，电压表的示数为20V C.在时，电压表的示数为0 D.电阻R上消耗的电功率为0.8W 参考答案： D 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. （1）完成核反应方程：Th→Pa+　　． （2）Th衰变为Pa的半衰期是1.2min，则64gTh经过6min还有　2　g尚未衰变． 参考答案： 解：根据质量数和电荷数守恒可知90234Th衰变为91234Pa时，放出的是电子； 剩余质量为：M剩=M×（ ）n，经过6分钟，即经过了5个半衰期，即n=5，代入数据得：还有2克没有发生衰变． 故答案为：，2 7. （5分）一质量为，电量为的带正电质点，以的速度垂直于电场方向从点进入匀强电场区域，并从点离开电场区域。离开电场时的速度为。由此可知，电场中、两点间的电势差____________ V；带电质点离开电场时，速度在电场方向的分量为______________。不考虑重力作用。 参考答案： 答案：，   8. 质量为1kg，初速度为v=10m/s的物体，受到一个与初速度v方向相反，大小为3N的外力F的作用力，沿粗糙的水平面滑动，物体与地面间的滑动摩擦因数为0.2，经3s后撤去外力，则物体滑行的总位移为                m。（取g=10） 参考答案： 9. 如图，真空中有两根绝缘细棒，处于竖直平面内，棒与竖直方向夹角为α，棒上各穿一个质量为 m的小球，球可沿棒无摩擦的下滑，两球都带+Q的电量，现让两小球从同一高度由静止开始下滑，当两球相距为               时速度最大。 参考答案：     10. （4分）在静电场中有a．b．c三点，有一个电荷q1=3×10-8 C，自a移到b，电场力做功3×10-6 J．另有一个电荷q2=-1×10-8 C，自a移到c，电场力做功3×10-６ J，则a．b．c三点的电势由高到低的顺序是       ,b．c两点间的电势差Ubc为       V。 参考答案：     cab        -400v 11. 在如图所示的光电效应现象中，光电管阴极K的极限频率为v0，则阴极材料的逸出功等于__________；现用频率大于v0的光照射在阴极上，当在A、K之间加一数值为U的反向电压时，光电流恰好为零，则光电子的最大初动能为_________；若入射光频率为v(v>v0)，则光电子的最大初动能为_________. 参考答案： hv0，（2分）     eU，（2分）     （2分） 12. (5分)一探照灯照射在云层底面上，这底面是与地面平行的平面，如图所示，云层底面高h，探照灯以角速度ω在竖直平面内匀速转动，当光束转过与竖直线夹角为θ时，此刻云层底面上光点的移动速度等于         。 参考答案：     答案：hω/cos2θ 13. 某同学做《共点的两个力的合成》实验作出如图所示的图，其中A为固定橡皮条的固定点， O为橡皮条与细绳的结合点，图中___________是F1、F2合力的理论值，___________是合力的实验值，需要进行比较的是_________和___________，通过本实验，可以得出结论：在误差允许的范围___________ 是正确的。 参考答案： F;  F’;  F和F’; 其合力的大小和方向为F1和F2的线段为邻边的对角线 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. (14分)某实验小组利用实验室提供的器材探究一种金属丝的电阻率。所用的器材包括：输出为3V的直流稳压电源、电流表、待测金属丝、螺旋测微器（千分尺）、米尺、电阻箱、开关和导线等。 （1）他们截取了一段金属丝，拉直后固定在绝缘的米尺上，并在金属丝上夹上一个小金属夹，金属夹，金属夹可在金属丝上移动。请根据现有器材，设计实验电路，并连接电路实物图                      （2）实验的主要步骤如下： ①正确连接电路，设定电阻箱的阻值，开启电源，合上开关； ②读出电流表的示数，记录金属夹的位置； ③断开开关，_________________，合上开关，重复②的操作。 （3）该小组测得电流与金属丝接入长度关系的数据，并据此绘出了图的关系图线，其斜率为________A-1·m-1(保留三位有效数字)；图线纵轴截距与电源电动势的乘积代表了______的电阻之和。        （4）他们使用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示。金属丝的直径是______。图中图线的斜率、电源电动势和金属丝横截面积的乘积代表的物理量是________，其数值和单位为___________（保留三位有效数字）。     参考答案： ⑴电路图如图所示；⑵③读出接入电路中的金属丝的长度；⑶1.63；电源的内阻与电阻箱；⑷0.200mm；金属丝的电阻率；1.54×10-7Ω·m 解析：依据实验器材和实验目的测量金属丝的电阻率，电路图如图所示；电路实物图如图所示，依据闭合电路欧姆定律得，参照题目给出的图像可得,可见直线的斜率，可知斜率、电源电动势和金属丝横截面积的乘积代表的物理量是金属的电阻率，其数值和单位为1.54×10-7Ω·m；依据直线可得其斜率为1.63A-1·m-1，截距为，则图线纵轴截距与电源电动势的乘积为（）；金属丝的直径是0.200mm。 15. 如图所示为测量重力加速度的实验装置。装置包括：固定在水平底板上带有刻度的直杆；三个可通过螺丝固定在直杆上的支架A、B、C（这些支架上可以固定相应的器材）；小钢珠一个；小型电磁铁一个（用于吸住或释放小钢珠）；光电门两个（用于测量小钢珠通过两个光电门之间距离所需的时间，一个光电门触发后开始计时，另一个光电门触发后停止计时）。由直杆上的刻度读出C与B两个光电门的间距Dh，利用电磁铁将钢珠吸住，并使其由静止释放，记录钢珠通过两个光电门的时间间隔Dt，计算出两个光电门之间运动的平均速度为，保持A、B间距离不变，调节C的高度并重复上述步，骤测得多组数据Dhi 、Dti和。（1）用图像法求重力加速度g时，取Dt为横坐标，             为纵坐标  （2）若图像的斜率为k，则重力加速度g为                 。 参考答案： 、钢珠在两个光电门之间运动的平均速度     g＝2k     四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 一水池水深H=0.8m。现从水面上方h=0.8m高处由静止释放一质量为m=0.1kg的硬质小球，测得小球从释放到落至水池底部用时t=0.6s。不计空气及水的阻力，取g=10m/s2，求： （1）试问小球在水中运动的运动形式，若为加速运动求出加速度； （2）从水面上方多高处由静止释放小球，才能使小球落至池底所用时间最短。 参考答案： （1）a=0m/s2，小球在水中匀速运动 （2）x=0.4m 设小球落至水面所用时间为t1，在水中运动做匀变速运动，加速度为a，则（1分）（1分）（2分）解得a=0m/s2，则小球在水中匀速运动（1分）。（2）设释放点距水面x，则（1分）（1分）（1分） 利用均值定理，当时t最小（1分）即（1分）。 17. 如图所示，一圆柱形绝热气缸竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞的质量为m，活塞的横截面积为S。初始时,气体的温度为T0活塞的下表面与容器底部相距h。现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q时活塞上升了h，已知大气压强为Po，重力加速度为h不计活塞与气缸的摩擦。求此时气体的温度和加热过程中气体内能的增加量。（题中各物理量单位均为国际单位制单位） 参考答案： ⑵封闭气体做等压变化，由盖—吕萨克定律得  （2分） 此时气体的温度为     （1分） 气体在等压变化过程中，活塞受力如图所示 由平衡条件得   （1分） 气体对活塞做的功为   （2分） 由热力学第一定律得   （2分） 气体内能的增加量为    （1分） 18. （选修3－4模块）（6分）P、Q是一列简谐横波中的两点，相距30m，它们各自的振动图象如图所示，如果P比Q离波源近，那么波速为多少？波速的最大值是多少？ 参考答案： 解析： P质点距波源近时，说明P先振动，由图可知，P质点的运动状态在Δt时间内传到Q，则ΔtPQ=(n+)T=4(n+)=4n+3        所以  vP Q=m/s    (n=0,1,2,3…)         当n=0时，波速有最大值vm＝ m/s