2021-2022學(xué)年山西省臨汾市中國(guó)移動(dòng)通信第七研究所附屬學(xué)校高三物理測(cè)試題含解析

2021-2022學(xué)年山西省臨汾市中國(guó)移動(dòng)通信第七研究所附屬學(xué)校高三物理測(cè)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.如圖所示。水平放置的足夠長(zhǎng)光滑金屬導(dǎo)軌ab、cd處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與導(dǎo)軌平面垂直．質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒ef靜止于導(dǎo)軌上．導(dǎo)軌的另一端經(jīng)過(guò)開關(guān)S與平行板電容器相連，開始時(shí)，開關(guān)打開，電容器上板帶正電，帶電量為Q．現(xiàn)閉合開關(guān)S，金屬棒開始運(yùn)動(dòng)，則下列說(shuō)法正確的有：(A)電容器所帶電量逐漸減少，最后變?yōu)榱?B)電容器兩板問場(chǎng)強(qiáng)逐漸減小，最后保持一個(gè)定值不變(C)金屬棒中電流先增大后減小，最后減為零(D)金屬棒的速度逐漸增大，最后保持一個(gè)定值不變參考答案：BD2.如圖所示，電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻分別為ε、r，在滑動(dòng)變阻器的滑片P由a向b移動(dòng)的過(guò)程中，電流表、電壓表的示數(shù)變化情況為

A.電流表先減小后增大，電壓表先增大后減小B.電流表先增大后減小，電壓表先減小后增大C.電流表先減小后增大，D.電壓表一直減小，參考答案：AC3.如圖為一簡(jiǎn)諧橫波在t=0.10s時(shí)刻的波形圖，P是平衡位置為x=1m處的質(zhì)點(diǎn)，此刻P點(diǎn)振動(dòng)方向沿y軸正方向，并經(jīng)過(guò)0.2s完成了一次全振動(dòng)，Q是平衡位置為x=4m處的質(zhì)點(diǎn)，則（）A．波沿x軸負(fù)方向傳播B．t=0.05s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q的加速度為0，速度為正向最大C．從t=0.10s到t=0.15s，該波沿x軸傳播的距離是2mD．從t=0.10s到t=0.15s，質(zhì)點(diǎn)P通過(guò)的路程為10cmE．t=0.25s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q縱坐標(biāo)為10cm參考答案：ACE【考點(diǎn)】橫波的圖象．【分析】根據(jù)P的振動(dòng)方向判斷波的傳播方向．根據(jù)圖象可讀出該波的波長(zhǎng)，根據(jù)題意得出周期，從而求出波速．根據(jù)時(shí)間與周期的關(guān)系分析質(zhì)點(diǎn)Q在t=0.05s時(shí)的加速度和速度．根據(jù)一個(gè)周期內(nèi)振動(dòng)運(yùn)動(dòng)的路程為4A，求出從t=0.10s到t=0.15s，質(zhì)點(diǎn)P通過(guò)的路程．由時(shí)間與周期的關(guān)系分析t=0.25s時(shí)質(zhì)點(diǎn)Q的縱坐標(biāo)．【解答】解：A、P點(diǎn)振動(dòng)方向沿y軸正方向振動(dòng)，根據(jù)“上下坡法”判斷可知，波沿x軸負(fù)方向傳播，故A正確；B、根據(jù)題意可得該波的周期T=0.2s，則t=0.05s=時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q到達(dá)波谷，加速度最大，速度為零，故B錯(cuò)誤；C、根據(jù)圖象可知該波的波長(zhǎng)λ=8m，則波速v===40m/s，從t=0.10s到t=0.15s，該波沿x軸傳播的距離x=vt=40×0.05=2m，故C正確；D、從t=0.10s到t=0.15s，經(jīng)過(guò)了，若P在平衡位置或波峰、波谷處，則P通過(guò)的路程s=A=10cm，但t=0.1s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P不在平衡位置或波峰、波谷處，所以通過(guò)的路程不為10cm，故D錯(cuò)誤；E、從t=0.10s到t=0.25s，經(jīng)過(guò)了，則t=0.25s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q到達(dá)波峰，縱坐標(biāo)為l0cm，故E正確．故選：ACE4.振動(dòng)著的單擺擺球通過(guò)平衡位置時(shí)，它受到的回復(fù)力（）A．指向地面

B．指向懸點(diǎn)

C．為零

D．垂直擺線，指向運(yùn)動(dòng)方向參考答案：C5.下列說(shuō)法正確的是（

）A.一定質(zhì)量的氣體，在體積不變時(shí)，分子每秒與器壁平均碰撞次數(shù)隨著溫度降低而減小B.晶體熔化時(shí)吸收熱量，分子平均動(dòng)能一定增大C.空調(diào)既能制熱又能制冷，說(shuō)明在不自發(fā)的條件下熱傳遞方向性可以逆向D.外界對(duì)氣體做功時(shí)，其內(nèi)能一定會(huì)增大E.生產(chǎn)半導(dǎo)體器件時(shí)，需要在純凈的半導(dǎo)體材料中摻入其他元素，可以在高溫條件下利用分子的擴(kuò)散來(lái)完成參考答案：ACEA、一定質(zhì)量的氣體，在體積不變，溫度降低時(shí)，分子平均速率減小，單位體積內(nèi)分子個(gè)數(shù)不變，則分子每秒與器壁平均碰撞次數(shù)減小，故A正確；B、晶體有固定熔點(diǎn)，在熔化時(shí)吸收熱量，溫度不變，則分子平均動(dòng)能不變，故B錯(cuò)誤；C、根據(jù)熱力學(xué)第二定律知，熱量能夠自發(fā)地從高溫物體傳遞到低溫物體，但不能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體。空調(diào)既能制熱又能制冷，是在外界的影響下，要消耗電能來(lái)實(shí)現(xiàn)的，說(shuō)明在不自發(fā)地條件下熱傳遞方向性可以逆向，故C正確；D、外界對(duì)氣體做功時(shí)，其內(nèi)能不一定會(huì)增大，還與吸放熱情況有關(guān)，故D錯(cuò)誤；E、在高溫條件下分子的擴(kuò)散速度增大，在半導(dǎo)體材料中摻入其他元素，可以通過(guò)分子的擴(kuò)散來(lái)完成，E正確。故選：ACE。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（1）用歐姆表測(cè)電阻時(shí)，兩表筆短接時(shí)指針?biāo)肝恢萌鐖D所示。如果不調(diào)零就去測(cè)電阻，那么被測(cè)電阻的測(cè)量值將比它的真實(shí)值偏

.（2）用伏安法測(cè)量電阻阻值R，并求出電阻率ρ。給定電壓表（內(nèi)阻約為50kΩ）、電流表（內(nèi)阻約為40Ω）、滑動(dòng)變阻器、電源、電鍵、待測(cè)電阻（約為250Ω）及導(dǎo)線若干。①如圖（1）所示電路圖中，電壓表應(yīng)接__________點(diǎn)（填a或b）。②圖（2）中的6個(gè)點(diǎn)表示實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的6組電流I、電壓U的值，試作圖像并求出電阻值R=__________________Ω。（保留3位有效數(shù)字）③待測(cè)電阻是一均勻材料制成的圓柱體，用游標(biāo)為50分度的卡尺測(cè)量其長(zhǎng)度與直徑，結(jié)果分別如圖（3）、圖（4）所示。由圖可知其長(zhǎng)度為8.02mm，圖（4）直徑讀數(shù)為________mm。④由以上數(shù)據(jù)可求出ρ=_______________Ω·m。（保留3位有效數(shù)字）參考答案：（1）?。?分）（2）①a

（2分）

②作圖為過(guò)原點(diǎn)的直線，其中第2個(gè)點(diǎn)舍棄（2分）

244（242~246均可）（2分）

③1.92

（2分）

④0.0882

7.近年來(lái)裝修污染已經(jīng)被列為“危害群眾最大的五種環(huán)境污染”之一.目前，在居室裝修中經(jīng)常用到的花崗巖、大理石等裝修材料，都不同程度地含有放射性元素，比如，含有鈾、釷的花崗巖等巖石會(huì)釋放出放射性氣體氡，而氡會(huì)發(fā)生放射性衰變，放出α、β、γ射線，這些射線會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生癌變及呼吸道等方面的疾病，根據(jù)有關(guān)放射性知識(shí)回答下列問題：（1）下列說(shuō)法正確的是

A．氡的半衰期為3.8天，則若在高溫下其半衰期必縮短B．衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子和電子所產(chǎn)生的C．射線一般伴隨著或射線產(chǎn)生，在這三種射線中，射線的穿透能力最強(qiáng)，電離能力也最強(qiáng)D．發(fā)生衰變時(shí)，新核與原來(lái)的原子核相比，中子數(shù)減少了2（2）氡核（）發(fā)生衰變后變?yōu)獒暎ǎ?，其衰變方程?/p>

，若氡（）經(jīng)過(guò)一系列衰變后的最終產(chǎn)物為鉛（），則共經(jīng)過(guò)

次衰變，

次衰變．（3）靜止的氡核（）放出一個(gè)速度為v0的粒子，若衰變過(guò)程中釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為粒子及反沖核的動(dòng)能，已知原子質(zhì)量單位為u，試求在衰變過(guò)程中釋放的核能．（不計(jì)相對(duì)論修正，在涉及動(dòng)量問題時(shí)，虧損的質(zhì)量可忽略不計(jì)．）參考答案：【知識(shí)點(diǎn)】原子核衰變及半衰期、衰變速度；愛因斯坦質(zhì)能方程；裂變反應(yīng)和聚變反應(yīng)．O2O3【答案解析】（1）BD（2）

4

；4

（3）解析：（1）A、半衰期與外界因素?zé)o關(guān)，故A錯(cuò)誤

B、原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時(shí)，放出一個(gè)電子，這個(gè)過(guò)程即β衰變，故B正確；

C、γ射線一般伴隨著α或β射線產(chǎn)生，在這三種射線中，γ射線的穿透能力最強(qiáng)，電離能力最弱，故C錯(cuò)誤；

D、發(fā)生α衰變時(shí)，生成的α粒子帶2個(gè)單位的正電荷和4個(gè)電位的質(zhì)量數(shù)，即α粒子由2個(gè)中子和2個(gè)質(zhì)子構(gòu)成，故α衰變時(shí)成生的新核中子數(shù)減少2，質(zhì)子數(shù)減少2，故D正確；

故選：BD．（2）根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒，衰變方程為．

設(shè)經(jīng)過(guò)了n次α衰變，m次β衰變．

有：4n=16，2n-m=4，解得n=4，m=4．

（3）設(shè)α粒子的質(zhì)量為m1，氡核的質(zhì)量為m2，反沖核的速度大小為v．

則根據(jù)動(dòng)量守恒定律可得：m1v0=（m2-m1）v

由題意得，釋放的核能E=+解得E=【思路點(diǎn)撥】α衰變生成氦原子核，β衰變生成的電子是其中的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子同時(shí)生成的，半衰期是統(tǒng)計(jì)規(guī)律，與外界因素?zé)o關(guān)．

根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒寫出衰變方程，通過(guò)一次α衰變電荷數(shù)少2，質(zhì)量數(shù)少4，一次β衰變電荷數(shù)多1，質(zhì)量數(shù)不變，求出衰變的次數(shù)．

先根據(jù)動(dòng)量守恒定律列方程求解出α衰變后新核的速度；然后根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程求解質(zhì)量虧損，從而求釋放的核能．8.一質(zhì)點(diǎn)作自由落體運(yùn)動(dòng)，落地速度大小為8m/s則它是從

m高處開始下落的，下落時(shí)間為---------

s參考答案：9.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，圖甲為實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖。（交流電的頻率為50Hz）（1）圖乙為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為

m/s2（2）保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對(duì)應(yīng)的1/m，數(shù)據(jù)如下表：實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345678小車加速度a（m/s2）1.901.721.491.251.000.750.500.30小車質(zhì)量m（kg）0.250.290.330.400.500.711.001.671/m（1/kg）4.003.453.032.502.001.411.000.60

請(qǐng)?jiān)谙聢D的方格坐標(biāo)紙中畫出a-1/m圖線，并從圖線求出小車加速度a與質(zhì)量倒數(shù)1/m之間的關(guān)系式是

（3）保持小車質(zhì)量不變，改變砂和砂桶質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a隨合力F的變化圖線如右下圖所示。該圖線不通過(guò)原點(diǎn)，其主要原因是

參考答案：(1)3.2m/s2（3分）；(2)如圖所示，a=1/2m（m/s2）（作圖3分，結(jié)論2分）；(3)。（2分）（1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論可解。（2）描點(diǎn)，連線，讓盡可能多的點(diǎn)在直線上，不在直線上的點(diǎn)均勻分布在直線兩側(cè)，誤差較大的點(diǎn)應(yīng)舍去。根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)求出所作直線的方程即可。（3）由圖象可看出，當(dāng)力F為一大于零的值時(shí)，加速度a仍為零，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分。10.一水平放置的水管，距地面高h(yuǎn)＝l.8m，管內(nèi)橫截面積S＝2cm2。有水從管口處以不變的速度v0＝2m/s源源不斷地沿水平方向射出，則水流的水平射程為

???

m，水流穩(wěn)定后在空中有

?

m3的水。（g取10m/s2）參考答案：11.一電池外電路斷開時(shí)的路端電壓為3V，接上8Ω的負(fù)載電阻后路端電壓降為2.4V，則可以判定電池的電動(dòng)勢(shì)E為

??

V；內(nèi)電阻r為

??

Ω。參考答案：答案：3，212.（選修3-5）（3分）如圖甲是α、β、γ三種射線穿透能力的示意圖，圖乙是工業(yè)上利用射線的穿透性來(lái)檢查金屬內(nèi)部傷痕的示意圖，根據(jù)甲圖信息可知圖乙中的檢查是利用

射線。參考答案：答案：（3分）13.如圖所示，一放在光滑水平面上的彈簧秤，其外殼質(zhì)量為，彈簧及掛鉤質(zhì)量不計(jì)，在彈簧秤的掛鉤上施一水平向左的力F1=5N，在外殼吊環(huán)上施一水平向右的力F2=4N，則產(chǎn)生了沿F1方向上的加速度4m/s2，那么此彈簧秤的讀數(shù)是______________N；外殼質(zhì)量為__________kg。參考答案：答案：5；0.25三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（10分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地區(qū)適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，在核電站中，核反應(yīng)堆釋放的核能被轉(zhuǎn)化為電能。核反應(yīng)堆的工作原理是利用中子轟擊重核發(fā)生裂變反應(yīng)，釋放出大量核能。(1)核反應(yīng)方程式，是反應(yīng)堆中發(fā)生的許多核反應(yīng)中的一種，n為中子，X為待求粒子，為X的個(gè)數(shù)，則X為________，=__________，以、分別表示、、核的質(zhì)量，，分別表示中子、質(zhì)子的質(zhì)量，c為光的真空中傳播的速度，則在上述核反應(yīng)過(guò)程中放出的核能（2）有一座發(fā)電能力為的核電站，核能轉(zhuǎn)化為電能的效率為。假定反應(yīng)堆中發(fā)生的裂變反應(yīng)全是本題(1)中的核反應(yīng)，已知每次核反應(yīng)過(guò)程中放出的核能，核的質(zhì)量，求每年(1年=3.15×107s)消耗的的質(zhì)量。參考答案：解析：(1)

(2)反應(yīng)堆每年提供的核能

①其中T表示1年的時(shí)間以M表示每年消耗的的質(zhì)量，得：

②解得:代入數(shù)據(jù)得：M=1.10×103（kg）

③15.（7分）如圖所示，一束光從空氣射入玻璃中，MN為空氣與玻璃的分界面．試判斷玻璃在圖中哪個(gè)區(qū)域內(nèi)（Ⅰ或Ⅱ）？簡(jiǎn)要說(shuō)明理由．并在入射光線和反射光線上標(biāo)出箭頭。參考答案：當(dāng)光由空氣射入玻璃中時(shí)，根據(jù)折射定律

=n，因n>1，所以i>γ，即當(dāng)光由空氣射入玻璃中時(shí)，入射角應(yīng)該大于折射角．如圖，在圖中作出法線，比較角度i和γ的大小，即可得出玻璃介質(zhì)應(yīng)在區(qū)域?內(nèi)．箭頭如圖所示．（7分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，若將A、B兩個(gè)光滑帶電小球靜止放在無(wú)阻力的水平管道內(nèi)，其中A的質(zhì)量為M，B的質(zhì)量為m，（M＞m）．開始時(shí)兩球之間相距很遠(yuǎn)，現(xiàn)在給A一個(gè)初速度v，讓其向右運(yùn)動(dòng)．已知兩球之間由于帶同種電荷會(huì)相互排斥，選取無(wú)窮遠(yuǎn)為參考面，兩帶電小球的電勢(shì)能為，其中K為已知常數(shù)，r為兩球之間的距離．問：（1）若兩個(gè)帶電小球逐漸靠近，帶電小球A的電勢(shì)能如何變化？（2）如果A不會(huì)超過(guò)B，計(jì)算A、B間的最小距離？（3）若讓A能夠超過(guò)B，求B最終的速度？（用圖示或公式分析都可以）參考答案：解：（1）兩帶電小球逐漸靠近，電場(chǎng)力做負(fù)功，A帶電小球的電勢(shì)能逐漸增大，（2）AB運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以向右為正，根據(jù)動(dòng)量守恒有：Mv=（M+m）v共解得：v共=如果A球不會(huì)超過(guò)B，=，解得：（3）由動(dòng)量守恒和能量守恒得：會(huì)有兩個(gè)解，舍去碰撞解，最后等效一個(gè)完全彈性碰撞，最終B的速度v=0答：（1）若兩個(gè)帶電小球逐漸靠近，A帶電小球的電勢(shì)能逐漸增大；（2）如果A不會(huì)超過(guò)B，A、B間的最小距離為；（3）若讓A能夠超過(guò)B，B最終的速度為0．【考點(diǎn)】動(dòng)量守恒定律；機(jī)械能守恒定律．【分析】（1）根據(jù)電場(chǎng)力做功的正負(fù)判斷電勢(shì)能的變化；（2）AB運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，如果A球不會(huì)超過(guò)B，電勢(shì)能和初動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為兩者的動(dòng)能，根據(jù)