河北省2021-2022学年高三上学期期末热身卷（五）（全册word版含答案）

高三上学期期末热身试题（五）（全册）
（满分100分，答题时间75分钟）
一．单项选择题（本题共 7 小题，每小题 4 分，共 28 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1．下列说法正确的是（　　）
A．太阳内部发生的核聚变反应前各原子核的质量之和等于核反应后各原子核的质量之和
B．U核裂变的核反应方程是＋＋
C．原子从低能级向高能级跃迁时，不吸收光子也能实现
D．根据爱因斯坦的“光子说”可知，光的波长越大光子的能量也越大
2．如图所示是消防车利用云梯（未画出）进行高层灭火，消防水炮离地的最大高度H=40m，出水口始终保持水平且出水方向可以水平调节，着火点在高h=20m的楼层，其水平射出的水的初速度在5m/s≤v0≤15m/s之间，可进行调节，出水口与着火点不能靠得太近，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，则（　　）
A．如果要有效灭火，出水口与着火点的水平距离x最大为40m
B．如果要有效灭火，出水口与着火点的水平距离x最小为10m
C．如果出水口与着火点的水平距离x不能小于15m，则射出水的初速度最小为5m/s
D．若该着火点高度为40m，该消防车仍能有效灭火
3．一些问题你可能不会求解，但是你仍有可能对这些问题的解是否合理进行分析和判断，例如从解得物理量单位，解随某些已知量变化的趋势，解在一些特殊条件下的结果等方面进行分析，并与预期结果、实验结论等进行比较，从而判断解的合理性或正确性，举例如下：声音在空气中的传播速度v与空气的密度、压强p有关，下列速度表达式中，k为比例系数，无单位，则这四个表达式中可能正确的是( )
A． B． C． D．
4．火星探测器的发射时间要求很苛刻，必须在每次地球和火星相距最近之前几个月发射。设地球环绕太阳的运动周期为T，轨道半径为；火星环绕太阳的轨道半径为，火星的半径为R，引力常量为G。下列说法正确的是（　　）
A．太阳质量为
B．火星的公转周期为
C．“天问一号”在火星表面的重力加速度为
D．从火星与地球相距最近开始计时到火星与地球第一次相距最远的时间为
5．电磁泵在目前的生产、科技中得到了广泛应用。如图所示，泵体是一个长方体，边长为L1，两侧端面是边长为L2的正方形；流经泵体内的液体密度为，在泵头通入导电剂后液体的电导率为（电阻率的倒数），泵体所在处有方向垂直向外的磁场B，把泵体的上下两表面接在电压为U（内阻不计）的电源上。则（　　）
A．泵体上表面应接电源负极
B．通过泵体的电流I = UL2
C．仅将磁场方向反向，电磁泵仍能正常工作
D．增大液体的电导率可获得更大的抽液高度
6．如图所示，一质量为的小球固定于轻质弹簧的一端，弹簧的劲度系数为，另一端固定于点。将小球拉至A处，弹簧恰好无形变，由静止释放小球，当它运动到点正下方点时速度为，方向水平向左，A、两点间的高度差为，不计空气阻力，则（　　）
A．由到过程，小球克服弹簧弹力做功为
B．由到过程，小球重力做功的功率一直增大
C．由到过程，小球满足机械能守恒
D．小球到达点时，受到的重力与弹力大小相等
7．如图所示，一导体圆环位于纸面内，为圆心。环内两个圆心角为90°的扇形区域（半径）中有方向相反且与纸面垂直的匀强磁场，磁感应强度。长为的导体杆可绕转动，电阻为，端通过滑动触点与圆环接触良好。在圆心和圆环间连有电阻。杆以角速度逆时针匀速转动，时恰好在图示位置，圆环的电阻忽略不计，则杆从开始转动一周的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．所产生电流为直流电
B．时通过的电流方向为到
C．时通过的电流大小为
D．电阻的电功率为
二．多项选择题（本题共 3 小题，每小题 6 分，共 18 分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分）
8．某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向R0＝11 Ω的纯电阻用电器供电．已知输电线的总电阻R＝10 Ω，T2的原、副线圈匝数比为4∶1，用电器两端的电压为u＝220sin 100πt(V)，将T1、T2均视为理想变压器．下列说法中正确的是
A．降压变压器的输入功率为4400 W
B．升压变压器中电流的频率为100 Hz
C．输电线消耗的功率为250 W
D．当用电器的电阻减小时，输电线消耗的功率减小
9．如图所示，用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来提升重物M，长为2L杆的一端放在地上通过铰链联结形成转轴，其端点O点恰好位于左侧滑轮正下方3L处，在杆的中点C处拴一细绳，绕过两个滑轮后挂上重物M。现在杆的另一端用力。使其逆时针匀速转动，由竖直位置以角速度ω转至水平位置（转过了90°角），此过程中下述说法正确的是（　　）
A．重物M的最小速度为0
B．重物M的最大速度为ωL
C．绳中的张力一直大于Mg
D．重物M速度最大时上升高度为
10．如图所示，边长为l的正方形四个顶点a、b、c、d分别放置一个点电荷，M从N为延长线上两点，和是由M到N的两条不同路径。a、b、c三处电荷的电荷量为q（），b处电荷受到的静电力为（k为静电力常量），方向由b指向N。则（　　）
A．d处电荷的电荷量为
B．M点的电势比N点的电势高
C．正方形中心O处的电场方向从指d向b
D．将一点电荷分别沿路径和由M移到N过程中，静电力做功相等
非选择题（共54分．第11～14题为必考题，每个试题考生都必须作答．第15～16题为选考题，考生根据要求作答)
（一）必考题：共42分．
11．(6分）图甲为某实验小组做“验证机械能守恒定律”的实验装置，光电门A、B固定在水平气垫导轨上，细线两端分别与钩码和滑块相连，测得滑块（含遮光板）质量为M，钩码质量为m，当地重力加速度为g。
实验步骤如下：
（1）将滑块置于导轨上，启动气泵，调节气垫导轨，轻推滑块，观察滑块过两光电门时间相等，可认为气垫导轨水平。
（2）用刻度尺测出光电门之间的距离为L。用游标卡尺测量遮光片的宽度，如图乙所示，则遮光片的宽度___________。
（3）用细线跨过轻质定滑轮，将滑块与砝码盘连接，调节定滑轮高度，使细线水平拉动滑块。
（4）释放砝码和砝码盘，令滑块在细线的拉动下从左边开始运动，光电门测量出遮光片经过A、B两处光电门的遮光时间、。
（5）在遮光片随滑块从A运动到B的过程中，砝码和砝码盘、滑块组成的系统动能增加了___________，重力势能减少了___________。验证系统机械能守恒的表达式为___________。（均用题中给出的物理量对应符号及重力加速度g表示）
（6）如果气垫导轨稍有倾斜，右侧稍高，则测得的系统动能增加量___________重力势能减少量（选填“大于”、“等于”、“小于”），其理由是___________。
12．（8分）某同学研究小灯泡的伏安特性曲线，所使用的器材有：
小灯泡L（额定电压3.8 V，额定电流0.32 A）；
电压表V（量程5 V，内阻3 kΩ）；
电流表A（量程0.3 A，内阻0.5 Ω）；
固定电阻R0（阻值1.0 Ω）；
滑动变阻器R（阻值0～9.0 Ω）
电源E（电动势5 V，内阻不计）；
开关S，导线若干；
（1）实验要求能够实现在0～0.32 A的范围内对小灯泡进行测量，利用上述器材，设计电路，在虚线框中画出实验电路原理图。______
（2）实验测得该小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示．由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻_______（填“增大”“不变”或“减小”）；设A为实验曲线上的某点，过A点的切线斜率为k1，坐标原点与A点连线的斜率为k2，在对应A点时小灯泡的电阻为_______。
（3）用另一电源E0（电动势3 V，内阻1.0 Ω）和题给器材连接成如图乙所示的电路，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率。闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为_______ W。（结果保留2位有效数字）
13．（12分）深圳大梅沙海滨公园位于风光旖旎的大鹏湾畔，在海滨游乐场计划设计一种滑沙的娱乐设施。如图所示，人站在滑板上（人和滑板视为质点）从斜坡的A点由静止开始滑下，滑到斜坡底部B点后沿水平滑道再滑行一段距离到C点停下来，斜坡滑道与水平滑道间平滑连接，滑板与两滑道间的动摩擦因数均为μ=0.5，取重力加速度大小g= 10 m/s2，不计空气阻力，斜坡倾角θ=37° ，sin 37°=0. 6。
（1）求人在斜坡上下滑时的加速度大小；
（2）若由于受到场地限制，B点到C点的水平距离x=30m。为了确保人身安全，假如你是设计师，你认为在设计斜坡滑道时，AB的长度L应满足什么要求。
14．（16分）如图所示，在直角坐标系xOy中，虚线ab垂直于x轴，垂足为P点，M、N两点的坐标分别为（0，-L）、（0，L）。ab与y轴间存在沿y轴正方向的匀强电场（图中未画出），y轴的右侧存在方向垂直坐标平面向外的匀强磁场，其他区域无电场和磁场。在质量为m、电荷量为＋q（q>0）的绝缘带电微粒甲从P点以某一初速度沿x轴正方向射入电场的同时，质量为m、电荷量为-q的绝缘带电微粒乙以初速度v从M点在坐标平面内沿与y轴负方向成夹角的方向射入磁场，结果甲、乙恰好在N点发生弹性正碰（碰撞时间极短且不发生电荷交换），碰撞后均通过ab。微粒所受重力及微粒间的作用力均不计。求：
（1）磁场的磁感应强度大小B以及乙从M点运动到N点的时间t；
（2）P点与坐标原点O间的距离x0以及电场的电场强度大小E；
（3）碰撞后乙通过y轴时的纵坐标y乙。
（二）选考题：（共12分。请考生从2道题中任选一题作答）
【选修3-3】（12分）
（1）（4分）2021年7月4日，中国“天和空间站”航天员刘伯明、汤洪波先后从天和核心舱节点舱出舱成功，顺利完成了舱外操作。节点舱具有气闸舱功能，即航天员出舱前先要“减压”，在航天员从太空返回进入航天器后要“升压”，其原理简化如图所示，相通的舱A、B间装有阀门K，舱A中充满气体，舱B内为真空，若整个系统与外界没有热交换，将此气体近似看成理想气体，则打开阀门K后，A中的气体进入B中，此时气体的内能将______（填“增加”“减少”或“不变”），最终达到平衡，则平衡后气体分子单位时间对舱壁单位面积碰撞的次数将______（填“增加”“减少”或“不变”）。
（2）（8分）如图甲所示，一竖直放置、导热性能良好的汽缸静置在水平桌面上，用销钉固定的导热性能良好的活塞将汽缸分隔 成 A、B 两部分，每部分都密封有一定质量的理想气体，此时 A、B两部分气体体积相等，压强之比为2：3，拔去销钉，如图乙所示，同时使汽缸竖直向下做加速度大小为a =的匀加速直线运动，活塞稳定后 A、B 两部分气体体积之比为2：1， 已知活塞的质量为M，横截面积为S，重力加速度为 g，外界温度保持不变，不计活塞和汽缸间的摩擦， 整个运动过程不漏气，求稳定后B部分气体的压强。
【选修3-4】（12分）
（1）（4分）如图甲所示为一弹簧振子的振动图像，规定向右的方向为正方向，试根据图像分析以下问题：
①.如图乙所示的振子振动的起始位置是______，从初始位置开始，振子向______（填“右”或“左”）运动。
②.在t=2s时，振子的速度的方向与t=0时速度的方向______。
③.质点在前4s内的位移等于______。
（2）（8分）半径为 R的透明半球形玻璃球体静置在水平桌面上 ，球心为 O，半球体上表面水平且 AB是直径。有一束单色光从距离水平面高度为的P点水平射入球体 ，光线进入球体后经过 B点 ，光在真空中的传播速度为c，求：
①该玻璃半球的折射率；
②光在该玻璃半球内的传播时间。
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参考答案
1.C 2.B 3.B 4.D 5.D 6.A 7.C 8.AC 9.ABD10.AD
11． 大于 滑块有重力势能转化为系统动能
12． 增大 0.21（0.20～0.23均可）
13．（1）2 m/s2；（2）不大于75m
14．（1），；（2），；（3）
15．(1)不变 减少
(2)
16.(1)①E 右 ② 相反 ③零
(2)①；②答案第1页，共2页
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