湖南省株洲市七地中学2022年高三物理期末试卷含解析

湖南省株洲市七地中学2022年高三物理期末试卷含解析 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. 蹦床运动员与床垫接触的过程可简化为下述模型：运动员从高处落到处于自然状态的床垫（A位置）上，随床垫一同向下做变速运动到达最低点（B位置），如图.有关运动员从A运动至B的过程，说法正确是： A.运动员的机械能守恒              B.运动员的速度一直减小 C.合力对运动员做负功              D.运动员先失重后超重 参考答案： 2. 图甲是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，此时离原点6m的介质质点刚要开始振动，图乙是该简谐波传播方向上某一质点的振动图象，由此可知这列波___________。 A．波长为4m    B．周期为3s C．传播速度为2m／s    D．波源起振方向向上 参考答案： AC   ，由图甲可知波长为4m，由图乙可知周期为2s，波速=2m/s，由图乙可知该质点的起振方向向上，故波源的起振方向也向上。 3. 一质量为m的人站在电梯中，电梯加速上升，加速大小为 g，g为重力加速度。人对电梯底部的压力为（   ）   A．mg        B. 2mg         C. mg          D. mg 参考答案： D 4. 下列实验中，能证实光具有波动性的是（    ） ①光电效应实验 ②光的双缝干涉实验  ③光的圆孔衍射实验   ④α粒子散射实验 （A）①和②         （B）②和③        （C）①和④      （D）③和④   参考答案： 答案：B 5. （双项选择题）图示为一台理想变压器，当原线圈接到220V交流电源上时，副线圈两端的电压为36V，由此可以确定 A．此变压器的输入功率大于输出功率 B．此变压器原线圈的匝数比副线圈的匝数多 C．此变压器原线圈的电流小于副线圈的电流 D．负载一旦断路，原线圈就可能被烧毁 参考答案： BC 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 近年来装修污染已经被列为“危害群众最大的五种环境污染”之一.目前，在居室装修中经常用到的花岗岩、大理石等装修材料，都不同程度地含有放射性元素，比如，含有铀、钍的花岗岩等岩石会释放出放射性气体氡，而氡会发生放射性衰变，放出α、β、γ射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病，根据有关放射性知识回答下列问题： （1）下列说法正确的是          A．氡的半衰期为3.8天，则若在高温下其半衰期必缩短 B．衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的 C．射线一般伴随着或射线产生，在这三种射线中，射线的穿透能力最强，电离能力也最强 D．发生衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了2 （2）氡核（）发生衰变后变为钋（），其衰变方程为                ，若氡（）经过一系列衰变后的最终产物为铅（），则共经过        次衰变，         次衰变． （3）静止的氡核（）放出一个速度为v0的粒子，若衰变过程中释放的核能全部转化为粒子及反冲核的动能，已知原子质量单位为u，试求在衰变过程中释放的核能．（不计相对论修正，在涉及动量问题时，亏损的质量可忽略不计．） 参考答案： 【知识点】原子核衰变及半衰期、衰变速度；爱因斯坦质能方程；裂变反应和聚变反应．O2O3 【答案解析】（1）BD （2）  4  ；4   （3） 解析：（1）A、半衰期与外界因素无关，故A错误 B、原子核内的中子转化为质子时，放出一个电子，这个过程即β衰变，故B正确； C、γ射线一般伴随着α或β射线产生，在这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱，故C错误； D、发生α衰变时，生成的α粒子带2个单位的正电荷和4个电位的质量数，即α粒子由2个中子和2个质子构成，故α衰变时成生的新核中子数减少2，质子数减少2，故D正确； 故选：BD． （2）根据电荷数守恒、质量数守恒，衰变方程为． 设经过了n次α衰变，m次β衰变． 有：4n=16，2n-m=4，解得n=4，m=4． （3）设α粒子的质量为m1，氡核的质量为m2，反冲核的速度大小为v． 则根据动量守恒定律可得：m1v0=（m2-m1）v 由题意得，释放的核能E=+ 解得E= 【思路点拨】α衰变生成氦原子核，β衰变生成的电子是其中的中子转化为质子同时生成的，半衰期是统计规律，与外界因素无关． 根据电荷数守恒、质量数守恒写出衰变方程，通过一次α衰变电荷数少2，质量数少4，一次β衰变电荷数多1，质量数不变，求出衰变的次数． 先根据动量守恒定律列方程求解出α衰变后新核的速度；然后根据爱因斯坦质能方程求解质量亏损，从而求释放的核能． 7. 一物体做匀加速直线运动，经过A、B、C三点，已知AB=BC，AB段平均速度的大小为20 m/s，BC段平均速度的大小为30 m/s，则可求得从A到C的平均速度的大小为         参考答案： 24m/ 8. (4分)在一个边长为a的等边三角形区域内分布着磁感应强度为B的匀强磁强, 一质量为 m、电荷量为q的带电粒子从BC边的中点垂直BC方向射入磁场中, 如图所示, 为使该粒子能从AB边(或AC边)射出, 则带电粒子的初速度v必须大于            。 参考答案：     答案： 9. 如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t = 0时刻的波形图，已知波的传播速度v = 2m/s。 ①写出x = 2.0 m处质点的振动方程式y=  ▲  ㎝； ②求出x = 0.5m处质点在0 ～ 4.5s内通过的路程s= ▲ ㎝。 参考答案： ①y =-5sin(2πt)②90 10. （多选）（2014秋?滕州市校级期中）下列说法正确的是（　　） A． 伽利略的理想实验说明了力不是维持物体运动的原因 B． 人站在电梯中，人对电梯的压力与电梯对人的支持力不一定大小相等 C． 两个不同方向的匀变速直线运动，它们的合运动不一定是匀变速直线运动 D． 由F=ma可知：当F=0时a=0，即物体静止或匀速直线运动．所以牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例 参考答案： AC 解：A、伽利略的理想实验说明物体不受力，物体照样运动，即力不是维持物体运动的原因．故A正确． B、人对电梯的压力和电梯对人的支持力是一对作用力和反作用力，大小相等．故B错误． C、两个不同方向的匀变速直线运动合成，若合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上，物体做曲线运动．故C正确． D、第二定律针对的是有合外力作用时的状态，第一定律是针对没有外力的状态，第一定律不是第二定律的特例．故D错误． 故选AC． 11. 激光在真空中传播速度为c，进入某种均匀介质时，传播速度变为真空中的，则激光在此均匀介质中的波长变为在真空中波长的__________倍；某激光光源的发光功率为P，该激光进入上述介质时由于反射，入射能量减少了10%，该激光在这种介质中形成的光束横截面积为S，若已知单个光子能量为E0，则在垂直于光束传播方向的截面内，单位时间内通过单位面积的光子个数为__________。  参考答案： ，   12. 如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力．已知AP＝3R，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中， 合外力做功___________,摩擦力做功为________. 参考答案： mgR/2,-3mgR/2 13. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻的波形如图所示，经0．3s时间质点a第一次到达波峰位置，则这列波的传播速度为     m／s，质点b第一次出现在波峰的时刻为        s． 参考答案： 10m／s（2分）     0．5s（ 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 利用图示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度．一斜面上安装有两个光电门，其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处，光电门甲的位置可移动．当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时，与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t.改变光电门甲的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止开始下滑，并用米尺测量甲、乙之间的距离s，记下相应的t值；所得数据如下表所示． 完成下列填空和作图： 参考答案： 15. 某同学在探究“加速度和力、质量的关系”的实验中，测得小车的加速度和拉力的数据如表所示 F（N） 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 a（m/s2） 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 （1）根据表中的数据在坐标图上作出图象； （2）图象的斜率的物理意义是______________；（3）图象（或延长线）与轴的截距的物理意义是______________； （4）小车和砝码的总质量为_______________。 参考答案： （2）质量的倒数（3）小车受到的阻力为（4） 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 据统计，城市交通事故大多因违章引起，在右图中，甲、乙两辆汽车分别在相互垂直的道路上，沿各自道宽的中心线(图中虚线所示)向前匀速行驶，当甲、乙两车的车头到十字路口(道路中心线)的距离分别为30 m、40 m时，道口恰处于红、绿灯转换，甲、乙两车均未采取任何减速或制动等措施，以致两车相撞。已知两车型号相同，汽车的车长为5.2 m，车宽为1.76 m。并已知甲车的车速为v甲＝40 km/h，设两车相撞前均匀速行驶。试判断在穿过路口过程中，乙车车速的范围 参考答案： v乙>47.5 km/h 17. 一形状如图所示内壁光滑的导热气缸竖直放置，用不计质量的两个活塞封闭了一定质量的理想气体，两个活塞之间用一根轻绳连接。开始时气体的温度为0℃、体积为2．0×10－3m3，大气压强为1．0×105Pa。现缓慢地在活塞上倒上一定质量的细砂，最后活塞静止时气体的体积恰好变为原来的一半，然后对缸体缓慢加热，使气体温度变为136．5℃，求气缸内气体最终的压强和体积。 参考答案： 18. 如图所示，在水平面上固定一个平台ABCD，其中AB部分是长L=1.5m的水平轨道，BCD为弯曲轨道，轨道最高处C可视为半径为r=4m的小圆弧，现一个质量为m=1kg的滑块以初速度6m/s从A点向B点运动，到达B点时速度减为5m/s，当滑块滑到平台顶点C处后作平抛运动，落到水平地面且落地点的水平射程为x=0.8m，轨道顶点距水平面的高度为h=0.8m，（平抛过程中未与平台相撞）（取g=10m/s2）求： （1）滑块与木板间的动摩擦因数μ； （2）滑块在轨道顶点处对轨道的压力； （3）滑块最终落地时的速度． 参考答案： 考点： 动能定理的应用；匀变速直线运动的位移与时间的关系；牛顿第二定律；向心力． 专题： 动能定理的应用专题． 分析： （1）由动能定理可以求出动摩擦因数． （2）由平抛运动规律求出滑块到达最高点时的速度，由牛顿第二定律求出支持力，然后由牛顿第三定律求出压力． 解答： 解：（1）滑块从A到B过程，由动能定理得： ﹣μmgL=mvB2﹣mvA2， 代入数据解得：μ=0.37； （2）滑块离开C后做平抛运动，竖直方向有：h=gt12， 水平方向有：x=vt1， 代入数据解得：t1=0.4s，v=2m/s， 在C点，由牛顿第二定律得：mg﹣F=m， 代入数据解得：F=9N， 由牛顿第三定律可知，滑块对轨道的压力：F′=F=9N，方向竖直向下； （3）滑块最终落地