2022年浙江省紹興市九峰路柯巖中學高三物理上學期期末試卷含解析

2022年浙江省紹興市九峰路柯巖中學高三物理上學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.（單選）如圖所示，小物體P放在水平圓盤上隨圓盤一起轉(zhuǎn)動，下列關(guān)于小物體所受摩擦力f的敘述正確的是（）A．f的方向總是指向圓心B．圓盤勻速轉(zhuǎn)動時f=0C．在物體與軸O的距離一定的條件下，f跟圓盤轉(zhuǎn)動的角速度成正比D．在轉(zhuǎn)速一定的條件下，f跟物體到軸O的距離成正比參考答案：考點：向心力；牛頓第二定律．專題：牛頓第二定律在圓周運動中的應用．分析：木塊P隨圓盤一起繞過O點的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動，做勻速圓周運動，P受到的靜摩擦力提供向心力，根據(jù)向心力公式研究靜摩擦力方向，及大小與半徑、角速度的關(guān)系．解答：解：A、P放在水平圓盤上隨圓盤一起轉(zhuǎn)動，若圓盤勻速轉(zhuǎn)動，P受到的靜摩擦力f提供向心力，沿PO方向指向圓心．若圓盤變速運動，f不指向圓心，故A錯誤．B、木塊P隨圓盤一起繞過O點的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動，做勻速圓周運動，P受到的靜摩擦力提供向心力，P受到的靜摩擦力不可能為零．故B錯誤．C、由f=mω2r得，在P點到O點的距離一定的條件下，P受到的靜摩擦力的大小跟圓盤勻速轉(zhuǎn)動的角速度的平方成正比．故C錯誤．D、根據(jù)向心力公式得到f=m（2πn）2r，轉(zhuǎn)速n一定時，f與r成正比，即P受到的靜摩擦力的大小跟P點到O點的距離成正比．故D正確．故選：D點評：本題中由靜摩擦力提供木塊所需要的向心力，運用控制變量法研究f與其他量的關(guān)系．2.（單選）質(zhì)量為m的人造地球衛(wèi)星與地心的距離為r時，引力勢能可表示為，其中G為引力常量，M為地球質(zhì)量．該衛(wèi)星原來在半徑為R1的軌道上繞地球做勻速圓周運動，由于受到極稀薄空氣的摩擦作用，飛行一段時間后其勻速圓周運動的半徑變?yōu)镽2，此過程中因摩擦而產(chǎn)生的熱量為（）A． B．

C． D．參考答案：C3.如圖所示，一條輕質(zhì)彈簧左端固定，右端系一小物塊，物塊與水平面各處動摩擦因數(shù)相同，彈簧無形變時，物塊位于O點。今先后分別把物塊拉到P1和P2點由靜止釋放，物塊都能運動到O點左方，設兩次運動過程中物塊速度最大的位置分別為Q1和Q2點，則Q1和Q2點(

)A．都在O處B．都在O處右方，且Q1離O點近C．都在O點右方，且Q2離O點近D．都在O點右方，且Q1、Q2在同一位置參考答案：答案：D4.上海磁懸浮線路的最大轉(zhuǎn)彎處半徑達到8000m，近距離用肉眼看幾乎是一條直線，而轉(zhuǎn)彎處最小半徑也達到1300m。一個質(zhì)量50kg的乘客坐在以360km/h的不變速率隨車駛過半徑2500m彎道，下列說法正確的是

A．乘客受到的向心力大小約為200NB．乘客受到來自車廂的力大小約為200NC．乘客受到來自車廂的力大小約為539ND．彎道半徑設計特別長可以使乘客在轉(zhuǎn)彎時更舒適參考答案：ACD5.某實驗小組利用DIS系統(tǒng)觀察超重和失重現(xiàn)象。他們在學校電梯房內(nèi)做實驗，在電梯天花板上固定一個力傳感器，測量掛鉤向下，并在鉤上懸掛一個重為10N的鉤碼，在電梯運動過程中，計算機顯示屏上顯示出如圖所示圖線，根據(jù)圖線分析可得出的正確說法是：A.該圖線顯示了力傳感器對鉤碼的拉力大小隨時間的變化情況B.從時刻t1到t2，鉤碼處于失重狀態(tài)，從時刻t3到t4，鉤碼處于超重狀態(tài)C.電梯可能開始在15樓，先加速向下，接著勻速向下，再減速向下，最后停在l樓D.電梯可能開始在1樓，先加速向上，接著勻速向上，再減速向上，最后停在15樓參考答案：ABC題圖橫軸是時間，縱軸是力，所以圖線顯示了力傳感器對鉤碼的拉力大小隨時間的變化情況，故A正確；從時該t1到t2，物體受到的壓力小于重力，物體處于失重狀態(tài)，加速度向下；從時刻t3到t4，物體受到的壓力大于重力，物塊處于超重狀態(tài)，加速度向上，故B正確；如果電梯開始停在高樓層，先加速向下，接著勻速向下，再減速向下，最后停在低樓層，那么應該是壓力先等于重力、再小于重力、然后等于重力、大于重力、最后等于重力，故C正確；如果電梯開始停在低樓層，先加速向上，接著勻速向上，再減速向上，最后停在高樓層，那么應該從圖象可以得到，壓力先等于重力、再大于重力、然后等于重力、小于重力、最后等于重力，故D錯誤；故選ABC．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.質(zhì)點做直線運動，其s-t關(guān)系如圖所示，質(zhì)點在0-20s內(nèi)的平均速度大小為_________m/s，質(zhì)點在_________時的瞬時速度等于它在6-20s內(nèi)的平均速度。參考答案：7.一位同學受到“研究平拋運動”昀實驗啟示，他想用如圖所示的裝置來驗證動量守恒定律：一光滑水平臺上，等大的甲、乙兩小球間有一根被壓縮的輕質(zhì)彈簧，彈簧的原長較短。當彈簧突然釋放后，兩個小球被彈簧彈射，分別落在水平地面上的P、Q兩點，然后該同學進行了下列物理量的測量：A．用天平測出甲、乙兩個小球的質(zhì)量分別是m1、m2B．用米尺測出甲、乙兩個小球的落地點與平臺邊緣的水平距離分別為s1、s2C．用米尺測出平臺離地面的高度h(1)上面的三個步驟中，你認為不必要的步驟有____（填序號）。(2)根據(jù)需要選用上面A、B、C三個步驟中的物理量來表示，只要滿足關(guān)系式_________,則說明彈簧彈射小球的過程中動量守恒。參考答案：

(1).C

(2).m1s1?m2s2【詳解】（1）兩球均做平拋運動，因高度相同，則時間相同；要驗證的表達式：m1v1-m2v2=0，即，即m1s1?m2s2，故不需要測量平臺離地面的高度h，即不必要的步驟有C；（2）只要滿足關(guān)系式m1s1?m2s2，則說明彈簧彈射小球的過程中動量守恒。8.放射性元素的原子核在α衰變或β衰變生成新原子核時，往往會同時伴隨______輻射。在α射線、β射線、X射線、紅外線、γ射線、紫外線中，不屬于電磁波的為___________________。參考答案：γ射線，β射線、α射線9.一物塊以一定的初速度沖上斜面，利用速度傳感器可以在計算機屏幕上得到其速度大小隨時間的變化關(guān)系圖象如圖所示，不計空氣阻力，重力加速度g取10m/s2.則：物塊下滑時的加速度大小為

；物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為

。.參考答案：2m/s2

，

10.用如右圖所示裝置來驗證動量守恒定律，質(zhì)量為mB的鋼球B放在小支柱N上，離地面高度為H；質(zhì)量為mA的鋼球A用細線拴好懸掛于O點，當細線被拉直時O點到球心的距離為L，且細線與豎直線之間夾角為α；球A由靜止釋放，擺到最低點時恰與球B發(fā)生正碰，碰撞后，A球把輕質(zhì)指示針C推移到與豎直夾角為β處，B球落到地面上，地面上鋪有一張蓋有復寫紙的白紙D，用來記錄球B的落點。用圖中所示各個物理量的符號表示碰撞前后兩球A、B的動量（設兩球A、B碰前的動量分別為pA、pB；碰后動量分別為PA/、PB/，則PA=_________，PA/=_________，PB=_________，PB/

=_________。

參考答案：mA

，mA

，0，11.如圖13所示，S為波源，其頻率為100Hz，所產(chǎn)生的簡諧橫波沿直線同時向左、右傳播，波M48Qm/s，該波的波長為______；m.P、Q是波傳播途徑中的兩點，巳知SP=4.2m,SQ=1.4m,則當S經(jīng)過平衡位置并向上運動時，P在_______，Q在______(填“波峰”、“波谷”或“平衡位置”)。參考答案：12.某次光電效應實驗中，測得某金屬的入射光的頻率n和反向遏制電壓Uc的值如下表所示。（已知電子的電量為e=1.6×10-19C）

根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，作出了Uc-n圖像，如圖所示，則根據(jù)圖像求出：

①這種金屬的截止頻率為

Hz；（保留三位有效數(shù)字）

②普朗克常量

Js。（保留兩位有效數(shù)字）參考答案：

①由圖像讀得：；②由圖線斜率，解得：13.如圖所示，一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，實線為t1=0時的波形圖，虛線為t2=0.06s時的波形圖，則6=0時P質(zhì)點向y軸________(選填“正”或“負”）方向運動。已知周期T>0.06s,則該波的傳播速度為________m/s。參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（8分）（1）美國科研人員正在研制一種新型鎳銅長效電池，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，放出一個速度為v0，質(zhì)量為m的β粒子和一個反沖銅核，若鎳核發(fā)生衰變時釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為β粒子和銅核的動能。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）。參考答案：解析：（1）；（2）設衰變后銅核的速度為v，由動量守恒

①由能量方程

②由質(zhì)能方程

③解得

④點評：本題考查了衰變方程、動量守恒、能量方程、質(zhì)能方程等知識點。15.

(12分)(1)用簡明的語言表述臨界角的的定義：(2)玻璃和空所相接觸。試畫出入射角等于臨界角時的光路圖，并標明臨界角。(3)當透明介質(zhì)處在真空中時，根據(jù)臨界角的定義導出透明介質(zhì)的折射率n與臨界角θc的關(guān)系式。

參考答案：解析：(1)光從光密介質(zhì)射到光疏介質(zhì)中，折射角為90°時的入射角叫做臨界角(2)如圖，θC為臨界角。(3)用n表示透明介質(zhì)的折射率，θC表示臨界角，由折射定律

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.一輛車通過一根跨過定滑輪的繩PQ提升井中質(zhì)量m=10kg的物體．如圖，繩的P端拴在車后的掛鉤上，Q端拴在物體上．設繩的總長不變，繩的質(zhì)量、定滑輪的質(zhì)量和尺寸、滑輪上的摩擦都忽略不計．開始時，車在A點，左右兩側(cè)繩都已繃緊并且是豎直的，左側(cè)繩長H=1m．提升時，車加速向左運動，沿水平方向從A經(jīng)過B駛向C．設A到B的距離H=1m，車經(jīng)過B點時的速度為vB=5m/s．求：（1）當車運動到B點時，物體升高的高度h；（2）車由A移到B的過程中，繩Q端的拉力對物體做的功W．某同學的解法為：W﹣mgh=mv，代入h和vB的數(shù)據(jù)，即可求出拉力對物體做的功W．你若認為該同學的結(jié)論正確，計算該功大?。荒闳粽J為該同學的結(jié)論錯誤，說明理由并求出該功的大?。畢⒖即鸢福嚎键c： 動能定理；運動的合成和分解．專題： 動能定理的應用專題．分析： （1）根據(jù)幾何關(guān)系求解物體升高的高度h．（2）該同學的結(jié)論是錯誤的．因為汽車經(jīng)過B點時的速度與此時物體的速度不等，應根據(jù)速度的分解得到物體的速度，再由動能定理求解功．解答： 解：（1）當車運動到B點時，物體升高的高度為：h=﹣H=（﹣1）m=0.41m

（2）該同學的結(jié)論是錯誤的．因為繩總長不變，物體的速度與車在同一時刻沿繩方向的速度大小相等，而此刻車的速度方向不沿繩的方向，所以兩者的速度大小不相等．如圖，將車的速度v沿繩的方向和垂直于繩的方向分解，得：v1=vBcosθ

繩Q端拉力對物體是變力做功，可用動能定理求解．則有：W﹣mgh=得：W=mgh+=（10×10×0.41+10×52×cos245°）J=103.5J答：（1）當車運動到B點時，物體升高的高度h是0.41m；（2）該同學的結(jié)論是錯誤的．因為繩總長不變，物體的速度與車在同一時刻沿繩方向的速度大小相等，而此刻車的速度方向不沿繩的方向，所以兩者的速度大小不相等．該功的大小為103.5J．點評： 本題考查了動能定理和速度的合成和分解綜合運用，難度中等，知道汽車沿繩子方向的分速度等于物體的速度．17.通過“30m折返跑”的測試成績可以反應一個人的身體素質(zhì)。在平直的跑道上，一學生站立在起點線處，當聽到起跑口令后（測試員同時開始計時），跑向正前方30m處的折返線，到達折返線處時，用手觸摸固定在折返線處的標桿，再轉(zhuǎn)身跑回起點線，返程無需減速，到達起點線處時，停止計時，全過程所用時間即為折返跑的成績。學生可視為質(zhì)點，加速或減速過程均視為勻變速，觸摸桿的時間不計。該學生加速時的加速度大小為a1=2.5m/s2，減速時的加速度大小為a2=5m/s2，到達折返線處時速度需減小到零，并且該生全過程中最大速度不超過vm=12m/s。求該學生“30m折返跑”的最好成績（最短時間tm）。參考答案：學生測試過程如圖所示。假如學生從A到B的過程中，先做勻加速運動，緊接著做勻減速直線運動，并設此過程中達到的最大速度為V，做勻加速運動的時間為t1,，做勻減速運動的時間為t2，則由運動學公式，有：

（1分）

（1分）聯(lián)立，可解得：，

（2分）因為v<vm，所以從A到B的過程中，學生的確先做勻加速運動，然后做勻減速運動。從B到A的加速過程中，速度從零增大到12m/s需時