山西省运城市杨帅中学2021-2022学年高三物理上学期期末试卷含解析

山西省运城市杨帅中学2021-2022学年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.由交流电动势瞬时值表达式e=10sin4πt(V)，可知A.此交流电的频率是4π(Hz)B.此交流电的周期是0.5sC.当t=0.5s时，此交流电动势有最大值D.当t=0时，产生此交流电的线圈平面与中性面重合参考答案：BD2.某放射性元素的原子核内有N个核子，其中质子n个，该原子核发生2次α衰变和1次β衰变，变成1个新核，则A.

衰变前原子核有(N-n)个中子B.

衰变后新核有（n-3)个质子C.

衰变后新核的核子数为(N-3)D.

衰变前原子核的质量等于衰变后新核质量与放出粒子质量的和参考答案：3.如图甲，水平地面上有一静止平板车，车上放一物块，物块与平板车的动摩擦因数为0.2，t＝0时，车开始沿水平面做直线运动，基v-t图象如图乙所示，g取10m/s2，若平板车足够长，关于物块的运动，以下描述正确的是A、0－6s加速，加速度大小为2m/s2，6－12s减速，加速度大小为2m/s2B、0－8s加速，加速度大小为2m/s2，8－12s减速，加速度大小为42m/s2C、0－8s加速，加速度大小为2m/s2，8－16s减速，加速度大小为2m/s2D、0－12s加速，加速度大小为1.5m/s2，12－16s减速，加速度大小为4m/s2参考答案：C4.（单选）目前，在地球周围有许多人造地球卫星绕着它运转，其中一些卫星的轨道可近似为圆，且轨道半径逐渐变小。若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中，只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用，则下列判断正确的是（

）A．卫星的动能逐渐减小

B．由于地球引力做正功，引力势能一定减小 C．由于气体阻力做负功，地球引力做正功，机械能保持不变

D．卫星克服气体阻力做的功等于引力势能的减小参考答案：．B卫星轨道半径逐渐减小，线速度可认为依然满足，则卫星的动能逐渐增大，A错误。由于，则引力势能减小，B正确。由于，有非重力做功，则机械能不守恒，C错误。由，所以，可知D错误。5.（多选）如图所示，电源E的内阻不计，其中A为理想电流表，V1.V2为理想电压表，R1.R2.R3为定值电阻．开始时S是断开的，当闭合开关S时，各电表的示数变化情况正确的是(

)A．电压表V1的示数变小

B．电压表V2的示数变小C．电流表A的示数变大

D．电流表A的示数变小

参考答案：BC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中虚线所示，电场方向竖直向下．若不计空气阻力，则此带电油滴从a运动到b的过程中，动能和重力势能之和增加，重力势能和电势能之和减少．（填“增加”、“减少”或“不变”）参考答案：考点：电势能；能量守恒定律．专题：电场力与电势的性质专题．分析：由粒子的运动轨迹弯曲方向，判断出电场力方向，分析电场力做功的正负，判断电势能的变化．粒子运动过程中，重力势能、动能和电势能的总和保持不变，由能量关系可知重力势能与电势能总和的变化，及动能和电势能之和的变化．解答：解：油滴由a到b，由运动轨迹可判出油滴所受的电场力与重力的合力竖直向上，故油滴所受的电场力方向竖直向上，电场力做正功，电势能一定减小，油滴运动过程中，重力势能、动能和电势能的总和保持不变，根据能量守恒定律，则有重力势能和动能之和增加；合力做正功，动能增加，则重力势能和电势能之和减少．故答案为：增加，减少点评：带电粒子在电场中的偏转类题目，较好的考查了曲线运动、动能定理及能量关系，综合性较强，故在高考中经常出现，在学习中应注意重点把握．7.一个同学在研究小球自由落体运动时，用频闪照相连续记录下小球的位置如图所示。已知闪光周期为s，测得x1=7．68cm，x3=12．00cm，用上述数据通过计算可得小球运动的加速度约为_______m/s2，图中x2约为________cm。（结果保留3位有效数字）参考答案：9.72m/s2

9.84cm

8.一辆汽车在一条平直公路上行驶，第1s内通过的位移是8m，第2s内通过的位移是20m，第3s内通过的位移是30m，第4s内通过的位移是10m，则汽车在最初2s内的平均速度是__________m/s，中间2s内的平均速度是__________m/s，全部时间内的平均速度是__________m/s.参考答案：1425179.利用图示装置可以测定喷枪喷射油漆雾滴的速度。将直径D=40cm的纸带环，安放在一个可以匀速转动的转台上，纸带上有一狭缝A，A的正对面有一条标志线。油漆喷枪放在开有狭缝B的纸盒里。转台以角速度稳定转动后，开始喷漆，喷出来的雾滴运动速度认为不变。仅当狭缝A和B正对平行时，雾滴才能进入纸带环。改变喷射速度重复实验，已知，在纸带上留下了一系列的痕迹a、b、c、d。将纸带取下放在刻度尺下，如图所示。(1)速度最小的雾滴所留的痕迹应为

点，该点离标志线的距离为

cm。(2)该喷枪喷出的雾滴的最大速度为

m/s，若考虑空气阻力的影响，该测量值

真实值（选填“大于”“小于”或“等于”）。参考答案：（1）

a

，

2.50

；（2）

24

，

小于

10.如图所示，三段不可伸长的细绳OA、OB、OC,能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，其中OB是水平的，A端、B端固定.若逐渐增加C端所挂物体的质量，则最先断的绳________.参考答案：OA11.为了定性研究阻力与速度的关系，某同学设计了如图所示的实验。接通打点计时器，将拴有金属小球的细线拉离竖直方向—个角度后释放，小球撞击固定在小车右端的挡板，使小车和挡板一起运动，打点计时器在纸带上打下了一系列的点，用刻度尺测出相邻两点间的距离，可以判断小车所受的阻力随速度的减小而____________（填“增大”或“减小”），判断的依据是_______________________。参考答案：减小，相邻相等时间内的位移差减小12.放射性同位素C被考古学家称为“碳钟”，它可以用来判定古生物体的年代．宇宙射线中高能量中子碰撞空气中的氮原子后，就会形成很不稳定的C，它很容易发生β衰变，变成一个新核，其半衰期为5730年．该衰变的核反应方程式为．C的生成和衰变通常是平衡的，即生物机体中C的含量是不变的．当生物体死亡后，机体内C的含量将会不断减少．若测得一具古生物遗骸中C含量只有活体中的25%，则这具遗骸距今约有11460年．参考答案：：解：根据电荷数守恒、质量数守恒得，．经过一个半衰期，有半数发生衰变，测得一古生物遗骸中的C含量只有活体中的25%，根据=得，n=2，即经过2个半衰期，所以t=2×5730=11460年．故答案为：；

1146013.（4分）如图所示，水平粗糙地面上的物体被绕过光滑定滑轮的轻绳系着，现以大小恒定的拉力F拉绳的另一端，使物体从A点起由静止开始运动。若从A点运动至B点和从B点运动至C点的过程中拉力F做的功分别为W1、W2，若图中AB=BC，且动摩擦因数处处相同，则在物体的运动过程中，物体对地面的摩擦力______________（选填“增大”、“不变”或“减小”），W1_________W2（选填“＜”、“＝”或“＞”）。

参考答案：减小，>三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.①某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中，正确操作获得电流表、电压表的读数如图1所示，则它们的读数值依次是

、

．②已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0～10Ω，电流表内阻约几欧，电压表内阻约20kΩ．电源为干电池（不宜在长时间、大功率状况下使用），电动势E=4.5V，内阻很小．则以下电路图2中

（填电路图2中的字母代号）电路为本次实验应当采用的最佳电路．但用此最佳电路测量的结果仍然会比真实值偏

（选填“大”或“小”）③若已知实验所用的电流表内阻的准确值RA=2.0Ω，则准确测量金属丝电阻Rx的最佳电路应是图2中的

电路（填电路图下的字母代号）．此时测得电流为I、电压为U，则金属丝电阻Rx=

（用题中字母代号表示）．参考答案：①0.42A；2.25V；A；小；B，﹣2.0Ω．【考点】测定金属的电阻率．【分析】①根据各种仪器的原理及读数方法进行读数，注意估读；②由给出的数据选择滑动变阻器的接法，由各仪器的内阻选择电流表的接法，并能通过误差原理分析误差；求出待测电阻的阻值．【解答】解：①电流表量程为0.6A，则最小刻度为0.02；指针所示为0.42A；电流表量程为3V，最小刻度为0.1V，则读数为2.25V；②因电源不能在大功率下长时间运行，则本实验应采用限流接法；同时电压表内阻较大，由以上读数可知，待测电阻的内阻约为R===5.4Ω，故采用电流表外接法误差较小，故选A；在实验中电压表示数准确，但电流测量的是干路电流，故电流表示数偏大，则由欧姆定律得出的结果偏小；③因已知电流表准确值，则可以利用电流表内接法准确求出待测电阻；故应选B电路；待测电阻及电流表总电阻R=，则待测电阻RX=R﹣RA=﹣2.0Ω；故答案为：①0.42A；2.25V；A；小；B，﹣2.0Ω．15.某同学在一次实验中测量一物体长度，记录结果为1.247cm，则该同学所使用的测量工具（

）A．可能为最小刻度是毫米的刻度尺

B．可能为20分度的游标卡尺C．一定不是50分度的游标卡尺

D．可能为螺旋测微器“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图（甲）所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图（乙）是在白纸上根据实验结果画出的图。如果没有操作失误，图（乙）中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是______。本实验采用的科学方法是______A．理想实验法

B．等效替代法

C．控制变量法

D．建立物理模型法参考答案：C

（1）

F′

（2）

B四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，竖直平面内有一半径为r、内阻为R1、粗细均匀的光滑半圆形金属环，在M、N处与相距为2r、电阻不计的平行光滑金属轨道ME、NF相接，EF之间接有电阻R2，已知R1＝12R，R2＝4R。在MN上方及CD下方有水平方向的匀强磁场I和II，磁感应强度大小均为B。现有质量为m、电阻不计的导体棒ab，从半圆环的最高点A处由静止下落，在下落过程中导体棒始终保持水平，与半圆形金属环及轨道接触良好，两平行轨道中够长。已知导体棒ab下落r/2时的速度大小为v1，下落到MN处的速度大小为v2。（1）求导体棒ab从A下落r/2时的加速度大小。（2）若导体棒ab进入磁场II后棒中电流大小始终不变，求磁场I和II之间的距离h和R2上的电功率P2。（3）当导体棒进入磁场II时，施加一竖直向上的恒定外力F=mg的作用，求导体棒ab从开始进入磁场II到停止运动所通过的距离和电阻R2上所产生的热量。参考答案：见解析（1）（6分）以导体棒为研究对象，棒在磁场I中切割磁感线，棒中产生产生感应电动势，导体棒ab从A下落r/2时，导体棒在重力与安培力作用下做加速运动，由牛顿第二定律，得

①（1分）式中

②（1分）

③（1分）

＝4R

④（2分）由以上各式可得到

⑤（1分）（2）（8分）当导体棒ab通过磁场II时，若安培力恰好等于重力，棒中电流大小始终不变，即，

⑥（1分）

⑦（1分）(或)式中

⑧（1分）解得

⑨（2分）导体棒从MN到CD做加速度为g的匀加速直线运动，有

⑩（1分）得

（2分）（3）（6分）由动量定理得

（1分）

即

即

（1分） 联立⑨解得

（1分） 停下来过程中重力做正功、外力F和安培力做负功，由动能定理有 所以产生总热量为

（1分） 在电阻R2上产生的热量为

（1分） 联立⑨解得：

（1分）17.（16分）如图所示，在距水平地面高h=0.80m的水平桌面一端的边缘放置一个质量m=0.80kg的木块B，桌面的另一端有一块质量M=1.0kg的木块A以初速度v0=4.0m/s开始向着木块B滑动，经过时间t=0.80s与B发生碰撞，碰后两木块都落到地面上。木块B离开桌面后落到地面上的D点。设两木块均可以看作质点，它们的碰撞时间极短，且已知D点距桌面边缘的水平距离s=0.60m，木块A与桌面间的动摩擦因数μ=0.25，重力加速度取g=10m/s2。求：（1）两木块碰撞前瞬间，木块A的速度大小；（2）木块B离开桌面时的速度大小；（3）木块A落到地面上的位置与D点之间的距离。参考答案：解析：（1）木块A在桌面上受到滑动摩擦力作用做匀减速运动，根据牛顿第二定律，木块A的加速度

＝2.5m/s2

（3分）设两木块碰撞前A的速度大小为v，根据运动学公式，得＝2.0m/s

（2分）（2）两木块离开桌面后均做平抛运动，设木块B离开桌面时的速度大小为v2，在空中飞行的时间为t′。根据平抛运动规律有：，s＝v2t′

（2分）解得：＝1.5m/s

（3分）（3）设两木块碰撞后木块A的速度大小为v1，根据动