湖南省懷化市爐亭坳鄉(xiāng)中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

湖南省懷化市爐亭坳鄉(xiāng)中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理下學(xué)期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（多選）2011年9月29日，我國(guó)自行設(shè)計(jì)、制造“天宮一號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室發(fā)射成功，開(kāi)創(chuàng)了我國(guó)航天事業(yè)的新紀(jì)元。“天宮一號(hào)”經(jīng)過(guò)變軌后繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行周期為90min。關(guān)于“天宮一號(hào)”、同步通信衛(wèi)星和赤道上隨地球自轉(zhuǎn)物體相比較，下列說(shuō)法正確的是（

）A.“天宮一號(hào)”的向心加速度最大

B.同步通信衛(wèi)星的角速度最大C.赤道上隨地球自轉(zhuǎn)物體線速度最小

D.“天宮一號(hào)”的速度大于7.9km/s參考答案：AC2.我國(guó)研制的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)又被稱(chēng)為“雙星定位系統(tǒng)”，計(jì)劃到2020年完全建成。系統(tǒng)由5顆地球同步軌道和30顆地球非同步軌道衛(wèi)星組網(wǎng)而成。2012年12月27日，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)正式投入運(yùn)營(yíng)。這些衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)均可看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，以下說(shuō)法正確的是

A．北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中地球同步軌道的衛(wèi)星可以定位在濟(jì)南正上方

B．北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中衛(wèi)星的運(yùn)行速度可以大于7．9km/s

C．地球同步軌道衛(wèi)星的周期和月亮繞地球的周期相同

D．北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中離地球越近的衛(wèi)星線速度越大參考答案：D3.（單選）如圖所示，質(zhì)量為m2的物體2放在正沿平直軌道向右行駛的車(chē)廂底板上，并用豎直細(xì)繩通過(guò)光滑定滑輪鏈接質(zhì)量為m1的物體，與物體1相連接的繩與豎直方向成θ角，則（）A．車(chē)廂的加速度為gsinθB．繩對(duì)物體1的拉力為C．底板對(duì)物體2的支持力為（m2﹣m1）gD．物體2所受底板的摩擦力為m2gsinθ參考答案：考點(diǎn)：牛頓第二定律；物體的彈性和彈力．.專(zhuān)題：牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專(zhuān)題．分析：物塊1、2和車(chē)廂具有相同的加速度，先以物體1為研究對(duì)象，分析受力情況，根據(jù)牛頓第二定律求出其加速度和繩的拉力．再對(duì)物體2研究，由牛頓第二定律求出支持力和摩擦力．解答：解：AB、以物體1為研究對(duì)象，分析受力情況如圖1：重力m1g和拉力T，根據(jù)牛頓第二定律得：m1gtanθ=m1a，得a=gtanθ，則車(chē)廂的加速度也為gtanθ．繩子的拉力T=，故A錯(cuò)誤、B正確；CD、對(duì)物體2研究，分析受力如圖2，根據(jù)牛頓第二定律得：N=m2g﹣T=m2g﹣，f=m2a=m2gtanθ．故CD錯(cuò)誤．故選：B．點(diǎn)評(píng)：本題要抓住兩個(gè)物體與車(chē)廂的加速度相同，采用隔離法研究，分別運(yùn)用合成法和正交分解法處理4.（單選）如圖一質(zhì)量為m的物體在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則【

】A．物體所受的合外力不變B．物體的動(dòng)能不變C．物體的機(jī)械能不變D．物體所受重力的功率不變參考答案：B5.真空中的某裝置如圖，其中平行金屬板A，B之間有加速電場(chǎng)，C,D之間有偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，M為熒光屏．今有質(zhì)子、氘核和α粒子均由A板從靜止開(kāi)始被加速電場(chǎng)加速后垂直于電場(chǎng)方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，最后打在熒光屏上．已知質(zhì)子、氘核和α粒子的質(zhì)量之比為1∶2∶4，電荷量之比為1∶1∶2，則下列判斷正確的是

A．三種粒子飛離B板時(shí)速度之比4:2:1

B．三種粒子飛離偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)速度偏轉(zhuǎn)角的正切之比1:2:4

C．偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電場(chǎng)力對(duì)三種粒子做功之比為1∶1∶2

D．三種粒子打到熒光屏上的位置相同參考答案：CD粒子在左邊的加速電場(chǎng)中有：qU1=m解得v=，三種粒子飛離B板時(shí)速度之比為:1:1，選項(xiàng)A錯(cuò)誤。粒子以速度v進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后，做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)粒子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的側(cè)移量為y，沿初速方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，有

L=vt

，垂直初速方向，有

y=at2，又電場(chǎng)力

F=qE=q，根據(jù)F=ma，得加速度為

a=，解得

y=，粒子飛離偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度，故=，故三種粒子飛離偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)速度偏轉(zhuǎn)角的正切之比1:1:1，選項(xiàng)B錯(cuò)誤。偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電場(chǎng)力對(duì)粒子做的功為，故選項(xiàng)C正確。由于三種粒子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的側(cè)移量y相等，速度偏轉(zhuǎn)角度也相等，故選項(xiàng)D正確。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示電路，電池組的內(nèi)阻r＝4W，外電阻R1＝2W，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2的電阻調(diào)為4W時(shí)，電源內(nèi)部的電熱功率為4W，則電源的最大輸出功率為_(kāi)_____W。欲使R2的電功率達(dá)到最大值，則R2應(yīng)調(diào)為_(kāi)_____W。參考答案：6.25，67.有一列簡(jiǎn)諧橫波在彈性介質(zhì)中沿x軸正方向以速率v=10m/s傳播，某時(shí)刻的波形如圖所示，把此時(shí)刻作為零時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)方程為y=

m.參考答案：由題圖讀出波長(zhǎng)和振幅，由波速公式求出頻率，由得出角速度，由于質(zhì)點(diǎn)A開(kāi)始時(shí)刻向下振動(dòng)，故將相關(guān)數(shù)據(jù)代入可得答案．8.如圖所示，一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正向傳播，波傳到x=1m的P點(diǎn)時(shí)，P點(diǎn)開(kāi)始向下振動(dòng)，此時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，已知在t=0.4s時(shí)PM間第一次形成圖示波形，此時(shí)x=4m的M點(diǎn)正好在波谷。當(dāng)M點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)時(shí)，P點(diǎn)正好在

，這列波的傳播速度是 。

參考答案：波峰

10m/s9.某探究性學(xué)習(xí)小組欲探究光滑斜面上物體的加速度與物體質(zhì)量及斜面傾角是否有關(guān)。實(shí)驗(yàn)室提供如下器材：(A)表面光滑的長(zhǎng)木板(長(zhǎng)度為L(zhǎng))，(B)小車(chē)，(C)質(zhì)量為m的鉤碼若干個(gè)，(D)方木塊(備用于墊木板)，(E)米尺，(F)秒表。(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程：第一步，在保持斜面傾角不變時(shí)，探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)向小車(chē)放入鉤碼來(lái)改變物體質(zhì)量，只要測(cè)出小車(chē)由斜面頂端滑至底端所用時(shí)間t，就可以由公式a=

求出a。某同學(xué)記錄了數(shù)據(jù)如上表所示：根據(jù)以上信息，我們發(fā)現(xiàn)，在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)質(zhì)量改變之后平均下滑時(shí)間

(填“改變”或“不改變”)，經(jīng)過(guò)分析得出加速度與質(zhì)量的關(guān)系為

。第二步，在物體質(zhì)量不變時(shí)，探究加速度與傾角的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)中通過(guò)改變方木塊墊放位置來(lái)調(diào)整長(zhǎng)木板的傾角，由于沒(méi)有量角器，因此通過(guò)測(cè)量出木板頂端到水平面高度h，求出傾角α的正弦值sinα=h／L。某同學(xué)記錄了高度和加速度的對(duì)應(yīng)值，并在坐標(biāo)紙上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)軸后描點(diǎn)作圖如下，請(qǐng)根據(jù)他所作的圖線求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=

m／s2。進(jìn)一步分析可知，光滑斜面上物體下滑的加速度與傾角的關(guān)系為

。參考答案：（1）

（2分）

不改變（2分）斜面傾角一定時(shí)，加速度與物體質(zhì)量無(wú)關(guān)（2分）10（2分）

a=gsin(2分)（1）由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式知L=,解得，即斜面傾角一定時(shí)，加速度與物體質(zhì)量無(wú)關(guān)。（2）由題意對(duì)物體受力分析知，沿斜面方向，根據(jù)牛頓第二定律可得mgsin=ma,解得a=gsin;所以圖象的斜率大小等于當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取?0.面積為S的矩形線框abcd，處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與線框面成角（見(jiàn)圖），當(dāng)線框以ab為軸順時(shí)針轉(zhuǎn)90°時(shí)，穿過(guò)abcd面的磁通量變化量_____。參考答案：11.如圖甲是利用激光測(cè)轉(zhuǎn)速的原理示意圖，圖中圓盤(pán)可繞固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，盤(pán)邊緣側(cè)面上有一小段涂有很薄的反光材料．當(dāng)盤(pán)轉(zhuǎn)到某一位置時(shí)，接收器可以接收到反光涂層所反射的激光束，并將所收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，在示波器顯示屏上顯示出來(lái)(如圖乙所示)．(1)若圖乙中示波器顯示屏上橫向的每大格(5小格)對(duì)應(yīng)的時(shí)間為2.50×10－3s，則圓盤(pán)的轉(zhuǎn)速為_(kāi)_______r/s.(保留3位有效數(shù)字)(2)若測(cè)得圓盤(pán)直徑為10.20cm，則可求得圓盤(pán)側(cè)面反光涂層的長(zhǎng)度為_(kāi)_______cm.(保留3位有效數(shù)字)參考答案：12.氫原子能級(jí)及各能級(jí)值如圖所示．當(dāng)大量氫原子從第4能級(jí)向第2能級(jí)躍遷時(shí)，可以釋放出3種不同頻率的光子，所釋放的光子最小頻率為（用普朗克常量h和圖中給出的能級(jí)值字母表示）．參考答案：【考點(diǎn)】：氫原子的能級(jí)公式和躍遷．【專(zhuān)題】：原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)專(zhuān)題．【分析】：根據(jù)hγ=Em﹣En，可知在何能級(jí)間躍遷發(fā)出光的頻率最?。航猓寒?dāng)大量氫原子從第4能級(jí)向第2能級(jí)躍遷時(shí)，可以釋放出3種不同頻率的光子；分別是n=4向n=3，n=3向n=2，以及n=4向n=2三種．因?yàn)榉懦龅墓庾幽芰繚M足hγ=Em﹣En，知，從n=4能級(jí)躍遷到n=3能級(jí)發(fā)出光的頻率最?。粍t有：hγ=E4﹣E3，所以：γ=．故答案為：3；【點(diǎn)評(píng)】：解決本題的關(guān)鍵知道能級(jí)間躍遷放出或吸收光子的能量滿足hγ=Em﹣En．13.水槽內(nèi)有一振源，振動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的水波通過(guò)一個(gè)空隙發(fā)生衍射現(xiàn)象，為了使衍射現(xiàn)象更明顯，可采用的方法是使空隙的寬度；或者是使振源的振動(dòng)頻率（填“變大”或“變小”）。參考答案：

變小、變小三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（4分）歷史上第一次利用加速器實(shí)現(xiàn)的核反應(yīng)，是用加速后動(dòng)能為0.5MeV的質(zhì)子H轟擊靜止的X，生成兩個(gè)動(dòng)能均為8.9MeV的He.（1MeV=1.6×-13J）①上述核反應(yīng)方程為_(kāi)__________。②質(zhì)量虧損為_(kāi)______________kg。參考答案：解析：或，?？键c(diǎn)：原子核15.（選修3-5）（6分）a、b兩個(gè)小球在一直線上發(fā)生碰撞，它們?cè)谂鲎睬昂蟮膕～t圖象如圖所示，若a球的質(zhì)量ma=1kg，則b球的質(zhì)量mb等于多少?參考答案：解析：由圖知=4m/s、=—1m/s、=2m/s

（2分）

根據(jù)動(dòng)量守恒定律有：ma=ma

+

mb

（2分）

∴mb=2.5kg （2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，在傾角θ=30°的斜面上有一塊豎直放置的擋板，在擋板和斜面之間放有一個(gè)光滑圓球，當(dāng)系統(tǒng)靜止時(shí)檔板上的壓力傳感器顯示壓力為20N，試求：（1）球?qū)π泵娴膲毫蛨A球的重量．（2）要讓擋板壓力為零，整個(gè)裝置在水平方向上將怎樣動(dòng)？參考答案：解：（1）球受重力、擋板支持力、斜面支持力，按照作用效果，將重力沿著垂直擋板和垂直斜面方向分解，如圖所示：結(jié)合幾何知識(shí)可得：G=N（2）對(duì)球受力分析，受重力和支持力，合力水平，如圖所示：合力：F=Gtanθ根據(jù)牛頓第二定律，有：F=ma解得：a=gtanθ=10×=，水平向左故系統(tǒng)向左以的加速度勻加速直線運(yùn)動(dòng)，或者向右以的加速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng)；答：（1）球?qū)π泵娴膲毫?0N，圓球的重量為20N．（2）要讓擋板壓力為零，整個(gè)裝置在水平方向上將向左以的加速度勻加速直線運(yùn)動(dòng)，或者向右以的加速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng)．【考點(diǎn)】共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；牛頓第二定律．【分析】（1）球受到向下的重力作用，這個(gè)重力總是欲使球向下運(yùn)動(dòng)，但是由于擋板和斜面的支持，球才保持靜止?fàn)顟B(tài)，因此，球的重力產(chǎn)生兩個(gè)作用效果，故產(chǎn)生兩個(gè)作用效果：使球垂直壓緊檔板的力F1，使球垂直壓緊斜面的力F2，根據(jù)平行四邊形定則作圖分析即可．（2）擋板壓力為零時(shí)，球受重力和支持力，物體沿著水平方向運(yùn)動(dòng)，故加速度水平，合力水平，運(yùn)用合成法求解出合力，然后根據(jù)牛頓第二定律求解加速度．17.在桌面上有一倒立的玻璃圓錐，其頂點(diǎn)恰好與桌面接觸，圓錐的軸（圖中虛線）與桌面垂直，過(guò)軸線的截面為等邊三角形，如圖22所示。有一半徑為r的圓柱形平行光束垂直入射到圓錐的底面上，光