湖南省長(zhǎng)沙市瀏陽(yáng)第六中學(xué)2022年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

湖南省長(zhǎng)沙市瀏陽(yáng)第六中學(xué)2022年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析一、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(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）如圖示，三根長(zhǎng)度均為L(zhǎng)的細(xì)桿AB、AC、AD下端固定在A點(diǎn)。AC桿豎直。α>β，桿的端點(diǎn)連接有光滑金屬絲BC、CD。金屬絲上套有光滑小環(huán)甲、乙。使小環(huán)甲、乙分別從C點(diǎn)沿金屬絲CB、CD下滑到B和D點(diǎn)，下滑時(shí)間分別為t甲

、t乙。下列正確的是A

t甲>

t乙

B

t甲

<t乙

C

t甲=t乙=

D

t甲=t乙=參考答案：D2.許多科學(xué)家對(duì)物理學(xué)的發(fā)展作出了巨大貢獻(xiàn)，下列表述正確的是 A．伽利略創(chuàng)造的科學(xué)研究方法以及他的發(fā)現(xiàn)，標(biāo)志著物理學(xué)的真正開(kāi)端 B．法拉第發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，使人們突破了對(duì)電與磁認(rèn)識(shí)的局限性 C．開(kāi)普勒關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)的描述為萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ) D．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，使人們對(duì)電與磁內(nèi)在聯(lián)系的認(rèn)識(shí)更加完善參考答案：AC奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，選項(xiàng)BD錯(cuò)誤，選項(xiàng)AC符合物理學(xué)史實(shí)。3.質(zhì)量為2kg的物體靜止在足夠大的水平地面上，物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小視為相等．從t＝0時(shí)刻開(kāi)始，物體受到方向不變、大小呈周期性變化的水平拉力F的作用，F(xiàn)隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖3所示．重力加速度g取10m/s2，則物體在t＝0至t＝12s這段時(shí)間的位移大小為A.18m

B．54mC.72m

D．198m參考答案：B4.我國(guó)發(fā)射的神舟五號(hào)載人宇宙飛船的周期約為90min，如果把它繞地球的運(yùn)動(dòng)看作是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，飛船的運(yùn)動(dòng)和地球同步衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)相比，下列判斷正確的是A．飛船的軌道半徑大于同步衛(wèi)星的軌道半徑B．飛船的運(yùn)行速度大于同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度C．飛船運(yùn)動(dòng)的向心加速度大于同步衛(wèi)星的向心加速度D．飛船運(yùn)動(dòng)的角速度小于同步衛(wèi)星的角速度參考答案：BC5.如圖甲為電視機(jī)顯像管的整體結(jié)構(gòu)示意圖，其左端尾部是電子槍，被燈絲加熱的陰極能發(fā)射大量的“熱電子”，“熱電子”經(jīng)過(guò)加速電壓加速后形成電子束，高速向右射出。在顯像管的頸部裝有兩組相互垂直的磁偏轉(zhuǎn)線圈，圖乙是其中一組“縱向”偏轉(zhuǎn)線圈從右側(cè)向左看去的示意圖，當(dāng)在磁偏轉(zhuǎn)線圈中通入圖示方向的電流時(shí)，在顯像管頸部形成水平向左（即甲圖中垂直紙面向外）的磁場(chǎng)，使自里向外（即甲圖中自左向右）射出的電子束向上偏轉(zhuǎn)；若該線圈通入相反方向的電流，電子束則向下偏轉(zhuǎn)。改變線圈中電流的大小，可調(diào)節(jié)偏轉(zhuǎn)線圈磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，電子束的縱向偏轉(zhuǎn)量也隨之改變。這樣，通過(guò)控制加在“縱向”偏轉(zhuǎn)線圈上的交變電壓，就可以控制電子束進(jìn)行“縱向”（豎直方向）掃描。同理，與它垂直放置在頸部的另一組“橫向”偏轉(zhuǎn)線圈，通入適當(dāng)?shù)慕蛔冸娏鲿r(shí)，能控制電子束進(jìn)行“橫向”（水平方向）掃描。兩組磁偏轉(zhuǎn)線圈同時(shí)通入適當(dāng)?shù)慕蛔冸娏鲿r(shí)，可控制電子束反復(fù)地在熒光屏上自上而下、自左而右的逐行掃描，從而恰好能將整個(gè)熒光屏“打亮”。如果發(fā)現(xiàn)熒光屏上亮的區(qū)域比正常時(shí)偏小，則可能是下列哪些原因引起的（

）A．陰極發(fā)射電子的能力不足，單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的電子數(shù)偏少B．偏轉(zhuǎn)線圈在顯像管的位置過(guò)于偏右C．加速電場(chǎng)電壓過(guò)低，使得電子速率偏小通過(guò)偏轉(zhuǎn)線圈的交變電流的最大值偏小，使得偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的最大磁感強(qiáng)度偏小參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.小胡同學(xué)在學(xué)習(xí)了圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)后，設(shè)計(jì)了一個(gè)課題，名稱為：快速測(cè)量自行車的騎行速度。他的設(shè)想是：通過(guò)計(jì)算踏腳板轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，推算自行車的騎行速度。如上圖所示是自行車的傳動(dòng)示意圖，其中Ⅰ是大齒輪，Ⅱ是小齒輪，Ⅲ是后輪。當(dāng)大齒輪Ⅰ（腳踏板）的轉(zhuǎn)速通過(guò)測(cè)量為n（r/s）時(shí)，則大齒輪的角速度是

rad/s。若要知道在這種情況下自行車前進(jìn)的速度，除需要測(cè)量大齒輪Ⅰ的半徑r1，小齒輪Ⅱ的半徑r2外，還需要測(cè)量的物理量是

。用上述物理量推導(dǎo)出自行車前進(jìn)速度的表達(dá)式為：

。參考答案：2πn,

車輪半徑r3,2πn7.北京時(shí)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之外，且半衰期大約是30年左右．請(qǐng)寫出銫137發(fā)生β衰變的核反應(yīng)方程：____________________．如果在該反應(yīng)過(guò)程中釋放的核能為，則該反應(yīng)過(guò)程中質(zhì)量虧損為_(kāi)______．（已知碘（I）為53號(hào)元素，鋇（）為56號(hào)元素）參考答案：

(1).

(2).解：根據(jù)核反應(yīng)中電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒得到：；

根據(jù)質(zhì)能方程E=△mc2，解得：△m=8.質(zhì)量為0.2kg的小球以10m/s速度豎直下落到水泥地面，然后向上彈起．若取豎直向上為正方向，小球與地面碰撞前后動(dòng)量的變化量為3.6kgm/s，則小球與地面相碰前瞬間的動(dòng)量為﹣2kgm/s，小球向上彈起的速度大小為8m/s．參考答案：解：取豎直向上方向?yàn)檎较?，則小球與地面相碰前的動(dòng)量P0=mv0=﹣0.2×10=﹣2kg?m/s；在碰撞過(guò)程中動(dòng)量的變化為：△p=mv2﹣P0=3.6kg?m/s．解得：v2=8m/s；故答案為：﹣2

89.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為50kW，若汽車總質(zhì)量為5×103kg，在水平路面上行駛時(shí)，所受阻力大小恒為5×103N，則汽車所能達(dá)到的最大速度為_(kāi)_______m/s，若汽車以0.5m/s2的加速度由靜止開(kāi)始做勻加速運(yùn)動(dòng)，這一過(guò)程能維持的時(shí)間為_(kāi)_______s。參考答案：10，40/310.一定質(zhì)量的理想氣體，從初始狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B、C再回到狀態(tài)A，變化過(guò)程如圖所示，其中A到B曲線為雙曲線．圖中V0和P0為已知量．（1）從狀態(tài)A到B，氣體經(jīng)歷的是等溫（選填“等溫”“等容”或“等壓”）過(guò)程；（2）從B到C的過(guò)程中，氣體做功大小為p0V0；（3）從A經(jīng)狀態(tài)B、C再回到狀態(tài)A的過(guò)程中，氣體吸放熱情況為放熱（選填“吸熱”、“放熱”或“無(wú)吸放熱”）．參考答案：：解：（1）據(jù)題知A到B曲線為雙曲線，說(shuō)明p與V成反比，即pV為定值，由=c得知?dú)怏w的溫度不變，即從狀態(tài)A到B，氣體經(jīng)歷的是等溫過(guò)程．（2）從B到C的過(guò)程中，氣體做功大小等于BC線與V軸所圍的“面積”大小，故有：W=×（p0+2p0）×V0=p0V0；（3）氣體從A經(jīng)狀態(tài)B，再到C氣體對(duì)外做功，從C到A外界對(duì)氣體，根據(jù)“面積”表示氣體做功可知：整個(gè)過(guò)程氣體對(duì)外做功小于外界對(duì)氣體做功，而內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律得知?dú)怏w要放熱．故答案為：①等溫；②p0V0；③放熱；【解析】11.經(jīng)過(guò)核衰變成為，共發(fā)生了

次衰變，

次衰變。

i的半衰期是5天，12g的i經(jīng)過(guò)15天后剩下

g.參考答案：4

；2；

1.5根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，設(shè)共發(fā)生了x次衰變y次衰變，則有238=222+4x,92=86+2x-y,解得x=4,y=2;由半衰期的定義可得，，代入題給數(shù)據(jù)解得m=1.5g.12.我國(guó)道路安全部門規(guī)定：高速公路上行駛的最高時(shí)速為120km/h。交通部門提供下列資料：路面動(dòng)摩擦因數(shù)干瀝青0.7干碎石路面0.6～0.7濕瀝青0.32～0.4資料一：駕駛員的反應(yīng)時(shí)間：0.3～0.6s資料二：各種路面與輪胎之間的動(dòng)摩擦因數(shù)（見(jiàn)右表）根據(jù)以上資料，通過(guò)計(jì)算判斷汽車在高速公路上行駛時(shí)的安全距離最接近A．100m

B．200m

C．300m

D．400m參考答案：B13.(5分)平衡下列核反應(yīng)方程式：（1）______________，_________________。（2）______________參考答案：答案：（1）5，10

（2）三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖所示，質(zhì)量均為m=1kg的A、B兩物體通過(guò)勁度系數(shù)為k=100N/m的輕質(zhì)彈簧拴接在一起，物體A處于靜止?fàn)顟B(tài)。在A的正上方h高處有一質(zhì)量為的小球C，由靜止釋放，當(dāng)C與A發(fā)生彈性碰撞后立刻取走小球C，h至少多大，碰后物體B有可能被拉離地面？參考答案：h≥0.45m設(shè)C與A碰前C的速度為v0，C與A碰后C的速度為v1，A的速度為v2，開(kāi)始時(shí)彈簧的壓縮量為H。對(duì)C機(jī)械能守恒：

C與A彈性碰撞：對(duì)C與A組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒：

動(dòng)能不變：

解得：

開(kāi)始時(shí)彈簧的壓縮量為：

碰后物體B被拉離地面有彈簧伸長(zhǎng)量為：

則A將上升2H，彈簧彈性勢(shì)能不變，機(jī)械能守恒：

聯(lián)立以上各式代入數(shù)據(jù)得：

15.（8分）在衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出。中微子的性質(zhì)十分特別，因此在實(shí)驗(yàn)中很難探測(cè)。1953年，萊尼斯和柯文建造了一個(gè)由大水槽和探測(cè)器組成的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，利用中微子與水中的核反應(yīng)，間接地證實(shí)了中微子的存在。（1）中微子與水中的發(fā)生核反應(yīng)，產(chǎn)生中子（）和正電子（），即中微子+→+，可以判定，中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別是

。（填寫選項(xiàng)前的字母）

A.0和0

B.0和1

C.1和0

D.1和1（2）上述核反應(yīng)產(chǎn)生的正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體后，可以轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€(gè)光子（），即+2

已知正電子和電子的質(zhì)量都為9.1×10-31㎏，反應(yīng)中產(chǎn)生的每個(gè)光子的能量約為

J.正電子與電子相遇不可能只轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)光子，原因是

。參考答案：（1）A；(2)；遵循動(dòng)量守恒解析：（1）發(fā)生核反應(yīng)前后，粒子的質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)均不變，據(jù)此可知中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分都是0，A項(xiàng)正確。（2）產(chǎn)生的能量是由于質(zhì)量虧損。兩個(gè)電子轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€(gè)光子之后，質(zhì)量變?yōu)榱?，由，故一個(gè)光子的能量為，帶入數(shù)據(jù)得=J。正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體，故系統(tǒng)總動(dòng)量為零，故如果只產(chǎn)生一個(gè)光子是不可能的，因?yàn)榇诉^(guò)程遵循動(dòng)量守恒。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，輕桿BC的C點(diǎn)用光滑鉸鏈與墻壁固定，桿的B點(diǎn)通過(guò)水平細(xì)繩AB連接使桿與豎直墻壁保持30°的夾角．若在B點(diǎn)通過(guò)BO繩懸掛一個(gè)定滑輪（不計(jì)滑輪重力及摩擦），某人用跨在滑輪上的細(xì)繩勻速地提起重物．已知重物的質(zhì)量m=30kg，人的質(zhì)量M=50kg，g取10m/s2。試求：（1）此時(shí)地面對(duì)人的支持力大?。?）輕桿BC和繩AB所受的力大小參考答案：1）FN=Mg—mg=200N（2）T=2mg=600N

FAB=Ttan300=200NFBC=T/cos300=400N17.(15分)如圖（a）所示，某同學(xué)做了如下的力學(xué)實(shí)驗(yàn)：在傾角為37°的斜面上，一個(gè)質(zhì)量為m的物體A在沿粗糙斜面向下的不同的恒定拉力F作用下從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，設(shè)沿斜面向下的方向?yàn)榧铀俣萢的正方向，物體A的加速度a與拉力F的關(guān)系如圖（b）所示，（sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：(1)物體A的質(zhì)量；(2)物體A與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。參考答案：(1)對(duì)A由牛頓定律得：F＋mgsinq－mmgcosq＝ma，a＝F＋gsinq－mgcosq，

由圖中斜率得：＝，m＝7.5kg；

（2）由圖線截距得：gsinq－mgcosq＝4，所以m＝0.2518.如圖所示，氣缸放置在水平平臺(tái)上，活塞質(zhì)量為10kg，橫截面積50cm2，大氣壓強(qiáng)為1×105Pa，環(huán)境溫度為39℃，活塞封閉的氣柱長(zhǎng)為8cm，現(xiàn)將氣缸緩慢倒過(guò)來(lái)放置，使活塞下方的空氣能通過(guò)平臺(tái)上的缺口與大氣想通，重力加速度g取10m/s2，不計(jì)活塞與氣缸之間的摩擦．（1）求氣缸倒置時(shí)活塞內(nèi)氣柱的長(zhǎng)度；（2）氣缸倒置時(shí)，若緩慢降低氣體的溫度，使活塞回到初始位置（氣缸正放時(shí)活塞相對(duì)氣缸的位置），求此時(shí)氣體的溫度．參考答案：解：（1）以活塞為研究對(duì)象，氣缸正放時(shí)，有：p0S+mg=p1S，氣缸倒過(guò)來(lái)后，有p2S+mg=p0S，根據(jù)玻意耳定律有：p1Sl1=p2Sl2，聯(lián)立