2021-2022学年山西省临汾市中国移动通信第七研究所附属学校高三物理测试题含解析

2021-2022学年山西省临汾市中国移动通信第七研究所附属学校高三物理测试题含解析一、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.如图所示。水平放置的足够长光滑金属导轨ab、cd处于匀强磁场中，磁感应强度方向与导轨平面垂直．质量为m、电阻为R的金属棒ef静止于导轨上．导轨的另一端经过开关S与平行板电容器相连，开始时，开关打开，电容器上板带正电，带电量为Q．现闭合开关S，金属棒开始运动，则下列说法正确的有：(A)电容器所带电量逐渐减少，最后变为零(B)电容器两板问场强逐渐减小，最后保持一个定值不变(C)金属棒中电流先增大后减小，最后减为零(D)金属棒的速度逐渐增大，最后保持一个定值不变参考答案：BD2.如图所示，电源的电动势和内阻分别为ε、r，在滑动变阻器的滑片P由a向b移动的过程中，电流表、电压表的示数变化情况为

A.电流表先减小后增大，电压表先增大后减小B.电流表先增大后减小，电压表先减小后增大C.电流表先减小后增大，D.电压表一直减小，参考答案：AC3.如图为一简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，P是平衡位置为x=1m处的质点，此刻P点振动方向沿y轴正方向，并经过0.2s完成了一次全振动，Q是平衡位置为x=4m处的质点，则（）A．波沿x轴负方向传播B．t=0.05s时，质点Q的加速度为0，速度为正向最大C．从t=0.10s到t=0.15s，该波沿x轴传播的距离是2mD．从t=0.10s到t=0.15s，质点P通过的路程为10cmE．t=0.25s时，质点Q纵坐标为10cm参考答案：ACE【考点】横波的图象．【分析】根据P的振动方向判断波的传播方向．根据图象可读出该波的波长，根据题意得出周期，从而求出波速．根据时间与周期的关系分析质点Q在t=0.05s时的加速度和速度．根据一个周期内振动运动的路程为4A，求出从t=0.10s到t=0.15s，质点P通过的路程．由时间与周期的关系分析t=0.25s时质点Q的纵坐标．【解答】解：A、P点振动方向沿y轴正方向振动，根据“上下坡法”判断可知，波沿x轴负方向传播，故A正确；B、根据题意可得该波的周期T=0.2s，则t=0.05s=时，质点Q到达波谷，加速度最大，速度为零，故B错误；C、根据图象可知该波的波长λ=8m，则波速v===40m/s，从t=0.10s到t=0.15s，该波沿x轴传播的距离x=vt=40×0.05=2m，故C正确；D、从t=0.10s到t=0.15s，经过了，若P在平衡位置或波峰、波谷处，则P通过的路程s=A=10cm，但t=0.1s时刻，质点P不在平衡位置或波峰、波谷处，所以通过的路程不为10cm，故D错误；E、从t=0.10s到t=0.25s，经过了，则t=0.25s时，质点Q到达波峰，纵坐标为l0cm，故E正确．故选：ACE4.振动着的单摆摆球通过平衡位置时，它受到的回复力（）A．指向地面

B．指向悬点

C．为零

D．垂直摆线，指向运动方向参考答案：C5.下列说法正确的是（

）A.一定质量的气体，在体积不变时，分子每秒与器壁平均碰撞次数随着温度降低而减小B.晶体熔化时吸收热量，分子平均动能一定增大C.空调既能制热又能制冷，说明在不自发的条件下热传递方向性可以逆向D.外界对气体做功时，其内能一定会增大E.生产半导体器件时，需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，可以在高温条件下利用分子的扩散来完成参考答案：ACEA、一定质量的气体，在体积不变，温度降低时，分子平均速率减小，单位体积内分子个数不变，则分子每秒与器壁平均碰撞次数减小，故A正确；B、晶体有固定熔点，在熔化时吸收热量，温度不变，则分子平均动能不变，故B错误；C、根据热力学第二定律知，热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体。空调既能制热又能制冷，是在外界的影响下，要消耗电能来实现的，说明在不自发地条件下热传递方向性可以逆向，故C正确；D、外界对气体做功时，其内能不一定会增大，还与吸放热情况有关，故D错误；E、在高温条件下分子的扩散速度增大，在半导体材料中掺入其他元素，可以通过分子的扩散来完成，E正确。故选：ACE。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（1）用欧姆表测电阻时，两表笔短接时指针所指位置如图所示。如果不调零就去测电阻，那么被测电阻的测量值将比它的真实值偏

.（2）用伏安法测量电阻阻值R，并求出电阻率ρ。给定电压表（内阻约为50kΩ）、电流表（内阻约为40Ω）、滑动变阻器、电源、电键、待测电阻（约为250Ω）及导线若干。①如图（1）所示电路图中，电压表应接__________点（填a或b）。②图（2）中的6个点表示实验中测得的6组电流I、电压U的值，试作图像并求出电阻值R=__________________Ω。（保留3位有效数字）③待测电阻是一均匀材料制成的圆柱体，用游标为50分度的卡尺测量其长度与直径，结果分别如图（3）、图（4）所示。由图可知其长度为8.02mm，图（4）直径读数为________mm。④由以上数据可求出ρ=_______________Ω·m。（保留3位有效数字）参考答案：（1）小（2分）（2）①a

（2分）

②作图为过原点的直线，其中第2个点舍弃（2分）

244（242~246均可）（2分）

③1.92

（2分）

④0.0882

7.近年来装修污染已经被列为“危害群众最大的五种环境污染”之一.目前，在居室装修中经常用到的花岗岩、大理石等装修材料，都不同程度地含有放射性元素，比如，含有铀、钍的花岗岩等岩石会释放出放射性气体氡，而氡会发生放射性衰变，放出α、β、γ射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病，根据有关放射性知识回答下列问题：（1）下列说法正确的是

A．氡的半衰期为3.8天，则若在高温下其半衰期必缩短B．衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的C．射线一般伴随着或射线产生，在这三种射线中，射线的穿透能力最强，电离能力也最强D．发生衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了2（2）氡核（）发生衰变后变为钋（），其衰变方程为

，若氡（）经过一系列衰变后的最终产物为铅（），则共经过

次衰变，

次衰变．（3）静止的氡核（）放出一个速度为v0的粒子，若衰变过程中释放的核能全部转化为粒子及反冲核的动能，已知原子质量单位为u，试求在衰变过程中释放的核能．（不计相对论修正，在涉及动量问题时，亏损的质量可忽略不计．）参考答案：【知识点】原子核衰变及半衰期、衰变速度；爱因斯坦质能方程；裂变反应和聚变反应．O2O3【答案解析】（1）BD（2）

4

；4

（3）解析：（1）A、半衰期与外界因素无关，故A错误

B、原子核内的中子转化为质子时，放出一个电子，这个过程即β衰变，故B正确；

C、γ射线一般伴随着α或β射线产生，在这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱，故C错误；

D、发生α衰变时，生成的α粒子带2个单位的正电荷和4个电位的质量数，即α粒子由2个中子和2个质子构成，故α衰变时成生的新核中子数减少2，质子数减少2，故D正确；

故选：BD．（2）根据电荷数守恒、质量数守恒，衰变方程为．

设经过了n次α衰变，m次β衰变．

有：4n=16，2n-m=4，解得n=4，m=4．

（3）设α粒子的质量为m1，氡核的质量为m2，反冲核的速度大小为v．

则根据动量守恒定律可得：m1v0=（m2-m1）v

由题意得，释放的核能E=+解得E=【思路点拨】α衰变生成氦原子核，β衰变生成的电子是其中的中子转化为质子同时生成的，半衰期是统计规律，与外界因素无关．

根据电荷数守恒、质量数守恒写出衰变方程，通过一次α衰变电荷数少2，质量数少4，一次β衰变电荷数多1，质量数不变，求出衰变的次数．

先根据动量守恒定律列方程求解出α衰变后新核的速度；然后根据爱因斯坦质能方程求解质量亏损，从而求释放的核能．8.一质点作自由落体运动，落地速度大小为8m/s则它是从

m高处开始下落的，下落时间为---------

s参考答案：9.某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图甲为实验装置简图。（交流电的频率为50Hz）（1）图乙为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为

m/s2（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的1/m，数据如下表：实验次数12345678小车加速度a（m/s2）1.901.721.491.251.000.750.500.30小车质量m（kg）0.250.290.330.400.500.711.001.671/m（1/kg）4.003.453.032.502.001.411.000.60

请在下图的方格坐标纸中画出a-1/m图线，并从图线求出小车加速度a与质量倒数1/m之间的关系式是

（3）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线如右下图所示。该图线不通过原点，其主要原因是

参考答案：(1)3.2m/s2（3分）；(2)如图所示，a=1/2m（m/s2）（作图3分，结论2分）；(3)。（2分）（1）根据匀变速直线运动的推论可解。（2）描点，连线，让尽可能多的点在直线上，不在直线上的点均匀分布在直线两侧，误差较大的点应舍去。根据数学知识求出所作直线的方程即可。（3）由图象可看出，当力F为一大于零的值时，加速度a仍为零，说明实验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＝l.8m，管内横截面积S＝2cm2。有水从管口处以不变的速度v0＝2m/s源源不断地沿水平方向射出，则水流的水平射程为

???

m，水流稳定后在空中有

?

m3的水。（g取10m/s2）参考答案：11.一电池外电路断开时的路端电压为3V，接上8Ω的负载电阻后路端电压降为2.4V，则可以判定电池的电动势E为

??

V；内电阻r为

??

Ω。参考答案：答案：3，212.（选修3-5）（3分）如图甲是α、β、γ三种射线穿透能力的示意图，图乙是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部伤痕的示意图，根据甲图信息可知图乙中的检查是利用

射线。参考答案：答案：（3分）13.如图所示，一放在光滑水平面上的弹簧秤，其外壳质量为，弹簧及挂钩质量不计，在弹簧秤的挂钩上施一水平向左的力F1=5N，在外壳吊环上施一水平向右的力F2=4N，则产生了沿F1方向上的加速度4m/s2，那么此弹簧秤的读数是______________N；外壳质量为__________kg。参考答案：答案：5；0.25三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（10分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地区适应性强的优势，在核电站中，核反应堆释放的核能被转化为电能。核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能。(1)核反应方程式，是反应堆中发生的许多核反应中的一种，n为中子，X为待求粒子，为X的个数，则X为________，=__________，以、分别表示、、核的质量，，分别表示中子、质子的质量，c为光的真空中传播的速度，则在上述核反应过程中放出的核能（2）有一座发电能力为的核电站，核能转化为电能的效率为。假定反应堆中发生的裂变反应全是本题(1)中的核反应，已知每次核反应过程中放出的核能，核的质量，求每年(1年=3.15×107s)消耗的的质量。参考答案：解析：(1)

(2)反应堆每年提供的核能

①其中T表示1年的时间以M表示每年消耗的的质量，得：

②解得:代入数据得：M=1.10×103（kg）

③15.（7分）如图所示，一束光从空气射入玻璃中，MN为空气与玻璃的分界面．试判断玻璃在图中哪个区域内（Ⅰ或Ⅱ）？简要说明理由．并在入射光线和反射光线上标出箭头。参考答案：当光由空气射入玻璃中时，根据折射定律

=n，因n>1，所以i>γ，即当光由空气射入玻璃中时，入射角应该大于折射角．如图，在图中作出法线，比较角度i和γ的大小，即可得出玻璃介质应在区域?内．箭头如图所示．（7分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，若将A、B两个光滑带电小球静止放在无阻力的水平管道内，其中A的质量为M，B的质量为m，（M＞m）．开始时两球之间相距很远，现在给A一个初速度v，让其向右运动．已知两球之间由于带同种电荷会相互排斥，选取无穷远为参考面，两带电小球的电势能为，其中K为已知常数，r为两球之间的距离．问：（1）若两个带电小球逐渐靠近，带电小球A的电势能如何变化？（2）如果A不会超过B，计算A、B间的最小距离？（3）若让A能够超过B，求B最终的速度？（用图示或公式分析都可以）参考答案：解：（1）两带电小球逐渐靠近，电场力做负功，A带电小球的电势能逐渐增大，（2）AB运动过程中，系统动量守恒，以向右为正，根据动量守恒有：Mv=（M+m）v共解得：v共=如果A球不会超过B，=，解得：（3）由动量守恒和能量守恒得：会有两个解，舍去碰撞解，最后等效一个完全弹性碰撞，最终B的速度v=0答：（1）若两个带电小球逐渐靠近，A带电小球的电势能逐渐增大；（2）如果A不会超过B，A、B间的最小距离为；（3）若让A能够超过B，B最终的速度为0．【考点】动量守恒定律；机械能守恒定律．【分析】（1）根据电场力做功的正负判断电势能的变化；（2）AB运动过程中，系统动量守恒，如果A球不会超过B，电势能和初动能全部转化为两者的动能，根据