河北省唐山市2022届高三上学期物理期末考试试卷

更新时间：2022-09-23 浏览次数：59 类型：期末考试

一、单选题

1. (2022高三上·唐山期末) 钚是一种放射性元素，是原子能工业的重要原料，可作为核燃料和核武器的裂变剂。钚239是 $\text{[math]}$ 经过中子照射蜕变形成的，蜕变方程为 $\text{[math]}$ ； $\text{[math]}$ 再经历两次 $\text{[math]}$ 衰变形成钚239，则钚元素的质子数是（）

A . 88 B . 90 C . 94 D . 96

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2. (2022高三上·唐山期末) 如图，质量相同的 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 两球可看成质点，分别由相同高度的固定光滑曲面和固定光滑斜面顶端静止释放。下滑至光滑水平面的过程中， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 两球所受合力的冲量大小分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，在斜面上运动时间分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，已知曲面和斜面均与光滑水平面平滑连接，则（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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3. (2022高三上·唐山期末) 如图所示，一劲度系数为 $\text{[math]}$ 的轻弹簧左端固定在竖直墙壁上，右端连接置于粗糙水平面的物块。此时弹簧自然伸长，物块位于 $\text{[math]}$ 点。现用外力向左推动物块，当弹簧压缩量为 $\text{[math]}$ 时，使物块静止，然后由静止释放物块，物块到达 $\text{[math]}$ 点时速度刚好为0。已知此过程中向左推动木块的外力所做的功为 $\text{[math]}$ 。则此过程中弹簧的最大弹性势能为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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4. (2022高三上·景德镇月考) 2021“一带一路”年度汉字发布活动中，“互”字作为最能体现2021年“一带一路”精神内涵的汉字拔得头筹，成为年度汉字。如图为力学兴趣小组制作的“互”字形木制模型。模型分上下两部分，质量均为 $\text{[math]}$ 。用细线连接两部分。当细线都绷紧时，整个模型可以竖直静止在水平地面上。其中连接 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 两点的细线为 $\text{[math]}$ ，连接 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 两点的细线为 $\text{[math]}$ ，重力加速度为g。则（）

A . 细线 $\text{[math]}$ 对 $\text{[math]}$ 点的作用力向上 B . 细线 $\text{[math]}$ 的拉力等于细线 $\text{[math]}$ 的拉力 C . 细线 $\text{[math]}$ 的拉力大小等于 $\text{[math]}$ D . 整个模型对地面的压力大小为 $\text{[math]}$

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5. (2022高三上·唐山期末) 如图，理想变压器的原线圈匝数 $\text{[math]}$ 匝，接入电压 $\text{[math]}$ 的正弦交流电路中。副线圈匝数 $\text{[math]}$ 匝，副线圈上接有“ $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ”的定值电阻，则变压器的输入功率是（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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6. (2022高三上·唐山期末) 瑞士天文学家迪迪埃·奎洛兹（Didier Queloz）因为“发现了围绕其他类太阳恒星运行的系外行星”而获得了2019年诺贝尔物理学奖。假设某一系外行星的半径为 $\text{[math]}$ ，质量为 $\text{[math]}$ ，公转半径为 $\text{[math]}$ ，公转周期为 $\text{[math]}$ 。一质量为 $\text{[math]}$ 的宇宙飞船围绕该系外行星做匀速圆周运动，半径为 $\text{[math]}$ ，周期为 $\text{[math]}$ 。不考虑其他天体的影响。已知引力常量为 $\text{[math]}$ ，则有（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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7. (2022高三上·唐山期末) 如图，虚线是真空中某点电荷产生的电场中的一条直线，直线上 $\text{[math]}$ 点的电场强度大小为 $\text{[math]}$ ，方向与直线的夹角为 $\text{[math]}$ ，则这条直线上电场强度最大值为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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二、多选题

8. (2022高三上·唐山期末) 如图，一个质点以加速度 $\text{[math]}$ 做初速度为零的匀加速直线运动， $\text{[math]}$ 后变为以加速度 $\text{[math]}$ 做匀变速直线运动持续到 $\text{[math]}$ 末，质点的末速度大小变为 $\text{[math]}$ 。若前 $\text{[math]}$ 内图像与坐标轴围成的面积大小为 $\text{[math]}$ ，后 $\text{[math]}$ 图像与坐标轴围成的面积大小为 $\text{[math]}$ ，则下列说法正确的是（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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9. (2022高三上·唐山期末) 在珠海举行的第13届中国航展吸引了全世界的军事爱好者。如图，曲线 $\text{[math]}$ 是一架飞机在竖直面内进行飞行表演时的轨迹。假设从 $\text{[math]}$ 到 $\text{[math]}$ 的飞行过程中，飞机的速率保持不变。则沿曲线 $\text{[math]}$ 运动时，飞机（）

A . 所受合力方向竖直向下 B . 所受合力大小不等于0 C . 飞机竖直分速度变大 D . 飞机水平分速度保持不变

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10. (2022高三上·唐山期末) 如图，两条平行的金属导轨所在平面与水平面成一定夹角 $\text{[math]}$ ，间距为 $\text{[math]}$ 。导轨上端与电容器连接，电容器电容为 $\text{[math]}$ 。导轨下端与光滑水平直轨道通过绝缘小圆弧平滑连接，水平直轨道平行且间距也为 $\text{[math]}$ ，左侧末端连接一阻值为 $\text{[math]}$ 的定值电阻。导轨均处于匀强磁场中，磁感应强度大小均为 $\text{[math]}$ ，方向分别垂直导轨所在平面。质量为 $\text{[math]}$ ，电阻为 $\text{[math]}$ ，宽度为 $\text{[math]}$ 的金属棒 $\text{[math]}$ 从倾斜导轨某位置由静止释放，保证金属棒运动过程始终与平行导轨垂直且接触良好，金属棒下滑到两个轨道连接处时的速度刚好是 $\text{[math]}$ ，重力加速度为 $\text{[math]}$ ，忽略导轨电阻，水平导轨足够长。则下列说法正确的是（）

A . 金属棒初始位置到水平轨道的高度为 $\text{[math]}$ B . 电容器两极板携带的最大电荷量为 $\text{[math]}$ C . 金属棒在水平轨道上运动时定值电阻产生的焦耳热为 $\text{[math]}$ D . 金属棒在水平轨道运动的最大位移 $\text{[math]}$

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三、实验题

11. (2022高三上·唐山期末) 小明利用如图装置验证机械能守恒定律。图中 $\text{[math]}$ 为轻杆， $\text{[math]}$ 为固定转轴， $\text{[math]}$ 端小球固定于杆上，质量为 $\text{[math]}$ 。 $\text{[math]}$ 端小球放在轻质勺形槽内，质量为 $\text{[math]}$ 。由静止释放后，轻杆从水平位置逆时针转动，轻杆转到竖直位置时被制动， $\text{[math]}$ 球被水平抛出。
1. （1）实验时，小明首先测量了 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 及两球距 $\text{[math]}$ 点的距离 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，除此之外，还需要测量的物理量有____。
  
  A . A球从释放到运动至最低点的时间 $\text{[math]}$ B . O点离地面的高度 $\text{[math]}$ C . B球落地点与O点的水平距离 $\text{[math]}$
2. （2）结合（1）中的各物理量，轻杆从水平位置自由释放，利用上述测定的物理量和重力加速度 $\text{[math]}$ ，可得系统重力势能减少量为，动能增加量为。
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12. (2022高三上·唐山期末) 某兴趣小组要探究一种新材料制成的圆柱体的电阻，步骤如下：
1. （1）用螺旋测微器测量其直径如图甲，由图可知其直径为 $\text{[math]}$ 。
2. （2）该同学先用多用电表的欧姆档粗略测量圆柱体的电阻，测量时选定档位后，红黑表笔短接进行。当他用 $\text{[math]}$ 档测量时，多用电表指针如图乙所示，则圆柱体的电阻为 $\text{[math]}$ 。
3. （3）接下来，想精确地测量其电阻 $\text{[math]}$ ，除待测圆柱体外，实验室提供的器材还有：
  A．直流电源 $\text{[math]}$ （电动势 $\text{[math]}$ ，内阻不计）
  B．电流表 $\text{[math]}$ （量程 $\text{[math]}$ ，内阻约 $\text{[math]}$ ）
  C．电流表 $\text{[math]}$ （量程 $\text{[math]}$ ，内阻约 $\text{[math]}$ ）
  D．电压表 $\text{[math]}$ （量程 $\text{[math]}$ ，内阻 $\text{[math]}$ ）
  E. 电压表 $\text{[math]}$ （量程 $\text{[math]}$ ，内阻 $\text{[math]}$ ）
  F. 滑动变阻器 $\text{[math]}$ （阻值范围 $\text{[math]}$ ，允许通过的最大电流 $\text{[math]}$ ）
  G. 滑动变阻器 $\text{[math]}$ （阻值范围 $\text{[math]}$ ，允许通过的最大电流 $\text{[math]}$ ）
  H. 开关、导线若干。
  ①要在虚线框内画出电路原理图，并在图中标出所用仪器的代号。
  ②若所选电表测量数据分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，待测电阻精确值的表达式。
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四、解答题

13. (2022高三上·唐山期末) 如图，可视为质点的两个物块 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 质量均为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 物块静止在下端固定的轻质弹簧上，轻质弹簧劲度系为 $\text{[math]}$ 。物块 $\text{[math]}$ 在弹簧原长位置从静止开始释放，忽略空气阻力，物块 $\text{[math]}$ 与物块 $\text{[math]}$ 碰撞后结为整体。已知碰撞时间极短，碰后整体具有的最大动能等于物块 $\text{[math]}$ 碰前的最大动能，重力加速度为 $\text{[math]}$ ，求
1. （1）两物块碰撞后的共同速度；
2. （2）整体最大速度时，弹簧弹性势能增加了多少。
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14. (2022高三上·唐山期末) 如图，顶角为 $\text{[math]}$ 的“V”字形区域内存在垂直于纸面向外的匀强磁场。 $\text{[math]}$ 上方存在电场强度大小为 $\text{[math]}$ 的匀强电场，方向竖直向上。在 $\text{[math]}$ 上距离 $\text{[math]}$ 点 $\text{[math]}$ 处有一点 $\text{[math]}$ ，在电场中距离 $\text{[math]}$ 为 $\text{[math]}$ 的位置由静止释放一个质量为 $\text{[math]}$ 、电荷量为 $\text{[math]}$ 的带负电的粒子，经电场加速后该粒子以一定速度从 $\text{[math]}$ 点射入磁场后，第一次恰好不从 $\text{[math]}$ 边界射出。不计粒子的重力。求：
1. （1）粒子运动到 $\text{[math]}$ 点时的速率 $\text{[math]}$ ；
2. （2）匀强磁场磁感应强度大小 $\text{[math]}$ ；
3. （3）粒子从释放到第2次离开磁场的总时间。
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15. (2022高三上·唐山期末) 如图为竖直放置的 $\text{[math]}$ 形管，两侧均为粗细均匀的玻璃管，左管开口，右管封闭。但右管横截面积是左管的3倍，管中装入水银，大气压强为 $\text{[math]}$ 。开口管中水银面到管口距离为 $\text{[math]}$ ，且水银面比封闭管内高 $\text{[math]}$ ，封闭管内空气柱长为 $\text{[math]}$ 。现用小活塞把开口端封住，并缓慢推动活塞，使两管液面相平，推动过程中两管的气体温度始终不变，不计小活塞与管壁阻力，求：
1. （1）右管中气体的最终压强；
2. （2）活塞推动的距离。
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16. (2022高三上·唐山期末) 如图，横截面为半径 $\text{[math]}$ 的半圆形透明柱体与屏幕 $\text{[math]}$ 相切于 $\text{[math]}$ 点， $\text{[math]}$ 垂直于直径 $\text{[math]}$ ，一单色光以入射角 $\text{[math]}$ 射向圆心 $\text{[math]}$ ，反射光线与折射光线恰好垂直。已知光在真空中的传播速度为 $\text{[math]}$ （ $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ）。
1. （1）介质的折射率；
2. （2）光线从 $\text{[math]}$ 点照射到屏幕 $\text{[math]}$ 上所用的时间。
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五、填空题

17. (2022高三上·唐山期末) 如图所示，汽车引擎盖被气弹簧支撑着。气弹簧由活塞杆、活塞、填充物、压力缸等部分组成，其中压力缸为密闭的腔体，内部充有一定质量的氮气，再打开引擎盖时密闭于腔体内的压缩气体膨胀，将引擎盖顶起，若腔体内气体与外界无热交换，内部的氮气可以视为理想气体，则腔体内气体分子的平均动能（选填“减小”或者“增大”），腔体内壁单位时间、单位面积被氮气分子碰撞的次数（选填“增多”、“减少”或“不变”）

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18. (2022高三上·唐山期末) 一条弹性绳子呈水平状态，两端 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 同时开始上下振动，一小段时间后产生的波形如图，两列波均可看成为简谐波，振幅均为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 两点间距为 $\text{[math]}$ ，两列波从该时刻运动至相遇所用时间 $\text{[math]}$ ，则该绳波的波速是 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 连线中点位置是振动的（填写“加强点”或者“减弱点”）。

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