2021-2022學(xué)年遼寧省鞍山市第二十一中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試題含解析

1、2021-2022學(xué)年遼寧省鞍山市第二十一中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試題含解析一、 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. 圖為同一軌道平面上的幾個(gè)人造地球衛(wèi)星 A、B、C，某一時(shí)刻恰好在同一直線上，則A向心加速度 a A aB B根據(jù) v =gr ，可知 v A vB FB FCD運(yùn)動(dòng)一周后，A 先回到原點(diǎn)參考答案：AD2. 如圖所示，用一與水平方向成的力F拉一質(zhì)量為m的物體，使它沿水平方向勻速移動(dòng)距離s，若物體和地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，則此力F對(duì)物體做的功，下列表達(dá)式中正確的有AFscosBmgsCmgs(cos-sin)Dmgscos/(cos+sin)參考

2、答案：AD由功的定義式可得，F(xiàn)的功為 W=Fscos，A正確；對(duì)物體受力分析知，豎直方向受力平衡 mg=Fsin+FN ，摩擦力的大小 f=FN=(mg-Fsin），由于物體勻速運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理得，F(xiàn)scos-fs=0，聯(lián)立以上各式解得F=mg /(cos+sin),將結(jié)果代入W=Fscos可知選項(xiàng)D正確。3. “嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星已于2009年3月1日16時(shí)13分，在北京航天飛控中心科技人員的精確控制下成功撞擊月球，為中國(guó)探月一期工程畫上圓滿的句號(hào)。作為“嫦娥一號(hào)”的姐妹星“嫦娥二號(hào)”衛(wèi)星也于2010年10月1日18點(diǎn)59分57秒發(fā)射升空，從而拉開中國(guó)探月二期工程的序幕。據(jù)報(bào)道，“嫦娥一號(hào)”和“

3、嫦娥二號(hào)”繞月飛行的圓形軌道距月球表面分別約為200km和l00km，運(yùn)動(dòng)速率分別為和，那么和的比值為（月球半徑取1700km）（ ） A B C D參考答案：B4. （多選題）1922年英國(guó)物理學(xué)家阿斯頓因質(zhì)譜儀的發(fā)明、同位素和質(zhì)譜的研究榮獲了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。若一束粒子由左端射入質(zhì)譜儀后的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，則下列說法中正確( )A該束帶電粒子帶正電B速度選擇器的P1極板帶負(fù)電C在B2磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑越大的粒子，質(zhì)量越大D在B2磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑越大的粒子，比荷越小參考答案：AD試題分析：帶電粒子在磁場(chǎng)中向下偏轉(zhuǎn)，磁場(chǎng)的方向垂直紙面向外，根據(jù)左手定則知，該粒子帶正電故A正確在平行金屬板間，根據(jù)左手定則

4、知，帶電粒子所受的洛倫茲力方向豎直向上，則電場(chǎng)力的方向豎直向下，知電場(chǎng)強(qiáng)度的方向豎直向下，所以速度選擇器的P1極板帶正電故B錯(cuò)誤進(jìn)入B2磁場(chǎng)中的粒子速度v是一定的，由牛頓第二定律得：，解得：，由可知，r越大，比荷越小越小，粒子的質(zhì)量m不一定大，故C錯(cuò)誤，D正確故選AD.【名師點(diǎn)睛】此題考查粒子速度選擇器問題；解決本題的關(guān)鍵會(huì)根據(jù)左手定則判斷洛倫茲力的方向，以及知道在速度選擇器中，電荷所受的電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡。5. （多選）圖甲是一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)的構(gòu)造示意圖，線圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生 的電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t變化的正弦規(guī)律圖像如圖乙所示。發(fā)電 機(jī)線圈的內(nèi)電阻不計(jì)，外接燈泡的電阻為12。則A在t=001 s

5、時(shí)刻，穿過線圈的磁通量為零B電壓表的示數(shù)為VC燈泡消耗的電功率為3WD若其它條件不變，僅將線圈的轉(zhuǎn)速提高一倍，則線圈電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式e=12sin 100t（V）參考答案：C 解析解：A 在t=0.01s的時(shí)刻，電動(dòng)勢(shì)為0，則為中性面，穿過線圈磁通量最大故A錯(cuò)誤； B 電動(dòng)勢(shì)的最大值為Em=6，電壓表測(cè)量的為有效值，故示數(shù)為 =6V；故B錯(cuò)誤；C、燈泡消耗的功率P= =3W；故C正確；D、周期為0.02S，則瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為eEmsin()e6 sin100t(V)轉(zhuǎn)速提高一倍后，最大值變成12 V，=2n，故角速度變?yōu)樵瓉淼?倍，表達(dá)式應(yīng)為：12 sin200t；故D錯(cuò)誤；故選：C二、 填

6、空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6. 某實(shí)驗(yàn)室新發(fā)現(xiàn)的一種放射性元素X，8天后實(shí)驗(yàn)人員發(fā)現(xiàn)它有發(fā)生衰變，則它的半衰期為_天，若對(duì)X加熱，它的半衰期_（填變大、變小或不變）。參考答案：4，不變7. (4分)如圖所示，質(zhì)量為8kg的物體，以100J的初動(dòng)能從斜面底端的A點(diǎn)沿斜面向上作勻減速直線運(yùn)動(dòng)，在上升過程中經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能減少了80J，機(jī)械能減少了32J，已知A、B間的距離s=2m，則物體受到的滑動(dòng)摩擦力大小為 N，沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為 s。參考答案：答案：16，1 8. 質(zhì)量為m，速度為v0的子彈，水平射入一固定的地面上質(zhì)量為M的木塊中，深入木塊的深度為L(zhǎng).如果將該木塊放在光滑

7、的水平面上，欲使同樣質(zhì)量的子彈水平射入木塊的深度也為L(zhǎng)，則其水平速度應(yīng)為_。 參考答案：9. (選修模塊3-4)描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)特征的公式是x。自由下落的籃球緩地面反彈后上升又落下,若不考慮空氣阻力及在地面反彈時(shí)的能量損失，此運(yùn)動(dòng) (填“是”或“不是”)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。參考答案：答案：Asint；不是。解析：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特征公式為x = Asint，其中A是振幅；自由落體由反彈起來的過程中，回復(fù)力始終為重力，恒定不變，與偏離平衡位置的位移不是成正比的，不符合簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。 10. 法國(guó)科學(xué)家拉普拉斯曾說過：“認(rèn)識(shí)一位巨人的研究方法對(duì)于科學(xué)的進(jìn)步并不比發(fā)現(xiàn)本身有更少的用處”在物理學(xué)的重大發(fā)現(xiàn)中科學(xué)家們創(chuàng)造

8、出了許多物理學(xué)方法，如觀察、實(shí)驗(yàn)、建立模型、物理類比和物理假說等方法。其中物理假說，是根據(jù)一定的科學(xué)事實(shí)和科學(xué)理論對(duì)研究的問題提出假說性的看法或說明，例如麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論、分子動(dòng)理論等假說，請(qǐng)你再舉出兩個(gè)物理假說的例子_； 。 參考答案：光的光子說、日心說、物質(zhì)波、分子電流、黑洞等均可11. 一列頻率為2.5Hz的簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，在t1=0時(shí)刻波形如圖中實(shí)線所示，在t2=0.7s時(shí)刻波形如圖中虛線所示。則虛線時(shí)刻橫坐標(biāo)為x=3m的質(zhì)點(diǎn)的速度是_（選填“最大，零”）；在t3=0.1s時(shí)位于0 x5m區(qū)間的質(zhì)點(diǎn)中有一部分正向y軸正方向運(yùn)動(dòng)，這些質(zhì)點(diǎn)在x軸上的坐標(biāo)區(qū)間是_。 參考答案：零，1

9、mx3m12. 質(zhì)量為0.2kg的物體以24m/s的初速度豎直上拋，由于空氣阻力，經(jīng)2s到達(dá)最高點(diǎn)，設(shè)空氣阻力大小恒定，則物體上升的最大高度是_m，它由最高點(diǎn)落回拋出點(diǎn)需_s。 參考答案：24 ； 13. 一列橫波沿負(fù)x方向傳播，波上有A、B、C三個(gè)質(zhì)點(diǎn)，如圖所示是某時(shí)刻的波形圖，則三個(gè)質(zhì)點(diǎn)中最先回到平衡位置是質(zhì)點(diǎn)_（選填A(yù)、B、C字母），再過3/4周期時(shí)質(zhì)點(diǎn)C的位移是_m。參考答案： (1). A； (2). 0【詳解】波向左傳播，則質(zhì)點(diǎn)AB的振動(dòng)方向均向下，而C質(zhì)點(diǎn)將要向上振動(dòng)，則A質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置；再過3/4周期時(shí)質(zhì)點(diǎn)C回到平衡位置，位移是0。三、 簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，

10、共計(jì)22分14. (3-5模塊) (5分) 有兩個(gè)質(zhì)量為m的均處于基態(tài)的氫原子A、B，A靜止，B以速度v0與之發(fā)生碰撞己知：碰撞前后二者的速度均在一條直線上，碰撞過程中部分動(dòng)能有可能被某一氫原子吸收。從而該原子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，然后，此原子向低能級(jí)態(tài)躍遷，并發(fā)出光子如欲碰后發(fā)出一個(gè)光子，則速度v0至少需要多大？己知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為E1 (E10)。參考答案：解析：，-(1分)，-(1分)，-(1分)-(2分)15. （8分）（1）美國(guó)科研人員正在研制一種新型鎳銅長(zhǎng)效電池，它是采用銅和放射性同位素鎳63(Ni)兩種金屬作為長(zhǎng)壽命電池的材料，利用鎳63(Ni)發(fā)生一次衰變成銅（Cu），同時(shí)釋放

11、電子給銅片，把鎳63(Ni)和銅片做電池兩極，鎳63(Ni)的衰變方程為。（2）一靜止的質(zhì)量為M的鎳核63(Ni)發(fā)生衰變，放出一個(gè)速度為v0，質(zhì)量為m的粒子和一個(gè)反沖銅核，若鎳核發(fā)生衰變時(shí)釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為粒子和銅核的動(dòng)能。求此衰變過程中的質(zhì)量虧損（虧損的質(zhì)量在與粒子質(zhì)量相比可忽略不計(jì)）。參考答案：解析：（1）；（2）設(shè)衰變后銅核的速度為v，由動(dòng)量守恒 由能量方程 由質(zhì)能方程 解得 點(diǎn)評(píng)：本題考查了衰變方程、動(dòng)量守恒、能量方程、質(zhì)能方程等知識(shí)點(diǎn)。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16. 某日有霧的清晨，一艘質(zhì)量為m=500t的輪船，從某碼頭由靜止起航做直線運(yùn)動(dòng)，并保持發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率等于

12、額定功率不變，經(jīng)t0=10min后，達(dá)到最大行駛速度vm=20m/s，霧也恰好散開，此時(shí)船長(zhǎng)突然發(fā)現(xiàn)航線正前方S=480m處，有一艘拖網(wǎng)漁船以v=5m/s的速度沿垂直航線方向勻速運(yùn)動(dòng)，且此時(shí)漁船船頭恰好位于輪船的航線上，如圖輪船船長(zhǎng)立即下令采取制動(dòng)措施，附加了恒定的制動(dòng)力F=1.0105N，結(jié)果漁船的拖網(wǎng)越過輪船的航線時(shí)，輪船也恰好從該點(diǎn)通過，從而避免了事故的發(fā)生已知漁船連同拖網(wǎng)總長(zhǎng)度L=200m（不考慮拖網(wǎng)漁船的寬度），假定水對(duì)船阻力的大小恒定不變，求：（1）輪船減速時(shí)的加速度a；（2）輪船的額定功率P；（3）發(fā)現(xiàn)漁船時(shí)，輪船離開碼頭的距離參考答案：（1）漁船通過的時(shí)間t=40s （1分）由

13、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式， （2分）得到 =0.4m/s2 （1分）(2)輪船做減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，牛頓第二定律：( F+ Ff) =ma （2分）解得Ff = 1.0 105 N （1分）最大速度行駛時(shí)，牽引力F=Ff = 1.0105N，功率P=Fvm= Ff vm=1.010520W=2.0 106 W （2分）(3) 由動(dòng)能定理得 （4分） 解得S1=m=1.1104m 17. 2011年3月11日，日本大地震以及隨后的海嘯給日本帶來了巨大的損失災(zāi)后某中學(xué)的部分學(xué)生組成了一個(gè)課題小組，對(duì)海嘯的威力進(jìn)行了模擬研究，他們?cè)O(shè)計(jì)了如下的模型：如圖甲在水平地面上放置一個(gè)質(zhì)量為m=4kg的物體，讓其在隨位移均勻減小的水

14、平推力作用下運(yùn)動(dòng)，推力F隨位移x變化的圖象如圖乙所示，已知物體與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.5，g=10m/s2（1）運(yùn)動(dòng)過程中物體的最大加速度為多少？（2）在距出發(fā)點(diǎn)什么位置時(shí)物體的速度達(dá)到最大？（3）物體在水平面上運(yùn)動(dòng)的最大位移是多少？參考答案：考點(diǎn)：牛頓第二定律；功的計(jì)算專題：牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題分析：根據(jù)牛頓第二定律，當(dāng)物體的合力最大時(shí)，其加速度最大由圖讀出推力的最大值即可求出最大加速度分析物體的運(yùn)動(dòng)情況：物體先加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)合力為零為后做減速運(yùn)動(dòng)速度最大時(shí)推力就能得到，再由圖讀出位移由動(dòng)能定理可求出最大位移解答：解：（1）由牛頓第二定律，得Fmg=ma， 當(dāng)推力F=100N時(shí)，物體所受

15、的合力最大，加速度最大 代入解得解得a=g=20m/s2 （2）由圖象可得推力隨位移x是變化的，當(dāng)推力等于摩擦力時(shí)，加速度為0，速度最大 則F=mg=20N 由圖得到F與x的函數(shù)關(guān)系式F=10025x 則得到x=3.2m （3）由圖象得到推力對(duì)物體做功等于“面積”，得推力做功W=200J 根據(jù)動(dòng)能定理Wmgxm=0 代入數(shù)據(jù)得xm=10m答：（1）運(yùn)動(dòng)過程中物體的最大加速度為20m/s2 （2）在距出發(fā)點(diǎn)3.2m處時(shí)物體的速度達(dá)到最大 （3）物體在水平面上運(yùn)動(dòng)的最大位移是10m點(diǎn)評(píng)：本題有兩個(gè)難點(diǎn)：一是分析物體的運(yùn)動(dòng)過程，得出速度最大的條件；二是能理解圖象的物理意義，“面積”等于推力做功，是這題解題的關(guān)鍵18. 如圖所示，截面為直角三角形ABC的玻璃三棱鏡置于空氣中，一細(xì)光束從D點(diǎn)垂直于AC面入射，AD=CD=a，B=30，棱鏡的折射率n=求：（1）光從棱鏡第一次射入空氣時(shí)的折射角；（2）光從棱鏡第一次射入空氣的位置與B點(diǎn)的距離參考答案：解：（1）光在棱鏡中的光路如圖所示，在AB面上的入射角 i1=60，設(shè)玻璃對(duì)空氣的臨界角為C，則： sinC=，C=45，由于i145，故光在AB面上發(fā)生全反射由幾何關(guān)系知光在CB面上的入射角 i2=30C所以光從棱鏡第一次從CB面射入空氣由折射定律有：n=得光從棱鏡第一次射入空氣時(shí)的折射角 r2=45（2）由幾何知識(shí)可知，BE