2021-2022学年陕西省西安市实验中学高三物理上学期期末试卷含解析

1、2021-2022学年陕西省西安市实验中学高三物理上学期期末试卷含解析一、 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. 下列说法正确的是A用加温或加压的方法不能改变原子核衰变的半衰期B某原子核经过一次衰变后，核内质子数减少2个C射线是原子的核外电子电离后形成的电子流D射线的贯穿作用很强，可用来进行工业探伤参考答案：AB2. 某探月卫星经过多次变轨，最后成为颗月球卫星。设该卫星的轨道为圆形，且贴近月球表面则该近月卫星的运行速率约为：（已知月球的质量约为地球质量的，月球半径约为地球径的，近地地球卫星的速率约为7.9 km/s） A.3.5km/s B.1.8km/s

2、 C.7.9 km/s D.35.5 km/s参考答案：B地球上第一宇宙速度为v1= ，由探月卫星所受万有引力等于向心力可知 ，解得，由于月球的质量约为地球质量的，月球半径约为地球径的，近地地球卫星的速率约为7.9 km/s，故v1.8km/s，故选B3. 空间存在匀强电场，有一电荷量、质量的粒子从点以速率射入电场，运动到点时速率为。现有另一电荷量、质量的粒子以速率仍从点射入该电场，运动到点时速率为。若忽略重力的影响，则 （ ） A在、三点中，点电势最高B在、三点中，点电势最高C间的电势差比间的电势差大D间的电势差比间的电势差小参考答案：AD4. 如图所示是骨折病人的牵引装置示意图，细绳的一端

3、固定，另一端绕过定滑轮和动滑轮后挂着一个重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的脚，整个装置在同一竖直平面内若要使脚所受的拉力减轻一点，可采取的方法是A只减小重物的质量 B只增加细绳的长度C只将两定滑轮的间距增大 D只将病人的脚向左移动参考答案：AC5. 图甲为水平放置的两根平行光滑导轨，处在垂直轨道平面向里的匀强磁场中均匀金属棒AB垂直于导轨水平静止放置从t=0时刻开始在AB棒上通有图乙所示的交变电流，规定甲图所示的电流方向为正方向下列说法正确的是（）A金属棒将在某一范围内往复运动Bt1时刻导体棒的速度最大Ct2时刻导体棒的加速度最大D安培力时而做正功，时而做负功参考答案：D【考点】安培力；牛顿

4、第二定律【分析】根据F=BIL分析安培力随电流的变化关系，由牛顿第二定律分析导体棒的加速度的变化，结合运动的对称性分析导体棒运动的规律即可【解答】解：根据左手定则可知，当电流的方向向下时，棒受到的安培力的方向向右；同理，当电流的方向向上上，则棒受到的安培力的方向向左A、由于电流随时间按照正弦规律变化，而安培力：F=BIL与电流成正比，所以导体棒受到的安培力也随时间按照正弦规律变化，在前半个周期内（0t2时间内）棒受到的安培力的方向向右，所以棒向右做加速运动；在后半个周期内棒受到的安培力的方向向左，将向右做减速运动，由于加速阶段的加速度和减速阶段的加速度具有对称性，所以由运动的对称性可知，当t=

5、t4时刻棒的速度恰好为0；而后，在以后的歌周期内棒将不断重复第一个周期内的运动所以棒将一直向右运动故A错误；B、导体棒在前半个周期内（0t2时间内）棒受到的安培力的方向向右，所以棒向右做加速运动，后半个周期内棒受到的安培力的方向向左，将向右做减速运动，所以t2时刻导体棒的速度最大故B错误；C、由于安培力：F=BIL与电流成正比，所以导体棒受到的安培力也随时间按照正弦规律变化，在t1时刻导体棒受到的安培力最大，所以加速度最大故C错误；D、导体棒一直向右运动，前半个周期内（0t2时间内）棒受到的安培力的方向向右，安培力做正功；后半个周期内棒受到的安培力的方向向左，安培力做负功故D正确故选：D二、

6、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 如图所示，A、B、C、D是某匀强电场中的4个等势面，一个质子和一个粒子（电荷量是质子的2倍，质量是质子的4倍，质子和粒子的重力及其相互作用忽略不计）同时在A等势面从静止出发，向右运动，当到达D面时， 电场力做功之比为 ，它们的速度之比为 。 参考答案：12 ：17. 如图所示电路中，E为不计内阻的电源，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻，灯L的电阻不随温度改变，所有电表均为理想电表。某同学选择与电路图相应的实验器材，按图示电路进行实验，通过改变滑动变阻器滑动片P的位置从而调节灯泡的亮度，并将各电表的示数变化情况分别记录在下表中。实验序号A1表示数

7、（A）A2表示数（A）V1表示数（V）V2表示数（V）10.850.143.52.102X0.244.82.4030.720.484.80则由表格中数据可知变阻器电阻R1的全阻值为 W；表格中X值为 。参考答案：20；0.728. 某同学用如图所示的装置测定重力加速度，打点计时器使用交流电频率为50Hz，打出的纸带如图所示，由纸带所示数据可算出实验时打下点5时重物的速率为 m/s，加速度为 m/s2.参考答案：9. 如图所示，一辆长L=2m,高 h=0.8m,质量为 M =12kg 的平顶车，车顶面光滑，在牵引力为零时，仍在向前运动，设车运动时受到的阻力与它对地面的压力成正比，且比例系数=0.

8、3。当车速为 v0 = 7 ms 时，把一个质量为 m=1kg 的物块（视为质点）轻轻放在车顶的前端，并开始计时。那么，经过t= s物块离开平顶车；物块落地时，落地点距车前端的距离为s= m。参考答案：0.31; 4.1610. 一个同学在研究小球自由落体运动时，用频闪照相连续记录下小球的位置如图所示。已知闪光周期为s，测得7.68cm，12.00cm，用上述数据通过计算可得小球运动的加速度约为_m/s2，图中x2约为_cm。（结果保留3位有效数字）参考答案：4.5,9.611. 某集装箱吊车的交流电动机输入电压为380V，则该交流电电压的最大值为 V。当吊车以0.1m/s的速度匀速吊起总质量

9、为5.7103kg的集装箱时，测得电动机的电流为20A，电动机的工作效率为。（g取10m/s2）参考答案：答案：380，75%解析：输入电压380V为有效值，则最大值为380V；电动机对集装箱做功的功率P = mgv = 5.7103100.1W= 5.7103W，电动机消耗电功率P总=38020W=7.6103W，故电动机的工作效率为 = =75% 。12. 如图R1和R2是材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体，正方形的边长之比为2：1。通过这两导体的电流方向如图所示，则这两个导体电阻之比为R1：R2= 。你认为这种关系对电路元件改进的意义是 。参考答案：13. 如图所示为“风光互补路灯”

10、系统，它在有阳光时通过太阳能电池板发电，有风时通过风力发电机发电，二者皆有时将同时发电，并将电能输至蓄电池储存起来，供路灯照明使用。为了能使蓄电池的使用寿命更为长久，一般充电至90左右即停止，放电余留20左右即停止电能输出。下表为某型号风光互补路灯系统配置方案：风力发电机太阳能电池组件其他元件最小启动风速1.0m/s太阳能电池36W蓄电池500Ah-12V最小充电风速2.0m/s最大限制风速12.0m/s太阳能转化效率15%大功率LED路灯80W-12V最大输出功率400W如果当地垂直于太阳光的平面得到的太阳辐射最大强度约为240W/m2，要想使太阳能电池的最大输出功率达到36W，太阳能电池板

11、的面积至少要_m2。 当风速为6m/s时，风力发电机的输出功率将变为50W，在这种情况下，将蓄电池的电能由20%充至90%所需时间为_h； 参考答案：1，84 三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 动画片光头强中有一个熊大熊二爱玩的山坡滑草运动，若片中山坡滑草运动中所处山坡可看成倾角=30的斜面，熊大连同滑草装置总质量m=300kg，它从静止开始匀加速下滑，在时间t=5s内沿斜面滑下的位移x=50m（不计空气阻力，取g=10m/s2）问：（1）熊大连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力F为多大？（2）滑草装置与草皮之间的动摩擦因数为多大 （结果保留2位有效数字）？参考答案：

12、（1）熊大连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力F为300N；（2）滑草装置与草皮之间的动摩擦因数为多大为0.12考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系专题：牛顿运动定律综合专题分析：（1）根据匀变速直线运动的位移时间公式求出下滑的加速度，对熊大连同滑草装置进行受力分析，根据牛顿第二定律求出下滑过程中的摩擦力（2）熊大连同滑草装置在垂直于斜面方向合力等于零，求出支持力的大小，根据F=FN求出滑草装置与草皮之间的动摩擦因数解答：解：（1）由运动学公式S= ，解得：a=4m/s 沿斜面方向，由牛顿第二定律得：mgsinf=ma 解得：f=300N （2）在垂直斜面方向上：Nmgcos=

13、0 又f=N 联立解得：= 答：（1）熊大连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力F为300N；（2）滑草装置与草皮之间的动摩擦因数为多大为0.12点评：解决本题的关键知道加速度是联系力学和运动学的桥梁，通过加速度可以根据力求运动，也可以根据运动求力15. （10分）一物体在A、B两点的正中间由静止开始运动（设不会超越A、B），其加速度随时间变化如图所示，设向A的加速度方向为正方向，若从出发开始计时，则： （1）物体的运动情况是_。（2）4S末物体的速度是_，0-4S内物体的平均速度是_。（3）请根据图画出该物体运动的速度-时间图像。参考答案：（1）一直向A运动（2分）；（2）0；2m（4分）；（

14、3）如图（4分） 四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图所示，竖直分界线MN左侧存在水平向右的匀强电场，右侧存在垂直纸面向外的匀强磁场，其磁感应强度大小B102T，P为电场中的一点，在其下方离P点距离处有一垂直于MN的足够大的板电场和磁场的范围足大，现将一重力不计、比荷Ckg的正电荷从P点由静止释放，经过t4s，电荷以的速度过MN第一次进人右侧磁场。求（1）P点到MN的距离及匀强电场的电场强度E的大小（2）电荷打到挡板的位置到MN的距离（3）电荷从P点出发至运动到挡板所用的时间参考答案：（1）0.5m；100N/C（2）0.28m（3）4.6710-4s【分析】（1）根据平均速度公式

15、求解P点到MN的距离；根据牛顿第二定律结合运动公式求解匀强电场的电场强度E的大小；（2）电荷在磁场中做匀速圆周运动，画出运动的轨迹，结合结合关系求解电荷打到挡板的位置到MN的距离；（3）根据几何关系求解电荷在磁场中运动的圆弧所对的圆心角，根据求解时间；根据运动公式求解在电场中的运动时间.（1）电荷在电场中做匀加速直线运动，P点到MN的距离为 解得x=0.5m由速度公式v0=a?t由牛顿第二定律qE=ma解得E=100N/C（2）电荷在电场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律可得： 解得 运动周期 电荷在电场、磁场中的运动轨迹如图，Q点到挡板的距离为 则，即A点到MN的距离x=rcos600=m=0

16、.28m.（3）电荷在电场中运动的总时间： 电荷在磁场中运动的圆弧所对的圆心角为 电荷在磁场中运动的总时间 解得 则电荷从P点出发至运动到挡板所需的时间为17. 如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d=40cm电源电动势E=24V，内电阻r=1，电阻R=15闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0=4m/s竖直向上射入板间若小球带电量为q=1102C，质量为m=2102kg，不考虑空气阻力那么（1）滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，小球恰能到达A板？（2）此时，电源的输出功率是多大？（取g=10m/s2）参考答案：解：（1）小球进入板间后，受重力和

17、电场力作用，且到A板时速度为零设两板间电压为UAB由动能定理得mgdqUAB=0滑动变阻器两端电压 U滑=UAB=8 V 设通过滑动变阻器电流为I，由欧姆定律得I=1A 滑动变阻器接入电路的电阻 R滑=8 即滑动变阻器接入电路的阻值为8时，小球恰能到达A板（2）电源的输出功率 P出=I2（R+R滑）=23 W 故电源的输出功率是23W【考点】带电粒子在匀强电场中的运动；动能定理的应用；欧姆定律；电功、电功率【分析】小球恰好运动到A板，根据动能定理列式求解两板间的电压；然后根据欧姆定律求解滑动变阻器的电阻值；最后根据电功率表达式求解电源的输出功率18. 如图所示为车站使用的水平传送带的模型，传送带长L8m，以速度v4m/s沿顺时针方向匀速转动，现有一个质量为m10kg的旅行包以速度v010m/s的初速度水平地滑上水平传送带已知旅行包与皮带间的动摩擦因数为0.6 ，则旅行包从传送带的A端到B