2021-2022学年河北省唐山市科技大分院高三物理上学期期末试卷含解析

2021-2022学年河北省唐山市科技大分院高三物理上学期期末试卷含解析一、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.(多选)如图所示,A、B两物块的质量分别为2m和m,静止叠放在水平地面上.A、B间的动摩擦因数为μ,B与地面间的动摩擦因数为μ.最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g.现对A施加一水平拉力F,则(

)A．当F<2μmg时,A、B都相对地面静止B．当F=μmg时,A的加速度为μg

C．当F>3μmg时,A相对B滑动D．无论F为何值,B的加速度不会超过μg参考答案：BCD2.放射性同位素发出的射线在科研、医疗、生产等诸多方面得到了广泛的应用，下列有关放射线应用的说法中正确的有

（

）

A．放射线改变了布料的性质使其不再因摩擦而生电，因此达到消除有害静电的目的

B．利用γ射线的贯穿性可以为金属探伤，也能进行人体的透视

C．用放射线照射作物种子能使其DNA发生变异，其结果一定是成为更优秀的品种

D．用γ射线治疗肿瘤时一定要严格控制剂量，以免对人体正常组织造成太大的危害参考答案：D3.（单选）我国自主研制的“北斗一号”卫星导航系统，具有导航、定位等功能，该系统又被称为“双星定位系统”．如图所示，“北斗”系统中两颗工作卫星均绕地心O做匀速圆周运动，轨道半径为r，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置，A、B两点与地心连线的夹角为60°．若卫星均按顺时针运行，设地球质量为M，引力常量为G，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力．则以下判断中正确的是（）A．这两颗卫星的加速度大小相等，均为B．卫星1中质量为m的物体的动能为C．卫星1由位置A运动到位置B所需的时间为D．卫星1只需向后喷气加速就一定能追上卫星2参考答案：考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用．专题：人造卫星问题．分析：根据万有引力提供向心力和万有引力等于重力求出卫星的加速度和周期，从而进行判断．在运动的过程中，万有引力与速度方向垂直，万有引力不做功．解答：解：A、根据万有引力提供向心力为：，所以加速度：．故A错误；B、根据万有引力提供向心力为：，所以质量为m的物体的动能：．故B正确；C、所以ω=，所以卫星1由位置A运动到位置B所需的时间为：t=，故C正确；D、若卫星1向后喷气，则其速度会增大，卫星1将做离心运动，所以卫星1不可能追上卫星2．故D错误；故选：BC．点评：关于万有引力的应用中，常用公式是在地球表面重力等于万有引力，卫星绕地球做圆周运动万有引力提供圆周运动向心力，掌握卫星的变轨原理，这是正确解决本题的关键．4.（单选）如图所示，乙图中图像记录了单摆在摆动过程中摆球的动能、势能及机械能随摆球位置变化的关系，下列判断正确的是 A．图线a表示势能随位置的变化关系 B．图线b表示机械能随位置的变化关系 C．图线c表示动能随位置的变化关系 D．图像表明摆球在势能和动能的相互转化过程中机械能不变参考答案：D5.下列叙述正确的是（

）A．任何一个运动着的物体，都有一种波和它对应，这种波叫德布罗意波B．光子在空间各点出现的可能性的大小，可以用波动规律描述，光波叫做概率波C．激光是一种人工产生的相干光源，利用强激光产生的高压可以引起核聚变D．泊松亮斑说明光具有粒子性参考答案：ABC泊松亮斑是光的衍射现象，其说明光具有波动性，其余三项叙述正确。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，地面上某区域存在着匀强电场，其等势面与地面平行等间距．一个质量为m、电荷量为q的带电小球以水平方向的初速度v0由等势线上的O点进入电场区域，经过时间t，小球由O点到达同一竖直平面上的另一等势线上的P点．已知连线OP与水平方向成45°夹角，重力加速度为g，则OP两点的电势差为________．参考答案：7.（4分）绿光照射到某金属表面能产生光电效应现象，则采用

色光也可以产生（写出一种颜色的可见光）；若金属表面单位时间内单位面积内发出的光电子数目增加了，则入射光的

（填“频率”或“强度”）增大了。参考答案：蓝/靛/紫；强度8.北京时间2011年3月11日在日本海域发生强烈地震，并引发了福岛核电站产生大量的核辐射，经研究，其中核辐射的影响最大的是铯137（），可广泛散布到几百公里之外，且半衰期大约是30年左右）．请写出铯137发生β衰变的核反应方程：

▲

．如果在该反应过程中释放的核能为，则该反应过程中质量亏损为

▲

．（已知碘（I）为53号元素，钡（）为56号元素）

参考答案：

（2分）

9.一质点作自由落体运动，落地速度大小为8m/s则它是从

m高处开始下落的，下落时间为---------

s参考答案：10.两靠得较近的天体组成的系统成为双星，它们以两者连线上某点为圆心做匀速圆周运动，因而不至于由于引力作用而吸引在一起。设两天体的质量分布为和，则它们的轨道半径之比__________；速度之比__________。参考答案：；11.一定质量的理想气体按图示过程变化，其中bc与V轴平行，cd与T轴平行，则b→c过程中气体的内能________(填“增加”“减小”或“不变”)，气体的压强________(填“增加”“减小”或“不变”)。参考答案：不变增加12.

（选修3—4）（4分）如图所示的装置，在曲轴上悬挂一个弹簧振子，若不转动手把，让其上下振动，其周期为T1，现使手把以周期T2匀速转动(T2>T1)，振动稳定后，要使弹簧振子的振幅增大，可以让把手的转速

(填“适当增大”、“适当减小”或“不变”)，这是因为：

。

参考答案：答案：适当增大；驱动力的频率（或周期）越接近物体的固有频率（或周期），受迫振动振福越大．（每空2分）13.如图所示，将边长为a、质量为m、电阻为R的正方形导线框竖直向上抛出，穿过宽度为b、磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里。线框向上离开磁场时的速度刚好是进入磁场时速度的一半，线框离开磁场后继续上升一段高度，然后落下并匀速进入磁场。整个运动过程中始终存在着大小恒定的空气阻力Ff，且线框不发生转动，则：线框在上升阶段刚离开磁场时的速度v1=

，线框在上升阶段通过磁场过程中产生的焦耳热Q=

。参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.利用图甲装置可以做许多力学实验．（1）利用此装置探究“加速度与力、质量的关系”和“合外力做的功等于物体动能变化”实验中为了让小车所受合外力等于细绳的拉力需要进行的步骤是平衡小车所受的摩擦．（2）甲、乙两同学在同一实验室，各取一套图示的装置放在水平桌面上，小车上放不同质量的砝码，在没有平衡摩擦力的情况下，研究小车与木板之间的动摩擦因数（实验中小车的轮子被锁死，小车只能在长木板上滑动）．①为使小车运动时受到的拉力在数值上近似等于砝码桶及桶内砝码的总重力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量远小于小车和小车上砝码的总质量，（填“远大于”、“远小于”或“近似等于”）②实验中对小车及车内砝码研究，根据牛顿第二定律有F﹣μmg=ma，实验中记录小车的加速度a和小车所受的合外力F，通过图象处理数据．甲、乙两同学分别得到图乙中甲、乙两条直线．设甲、乙用的小车及砝码质量分别为m甲、m乙，甲、乙用的小车与木板间的动摩擦因数分别为μ甲、μ乙，由图可知，m甲小于m乙，μ甲大于μ乙．（填“大于”、“小于”或“等于”）（3）做直线运动的小车，牵引一条纸带通过打点计时器打出一条纸带，从纸带上打出的某一点开始，每5个点剪下一段纸带，按图丙所示，使每一条纸带下端与x轴重合，左边与y轴平行，将每段粘贴在直线坐标系中，各段紧靠但不重叠，根据图丙可以判断小车做匀加速直线运动，加速度a=0.75～0.76m/s2（结果保留两位有效数字）．已知交流电源的频率为50Hz．参考答案：考点：探究加速度与物体质量、物体受力的关系．专题：实验题．分析：（1）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段垫高；（2）在探究“小车的加速度a与力F的关系”时，根据牛顿第二定律求出加速度a的表达式，不难得出当钧码的质量远远大于小车的质量时，加速度a近似等于g的结论；探究“小车与木板之间的动摩擦因数”实验时，利用牛顿第二定律和图象的意义，判断甲乙的质量和摩擦因数的大小．（3）本题使用的方法是等效代替法解题，它们的长度分别等于x=v平均t，因为剪断的纸带所用的时间都是t=0.1s，即时间t相等，所以纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比；而此段纸带的平均速度等于这段纸带中间时刻的速度，最后得出结论纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比，还等于各段纸带中间时刻的速度之比，即纸带的高度之比等于中间时刻速度之比．根据图象的斜率求出小车的加速度．解答：解：（1）小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使细线的拉力等于其合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力；（2）对整体分析，根据牛顿第二定律得，a=，则绳子的拉力F=Ma=，当m＜＜M，即砝码桶及桶内砝码的总质量远小于小车和小车上砝码的总质量时，砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力．根据牛顿第二定律有F﹣μmg=ma得：a=﹣ug，结合图象可知，为斜率，﹣ug为纵坐标的截距，所以m甲＜m乙，μ甲＞μ乙．（3）因为剪断的纸带所用的时间都是t=0.1s，即时间t相等，所以纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比；而此段纸带的平均速度等于这段纸带中间时刻的速度，最后得出结论纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比，还等于各段纸带中间时刻的速度之比，即纸带的高度之比等于中间时刻速度之比．在每段纸带的上边缘中点画“?”作为计数点，在新的坐标里每个计数点的纵坐标表示相对应的单位时间内中间时刻的瞬时速度．画一直线，使尽可能多的计数点落在此直线上，并使直线两侧的计数点数目大致相等，这条直线便是运动物体的速度﹣时间的图线．速度﹣时间直线的斜率表示加速度，可知运动小车做匀加速直线运动，其加速度大小a==0.75m/s2．故答案为：（1）平衡小车所受的摩擦力；（2）①远小于，小于，大于；（3）匀加速直线，0.75～0.76．点评：解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，然后熟练应用物理规律来解决实验问题；注意图象进行数据处理时，斜率和截距表示的物理意义．要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．15.采用如图所示的电路“测定电池的电动势和内阻”。

①除了选用照片中的部分器材外，___________(填选项)A．还需要电压表B．还需要电阻箱C．还需要学生电源D．不再需要任何器材②测量所得数据如下：画出U-I图像，有此求得电池的内阻r=_______________；③根据第5组所测得的实验数据，。求得电流表内阻_____________。参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（15分）右图是一个十字路口的示意图，每条停车线到十字路中心O的距离均为20m。一人骑电动助力车以7m/s的速度到达停车线（图中A点）时，发现左前方道路一辆轿车正以8m/s的速度驶来，车头已抵达停车线（图中B），设两车均沿道路中央作直线运动，助力车可视为质点，轿车长4.8m，宽度可不计。

（1）请通过计算判断两车保持上述速度匀速运动，是否会发生相

撞事故。（2）若助力车保持上述速度匀速运动，而轿车立即作匀减速直线运动，为避免发生相撞事故，轿车的加速度至少要多大。参考答案：（1）轿车车头到达O点的时间为：

t1==s=2.5s

(2分)轿车通过O点的时间为：

Δt==s=0.6s

(2分)助力车到达O点的时间为：

t2==s=2.9s

(2分)因为t1<t2<t1+Δt，

所以会发生交通事故

(2分)（2）轿车到达O点的时间小于t2，可避免交通事故发生，设阻力车的最小加速度为a2，

则：

x1=v1t2－a2t

(4分)

解得：a2=0.7m/s2

(3分)17.两根水平放置的足够长的平行金属导轨相距1m，导轨左端连一个R=1.8Ω的电阻，一根金属棒ab的质量为0.2kg，电阻为0.2Ω，横跨在导轨上并与导轨垂直，整个装置在竖直向上且B=0.5T的匀强磁场中，如图14示，已知ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.5。用水平恒力F=2N拉动ab，使ab在导轨上平动，若不计导轨电阻，g=10m/s2，求：w（1）棒速达4m/s时，棒的加速度多大？（2）棒达到最大速度时，棒两端的电压多大及最大速度？参考答案：18.一质量m=2.0kg的小物块以一定的初速度冲上一倾角为37°够长的斜面，某同学利用传感器