2021-2022學(xué)年安徽省安慶市安微省其林中學(xué)高三物理期末試卷含解析

1、2021-2022學(xué)年安徽省安慶市安微省其林中學(xué)高三物理期末試卷含解析一、 選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分每小題只有一個選項(xiàng)符合題意1. 如圖3所示，真空中有一勻強(qiáng)電場和水平面成一定角度斜向上，一個電荷量為Q5106 C的點(diǎn)電荷固定于電場中的O處，在a處有一個質(zhì)量為m9103 kg、電荷量為q2108C的點(diǎn)電荷恰能處于靜止，a與O在同一水平面上，且相距為r0.1 m現(xiàn)用絕緣工具將q搬到與a在同一豎直平面上的b點(diǎn)，OaOb且相互垂直，在此過程中外力至少做功為()圖3A1.8102 J B9(1)103 JC9103 J D9103 J參考答案：如圖所示，在a處靜止的電荷q受重力mg

2、9102N，受庫侖力Fk9109 N9102 N，經(jīng)分析判斷可知q所受電場力為qE9102 N，45.由幾何知識可知abr且與勻強(qiáng)電場垂直，a、b兩點(diǎn)在同一個等勢面上；對點(diǎn)電荷Q來說，a、b兩點(diǎn)也在同一個等勢面上，所以，將q從a點(diǎn)移到b點(diǎn)電場力和庫侖力都不做功，由動能定理得Wmgr0，Wmgr91020.1 J9103 J，D對答案D2. 靜止在勻強(qiáng)磁場中的核，發(fā)生衰變后生成Th核，衰變后的粒子速度方向垂直于磁場方向，則以下結(jié)論中正確的是（ ）A衰變方程可表示為：B衰變后的Th核和粒子的軌跡是兩個內(nèi)切圓，軌道半徑之比為1:45CTh核和粒子的動能之比為2:117D若粒子轉(zhuǎn)了117圈，則Th核轉(zhuǎn)

3、了90圈參考答案：CD3. 我國“蛟龍?zhí)枴鄙顫撈髟谀炒螌?shí)驗(yàn)時，內(nèi)部顯示屏上顯示了從水面開始下潛到返回水面過程中速度圖像，如圖所示。以下判斷正確的是A6-8min內(nèi)，深潛器的加速度最大B4-6min內(nèi)，深潛器停在深度為60m處C3-4min內(nèi)，潛水員處于超重狀態(tài)D6-l0min內(nèi)，深潛器的加速度不變參考答案：C速度時間圖線的斜率表示加速度的大小，圖線與時間軸圍成的面積等于位移的大小。6-8min內(nèi)深潛器的加速度小于3-4min內(nèi)深潛器的加速度，A錯誤。4-6min內(nèi)，深潛器停在深度為360m處，B錯誤。3-4min內(nèi)，潛水員向下做勻減速運(yùn)動，加速度向上，故處于超重狀態(tài)，C正確。6-8min內(nèi)與8

4、-l0min內(nèi)深潛器的加速度大小相等，方向相反，D錯誤。4. （單選）理想變壓器與電阻R及交流電流、電壓表V和A按圖示方式連接，已知變壓器原副線圈的匝數(shù)比為，n1:n2=10:1，電阻R=10 ，原線圈兩端輸入電壓U隨時間變化的圖象如圖所示，下列說法中正確的是A.V表的讀數(shù)為220V B通過R的電流為2ACA表的讀數(shù)為2AD變壓器的輸入功率為40W參考答案：B5. 如圖，一個邊長為l的正方形虛線框內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，一個邊長也為l的正方形導(dǎo)線框所在平面與磁場方向垂直，虛線框的對角線ba與導(dǎo)線框的一條邊垂直，ab的延長線平分導(dǎo)線框在t=0時，使導(dǎo)線框從圖示位置開始以恒定速度沿ab方向移

5、動，直到整個導(dǎo)線框離開磁場區(qū)域以i表示導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的強(qiáng)度，取逆時針方向?yàn)檎铝斜硎緄t關(guān)系的圖示中，可能正確的是（）ABCD參考答案：C【考點(diǎn)】導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢；閉合電路的歐姆定律【專題】壓軸題；電磁感應(yīng)與電路結(jié)合【分析】根據(jù)右手定則判斷感應(yīng)電流的方向，根據(jù)切割磁感線的有效切割長度的變化得出電流的大小變化【解答】解：A、從正方形線框下邊開始進(jìn)入到下邊完全進(jìn)入過程中，線框切割磁感線的有效長度逐漸增大，所以感應(yīng)電流也逐漸拉增大，故A錯誤；B、從正方形線框下邊完全進(jìn)入至下邊剛穿出磁場邊界時，切割磁感線有效長度不變，故感應(yīng)電流不變，故B錯誤；C、當(dāng)正方形線框下邊離開磁場，上邊未進(jìn)入磁場

6、的過程比正方形線框上邊進(jìn)入磁場過程中，磁通量減少的稍慢，故這兩個過程中感應(yīng)電動勢不相等，感應(yīng)電流也不相等，故D錯誤，C正確故選：C二、 填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6. 發(fā)生衰變有多種可能性。其中的一種可能是先衰變成，再一次衰變變成（X代表某種元素），或再經(jīng)一次衰變變成最后都衰變成，衰變路徑如圖所示。則由圖可知：四個過程中， 是衰變； 是衰變。參考答案：衰變有放出，衰變有放出，由質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒即可判斷，得出正確答案。7. 北京時間2011年3月11日在日本海域發(fā)生強(qiáng)烈地震，并引發(fā)了福島核電站產(chǎn)生大量的核輻射，經(jīng)研究，其中核輻射的影響最大的是銫137（），可廣泛散布到幾百公里

7、之外，且半衰期大約是30年左右）請寫出銫137發(fā)生衰變的核反應(yīng)方程： 如果在該反應(yīng)過程中釋放的核能為，則該反應(yīng)過程中質(zhì)量虧損為 （已知碘（I）為53號元素，鋇（）為56號元素） 參考答案： （2分） 8. 我們繞發(fā)聲的音叉走一圈會聽到時強(qiáng)時弱的聲音，這是聲波的現(xiàn)象；如圖是不同頻率的水波通過相同的小孔所能達(dá)到區(qū)域的示意圖，則其中水波的頻率最大的是圖參考答案：:干涉， C9. 用細(xì)繩系一小球，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，已知小球的質(zhì)量為1kg，圓周運(yùn)動半徑為1m，到達(dá)最高點(diǎn)時，細(xì)繩拉力恰為零，取g=10m/s2，則從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)的過程中，小球受到合外力的沖量的大小為 參考答案：10. 如下左圖所示，

8、質(zhì)量為m，橫截面為直角三角形的物塊ABC，ABC=AB邊靠在豎直墻面上，F(xiàn)是垂直于斜面BC的推力現(xiàn)物塊靜止不動，則摩擦力的大小為 參考答案：11. 為了用彈簧測力計(jì)測定兩木塊A和B間的動摩擦因數(shù)，甲、乙兩同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)方案。（1）為了用某一彈簧測力計(jì)的示數(shù)表示A和B之間的滑動摩擦力大小，你認(rèn)為方案 更易于操作，簡述理由 。（2）若A和B的重力分別為100N和150N，當(dāng)甲中A被拉動時，彈簧測力計(jì)a示數(shù)為60N，b示數(shù)為110N，則A、B間的動摩擦因數(shù)為 。參考答案：（1）甲；因?yàn)榧追桨咐緣K時不需要勻速拉動,（2）0.412. 某學(xué)生用螺旋測微器在測定某一金屬絲的直徑時，測得的結(jié)

9、果如下圖所示則該金屬絲的直徑d=_mm.另一位學(xué)生用游標(biāo)尺上標(biāo)有20等分刻度的游標(biāo)卡尺測一工件的長度，測得的結(jié)果如下圖所示，則該工件的長度L=_mm參考答案：I3.205（3.2043.206）（1分）50.15（1分）I螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為3mm，可動刻度讀數(shù)為0.0120.5mm=0.205mm，所以最終讀數(shù)為3.205mm游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為50mm，游標(biāo)讀數(shù)為0.053=0.15mm，所以最終讀數(shù)為50.15mm13. 如圖所示為“風(fēng)光互補(bǔ)路燈”系統(tǒng)，它在有陽光時通過太陽能電池板發(fā)電，有風(fēng)時通過風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電，二者皆有時將同時發(fā)電，并將電能輸至蓄電池儲存起來，供路燈照明使用。為了

10、能使蓄電池的使用壽命更為長久，一般充電至90左右即停止，放電余留20左右即停止電能輸出。下表為某型號風(fēng)光互補(bǔ)路燈系統(tǒng)配置方案：風(fēng)力發(fā)電機(jī)太陽能電池組件其他元件最小啟動風(fēng)速1.0m/s太陽能電池36W蓄電池500Ah-12V最小充電風(fēng)速2.0m/s最大限制風(fēng)速12.0m/s太陽能轉(zhuǎn)化效率15%大功率LED路燈80W-12V最大輸出功率400W如果當(dāng)?shù)卮怪庇谔柟獾钠矫娴玫降奶栞椛渥畲髲?qiáng)度約為240W/m2，要想使太陽能電池的最大輸出功率達(dá)到36W，太陽能電池板的面積至少要_m2。 當(dāng)風(fēng)速為6m/s時，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率將變?yōu)?0W，在這種情況下，將蓄電池的電能由20%充至90%所需時間為_h

11、； 參考答案：1，84 三、 簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14. (3-5模塊) (5分) 有兩個質(zhì)量為m的均處于基態(tài)的氫原子A、B，A靜止，B以速度v0與之發(fā)生碰撞己知：碰撞前后二者的速度均在一條直線上，碰撞過程中部分動能有可能被某一氫原子吸收。從而該原子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，然后，此原子向低能級態(tài)躍遷，并發(fā)出光子如欲碰后發(fā)出一個光子，則速度v0至少需要多大？己知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為E1 (E10)。參考答案：解析：，-(1分)，-(1分)，-(1分)-(2分)15. （選修3-3）（6分）如圖所示，用面積為S 的活塞在汽缸內(nèi)封閉著一定質(zhì)量的空氣，活塞質(zhì)量為m，在活塞上加一恒定

12、壓力F，使活塞下降的最大高度為?h， 已知此過程中氣體放出的熱量為Q，外界大氣壓強(qiáng)為p0，問此過程中被封閉氣體的內(nèi)能變化了多少？參考答案：解析：由熱力學(xué)第一定律U=W+Q得 U=（F+mg+P0S）hQ （6分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16. （18分）如圖的環(huán)狀軌道處于豎直面內(nèi)，它由半徑分別為R和2R的兩個半圓軌道、半徑為R的兩個四分之一圓軌道和兩根長度分別為2R和4R的直軌道平滑連接而成以水平線MN和PQ為界，空間分為三個區(qū)域，區(qū)域和區(qū)域有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平向里的勻強(qiáng)磁場，區(qū)域和有豎直向上的勻強(qiáng)電場一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電小環(huán)穿在軌道內(nèi)，它與兩根直軌道間的動摩擦因數(shù)為(

13、01)，而軌道的圓弧形部分均光滑將小環(huán)在較長的直軌道CD下端的C點(diǎn)無初速釋放（已知區(qū)域和的勻強(qiáng)電場場強(qiáng)大小為，重力加速度為g），求：（1）小環(huán)在第一次通過軌道最高點(diǎn)A時的速度vA的大??；（2）小環(huán)在第一次通過軌道最高點(diǎn)A時受到軌道的壓力FN的大??；（3）若從C點(diǎn)釋放小環(huán)的同時，在區(qū)域再另加一垂直于軌道平面向里的水平勻強(qiáng)電場，其場強(qiáng)大小為，則小環(huán)在兩根直軌道上通過的總路程多大？參考答案：解析：(1)從C到A，洛倫茲力不做功，小環(huán)對軌道無壓力，也就不受軌道的摩擦力由動能定理，有：可得：(2)過A點(diǎn)時，研究小環(huán)，由受力分析和牛頓第二定律，有：解得 (3)由于01，小環(huán)必能通過A點(diǎn)，以后有三種可能：有

14、可能第一次過了A點(diǎn)后，恰好停在K點(diǎn)，則在直軌道上通過的總路程為： 也有可能在水平線PQ上方的軌道上往復(fù)若干次后，最后一次從A點(diǎn)下來恰好停在K點(diǎn)，對整個運(yùn)動過程，由動能定理，有： 得：s總=還可能最終在D或點(diǎn)速度為零（即在D與點(diǎn)之間振動），由動能定理，有：得：s總=17. 如圖為實(shí)驗(yàn)室篩選帶電粒子的裝置示意圖，豎直金屬板MN之間加有電壓，M板有一電子源，可不斷產(chǎn)生速度可忽略不計(jì)的電子，電子電荷量為e，質(zhì)量為m，N板有一與電子源正對的小孔O。金屬板的右側(cè)是一個半徑為R的圓筒，可以圍繞豎直中心軸逆時針轉(zhuǎn)動，圓筒直徑兩端的筒壁上有兩個正對的小孔O1、O2兩孔所需要的時間是t=0.2s?，F(xiàn)圓筒內(nèi)部有豎直

15、向下的磁場圓筒勻速轉(zhuǎn)動以后，凡是能進(jìn)入圓筒的電子都能從圓筒中射出來。試求：（1）金屬板MN上所加電壓U的大?。?）圓筒轉(zhuǎn)動的最小角速度（3）若要求電子從一個孔進(jìn)入圓筒后必須從另一個孔射出來，圓筒轉(zhuǎn)動的角速度多大？參考答案：見解析（1）電子通過圓筒時速度為v，則2R=vt 電子通過電場時，根據(jù)動能定理得eU=mv2 由式得U= （2）電子通過磁場時半徑為r，則qvB= 俯視圖如圖，電子在通過圓筒時轉(zhuǎn)過的圓心角，由幾何關(guān)系知tan= 由式得= 電子在圓筒中運(yùn)動的時間：t= 則圓筒轉(zhuǎn)過的最小角速度：=t= 由式得：=rad/s （3）由前面幾何關(guān)系知，粒子從另一孔飛出時，圓筒轉(zhuǎn)過的角度：=2n+ 由式得1=rad/s n=0、1、2 18. 有一半球形玻璃磚，右側(cè)面鍍銀，O為玻璃球心，光源S在其水平對稱軸上，從光源S發(fā)出的一束光入射到球面上，其中一部分光經(jīng)球面反射后恰能豎直向上傳播，另一部分光折射進(jìn)入玻璃內(nèi)，經(jīng)右側(cè)鍍銀面第一次反射