2021-2022学年河北省石家庄市栾城县窦妪镇第一中学高三物理上学期期末试题含解析

1、2021-2022学年河北省石家庄市栾城县窦妪镇第一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，物体A用轻质细绳与圆环B连接，圆环套在固定竖直杆MN上，用一水平力F作用在绳上的O点，整个装置处于静止状态。现将O点缓慢向左移动，使细绳与竖直方向的夹角增大。下列说法正确的是A水平力F逐渐增大BO点能到达与圆环B等高处C杆对圆环B的摩擦力增大D杆对圆环B的弹力不变参考答案：A2. （多选）如图所示，以直角三角形AOC为边界的有界匀强磁场区域，磁感应强度为B，A60，AOL;在O点放置一个粒子源，可以向各个方向发射某种带负

2、电粒子(不计重力作用)，粒子的比荷为q/m，发射速度大小都为v0，且满足v0qBL/m。粒子发射方向与OC边的夹角为,对于粒子进入磁场后的运动，下列说法正确的是( )A粒子有可能打到A点B以60飞入的粒子在磁场中运动时间最短C以30飞入的粒子在磁场中运动的时间都相等D在AC边界上只有一半区域有粒子射出参考答案：AD3. 甲、乙两个质量相同的物体受到竖直向上的拉力作用，从同一高度向上运动，它们的运动图象如图所示，则下列说法正确的是A在时间内甲的加速度越来越大B在时刻两物体的高度相同C在时刻甲所受拉力的瞬时功率大于乙所受拉力的瞬时功 率D在时刻甲所受的拉力大于乙所受的拉力参考答案：C4. （单选）

3、据某报刊报道，美国一家公司制成了一种不需要电池供电的“警示牌”，使用时它上面的英文字母“ON”发亮，对防止误触电起到了警示作用，它相当于我国的“小心触电”或“高压危险”一类的牌子关于这则消息，正确的判断是（ ）CA没有工作电源，却能够使英文字母“ON”发亮，显然违背了能量转化与守恒定律，这是条假新闻，没有科学依据B这种牌子内部必定隐藏有太阳能电池为其供电，不然绝不会使英文字母“ON”发亮，这是条故弄玄虚的消息，但有科学依据C这种牌子内部必定有闭合电路，当它挂在有交变电流流过的输电线附近时，就会使英文字母“ON”发亮，这是条真实的消息，有科学依据D这种牌子不论挂在有交变电流还是有稳恒电流流过的输

4、电线附近，都会使英文字母“ON”发亮，这是条真实的消息，有科学依据参考答案：C5. 雷蒙德 戴维斯因研究来自太阳的电子中微子(ve)而获得了2002年度诺贝尔物理学奖他探测中微子所用的探测器的主体是一个贮满615 t四氯乙烯(C2Cl4)溶液的巨桶电子中微子可以将一个氯核转变为一个氩核，其核反应方程式为ve十 Ar+e,已知C1核的质量为36.95658 u，,Ar核的质量为36.95691 u，e的质量为0.00055 u，1 u质量对应的能量为931.5 MeV根据以上数据，可以判断参与上述反应的电子中微子的最小能量为（ ）A0.82 MeV B0.3l MeV C1.33 MeV D0.

5、51 MeV参考答案：A 反应过程需要能量为：E=mc2=（36.95691u+0.00055u-36.95658u）c2根据1u质量对应的能量为931.5MeV，得：E0.82MeV，所以中微子的能量最小为0.82MeV，故BCD错误，A正确二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 模块3-4试题一列简谐横波，沿x轴正向传播。位于原点的质点的振动图象如图1所示。该振动的振幅是_cm；振动的周期是_s ；在t等于周期时，位于原点的质点离开平衡位置的位移是_ cm。图2为该波在某一时刻的波形图，A点位于x=0.5m处。该波的传播速度为_m/s；经过周期后，A点离开平衡位置的位移是_

6、cm。参考答案：答案：80.2 0 108解析：振幅是质点偏离平衡位置的最大距离。所以可以得出振幅为。质点完成一个全振动的时间叫做一个周期。从图中可以看出周期为。当t等于周期时，坐标原点的质点处在平衡位置向下运动。所以位移为0。从图2中可以看出波长等于，所以有经过半个周期后，A点走过的路为振幅的2倍，所以处在负的最大位移处，为。7. 一质点作自由落体运动，落地速度大小为8 m/s 则它是从 m高处开始下落的，下落时间为- s参考答案：3.2、0.88. 小楠同学利用打点计时器所记录的纸带来研究做匀变速直线运动小车的运动情况，实验中得到一条纸带，如图所示，其中两相邻计数点间有四个点未画出，已知打

7、点计时器所用电源的频率为50Hz，则：（1）C点相对应刻度尺的读数为 cm；（2）打E点时小车运动的速度vE= m/s（保留两位有效数字）；（3）小车运动的加速度a= m/s2（保留两位有效数字）参考答案：（1）3.00；（2）0.24；（3）0.40【考点】测定匀变速直线运动的加速度【分析】根据图示刻度尺确定其分度值，然后读出刻度尺示数；由x=at2求出加速度，根据匀变速运动中平均速度等于中间时刻瞬时速度求解B点对应的速度【解答】解：（1）由图示刻度尺可知，其分度值为1mm，由图可知，C、D、E、F四点对应的刻度分别是3.00 cm、4.90 cm、7.00cm、9.60cm，（2）利用匀变

8、速直线运动的推论得：vE=0.24m/s（3）由x=at2可知，小车的加速度：a=0.40m/s2故答案为：（1）3.00；（2）0.24；（3）0.409. 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时，船的速度为 。 参考答案：10. 2013年2月12日朝鲜进行了第三次核试验,韩美情报部门通过氙（Xe）和氪（Kr）等放射性气体，判断出朝鲜使用的核原料是铀（U）还是钚（Pu），若核实验的核原料是，则完成核反应方程式 本次核试验释放的能量大约相当于7000吨 TNT 当量，已知铀核的质量为235.043 9 u，中子质量为1.008 7 u，锶（

9、Sr）核的质量为89.907 7 u，氙（Xe）核的质量为135.907 2 u，1 u相当于931.5 MeV的能量，求一个原子裂变释放的能量参考答案：根据电荷数守恒和质量数守恒可得：该反应的质量亏损是：m=235.0439 u+1.0087 u89.9077 u135.9072 u101.0087 u=0.1507 u根据爱因斯坦方程 E = m c2 = 0.150 7931.5 MeV =140.4 MeV 11. 如图所示，边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强电场，一个质量为m、电量为q、初速度为v0的带电粒子从a点沿ab方向进入电场，不计重力。若粒子恰好从c点离开电场，则电场强

10、度E_；粒子离开电场时的动能为_。参考答案：，mv02 12. 现要验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律。给定的器材如下：一倾角可以调节的长斜面(如图)、小车、计时器一个、米尺。(1)填入适当的公式或文字，完善以下实验步骤(不考虑摩擦力的影响) 让小车自斜面上方一固定点Al从静止开始下滑至斜面底端A2，记下所用的时间t。 用米尺测量Al与A2之间的距离s则小车的加速度a= 。 用米尺测量A1相对于A2的高度h。所受重力为mg，则小车所受的合外力F= 。 改变 ，重复上述测量。 以h为横坐标，1/t2为缎坐标，根据实验数据作图。如能得到一条过原点的直线，则可以

11、验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律。(2)在探究如何消除上述实验中摩擦阻力影响的过程中，某同学设计的方案是： 调节斜面倾角，使小车在斜面上匀速下滑。测量此时A1相对于斜面底端A2的高度h0。 进行(1)中的各项测量。 计算与作图时用（h-h0）代替h。 对此方案有以下几种评论意见： A、方案正确可行。 B、方案的理论依据正确，但利用所给的器材无法确定小车在斜面上是否做匀速运动。 C、方案的理论依据有问题，小车所受摩擦力与斜面倾向有关。 其中合理的意见是 。参考答案：13. 如图所示，质点甲以8ms的速度从O点沿Ox轴正方向运动，质点乙从点Q（0m，60m）处开

12、始做匀速直线运动，要使甲、乙在开始运动后10 s在x轴上的P点相遇，质点乙运动的位移是 ，乙的速度是 参考答案：100m 10/s三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 如图是验证机械能守恒定律的实验。小圆柱由一根不可伸长的轻绳拴住，轻绳另一端固定。将轻绳拉至水平后由静止释放。在最低点附近放置一组光电门，测出小圆柱运动到最低点的挡光时间t，再用游标卡尺测出小圆柱的直径d，如图，重力加速度为g则（1）小圆柱的直径d= cm； （2）测出悬点到圆柱重心的距离，若等式=_ _成立，说明小圆柱下摆过程机械能守恒。 （3）该装置还可以用来验证小圆柱作圆周运动在最低点向心力的公式，方法

13、是若在悬点O安装一个拉力传感器，测出绳子上的拉力F，则实验时还需要测量的物理量是 （用文字和字母表示）。参考答案：（1）1.02cm;（1分）（2）（2分）（3）小圆柱的质量（2分）15. 在测定某新型电池的电动势和内阻的实验中，所提供的器材有：待测电池（电动势约6V）电流表G（量程6.0mA，内阻r1=100）电流表A（量程0.6A，内阻r2=5.0）定值电阻R1=100，定值电阻R2=900滑动变阻器R/（050），开关、导线若干（1）为了精确测出该电池的电动势和内阻，采用图甲所示实验电路图，其中定值电阻应选用_(选填R1或R2)。（2）某同学在实验中测出电流表A和电流表G的示数I和Ig根

14、据记录数据作出Ig I图象如图乙所示（图象的纵截距用b表示，斜率用k表示），根据图象可求得，被测电池电动势的表达式E =_ , 其值为_V；内阻的表达式r =_，其值为_参考答案：(1)、R2 (2)、E=b(r1+R2) 5.8V r=-k(r1+R2)-r2 2四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 水平桌面上放着质量m1=3kg的木板A，木板A上放着一个质量为m2=2kg的滑块B.如图所示，开始时，用手固定木板A使它不动，在滑块B上施加一个水平向右的力，从而使滑块B以v0=06m/s的速度在木板A上匀速滑动当滑块B与木板A右端相距L=1m时立刻放开木板A，同时撤去水平向右的力已知木板

15、A与滑块B之间的动摩擦因数为=005，木板A与地面之间的动摩擦因数为=00l.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，(取g=10m/s2)求： (1)通过计算判断放开木板A后，木板A是否会在桌面上滑动; (2)求放开木板A后，B在木板A上滑行的距离； (3)求放开木板A后，滑块B与木板A相互摩擦而产生的内能 参考答案：17. 如图甲所示，建立Oxy坐标系，两平行极板P、Q垂直于y轴且关于x轴对称，极板长度和板间距均为l，第一四象限有磁场，方向垂直于Oxy平面向里位于极板左侧的粒子源沿x轴向右连续发射质量为m、电量为+q、速度相同、重力不计的带电粒子在两板间加上如图乙所示的周期性变化的电压（不考虑极板边

16、缘的影响）已知t=0时刻进入两板间的带电粒子恰好在2t0时刻经极板边缘射入磁场上述m、q、l、t0、B为已知量（不考虑粒子间相互影响及返回板间的情况）（若tan=b，（，），则=arctan b）（1）求两极板间电压U0的大小（2）求t0=0时进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径（3）何时进入两板间的带电粒子在磁场中的运动时间最短？求此最短时间参考答案：【考点】： 带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；运动的合成和分解；向心力；带电粒子在匀强电场中的运动【专题】： 带电粒子在磁场中的运动专题【分析】： （1）首先求出电容器加有电压时的电场强度，从而求出有电场时的加速度，把粒子的运动

17、在竖直方向上分为两段，先是匀加速运动，后是匀速运动，在竖直方向上，这两段位移的和大小上等于板间距离的一半列式即可求出电压（2）当t0=0时，粒子进入电场，根据已知条件求出离开电场时水平方向上的速度和竖直方向上的速度，即可求出和速度的大小，结合半径公式即可求出在匀强磁场中做圆周运动的半径（3）带电粒子在磁场中的运动时间最短，即为进入磁场时速度方向与y轴的夹角最小的情况，当在电场中偏转的角度最大时，在磁场中的运动时间最短，画出离子运动的轨迹图，结合几何知识即可求出最短时间： 解：（1）t=0时刻进入两极板的带电粒子在电场中做匀变速曲线运动，2t0时刻刚好从极板边缘射出，在y轴负方向偏移的距离为，则

18、有：Eq=ma 联立以上三式，解得两极板间偏转电压为： （2）t0=0时刻进入两极板的带电粒子，前t0时间在电场中偏转，后t0时间两极板没有电场，带电粒子做匀速直线运动带电粒子沿x轴方向的分速度大小为：带电粒子离开电场时沿y轴负方向的分速度大小为：vy=at0带电粒子离开电场时的速度大小为：设带电粒子离开电场进入磁场做匀速圆周运动的半径为R，则有：联立式解得：（3）2t0时刻进入两极板的带电粒子在磁场中运动时间最短带电粒子离开电场时沿y轴正方向的分速度为：设带电粒子离开电场时速度方向与y轴正方向的夹角为，则：联立式解得：=arctan1.5粒子在磁场运动的轨迹图如图所示，圆弧所对的圆心角为：2=2arctan1.5所求最短时间为：带电粒子在磁场中运动的周期为：联立以上两式解得：（其实，在t0到2t0之间进入两极板的带电粒子在磁场中运动时间相同，都是最短）答：（1）求两极板间电压U0的大小为（2）求t0=0时进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径为（3）在t0到2t0之间进入两极板的带电粒子在磁场中运动时间最短，最短时间为【点评】： 该题考查到的知识点较多，首先是考察到了离子在匀强电场中的偏转，并