广西壮族自治区玉林市容县2021-2022学年高三上学期期末考试物理试题（Word版含答案）

容县2021-2022学年高三上学期期末考试
物理试卷
一、单选题
1．如图，一个原子核X经图中所示的一系列 、 衰变后，生成稳定的原子核Y，在此过程中放射出电子的总个数为（　　）
A．6 B．8 C．10 D．14
2．如图所示，物块A放在直角三角形斜面体B上面，B放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁，初始时A、B静止；现用力F沿斜面向上推A，但A、B仍保持静止．施加推力F后下列说法正确的是（　　）
A．A，B之间的摩擦力大小可能不变
B．A，B之间的摩擦力一定变小
C．B与墙之间可能没有摩擦力
D．弹簧力一定变化
3．一台起重机从静止开始匀加速提起质量为m的重物，当重物的速度为v1时，起重机的有用功率达到最大值P，以后，起重机保持该功率不变，继续提升重物，直到以最大速度v2匀速上升为止，则整个过程中，下列说法错误的是（　　）
A．起重机对货物的最大拉力为
B．起重机对货物的最大拉力为
C．重物的最大速度
D．重物做匀加速运动的时间为
4．下列说法中正确的是（　　）
A．汤姆孙发现了电子，并提出了原子的核式结构模型
B．天然放射现象的发现，说明原子可以再分
C．对于α射线、β射线、γ射线这三种射线而言，波长越长，其能量就越小
D．黑体辐射的实验表明，随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短方向移动
5．“蹦极”是一项刺激的极限运动，运动员将一端固定的长弹性绳绑在踝关节处，从几十米高处跳下。在某次蹦极中，弹性绳弹力F的大小随时间t的变化图象如图所示，其中t2、t4时刻图线的斜率最大。将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，弹性绳中弹力与伸长量的关系遵循胡克定律，空气阻力不计。下列说法正确的是（）
A．t1～t2时间内运动员处于超重状态
B．t2～t4时间内运动员的机械能先减少后增大
C．t3时刻运动员的加速度为零
D．t4时刻运动员具有向下的最大速度
6．如图所示，质量分别为 、 的两物体甲、乙位于相邻的两水平台阶上，中间用轻绳相连，轻绳与竖直方向夹角为 。在甲左端施加水平拉力F，使甲、乙均处于静止状态。已知重力加速度为g，甲表面光滑，则下列说法正确的是（　　）
A．绳的拉力大小为
B．地面对乙的摩擦力大小为F
C．台阶对乙的支持力大小为
D．台阶对甲的支持力大小为
7．宇航员登上某一星球后，测得该星球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的2倍，而该星球的平均密度与地球的差不多，则该星球质量大约是地球质量的（　　）
A．0.5倍 B．2倍 C．4倍 D．8倍
8．以下关于物理学史和所用物理学方法的叙述不正确的是（　　）
A．牛顿发现了万有引力并巧妙地运用扭秤实验测出引力常量
B．伽利略用了理想实验法证明力不是维持物体运动的原因
C．根据平均速度 ，当 ，v就表示为瞬时速度，这是极限法的思想
D．电场强度 、电容 、电阻 均采用了比值定义法
9．2017年6月随着时速高达350公里的“复兴号”高铁列车投入运营，中国已成为世界上高铁商业运营速度最高的国家，假设“复兴号”受到阻力的大小正比于它速率的平方，如果“复兴号”动车组发动机的输出功率变为原来的8倍，则它的最大速率变为原来的（　　）
A． 2倍 B． 倍 C．3倍 D． 倍
10．四个小球在离地面不同高度同时从静止释放，不计空气阻力，从开始运动时刻起每隔相等的时间间隔，小球依次碰到地面．下列各图中，能反映出刚开始运动时各小球相对地面的位置的是（　　）
A． B．
C． D．
11．某同学在三水荷花世界游乐园乘坐摩天轮游玩，设摩天轮绕中心轴做匀速圆周运动，则坐在摩天轮上观光的同学（　　）
A．总处于平衡状态 B．机械能守恒
C．始终只受两个力的作用 D．在最高点时处于失重状态
12．在公园里我们经常可以看到大人和小孩都喜欢玩的一种游戏——“套圈”，如图所示是“套圈”游戏的场景。假设某小孩和大人从同一条竖直线上距离地面的不同高度处分别水平抛出两个小圆环大人抛出圆环时的高度为小孩抛出圆环高度的 倍，结果恰好都套中地面上同一物体。不计空气阻力，则大人和小孩所抛出的圆环（　　）
A．运动时间之比为9︰4 B．速度变化率之比为4︰9
C．水平初速度之比为2︰3 D．落地时速度之比为3︰2
13．用如图所示装置探究感应电流产生的条件，线圈A通过变阻器和开关S1连接到电源上，线圈B的两端通过开关S2连到电流表上，把线圈A装在线圈B的里面。下列说法中正确的是（　　）
A．该装置是探究线圈A中感应电流产生的条件
B．S1、S2均处于闭合状态，将线圈A中铁芯拔出时，电流表的指针会发生偏转
C．S1、S2均处于闭合状态，将线圈A中铁芯拔出用时越短，电流表的指针偏转角度越小
D．两开关均处于闭合状态，此时匀速移动滑动变阻器的滑片，电流表的指针始终指在0刻度线位置
14．如图所示，小球A质量为m，系在细线的一端，线的另一端固定在O点．O点到水平面的距离为h，物块B和C的质量均为3m，B与C用轻弹簧拴接，置于光滑的水平面上，B物体位于O点正下方．现拉动小球使细线水平伸直，小球由静止释放，运动到最低点时与物块B发生弹性碰撞（碰撞时间极短），小球与物块均视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　）
A．碰后小球A反弹离地面的最大高度为
B．碰撞过程中B物体受到的冲量大小为
C．碰后轻弹簧获得的最大弹性势能
D．物块C获得的最大速度为
15．光滑轻杆固定在竖直面内，轻杆与水平面的夹角α=60°，轻杆上套有一轻质小圆环。在一根轻质弹性绳AB的中点处做一记号O，把A端与小圆环连接，B端挂上一质量为m的小物块，在O点处系上一根刚性细线，细线另一端固定在竖直墙上，系统稳定后，细线恰好水平，OB段长为a，如图所示。弹性绳的弹力遵从胡克定律，其形变在弹性限度内，重力加速度为g，则（　　）
A．AO段长为a B．AO段长为2a
C．AO段的弹力等于OB段的弹力 D．AO段的弹力比OB段的弹力大mg
16．列车在通过桥梁、隧道的时候，要提前减速 假设列车的减速过程可看作匀减速直线运动，下列与其运动相关的物理量 位移x、加速度a、速度 、动能 随时间t变化的图象，能正确反映其规律的是
A． B．
C． D．
17．2019年5月17日，我国成功发射第45颗北斗导航卫星，该卫星属于地球静止轨道卫星（同步卫星）。该卫星（　　）
A．入轨后可以位于北京正上方
B．入轨后的速度大于第一宇宙速度
C．发射速度大于第二宇宙速度
D．若发射到近地圆轨道所需能量较少
18．如图所示，一交流发电机的线圈通过滑环与理想变压器相连，理想变压器原线圈接有理想电压表和电流表，副线圈接有定值电阻和灯泡，它们的阻值相等（设灯泡阻值不变），且均为R，当线圈由图示位置（磁场恰好与线圈平面垂直）以转速n匀速转运时，灯泡恰能正常发光，电流表示数为I，理想变压器原、副线圈的匝数比为k。下列选项中正确的是（　　）
A．线圈在图示位置磁通量的变化率最大
B．电压表示数为IR
C．灯泡的额定功率为
D．从图示位置开始计时，变压器输入电压的瞬时值表达式
19．以下说法正确的是（　　）
A．速度、加速度、电场强度这三者所体现共同的物理思想方法是“等效替代”
B．在国际单位制中，力学的基本单位有牛顿、米、秒
C．“探究加速度与力、质量的关系”的实验用了控制变量法
D．伽利略用真实的自由落体运动实验直接证实了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动
20．如图所示电路，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在变阻器Ru的滑动端向下滑动的过程中（　　）
A．电压表与电流表的示数都减小
B．电压表与电流表的示数都增大
C．电压表的示数增大，电流表的示数减小
D．电压表的示数减小，电流表的示数增大。
二、填空题
21．如图，一个是振动图像，一个是波动图像，其中是　 　是振动图像(选填：“a”或“b”)，图a的物理意义是：　 　。
22．某同学用图所示装置，通过半径相同的A、A两球的碰撞来动量守恒定律．
①在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量　 　（填选项号）
a．水平槽上未放A球时，测量A球落点P到O点的距离OP
b．A球与A球碰撞后，测量A球落点M到O点的距离OM
c．A球与A球碰撞后，测量A球落点N到O点的距离ON
d．测量水平槽面离地的高度
e．测量入射小球A的质量m1和被碰小球A的质量m2，
f．测量释放点G相对于水平槽面的高度
②某次实验中得出的落点情况如图所示，若碰撞过程中动量守恒，则其表达式为　 　（用1问中的测量量表示）
23．如图1所示，某同学用“探究a与F、m之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作，进行“研究合外力做功和动能变化的关系”的实验：
①为达到平衡阻力的目的，取下细绳及托盘，通过调整垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做匀速直线运动的理由是　 　．
②连接细绳及托盘，放入砝码，通过实验得到如图2所示的纸带．纸带上O点为小车运动起始时刻所打的点，选取时间间隔为0.1s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G．实验时小车所受拉力为0.2N，小车的质量为0.2kg．
请计算小车所受合外力做的功W和小车动能的变化△Ek，补填表中空格（结果保留至小数点后第四位）．
O﹣B O﹣C O﹣D O﹣E O﹣F
W/J 0.0432 0.0572 0.0734 0.0915 　 　
△EK/J 0.0430 0.0570 0.0734 0.0907 　 　
分析上述数据可知：在实验误差允许的范围内W=△Ek，与理论推导结果一致．
24．夏天，从湖底形成的一个气泡，在缓慢上升到湖面的过程中没有破裂。若越接近水面，湖内水的温度越高，大气压强没有变化，将气泡内看作理想气体。则上升过程中，气泡内气体分子的平均动能　 　（选填“增大”、“减小” 或“不变” ），气泡内气体的压强　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
25．一定质量的理想气体，由状态A通过如图所示的箭头方向变化到状态C，其中曲线AB为双曲线的一部分，直线BC与纵轴平行。则气体由状态A到状态B的过程中，气体的内能　 　（填“增大”“减小”或“不变”）；气体由状态A到状态C的过程中，气体与外界总的热交换情况是　 　（填“吸热”“放热”或“无法确定”）。
26．用DIS测电源电动势和内电阻的电路如图A.所示，定值电阻R0阻值为3Ω。闭合电键，调节电阻箱R，记录电阻箱的阻值R和相应的电流表示数I，在 -R坐标系中得到如图B.所示图线，由图线可得该电源电动势为　 　V，内阻为　 　Ω。
27．用蒸锅蒸煮食物时，锅盖有时候被锅内气体向上顶起而向外放气。从蒸锅开始加热到锅盖刚要被顶起，锅内气体内能　 　 （选填“增大”、“减小”或“不变”）；若不考虑放气前后锅内气体温度变化，则放气后锅内气体相比于放气前单位时间内对器壁单位面积的撞击次数将　 　 （选填“增多”、“减少”或“不变”）。
28．如图所示，弹簧一端固定于水平台面上，另一端与质量为 活塞栓接在一起，开口向下。质量为M的气缸与活塞一起封闭了一定质量的气体，气缸和活塞均可与外界进行热交换。由于外界环境的温度缓慢降低，被封闭气体向外界释放热量Q，同时其内能减少 ，已知大气压强为 ，气缸的横截面积为S，气缸壁厚忽略不计，重力加速度为 ，则：
①被封气体的体积V　 　。（填“增大”、“减小”、“不变”）
②活塞移动距离 为　 　；气缸移动距离 为　 　。
29．有一种“自动”照相机，它的进光孔径（在照相术语中叫做光圈）随被拍摄物体的亮度自动调节，而曝光时间（在照相术语中叫做快门速度）是固定不变的．为估测该照相机的曝光时间，实验者从贴有瓷砖的墙前某处自由释放一个小铁球，拍摄小铁球在空中的照片如图所示．由于小铁球的运动，它在照片上留下了径迹．已知每块砖的长度为25cm，拍摄到的小铁球位置A距小铁球释放点约为约2cm．照相机的曝光时间约为　 　，小铁球在B点的速度约为　 　．
30．如图所示，光滑斜面的倾角为θ，有两个相同的小球1和2，分别用光滑挡板A、B挡住，挡板A沿竖直方向，挡板B垂直于斜面，则A、B两挡板受到小球的压力大小之比为　 　，斜面受到1、2两个小球的压力大小之比为　 　。
三、实验探究题
31．某实验小组为了测量某微安表G（量程200μA，内阻大约2200Ω）的内阻，设计了如下图所示的实验装置。对应的实验器材可供选择如下：
A．电压表（0~3V）；
B．滑动变阻器（0~10Ω）；
C．滑动变阻器（0~1KΩ）；
D．电源E（电动势约为6V）；
E．电阻箱RZ（最大阻值为9999Ω）；
开关S一个，导线若干。
其实验过程为：
a．将滑动变阻器的滑片滑到最左端，合上开关S，先调节R使电压表读数为U，再调节电阻箱（此时电压表读数几乎不变），使微安表指示为满偏，记下此时电阻箱值为 ；
b．重新调节R，使电压表读数为 ，再调节电阻箱（此时电压表读数几乎不变），使微安表指示为满偏，记下此时电阻箱值（如图所示）为R2；
根据实验过程回答以下问题：
（1）滑动变阻器应选　 　（填字母代号）；
（2）电阻箱的读数R2=　 　 ；
（3）待测微安表的内阻　 　 。
四、计算题
32．一静止的 U核经α衰变成为 Th，释放出的总动能为4.27MeV．问此衰变后 Th核的动能为多少MeV（保留1位有效数字）？
五、综合题
33．一小物块（视为质点）在方向竖直向上、大小F=4N 的恒定拉力作用下从地面上的A 点由静止开始上升，经时间t1=3 s到达B点时立即撤去拉力，撤去拉力后物块经时间t2=3s。 恰好落回地面。取g= 10 m/s2 ，空气阻力不计。求:
（1）物块的质量m以及物块到达B点时的速度大小υ；
（2）物块距离地面的最大高度H。
六、解答题
34．如图所示，横截面为半圆形的某种透明柱体介质，截面ABC的半径R=10cm，直径AB与水平屏幕MN垂直并与A点接触．由红光和紫光两种单色光组成的复色光沿半径方向射向圆心O，已知该介质对红光和紫光的折射率分别为n1= 、n2= ．
①求红光和紫光在介质中传播的速度比；
②若逐渐增大复色光在O点的入射角，使AB面上刚好只有一种色光射出，求此时入射角的大小及屏幕上两个亮斑的距离．
答案解析部分
1．A
2．A
3．B
4．D
5．B
6．B
7．D
8．A
9．A
10．C
11．D
12．C
13．B
14．C
15．D
16．C
17．D
18．C
19．C
20．D
21．b；同一时刻各个质点的位移(或者相对平衡位置的位移)
22．abce；m1OP=m1OM+m2ON
23．纸带上每2个点之间的距离相等；0.1115J；0.1105J
24．增大；减小
25．不变；吸热
26．4.5；1.5
27．增大；减少
28．减小；0；
29．0.16s；2.2m/s
30．；
31．（1）B
（2）4653
（3）2170
32．解：据题意知， U核经α衰变成为 Th，根据动量守恒定律得
0=MThvTh﹣Mαvα①
式中，Mα和MTh分别为α粒子和Th核的质量，
vα和vTh分别为α粒子和Th核的速度的大小．
由题设条件知
EK= Mαvα2+ MThvTh2②
= ③
由①②③式得，衰变后 Th核的动能
MThvTh2=0.07MeV
答：衰变后 Th核的动能为0.07MeV．
33．（1）解：设物块从A点运动到B点的位移大小为h1，有： ，
，
物块从B点运动到A点的过程中，有： ，
由牛顿第二定律有: ，
解得： ， ，
（2）解：设物块从B点运动到最高点的位移大小为h2，有: ，
经分析可知： ，
解得：
34．解：①根据v= 得：
红光和紫光在介质中传播的速度比 = =
②紫光的折射率比红光的大，由sinC= 知紫光的临界角比红光的小，当增大入射角时，紫光先发生全反射，其折射光线消失．设紫光的临界角为C．
则 sinC= =
得 C=45°
此时入射角 i=C=45°
红光入射角也为i，由n1=
可得 sinr=
两个亮斑的距离为：d=R+
代入数据解得 d=（10+5 ）cm
答：
①红光和紫光在介质中传播的速度比为 ：2；
②两个亮斑间的距离为（10+5 ）cm．