上海民辦遠(yuǎn)東學(xué)校2021-2022學(xué)年高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

上海民辦遠(yuǎn)東學(xué)校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1.2011年8月，“嫦娥二號(hào)”成功進(jìn)入了環(huán)繞“日地拉格朗日點(diǎn)”的軌道，我國(guó)成為世界上第三個(gè)造訪該點(diǎn)的國(guó)家．如圖所示，該拉格朗日點(diǎn)位于太陽(yáng)和地球連線的延長(zhǎng)線上，一飛行器處于該點(diǎn)，在幾乎不消耗燃料的情況下與地球同步繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)，則此飛行器的

(

)A．線速度大于地球的線速度B．向心加速度小于地球的向心加速度C．向心力僅由太陽(yáng)的引力提供D．向心力僅由地球的引力提供參考答案：A2.如圖所示，理想變壓器原線圈匝數(shù)為n1=1000匝，副線圈匝數(shù)為n2=200匝，將原線圈接在(V)的交流電源上，已知電阻，電流表A為理想交流電表。則下列說(shuō)法正確的是(

)

A．穿過(guò)鐵芯的磁通量的最大變化率為0．2Wb/sB．交流電的頻率為50HzC．電流表A的示數(shù)為0．4A

D．變壓器的輸入功率是16W參考答案：D3.氫原子核外電子分別在、的軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列相關(guān)物理量的關(guān)系正確的有A．電子運(yùn)動(dòng)的向心力

B．電子的軌道半徑C．電子運(yùn)動(dòng)的角速度

D．氫原子總能量參考答案：BD解析：量子數(shù)、對(duì)應(yīng)的電子的軌道半徑，B對(duì)；電子運(yùn)動(dòng)向心力，由此可知A、C都錯(cuò)；量子數(shù)越大，氫原子能級(jí)越高，D對(duì)。4.（多選）如圖所示為兩列相向傳播的振幅、波長(zhǎng)都相同的簡(jiǎn)諧橫波(脈沖波),當(dāng)它們相遇后,下列圖像中可能存在的是參考答案：BD當(dāng)左列波的波峰和右列波的波谷相遇時(shí)，疊加后的圖象為B；當(dāng)兩列波的波峰相遇時(shí)，疊加后的圖象為D；而A和C是不可能出現(xiàn)的。故選BD。5.兩電阻R1、Ｒ2的電流I和電壓U的關(guān)系如圖所示，可知兩電阻R1∶Ｒ2等于(

)A.1∶３

B.３∶１C.１∶

D.∶１參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲探究“滑塊與桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)”，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖1所示的裝置。該小組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：用天平稱(chēng)量出滑塊的質(zhì)量為M=400g，將滑塊放在水平桌面上并連接上紙帶，用細(xì)線通過(guò)滑輪掛上兩個(gè)鉤碼（每個(gè)鉤碼質(zhì)量為100g），調(diào)整滑輪高度使拉滑塊的細(xì)線與桌面平行，讓鉤碼拉動(dòng)滑塊由靜止開(kāi)始加速運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動(dòng)情況。選取的實(shí)驗(yàn)紙帶記錄如圖2所示，圖中A、B、C、D、E均為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間隔均為0.1s，則物體運(yùn)動(dòng)的加速度為

m/s2，細(xì)線對(duì)滑塊的拉力大小為

N，滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=

。（重力加速度為，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

參考答案：0．85；

1．8

0．377.兩矩形物體A和B，質(zhì)量分別為m和2m，它們疊放在豎立的彈簧上而靜止，如圖所示，彈簧的勁度系數(shù)為k．今用一豎直向下的力壓物體A，彈簧又縮短了ΔL（仍在彈性限度內(nèi)）而靜止．現(xiàn)突然撤去壓物塊A的豎直向下的力，此時(shí)，A對(duì)B的壓力大小為_(kāi)________.參考答案：

8.利用圖示裝置可以做力學(xué)中的許多實(shí)驗(yàn)．

（1）以下說(shuō)法正確的是

▲

．

A．利用此裝置“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”時(shí)，必須設(shè)法消除小車(chē)和木板間的摩擦阻力的影響B(tài)．利用此裝置探究“小車(chē)的加速度與質(zhì)量的關(guān)系”并用圖象法處理數(shù)據(jù)時(shí)，如果畫(huà)出的a-M關(guān)系圖象不是直線，就可確定加速度與質(zhì)量成反比

C．利用此裝置探究“功與速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)將木板帶打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端適當(dāng)墊高，這樣做的目的是利用小車(chē)重力沿斜面分力補(bǔ)償小車(chē)運(yùn)動(dòng)中所受阻力的影響

（2）小華在利用此裝置“探究加速度a與力F的關(guān)系”時(shí)，因?yàn)椴粩嘣黾铀鶔煦^碼的個(gè)數(shù)，導(dǎo)致鈞碼的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小車(chē)的質(zhì)量，則小車(chē)加速度a的值隨鈞碼個(gè)數(shù)的增加將趨近于

▲

的值.

參考答案：（1）C（3分）

（2）重力加速度9.左圖為一列簡(jiǎn)諧橫波在t=20秒時(shí)波形圖，右圖是x=200厘米處質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖線，那么該波的傳播速度為_(kāi)_______厘米/秒，傳播方向?yàn)開(kāi)_______________。

參考答案：100；負(fù)X方向10.圖中畫(huà)出了氫原子的4個(gè)能級(jí)，并注明了相應(yīng)的能量E。處在n=4能級(jí)的1200個(gè)氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，能夠發(fā)出若干種不同頻率的光子。若這些受激氫原子最后都回到基態(tài)，則共發(fā)出________種_________個(gè)光子。（假設(shè)處在量子數(shù)為n的激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷到各較低能級(jí)的原子數(shù)都是處在該激發(fā)態(tài)能級(jí)上的原子總數(shù)的）參考答案：（1）6

2200

解析：處在n=4的能級(jí)的一群氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)能發(fā)出不同光電子的數(shù)目為=6種，由題意知量子數(shù)為4的能級(jí)上的氫原子分別向量子數(shù)為3、2、1的能級(jí)上躍遷的氫原子數(shù)占總氫原子數(shù)的三分之一，產(chǎn)生總共產(chǎn)生1200個(gè)光子；

此時(shí)處于量子數(shù)為3的能級(jí)上的原子數(shù)目為：400個(gè)，處于n=3能級(jí)上的氫原子分別向量子數(shù)為2、1的能級(jí)上躍遷的氫原子數(shù)各占二分之一，產(chǎn)生400個(gè)光子；

此時(shí)處于量子數(shù)為2的能級(jí)上氫原子總共有：400+200=600個(gè)，氫原子向基態(tài)躍遷產(chǎn)生600個(gè)光子．所以此過(guò)程中發(fā)出的光子總數(shù)應(yīng)該是1200+400+600=220011.一人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，假如該衛(wèi)星變軌后仍做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能減小為原來(lái)的1/4，不考慮衛(wèi)星質(zhì)量的變化，則變軌前后衛(wèi)星的軌道半徑之比為

，周期之比為

。參考答案：1︰4

；

1︰812.如圖是汽車(chē)牽引力F和車(chē)速倒數(shù)的關(guān)系圖像，若汽車(chē)質(zhì)量為2×103kg，由靜止開(kāi)始沿平直公路行駛，阻力恒定，最大車(chē)速為30m/s，則在車(chē)速為15m/s時(shí)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)功率為_(kāi)_____W；該汽車(chē)作勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為_(kāi)_____s.參考答案：

答案：6×104

513.我校機(jī)器人協(xié)會(huì)的同學(xué)利用如圖所示的裝置探究作用力與反作用力的關(guān)系。如圖甲所示，在鐵架臺(tái)上用彈簧測(cè)力計(jì)掛住一個(gè)實(shí)心鐵球，在圓盤(pán)測(cè)力計(jì)的托板上放一燒杯水，讀出兩測(cè)力計(jì)的示數(shù)分別為F1、F2；再把小球浸沒(méi)在水中（水不會(huì)溢出），如圖乙所示，讀出兩測(cè)力計(jì)的示數(shù)分別為F3、F4。請(qǐng)你分析彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的變化，即F3_______F1（選填“>”“=”“<”）。水對(duì)鐵球的浮力大小為_(kāi)________，若____________________，就說(shuō)明了作用力與反作用力大小相等。參考答案：（1）<

（2）F1F3或F4F2F1F3=F4F2三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（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β衰變成銅（Cu），同時(shí)釋放電子給銅片，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β衰變，放出一個(gè)速度為v0，質(zhì)量為m的β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β粒子和銅核的動(dòng)能。求此衰變過(guò)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

①由能量方程

②由質(zhì)能方程

③解得

④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)。15.（12分）位于處的聲源從時(shí)刻開(kāi)始振動(dòng)，振動(dòng)圖像如圖，已知波在空氣中傳播的速度為340m/s，則：

（1）該聲源振動(dòng)的位移隨時(shí)間變化的表達(dá)式為

mm。（2）從聲源振動(dòng)開(kāi)始經(jīng)過(guò)

s，位于x=68m的觀測(cè)者開(kāi)始聽(tīng)到聲音。（3）如果在聲源和觀測(cè)者之間設(shè)置一堵長(zhǎng)為30m，高為2m，吸音效果良好的墻，觀測(cè)者能否聽(tīng)到聲音，為什么？參考答案：答案：（1）（4分）；（2）（4分）0.2；（3）（4分）能。因?yàn)槁暡ǖ牟ㄩL(zhǎng)與障礙物的高度差不多，可以發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，所以，觀察者能夠聽(tīng)到聲音。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖，質(zhì)量的物體靜止于水平地面的A處，A、B間距L=20m。用大小為30N，沿水平方向的外力拉此物體，經(jīng)拉至B處。(已知，。取)(1)求物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；(2)用大小為30N，與水平方向成37°的力斜

向上拉此物體，使物體從A處由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)并能到達(dá)B處，求該力作用的最短時(shí)間t。參考答案：由牛頓第二定律

∴

(2)設(shè)作用的最短時(shí)間為，小車(chē)先以大小為的加速度勻加速秒，撤去外力后，以大小為，的加速度勻減速秒到達(dá)B處，速度恰為0，由牛頓定律

∴

∴17.如圖所示，兩輪間距l(xiāng)=5m的水平傳送帶的主動(dòng)輪半徑為0.1m，正以30rad/m的角速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，質(zhì)量為m=1kg的小滑塊以動(dòng)能Ek滑上傳送帶左端B，當(dāng)小滑塊到達(dá)傳送帶右端C時(shí)，速度變?yōu)?m/s，小滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，重力加速度g=10m/s2，求：（1）小滑塊剛滑上傳送帶時(shí)的動(dòng)能Ek；（2）若小滑塊剛滑上傳送帶時(shí)的動(dòng)能是Ek求小滑塊從B到C所用的時(shí)間，以及小滑塊與傳送帶間由于摩擦產(chǎn)生的熱量．參考答案：解：（1）設(shè)傳送帶的速度為v0，根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)的公式得：v0=ωr=30×0.1=3m/s因?yàn)?，所以小滑塊在傳送帶是一直做勻減速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得：μmg=ma代入數(shù)據(jù)解得：由運(yùn)動(dòng)學(xué)的公式：可得小滑塊的初速度：m/s所以，小滑塊的初動(dòng)能：J（2）若小滑塊剛滑上傳送帶時(shí)的動(dòng)能是Ek即：得：m/s由運(yùn)動(dòng)學(xué)的公式：可得m因?yàn)閤＜5m，所以小滑塊在初速度上時(shí)，前2m做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，后3m做勻速直線運(yùn)動(dòng)，加速的時(shí)間：s勻速階段的時(shí)間：s總時(shí)間：t=t1+t2=1+1=2st1時(shí)間內(nèi)傳送帶的位移：x′=v0t1=3×1=3ml相對(duì)=x′﹣x=3﹣2=1m系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量：Q=Ff?l相對(duì)=μmg?l相對(duì)代入數(shù)據(jù)得：Q=2J答：（1）小滑塊剛滑上傳送帶時(shí)的動(dòng)能是18J；（2）若小滑塊剛滑上傳送帶時(shí)的動(dòng)能是Ek，小滑塊從B到C所用的時(shí)間是2s，小滑塊與傳送帶間由于摩擦產(chǎn)生的熱量是2J．18.殲－10戰(zhàn)機(jī)是我國(guó)自行設(shè)計(jì)并裝備部隊(duì)使用的第三代戰(zhàn)斗機(jī)，性能優(yōu)異，其短距起飛能力非常