廣東省珠海市和風(fēng)中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理下學(xué)期期末試題含解析

廣東省珠海市和風(fēng)中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理下學(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．每小題只有一個選項(xiàng)符合題意1.（多選）如圖所示，一質(zhì)量為m的物體放在水平地面上，上端用一根原長為L、勁度系數(shù)為k的輕彈簧相連．現(xiàn)用手拉彈簧的上端P緩慢向上移動．當(dāng)P點(diǎn)位移為H時，物體離開地面一段距離h，則在此過程中（）A．拉彈簧的力對彈簧做功為mgHB．拉彈簧的力對彈簧做功為mgh+C．物體增加的重力勢能為mgH﹣D．物體增加的重力勢能為mgH參考答案：考點(diǎn)：功能關(guān)系；重力勢能．分析：知道手拉著彈簧上端P點(diǎn)緩慢向上移動，可以看成物體是處于平衡狀態(tài)，拉彈簧的力隨著彈簧的伸長慢慢變大，彈力對物體做功等于系統(tǒng)增加的機(jī)械能．解答：解：A、物體處于平衡狀態(tài)，則kx=mg，解得：x=，此時具有的彈性勢能，則拉彈簧的力對彈簧做功為W=mgh+，故A錯誤，B正確；C、物體重力做功W=﹣mgh，所以物體增加的重力勢能為mgh，故CD錯誤；故選：B點(diǎn)評：本題考查了功能關(guān)系，重點(diǎn)考查了機(jī)械能守恒的條件，只有重力做功或彈簧的彈力做功．2.（多選）關(guān)于核反應(yīng)的類型，下列表述正確的有

是α衰變是β衰變C．是聚變

D．是裂變參考答案：AC

解析：A、α衰變放出氦原子核．故A正確．B、β衰變放出電子．故B錯誤．C、輕核聚變是把輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核，釋放出核能的反應(yīng)稱聚變反應(yīng)，故C正確；D、重核裂變是粒子轟擊原子核，產(chǎn)生中等核．故D錯誤．故選AC．3.（單選）如圖所示，A和B為豎直放置的平行金屬板，在兩極板間用絕緣線懸掛一帶電小球。開始時開關(guān)S閉合且滑動變阻器的滑動頭P在a處，此時絕緣線向右偏離豎直方向。（電源的內(nèi)阻不能忽略）下列判斷正確的是A．小球帶負(fù)電B．當(dāng)滑動頭從a向b滑動時,細(xì)線的偏角θ變大C．當(dāng)滑動頭從a向b滑動時,電流表中有電流,方向從上向下D．當(dāng)滑動頭從a向b滑動時,電源的總功率一定變小.參考答案：C4.（多選）如圖所示的電路中，R1、R2、R3是固定電阻，R4是光敏電阻，其阻值隨光照的強(qiáng)度增強(qiáng)而減?。?dāng)開關(guān)S閉合且沒有光照射時，電容器C不帶電．當(dāng)用強(qiáng)光照射R4且電路穩(wěn)定時，則與無光照射時比較（）A．電容器C的上極板帶負(fù)電B．電容器C的下極板帶負(fù)電C．通過R4的電流變小，電源的路端電壓增大D．通過R4的電流變大，電源提供的總功率變大參考答案：AD閉合電路的歐姆定律解：A、當(dāng)沒有光照時，C不帶電說明C所接兩點(diǎn)電勢相等，以電源正極為參考點(diǎn)，R1上的分壓減小，而R3上的分壓增大，故上極板所接處的電勢低于下極板的電勢，故下極板帶正電，上極板帶負(fù)電，故A正確，B錯誤；C、因有光照射時，光敏電阻的阻值減小，故總電阻減小；由閉合電路的歐姆定律可知，干路電路中電流增大，則電源提供的總功率增大，由E=U+Ir可知路端電壓減小，R1與R2支路中電阻不變，故該支路中的電流減??；則由并聯(lián)電路的電流規(guī)律可知，另一支路中電流增大，即通過R2的電流減小，而通過R4的電流增大，所以故C錯誤，D正確；故選：AD．5.如圖所示，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中兩顆衛(wèi)星，均為地球同步衛(wèi)星．某時刻位于軌道上的A、B兩位置．設(shè)地球表面處的重力加速度為g，地球半徑為R，地球自轉(zhuǎn)周期為T.則A．兩衛(wèi)星線速度大小均為B．兩衛(wèi)星軌道半徑均為C．衛(wèi)星l由A運(yùn)動到B所需的最短時間為D．衛(wèi)星l由4運(yùn)動到B的過程中萬有引力做正功參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示為研究光電效應(yīng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)電路，利用此裝置也可以進(jìn)行普朗克常量的測量。只要將圖中電源反接，用已知頻率ν1、ν2的兩種色光分別照射光電管，調(diào)節(jié)滑動變阻器……已知電子電量為e，要能求得普朗克常量h，實(shí)驗(yàn)中需要測量的物理量是

；計(jì)算普朗克常量的關(guān)系式h=

(用上面的物理量表示)。參考答案：7.在“驗(yàn)證牛頓運(yùn)動定律”實(shí)驗(yàn)中，所用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。在調(diào)整帶滑輪木板的傾斜程度時，應(yīng)使小車在不受牽引力時能拖動紙帶沿木板勻速運(yùn)動。小車的質(zhì)量為M，盤和盤中重物的總質(zhì)量為m，保持M不變，研究小車的加速度與力的關(guān)系時，在

條件下，mg近似等于小車運(yùn)動時所受的拉力。實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶如下圖所示，紙帶上相鄰兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有四個實(shí)際點(diǎn)未畫出，已知交流電頻率為50HZ，AB=19.9mm，AC=49.9mm，AD=89.9mm，AE=139.8mm，則打該紙帶時小車的加速度大小為

m/s2(保留兩位有效數(shù)字)參考答案：m<<M，1.0以整體為研究對象有mg=（m+M）a，解得，以M為研究對象有繩子的拉力F=Ma顯然要有F=mg必有m+M=M，故有m＜＜M，即只有m＜＜M時才可以認(rèn)為繩對小車的拉力大小等于盤和重物的總重力。利用紙帶及已知數(shù)據(jù)結(jié)合勻變速直線運(yùn)動的推論△x=aT2求加速度。8.利用水滴下落可以測出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。調(diào)節(jié)水龍頭，讓水一滴一滴地流出，在水龍頭的正下方放一盤子，調(diào)節(jié)盤子的高度，使一個水滴碰到盤子時恰好有另一水滴從水龍頭開始下落，而空中還有兩個正在下落中的水滴。測出水龍頭到盤子間距離為，再用秒表測時間，以第一個水滴離開水龍頭開始計(jì)時，到第個水滴落在盤中，共用時間為，則重力加速度。參考答案：）9.如圖所示，質(zhì)量為m的小球A以速率v0向右運(yùn)動時跟靜止的小球B發(fā)生碰撞，碰后A球以的速率反向彈回，而B球以的速率向右運(yùn)動，則B的質(zhì)量mB=_______；碰撞過程中，B對A做功為

。參考答案：4.5m

-3mv02/8

動量守恒：；動能定理：。10.①已知基態(tài)氫原子的能量為，一群處于n=3能級的氫原子向較低能級躍遷，能產(chǎn)生_______種不同頻率的光子，其中頻率最低的光子能量是_______ev.②原子核經(jīng)過________次衰變，__________次衰變，變?yōu)樵雍?參考答案：①由可知能產(chǎn)生3種不同頻率的光子；n=3至n=2能級的光子頻率最低；②核反應(yīng)方程滿足質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒。11.如圖所示，虛線框內(nèi)存在一沿水平方向、且與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場?，F(xiàn)通過圖示裝置來測量該磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、并判定其方向。所用器材已在圖中給出，其中D為位于紙面內(nèi)的U形金屬框，其底邊水平，長度為L，兩側(cè)邊豎直且等長；直流電源電動勢為E，內(nèi)阻為r；R為電阻箱；S為開關(guān)。此外還有細(xì)沙、天平和若干輕質(zhì)導(dǎo)線。已知重力加速度為g。先將開關(guān)S斷開，在托盤內(nèi)加放適量細(xì)沙，使D處于平衡狀態(tài)，然后用天平稱出細(xì)沙質(zhì)量m1。閉合開關(guān)S，將電阻箱阻值調(diào)節(jié)至R1=r，在托盤內(nèi)重新加入細(xì)沙，使D重新處于平衡狀態(tài)，用天平稱出此時細(xì)沙的質(zhì)量為m2且m2＞m1。（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小為___________，方向垂直紙面____________（選填“向里”或“向外”）；

（2）將電阻箱阻值調(diào)節(jié)至R2=2r，則U形金屬框D_________（選填“向下”或“向上”）加速，加速度大小為___________。六．計(jì)算題（共50分）參考答案：（1），向外；（2）向上，12.將質(zhì)量為5kg的鉛球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從距沙坑表面1.25m高處由靜止釋放，從鉛球接觸沙坑表面到陷入最低點(diǎn)所經(jīng)歷的時間為0.25s，不計(jì)空氣阻力，重力加速度g=10m/s2。則鉛球?qū)ι匙拥钠骄饔昧Υ笮?/p>

N，方向

。參考答案：

150

N,

豎直向下

。13.某學(xué)校物理興趣小組，利用光控實(shí)驗(yàn)板“探究自由落體的下落高度與速度之間的關(guān)系”，如圖甲所示。將數(shù)據(jù)記錄在Excel工作薄中，利用Excel處理數(shù)據(jù)，如圖乙所示，小組進(jìn)行探究，得出結(jié)論。在數(shù)據(jù)分析過程中，小組先得出了vB—h圖像，繼而又得出vB2—h圖像，如圖丙、丁所示：請根據(jù)圖象回答下列問題：①小組同學(xué)在得出vB—h圖像后，為什么還要作出vB2－h(huán)圖像？

．②若小球下落過程機(jī)械能守恒，根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作及數(shù)據(jù)處理，求得丁圖圖像的斜率為k，則重力加速度g=

．參考答案：：①先作出的vB-h圖像，不是一條直線，根據(jù)形狀無法判斷vB、h關(guān)系，進(jìn)而考慮vB2-h圖像，從而找出vB2、h之間的線性關(guān)系．

②（2分）k/2．解析：若小球下落過程機(jī)械能守恒，則有mgh=mvB2，即vB2=2gh。vB2-h圖像的斜率k=2g，重力加速度g=k/2．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（選修3-5）（4分）已知氘核質(zhì)量2.0136u，中子質(zhì)量為1.0087u，核質(zhì)量為3.0150u。A、寫出兩個氘核聚變成的核反應(yīng)方程___________________________________。B、計(jì)算上述核反應(yīng)中釋放的核能。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）（1u=931.5Mev）C、若兩氘以相等的動能0.35MeV作對心碰撞即可發(fā)生上述核反應(yīng)，且釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，則反應(yīng)中生成的核和中子的動能各是多少？（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）參考答案：

答案：a、

b、在核反應(yīng)中質(zhì)量的虧損為Δm=2×2.0136u-1.0087u-3.015u=0.0035u所以釋放的核能為0.0035×931.5Mev=3.26Mev

c、反應(yīng)前總動量為0，反應(yīng)后總動量仍為0，

所以氦核與中子的動量相等。

由EK=P2/2m得

EHe:En=1:3

所以En=3E/4=2.97Mev

EHe=E/4=0.99Mev15.質(zhì)點(diǎn)做勻減速直線運(yùn)動，在第1內(nèi)位移為，停止運(yùn)動前的最后內(nèi)位移為，求：（1）在整個減速運(yùn)動過程中質(zhì)點(diǎn)的位移大小.（2）整個減速過程共用時間.參考答案：（1）（2）試題分析：（1）設(shè)質(zhì)點(diǎn)做勻減速運(yùn)動的加速度大小為a，初速度為由于質(zhì)點(diǎn)停止運(yùn)動前最后1s內(nèi)位移為2m，則：所以質(zhì)點(diǎn)在第1秒內(nèi)有位移為6m，所以在整個減速運(yùn)動過程中，質(zhì)點(diǎn)的位移大小為：（2）對整個過程逆向考慮，所以考點(diǎn)：牛頓第二定律，勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，傾角為α=37°的斜面固定在水平地面上，一質(zhì)量m=1kg的小滑塊以速度v0=5m/s從底端滑上斜面．經(jīng)0.5s時的速度為零，斜面足夠長．g取10m/s2．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）求（1）滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)；（2）1s時的位移．參考答案：解：（1）小滑塊沿斜面向上做勻減速運(yùn)動，加速度大小為a1===10m/s2由牛頓第二定律得

mgsinα+μmgcosα=ma1可得μ=0.5（2）前0.5s小滑塊運(yùn)動的位移大小為x1==m=1.25m，方向沿斜面向上小滑塊向下做勻加速運(yùn)動的加速度為a2，則：mgsinα﹣μmgcosα=ma2可得后0.5s內(nèi)小滑塊的位移大小為x2==m=0.25m，方向沿斜面向下所以1s時的位移大小為x=x1﹣x2=1m方向：沿斜面向上答：（1）滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)是0.5；（2）1s時的位移為1m，方向：沿斜面向上．【考點(diǎn)】牛頓第二定律；勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系．【分析】（1）小滑塊沿斜面向上做勻減速運(yùn)動，根據(jù)速度公式求出加速度，再由牛頓第二定律可以求出滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)．（2）當(dāng)物體的速度減至零時到達(dá)斜面的最高點(diǎn)，對于下滑的過程，由牛頓第二定律求得加速度，再由位移時間公式求位移．17.如圖所示，水平桌面上有一輕彈簧，左端固定在A點(diǎn)，自然狀態(tài)時其右端位于B點(diǎn)．水平桌面右側(cè)有一豎直放置的光滑軌道MNP，其形狀為半徑R=0.8m的圓環(huán)剪去了左上角135°的圓弧，MN為其豎直直徑，P點(diǎn)到桌面的豎直距離也是R，用質(zhì)量m1=0.4kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn)，釋放后彈簧恢復(fù)原長時物塊恰停止在B點(diǎn)．用同種材料、質(zhì)量為m2=0.2kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn)釋放，物塊過B點(diǎn)后在水平桌面上運(yùn)動的位移與時間關(guān)系為s=6t﹣2t2，物塊飛離桌邊緣D點(diǎn)后剛好沿P點(diǎn)切線落入圓軌道．g=10m/s2，求：（1）DP間的水平距離；（2）判斷m2能否沿圓軌道到達(dá)M點(diǎn)；（3）釋放后m2運(yùn)動過程中克服摩擦力做的功？參考答案：考點(diǎn)： 動能定理的應(yīng)用；平拋運(yùn)動；動能定理．專題： 動能定理的應(yīng)用專題．分析： （1）物塊離開D點(diǎn)做平拋運(yùn)動，由P點(diǎn)沿圓軌道切線落入圓軌道，知道了到達(dá)P點(diǎn)的速度方向，將P點(diǎn)的速度分解為水平方向和豎直方向，根據(jù)豎直方向上做自由落體運(yùn)動求出豎直分速度，再根據(jù)角度關(guān)系求出水平分速度，即離開D點(diǎn)時的速度vD．則可求得DP間的距離；（2）物塊在內(nèi)軌道做圓周運(yùn)動，在最高點(diǎn)有臨界速度，有mg=m，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，求出M點(diǎn)的速度，與臨界速度進(jìn)行比較，判斷其能否沿圓軌道到達(dá)M點(diǎn)．（3）由能量轉(zhuǎn)化及守恒定律即可求出m2釋放后在桌面上運(yùn)動的過程中克服摩擦力做的功．解答： 解：（1）由P點(diǎn)沿圓軌道切線落入圓軌道，知速度與水平方向的夾角為45°．物塊在P點(diǎn)豎直方向上的分速度為vyp，有：，代入數(shù)據(jù)得：vyp=4m/s．，得：vD=vx=4m/s．故物塊離開D點(diǎn)的速度為4m/s．平拋運(yùn)動的時間為：t=所以DP間的水平距離為：x=vDt=4×0.4m=1.6