2022年山西省长治市沁县段柳乡中学高三物理期末试题含解析

2022年山西省长治市沁县段柳乡中学高三物理期末试题含解析一、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.（单选）如图所示，质量分别为2m和m的A、B两物体用不可伸长的轻绳绕过轻质定滑轮相连，开始两物体处于同一高度，绳处于绷紧状态，轻绳足够长，不计一切摩擦．现将两物体由静止释放，在A落地之前的运动中，下列说法中正确的是（）A．A物体的加速度为B．A、B组成系统的重力势能增大C．下落t秒时，B所受拉力的瞬时功率为mg2tD．下落t秒时，A的机械能减少了mg2t2参考答案：考点：功能关系；机械能守恒定律．专题：功率的计算专题．分析：两个物体组成的系统，只有重力做功，系统机械能守恒．对整体，根据牛顿第二定律求出两个物体的加速度大小和细绳的拉力大小，并求出细绳对A做的功，即可得到A的机械能减少量．由功率公式求解拉力的瞬时功率．解答：解：A、A与B的加速度的大小相等，根据牛顿第二定律得：对AB整体有：a=．故A错误；B、A、B组成系统的机械能不变，动能增大，重力势能减小．故B错误；C、B受到的拉力：，下落t秒时，B的速度：，所受拉力的瞬时功率为mg2tD、对A有：2mg﹣T=2ma，得细绳的拉力T=下落t秒时，A下落的高度为h=则A克服细绳拉力做功为W=Th=根据功能关系得知：A的机械能减少量为△EA=W=，故D正确．故选：D点评：本题是连接体问题，要抓住系统的机械能守恒，而单个物体的机械能并不守恒，能熟练运用整体法和隔离法求出加速度和细绳的拉力．2.如图所示，接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡L供电，如果将原、副线圈减少相同匝数，其它条件不变，则（）A．小灯泡变亮B．小灯泡变暗C．原、副线圈两段电压的比值不变D．通过原、副线圈电流的比值不变参考答案：B【考点】变压器的构造和原理．【专题】定性思想；推理法；交流电专题．【分析】因变压器为降压变压器，原线圈匝数大于副线圈匝数；而当同时减小相同匝数时，匝数之比一定变大；再根据变压器原理进行分析即可．【解答】解：根据数学规律可知，分子与分母减小相同的数据时，比值一定会增大，故原副线圈减小相同的匝数后，匝数之比变大；因此电压之比变大；输出电压减小，故小灯泡变暗；而电流与匝数之比成反比，故电流的比值变小；故ACD错误，B正确；故选：B．3.目前我国已发射北斗导航地球同步卫星十六颗，大大提高了导航服务质量，这些卫星

A．环绕地球运行可以不在同一条轨道上

B．运行角速度相同

C．运行速度大小相等，且都大于7.9km/s

D．向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等。参考答案：B4.（单选）如图所示，斜面上固定有一与斜面垂直的挡板，另有一截面为圆的光滑柱状物体甲放置于斜面上，半径与甲相等的光滑球乙被夹在甲与挡板之间，没有与斜面接触而处于静止状态。现在从球心O1处对甲施加一平行于斜面向下的力F，使甲沿斜面方向向下移动，移动过程中甲、乙始终保持平衡。设乙对挡板的压力大小为F1，甲对斜面的压力大小为F2，在此过程中（

）（A）F1逐渐增大，F2逐渐增大（B）F1逐渐减小，F2逐渐减小（C）F1逐渐减小，F2不变（D）F1不变，F2逐渐增大参考答案：C5.某一热敏电阻其阻值随温度的升高而减小，在一次实验中，将该热敏电阻与一小灯泡串联，通电后各自的电流I随所加电压U变化的图线如右图所示，M为两元件的伏安特性曲线的交点．则关于热敏电阻和小灯泡的下列说法正确的是()A.图线b是小灯泡的伏安特性曲线，图线a是热敏电阻的伏安特性曲线B.图线a是小灯泡的伏安特性曲线，图线b是热敏电阻的伏安特性曲线C.图线中的M点表示该状态小灯泡的电阻大于热敏电阻的阻值D.图线中M点对应的状态，小灯泡的功率与热敏电阻的功率相等参考答案：AD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.快中子增殖反应堆中，使用的核燃料是钚239，裂变时释放出快中子，周围的铀238吸收快中子后变成铀239，铀239（）很不稳定，经过_______次β衰变后变成钚（），写出该过程的核反应方程式：_______。设生成的钚核质量为M，β粒子质量为m,静止的铀核发生一次β衰变，释放出的β粒子的动能为E0,假设衰变时能量全部以动能形式释放出来，求一次衰变过程中的质量亏损。参考答案：2（2分）

（2分）

得

得

（2分）7.如图所示，一定质量理想气体经过三个不同的过程a、b、c后又回到初始状态．在过程a中，若系统对外界做功400J，在过程c中，若外界对系统做功200J，则b过程外界对气体做功___▲_____J，全过程中系统

▲

热量（填“吸收”或“放出”），其热量是

▲

J．

参考答案：

0（1分）

吸热

200J（2分）8.2004年7月25日，中国用长征运载火箭成功地发射了“探测2号”卫星．右图是某监测系统每隔2.5s拍摄的关于起始匀加速阶段火箭的一组照片．(1)已知火箭的长度为40m，用刻度尺测量照片上的长度，结果如图所示．则火箭在照片中第2个像所对应时刻的瞬时速度大小v=____________m／s．(2)为探究物体做直线运动过程x随t变化的规律，某实验小组经过实验和计算得到下表的实验数据：根据表格数据，请你在下图所示的坐标系中，用纵、横轴分别选择合适的物理量和标度作出关系图线．并根据图线分析得出物体从AB的过程中x随t变化的定量关系式：________________________．参考答案：(1)42m/s(2)图略（4分）9.在做“平抛物体的运动”的实验时，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，实验时用如图11所示的装置，将一块平木板钉上复写纸和白纸，竖直立于槽口前某处且和斜槽所在的平面垂直，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下，小球撞在木板上留下痕迹A；将木板向后移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下，小球撞在木板上留下痕迹B；又将木板再向后移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下，再得到痕迹C.若测得木板每次后移距离x，A、B间距离y，B、C间距离y。根据以上直接测量的物理量导出测小球初速度的公式为v0=_________.（用题中所给字母x,y,y和g表示）；若距离x=20.00cm，距离y1=4.70cm，距离y2=14.50cm.小球初速度值为_______m/s.（g取9.80m/s2

结果保留两位有效数字）参考答案：

2.0由匀变速直线运动的相关规律结合平抛运动的知识可解答。【答案】10.常温水中用氧化钛晶体和铂黑作电极，在太阳光照射下分解水，可以从两电极上分别获得氢气和氧气．已知分解1mol的水可得到1mol氢气，1mol氢气完全燃烧可以放出2.858×105J的能量，阿伏伽德罗常数NA=6.02×1023mol-1，水的摩尔质量为1.8×10-2kg/mol.则2g水分解后得到氢气分子总数

个；2g水分解后得到的氢气完全燃烧所放出的能量

J．（均保留两位有效数字）参考答案：11.氘核和氚核可发生热核聚变而释放巨大的能量，该反应方程为：，式中x是某种粒子。已知：、、和粒子x的质量分别为2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u；1u=931.5MeV/c2，c是真空中的光速。由上述反应方程和数据可知，粒子x是__________，该反应释放出的能量为_________MeV（结果保留3位有效数字）参考答案：ΔE=17.6MeV.12.湖面上一列水波使漂浮在水面上的小树叶在3.0s内完成了6次全振动．当该小树叶开始第10次振动时，沿此传播方向与该小树叶相距1.8m、浮在水面的另一小树叶刚好开始振动，根据上述信息可求得水波的波长

，水波的传播速度大小为

．参考答案：0.20m；0.40m/s【考点】波长、频率和波速的关系；横波的图象．【分析】小树叶在3.0s内全振动了6次，求出树叶振动一次的时间即树叶振动的周期，等于此水波的周期．由题意当某小树叶开始第10次振动时，沿水波的传播方向与该小树叶相距1.8m经历的时间为9个周期，求出传播时间，得到波速．若振动的频率变大，波速不变，波传播的时间不变．【解答】解：据题，小树叶在3.0s内全振动了6次，则此水波的周期为T=s=0.5s，由题意当某小树叶开始第10次振动时，沿水波的传播方向与该小树叶相距1.8m、经历的时间为9个周期，即为t=4.5s，波速为v=，波长为λ=vT=0.4×0.5m=0.20m．故答案为：0.20m；0.40m/s13.一定质量的理想气体由状态A依次变化到状态B、C、D、A、E、C，整个变化过程如图所示。已知在状态A时气体温度为320K，则状态B时温度为

K，整个过程中最高温度为

K。参考答案：

答案：80

500三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学为了研究一个小灯泡的灯丝电阻随温度的升高而变化的规律，用实验得到下表所示的数据（I和U分别表示小灯泡的电流和电压），则：

（1）当U=1.20V时对应的电流表如图甲所示，其读数为

A。

（2）实验中所用的器材有：

电压表（量程3V，内阻约为2kΩ）

电流表量程（0．6A，内阻约为0．2Ω）

滑动变阻器（0～5Ω，lA）

电源．待测小灯泡．电键．导线若干。请在图乙方框中画出该实验的电路图．

（3）根据实验数据，在图丙中画出小灯泡的U-I曲线。

（4）如果把这个小灯泡接直接接在一个电动势为l.5V、内阻为2．0Ω的电池两端，则小灯泡的实际功率是

W（结果保留2位有效数字）

参考答案：15.某同学在做研究弹簧的形变与外力的关系实验时，将一轻弹簧竖直悬挂让其自然下垂，测出其自然长度；然后在其下部施加外力F，测出弹簧的总长度L，改变外力F的大小，测出几组数据，作出外力F与弹簧总长度L的关系图线如图所示．（实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的）由图可知该弹簧的自然长度为10cm；该弹簧的劲度系数为50N/m．参考答案：考点：探究弹力和弹簧伸长的关系．.专题：实验题；弹力的存在及方向的判定专题．分析：该题考察了应用弹力与弹簧长度关系的图象分析问题，由图线和坐标轴交点的横坐标表示弹簧的原长可知弹簧的原长．再由胡克定律可求出弹簧的劲度系数．解答：解：当外力F大小为零时，弹簧的长度即为原长，由图线和坐标轴交点的横坐标表示弹簧的原长，可知弹簧的原长为：L0=10cm；当拉力为10.0N时，弹簧的形变量为：x=30﹣10=20cm=0.2m图线的斜率是其劲度系数，由胡克定律F=kx得：k==N/m=50N/m，故答案为：10，50．点评：该题要求要会从图象中正确地找出弹簧的原长及在各外力作用下弹簧的长，并会求出弹簧的形变量，在应用胡克定律时，要首先转化单位，要知道图线与坐标轴的交点的横坐标是弹簧的原长．知道图线的斜率即为弹簧的劲度系数．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.质量m=1.0kg的物块静置于粗糙水平面上，水平面与物块的动摩擦因数μ=0.4。现给物块施加一水平向右的推力F，推力作用于物块的时间为10s，物块在推力作用下运动，其加速度a随时间的变化如图（a）所示。g取10m/s2。（1）类比是一种常用的研究方法。对于直线运动，教科书中讲解了由v─t图像求位移的方法．请你借鉴此方法，对比加速度和速度的定义，根据图所示a─t图像，求物块10s末的速度大小；（2）在图（b）中画出10s内推力随时间变化的F－t图线，并标出纵坐标的值；（3）求推力F在10s内作用于物块的冲量。参考答案：见解析（1）由类比可知，0~10s内速度的变化量等于0~10s内a-t图线与t轴所围的面积，则 m/s所以10s末的速度32m/s （3分）（2）如图3所示。 （4分）（3）同样的类比，0~10s内力F的冲量I为0~10s内F-t图线与t轴的所围的面积，所以 I=72N·s （3分）中偏难。牛顿运动定律、图像的识别，冲量的概念。考查：理解能力，应用能力。将较复杂的问题分解为几个较简单的问题，并找出它们之间的联系。

对问题进行合理的简化，找出物理量之间的关系，利用恰当的数学方法进行分析、求解，得出结论。17.如图所示，在平面直角坐标系xoy中，以(0，R)为圆心，半径为R的圆形区域内有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直于xOy平面向外，一质量为m、带电量+q的粒子从O点沿y轴正方向以v0入射进场区．恰好做匀速直线运动．不计重力作用。

(1)求电场强度E的大小和方向．

(2)若撤去电场．带电粒子从O点以大小为v速度沿y轴正方向射入，且，，求粒子在磁场中运动的半径及运动时间。(3)若仅仅撤去电场．带电粒子仍从O点沿y轴正方向入射．但速度大小变为v，求粒子在磁场中的运动时间．参考答案：解析：(1)由qv0B=qE，２分解得E=v0/B。１分方向沿x轴负方向。１分（2）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，设半径为r，洛伦兹力提供向心力。Bqv=

又

2分解得：

1分由于，可知带电粒子应从磁场最右侧的P点离开，有：则２分