河南省商丘市業(yè)廟鄉(xiāng)聯(lián)合中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理下學(xué)期期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.某人騎自行車在平直公路上行進(jìn)，圖2中的實(shí)線記錄了自行車開始一段時(shí)間內(nèi)的速度v隨時(shí)間t變化的圖象。某同學(xué)為了簡化計(jì)算，用虛線做近似處理，下面說法正確的是（

）A．在t1時(shí)刻，虛線反映的加速度比實(shí)際的大B．在0~t1時(shí)間內(nèi)，由虛線計(jì)算出的平均速度比實(shí)際的大C．在t1~t2時(shí)間內(nèi)，由虛線計(jì)算出的位移比實(shí)際的大D．在t3~t6時(shí)間內(nèi)，虛線表示的是勻速運(yùn)動參考答案：BD由于v-t圖象的斜率等于物體的加速度，在t1時(shí)刻，實(shí)線的斜率大于虛線的斜率，故虛線的加速度比實(shí)際的小,故A錯(cuò)誤．在0-t1時(shí)間內(nèi)實(shí)線與時(shí)間軸圍成的面積小于虛線與時(shí)間軸的面積，故實(shí)線反映的運(yùn)動在0-t1時(shí)間內(nèi)通過的位移小于虛線反映的運(yùn)動在0-t1時(shí)間內(nèi)通過的位移，故由虛線計(jì)算出的平均速度比實(shí)際的大，故B正確．在t1-t2時(shí)間內(nèi)，虛線圍成的面積小于實(shí)線圍成的面積，故由虛線計(jì)算出的位移比實(shí)際的小，故C錯(cuò)誤．在t3-t6時(shí)間內(nèi)，虛線是一條水平的直線，即物體的速度保持不變，即反映的是勻速運(yùn)動，故D正確．2.關(guān)于熱力學(xué)定律，下列說法正確的是A.在一定條件下物體的溫度可以降到0KB.物體從單一熱源吸收的熱量可全部用于做功C.吸收了熱量的物體，其內(nèi)能一定增加D.壓縮氣體總能使氣體的溫度升高參考答案：B解析：根據(jù)熱力學(xué)定律的絕對零度不可能達(dá)到可知A錯(cuò)；物體從外夠外界吸收熱量、對外做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知內(nèi)能可能增加、減小和不變，C錯(cuò)；壓縮氣體，外界對氣體作正功，可能向外解放熱，內(nèi)能可能減少、溫度降低，D錯(cuò)；物體從單一熱源吸收的熱量可全部用于做功而引起其他變化是可能的，B對。3.在光滑絕緣水平面的P點(diǎn)正上方O點(diǎn)固定了一電荷量為+Q的正點(diǎn)電荷，在水平面上的N點(diǎn)，由靜止釋放質(zhì)量為m，電荷量為—q的負(fù)檢驗(yàn)電荷，該檢驗(yàn)電荷經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)速度為v，圖中θ=60°，規(guī)定電場中P點(diǎn)的電勢為零．則在+Q形成的電場中A．N點(diǎn)電勢高于P點(diǎn)電勢B．N點(diǎn)電勢為C．P點(diǎn)電場強(qiáng)度大小是N點(diǎn)的2倍D．檢驗(yàn)電荷在N點(diǎn)具有的電勢能為參考答案：B4.下列說法正確的是

A．相同頻率的光照射到不同的金屬上，逸出功越大，出射的光電子最大初動能越小

B．釷核Th，衰變成鏷核Pa，放出一個(gè)中子，并伴隨著放出光子

C．根據(jù)玻爾理論，氫原子輻射出一個(gè)光子后能量減小，核外電子運(yùn)動的加速度減小

D．比結(jié)合能越大表示原子核中的核子結(jié)合得越牢靠，原子核越穩(wěn)定參考答案：AD5.（單選）如圖所示，放在粗糙水平面上的物體A上疊放著物體B，A和B之間有一根處于壓縮狀態(tài)的彈簧，A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)，下列說法中正確的是【

】A．B受到向左的摩擦力

B．B對A的摩擦力向右C．地面對A的摩擦力向右

D．地面對A沒有摩擦力參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某實(shí)驗(yàn)室新發(fā)現(xiàn)的一種放射性元素X，8天后實(shí)驗(yàn)人員發(fā)現(xiàn)它有３／４發(fā)生衰變，則它的半衰期為_______天，若對X加熱，它的半衰期_______（填變大、變小或不變）。參考答案：4，不變7.如圖所示,理想氣體作圖示的循環(huán),其中2→3過程是絕熱過程,3→1過程是等溫過程,則2→3過程中氣體內(nèi)能____(填“增加”“減小”或“不變”),3→1過程中氣體____(填“吸熱”或“放熱”).參考答案：

(1).減小

(2).放熱2→3過程是絕熱過程,體積增大，氣體對外界做功,內(nèi)能減小；3→1過程是等溫過程,內(nèi)能不變，體積減小，外界對氣體做功,氣體向外放熱。8.．已知地球自轉(zhuǎn)周期為T，地球半徑為R，引力常量為G，地球同步衛(wèi)星離地面的高度約為地球半徑的6倍，則地球同步衛(wèi)星的速度大小為____________；地球的質(zhì)量為___________。參考答案：，9.一枚靜止時(shí)長30m的火箭以0.6c的速度從觀察者的身邊掠過，火箭上的人測得火箭的長度為

m，觀察者測得火箭的長度為

m。參考答案：30m，24m10.如圖所示，利用動滑輪來吊起質(zhì)量為20kg的物體，已知拉力F＝140Ｎ，滑輪與繩的質(zhì)量以及摩擦均不計(jì)，則當(dāng)物體由靜止開始升高1ｍ時(shí)，物體的動能為

Ｊ參考答案：8011.某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：如圖所示，在一端封閉的光滑細(xì)玻璃管中注滿清水，水中放一個(gè)紅蠟做成的小圓柱體R（R視為質(zhì)點(diǎn)），將玻璃管的開口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與y軸重合，在R從坐標(biāo)原點(diǎn)以速度v0=3cm/s勻速上浮的同時(shí)玻璃管沿x軸正方向做初速為零的勻加速直線運(yùn)動．（1）同學(xué)們測出某時(shí)刻R的坐標(biāo)為（4，6），此時(shí)R的速度大小為5cm/s，R的加速度大小為2cm/s2．（2）（單選）R在上升過程中運(yùn)動軌跡的示意圖是如圖的D參考答案：考點(diǎn)：運(yùn)動的合成和分解．專題：運(yùn)動的合成和分解專題．分析：小圓柱體紅蠟快同時(shí)參與兩個(gè)運(yùn)動：y軸方向的勻速直線運(yùn)動，x軸方向的初速為零的勻加速直線運(yùn)動．知道了位置坐標(biāo)，由y方向可求運(yùn)動時(shí)間，接著由x方向求加速度、求vx，再由速度合成求此時(shí)的速度大小．由合外力指向曲線彎曲的內(nèi)側(cè)來判斷運(yùn)動軌跡．解答：解：（1）小圓柱體R在y軸豎直方向做勻速運(yùn)動，有：y=v0t，則有：t==s=2s，在x軸水平方向做初速為0的勻加速直線運(yùn)動，有：x=at2，解得：a===2cm/s2，則R的速度大小：v===5cm/s；（2）因合外力沿x軸，由合外力指向曲線彎曲的內(nèi)側(cè)來判斷軌跡示意圖是D．故答案為：（1）5，2；（2）D．點(diǎn)評：分析好小圓柱體的兩個(gè)分運(yùn)動，由運(yùn)動的合成與分解求其合速度；討論兩個(gè)分運(yùn)動的合運(yùn)動的性質(zhì)，要看兩個(gè)分運(yùn)動的合加速度與兩個(gè)分運(yùn)動的合速度是否在一條直線上，如果在一條直線上，則合運(yùn)動是直線運(yùn)動，否則為曲線運(yùn)動，由合外力的方向判斷曲線彎曲的方向．12.圖示為金屬A和B的遏止電壓Uc和入射光頻率ν的關(guān)系圖

象，由圖可知金屬A的截止頻率

（選填“大于”、“小于”或“等于”）金屬B的截止頻率；如果用頻率為5.5×1014Hz的入射光照射兩種金屬，從金屬

（選填“A”或“B”）逸出光電子的最大初動能較大。參考答案：小于A13.汽車的速度計(jì)顯示的是

的大小。（填“瞬時(shí)速度”或“平均速度”）參考答案：瞬時(shí)速度三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（選修3-5）（4分）已知氘核質(zhì)量2.0136u，中子質(zhì)量為1.0087u，核質(zhì)量為3.0150u。A、寫出兩個(gè)氘核聚變成的核反應(yīng)方程___________________________________。B、計(jì)算上述核反應(yīng)中釋放的核能。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）（1u=931.5Mev）C、若兩氘以相等的動能0.35MeV作對心碰撞即可發(fā)生上述核反應(yīng)，且釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，則反應(yīng)中生成的核和中子的動能各是多少？（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）參考答案：

答案：a、

b、在核反應(yīng)中質(zhì)量的虧損為Δm=2×2.0136u-1.0087u-3.015u=0.0035u所以釋放的核能為0.0035×931.5Mev=3.26Mev

c、反應(yīng)前總動量為0，反應(yīng)后總動量仍為0，

所以氦核與中子的動量相等。

由EK=P2/2m得

EHe:En=1:3

所以En=3E/4=2.97Mev

EHe=E/4=0.99Mev15.如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系中有一個(gè)垂直紙面向里的圓形勻強(qiáng)磁場，其邊界過原點(diǎn)O和y軸上的點(diǎn)A（0，L）．一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子從A點(diǎn)以初速度v0平行于x軸正方向射入磁場，并從x軸上的B點(diǎn)射出磁場，射出B點(diǎn)時(shí)的速度方向與x軸正方向的夾角為60°．求：（1）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；（2）電子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間t．參考答案：答：（1）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為；（2）電子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間t為考點(diǎn)： 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動；牛頓第二定律；向心力．專題： 帶電粒子在磁場中的運(yùn)動專題．分析： （1）電子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律可以求出磁感應(yīng)強(qiáng)度．（2）根據(jù)電子轉(zhuǎn)過的圓心角與電子做圓周運(yùn)動的周期可以求出電子的運(yùn)動時(shí)間．解答： 解：（1）設(shè)電子在磁場中軌跡的半徑為r，運(yùn)動軌跡如圖，可得電子在磁場中轉(zhuǎn)動的圓心角為60°，由幾何關(guān)系可得：r﹣L=rcos60°，解得，軌跡半徑：r=2L，對于電子在磁場中運(yùn)動，有：ev0B=m，解得，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小：B=；（2）電子在磁場中轉(zhuǎn)動的周期：T==，電子轉(zhuǎn)動的圓心角為60°，則電子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間t=T=；答：（1）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為；（2）電子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間t為．點(diǎn)評： 本題考查了電子在磁場中的運(yùn)動，分析清楚電子運(yùn)動過程，應(yīng)用牛頓第二定律與周期公式即可正確解題．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，寬為L=2m、足夠長的金屬導(dǎo)軌MN和M’N’放在傾角為θ=30°的斜面上，在N和N’之間連有一個(gè)0.8Ω的電阻R。在導(dǎo)軌上AA’處放置一根與導(dǎo)軌垂直、質(zhì)量為m=0.8kg、電阻的金屬滑桿，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)。用輕繩通過定滑輪將電動小車與滑桿的中點(diǎn)相連，繩與滑桿的連線平行于斜面，開始時(shí)小車位于滑輪的正下方水平面上的P處（小車可視為質(zhì)點(diǎn)），滑輪離小車的高度H=4.0m。在導(dǎo)軌的NN’和OO’所圍的區(qū)域存在一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T、方向垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場，此區(qū)域內(nèi)滑桿和導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ=，此區(qū)域外導(dǎo)軌是光滑的（取g=10m/s2）。若電動小車沿PS以v=1.2m/s的速度勻速前進(jìn)時(shí)，滑桿由AA’滑到OO’位置過程中，通過電阻R的電量q=。g取10m/s2，求：（1）位置AA’到OO’的距離；（2）若滑桿在細(xì)繩作用下通過OO’位置時(shí)加速度為；求此時(shí)細(xì)繩拉力；（3）若滑桿運(yùn)動到OO'位置時(shí)繩子突然斷了，設(shè)導(dǎo)軌足夠長，若滑桿返回到AA'后恰好做勻速直線運(yùn)動，求從斷繩到滑桿回到AA'位置過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量Q為多少？參考答案：（1）滑桿由AA’滑到OO’的過程中切割磁感線，產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢E=△Φ/△t=BLd/△t。平均電流I=E/R+r，通過電阻R的電荷量q=I△t聯(lián)立解得d=q(R+r)/BL。代入數(shù)據(jù)，可得

d=1m。（2）滑桿運(yùn)動到OO'位置時(shí)，小車通過S點(diǎn)時(shí)的速度為v=1.2m/s，設(shè)系繩與水平面的夾角α，則

，解得，小車的速度可視為繩端沿繩伸長方向的速度與垂直于繩長方向的速度的合速度，此時(shí)滑桿向上的速度即繩端沿繩長方向的速度：

滑桿通過OO’位置時(shí)產(chǎn)生的電動勢

產(chǎn)生的感生電流為

滑桿受到的安培力為

代入數(shù)據(jù)，可得滑桿通過OO’位置時(shí)所受摩擦力f=μmgcosθ=×0.8×10×/2=3N。

由F-mgsinθ-f-F安=ma，解得F=10.4N

（3）滑桿運(yùn)動到OO'位置時(shí)繩子突然斷了，滑桿將繼續(xù)沿斜面上滑，由機(jī)械能守恒，可知它再通過OO'的速度大小為0.72m/s，滑桿運(yùn)動到AA'位置后做勻速運(yùn)動的速度設(shè)為v2，有

代入數(shù)據(jù)，可得

滑桿從OO'滑到AA'的過程中機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能最終轉(zhuǎn)化成電熱，由功能關(guān)系有

帶入數(shù)據(jù)，可得

17.光滑的圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi)，與水平軌道CE連接。水平軌道的CD段光滑、DE段粗糙。一根輕質(zhì)彈簧一端固定在C處的豎直面上，另一端與質(zhì)量為2m的物塊b剛好在D點(diǎn)接觸（不連接），彈簧處于自然長度。將質(zhì)量為m的物塊a從頂端F點(diǎn)靜止釋放后，沿圓弧軌道下滑。物塊a與物塊b第一次碰撞后一起向左壓縮彈簧。已知圓弧軌道半徑為r，=l，物塊a、b與DE段水平軌道的動摩擦因數(shù)分別為μ1=0.2和μ2=0.4，C,D段水平面光滑，重力加速度為g。物塊a、b均可視為質(zhì)點(diǎn)。求：（1）物塊a第一次經(jīng)過E點(diǎn)時(shí)的速度是多少？（2）彈簧形變過程中，所能獲得的最大彈性勢能是多少？（3）試討論l取何值時(shí)，a、b能且只能發(fā)生一次碰撞？參考答案：（1）物塊a由F到E過程中，由機(jī)械能守恒有：

解得第一次經(jīng)過E點(diǎn)時(shí)的速度

………

（2）物塊a從E滑至D過程中，由動能定理有：

………………（

解得物塊a在D點(diǎn)時(shí)的速度

…物塊a、b在D點(diǎn)碰撞，根據(jù)動量守恒有：

…………

解得兩物塊在D點(diǎn)向左運(yùn)動的速度

……………

此時(shí)系統(tǒng)a,b的動能轉(zhuǎn)換為彈簧的彈性勢能，有：

………解得：

………（3）a、b一起壓縮彈簧后又返回D點(diǎn)時(shí)速度大小由于物塊b的加速度大于物塊a的加速度，所以經(jīng)過D后，a、b兩物塊分離，同時(shí)也與彈簧分離。

討論：①假設(shè)a在D點(diǎn)時(shí)的速度0，即l=5r………）

要使a、b能夠發(fā)生碰撞，則l<5r……

②假設(shè)物塊a滑上圓弧軌道又返回，最終停在水平軌道上P點(diǎn)，物塊b在水平軌道上勻減速滑至P點(diǎn)也恰好停止，設(shè)，則，根據(jù)能量守恒，

對a物塊

………ks5u……………

對b物塊

……