黑龍江省哈爾濱市延壽朝鮮族中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理上學(xué)期期末試題含解析

黑龍江省哈爾濱市延壽朝鮮族中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理上學(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.如圖4所示，在外力作用下某質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的v-t圖像為正弦曲線，從圖中可判斷

A．在0～t1時(shí)間內(nèi)，外力做負(fù)功

B．在0～t1時(shí)間內(nèi)，外力的功率逐漸增大

C．在t2時(shí)刻，外力的功率最大

D．在t1～t3時(shí)間內(nèi)，外力做的總功為零參考答案：D圖象斜率表示加速度，加速度對(duì)應(yīng)合外力，合外力減小，速度增大；由圖象可知0時(shí)刻速度為零，t1時(shí)刻速度最大但拉力為零，由P=Fv可知外力的功率在0時(shí)刻功率為零，t1時(shí)刻功率也為零，可知功率先增大后減小，故B錯(cuò)誤；在0～t1時(shí)間內(nèi)，由圖象可知，物體的速度沿正方向，加速度為正值且減小，故力與速度方向相同，故外力做正功，故A錯(cuò)誤；在t1～t3時(shí)間內(nèi)物體的動(dòng)能變化為零，由動(dòng)能定理可知外力做的總功為零，故D正確．t2時(shí)刻物體的速度為零，由P=Fv可知外力的功率為零，故C錯(cuò)誤．2.（單選）如圖，兩個(gè)小球分別被兩根長(zhǎng)度不同的細(xì)繩懸于等高的懸點(diǎn)，現(xiàn)將細(xì)繩拉至水平后由靜止釋放小球，當(dāng)兩小球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，兩球一定有相同的（A）速度

（B）角速度

（C）加速度

（D）機(jī)械能參考答案：C3.（單選）如下圖所示，在光滑的水平面上，A、B兩物體的質(zhì)量mA＝2mB，A物體與輕質(zhì)彈簧相連，彈簧的另一端固定在豎直墻上，開(kāi)始時(shí)，彈簧處于自由狀態(tài)，當(dāng)物體B沿水平向左運(yùn)動(dòng)，使彈簧壓縮到最短時(shí)，A、B兩物體間作用力為F，則彈簧給A物體的作用力的大小為()A．F

B．2F

C．3F

D．4F參考答案：C4.如圖所示，水平桌面上的物體A，質(zhì)量為m1，與桌面的滑動(dòng)摩擦系數(shù)為μ，用細(xì)繩跨過(guò)定滑輪與質(zhì)量為m2的物體B連接，設(shè)B的加速度為a.把B移去，用一豎直向下的拉力F＝m2g代替B，設(shè)這時(shí)A的加速度為a′，則:

A、a＞a′

B、a′＞a；C、a＝a′

D、無(wú)法確定.參考答案：B5.（單選）如圖所示，導(dǎo)熱的氣缸開(kāi)口向下，缸內(nèi)活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，活塞可自由滑動(dòng)且不漏氣，活塞下掛一個(gè)砂桶，砂桶裝滿砂子時(shí)，活塞恰好靜止，現(xiàn)將砂桶底部鉆一個(gè)小洞，讓細(xì)砂慢慢漏出，氣缸外部溫度恒定不變，則下列說(shuō)法中正確的有

。（填選項(xiàng)前的編號(hào)）A．缸內(nèi)的氣體壓強(qiáng)減小，內(nèi)能增加B．缸內(nèi)的氣體壓強(qiáng)增大，內(nèi)能不變C．缸內(nèi)的氣體壓強(qiáng)不變，內(nèi)能減少D．外界對(duì)缸內(nèi)氣體做功，缸內(nèi)氣體內(nèi)能增加參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一個(gè)靜止的钚核94239Pu自發(fā)衰變成一個(gè)鈾核92235U和另一個(gè)原了核X，并釋放出一定的能量．其核衰變方程為：94239Pu→92235U＋X。(1)方程中的“X”核符號(hào)為_(kāi)_____；(2)钚核的質(zhì)量為239.0522u，鈾核的質(zhì)量為235.0439u，X核的質(zhì)量為4.0026u，已知1u相當(dāng)于931MeV，則該衰變過(guò)程放出的能量是______MeV；(3)假設(shè)钚核衰變釋放出的能量全部轉(zhuǎn)變?yōu)殁櫤撕蚗核的動(dòng)能，則X核與鈾核的動(dòng)能之比是______。參考答案：(1)He

(2)5.31(±0.02都可)

(3)58.7(±0.1都可)7.某次光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，測(cè)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：8.如圖所示，處于水平位置的、質(zhì)量分布均勻的直桿一端固定在光滑轉(zhuǎn)軸O處，在另一端A下擺時(shí)經(jīng)過(guò)的軌跡上安裝了光電門，用來(lái)測(cè)量A端的瞬時(shí)速度vA，光電門和轉(zhuǎn)軸O的豎直距離設(shè)為h。將直桿由圖示位置靜止釋放，可獲得一組（vA2，h）數(shù)據(jù)，改變光電門在軌跡上的位置，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，得到在vA2~h圖中的圖線①。設(shè)直桿的質(zhì)量為M，則直桿繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能Ek=_____________（用M和vA來(lái)表示）?，F(xiàn)將一質(zhì)量m=1kg的小球固定在桿的中點(diǎn)，進(jìn)行同樣的實(shí)驗(yàn)操作，得到vA2~h圖中的圖線②，則直桿的質(zhì)量M=____________kg。（g=10m/s2）參考答案：，0.259.一只木箱在水平地面上受到水平推力F作用，在5s內(nèi)F的變化和木箱速度的變化如圖中（a）、（b）所示，則木箱的質(zhì)量為_(kāi)______________kg，木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為_(kāi)______________.（g=10m/s2）參考答案：25；0.210.一個(gè)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體，它在開(kāi)始時(shí)連續(xù)兩個(gè)4s的時(shí)間內(nèi)分別通過(guò)的位移為24m和64m，則這個(gè)物體的加速度為

m/s2，中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度為

m/s。參考答案：2.5

1111.在電梯上有一個(gè)質(zhì)量為100kg的物體放在地板上，它對(duì)地板的壓力隨時(shí)間的變化曲線如圖所示，電梯從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，在頭兩秒內(nèi)的加速度的大小為_(kāi)_______，在4s末的速度為_(kāi)_______，在6s內(nèi)上升的高度為_(kāi)_______。參考答案：12.在萬(wàn)有引力定律研究太陽(yáng)系中的行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，我們可以根據(jù)地球的公轉(zhuǎn)周期，求出太陽(yáng)的質(zhì)量。在運(yùn)算過(guò)程中，采用理想化方法，把太陽(yáng)和地球簡(jiǎn)化成質(zhì)點(diǎn)，還做了

和

的簡(jiǎn)化處理。參考答案：答案：把地球的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化為勻速圓周運(yùn)動(dòng)（勻速、軌跡圓周分別填在兩空上得一空分），忽略其他星體對(duì)地球的作用，認(rèn)為地球只受太陽(yáng)引力作用。13.如圖所示是勻強(qiáng)電場(chǎng)中的一組等勢(shì)面,若A、B、C、D相鄰兩點(diǎn)間的距離都是2cm,則電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為_(kāi)_________V/m,到A點(diǎn)距離為1.5cm的P點(diǎn)電勢(shì)為_(kāi)_________V.參考答案：

(1).;

(2).-2.5;根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直，并且由高電勢(shì)指向低電勢(shì)，作出電場(chǎng)線的分布情況如圖所示．

場(chǎng)強(qiáng)的大小P點(diǎn)到B點(diǎn)的距離為x=0.5cm=0.005m，P點(diǎn)的電勢(shì)：φp=-Exsin60°=-×0.005×sin60°V=-2.5V【點(diǎn)睛】解決本題關(guān)鍵要理解電場(chǎng)線與等勢(shì)線、場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的關(guān)系、電勢(shì)與電勢(shì)能的關(guān)系等基本關(guān)系，注意公式U=Ed中d是兩點(diǎn)沿電場(chǎng)線方向的距離．三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖所示，熒光屏MN與x軸垂直放置，熒光屏所在位置橫坐標(biāo)x0＝40cm，在第一象限y軸和MN之間存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在第二象限有半徑R＝10cm的圓形磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝0.4T，方向垂直xOy平面向外。磁場(chǎng)的邊界和x軸相切于P點(diǎn)。在P點(diǎn)有一個(gè)粒子源，平行于坐標(biāo)平面，向x軸上方各個(gè)方向發(fā)射比荷為1.0×108C./kg的帶正電的粒子，已知粒子的發(fā)射速率v0＝4.0×106m/s。不考慮粒子的重力粒子間的相互作用。求(1)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑;(2)若所有帶電粒子均打在x軸下方的熒光屏上，求電場(chǎng)強(qiáng)度的最小值參考答案：（1）（2）【詳解】（1）粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，其向心力由洛倫茲力提供，即：，則；（2）由于r＝R，所以所有粒子從右半圓中平行x軸方向進(jìn)入電場(chǎng)進(jìn)入電場(chǎng)后，最上面的粒子剛好從Q點(diǎn)射出電場(chǎng)時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度最小，粒子進(jìn)入電場(chǎng)做類平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向上豎直方向，聯(lián)立解得最小強(qiáng)度為：；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.如圖甲所示，有一傾角為30°的光滑固定斜面，斜面底端的水平面上放一質(zhì)量為M的木板．開(kāi)始時(shí)質(zhì)量為m=1kg的滑塊在水平向左的力F作用下靜止在斜面上，今將水平力F變?yōu)樗较蛴?，?dāng)滑塊滑到木板上時(shí)撤去力F，木塊滑上木板的過(guò)程不考慮能量損失．此后滑塊和木板在水平上運(yùn)動(dòng)的v﹣t圖象如圖乙所示，g=10m/s2．求（1）水平作用力F的大??；（2）滑塊開(kāi)始下滑時(shí)的高度；（3）木板的質(zhì)量．參考答案：【考點(diǎn)】：牛頓第二定律；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖像．【專題】：牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題．【分析】：（1）對(duì)滑塊受力分析，由共點(diǎn)力的平衡條件可得出水平作用力的大小；（2）根據(jù)圖乙判斷滑塊滑到斜面底部的速度，由牛頓第二定律求出加速度，從而根據(jù)在斜面上的位移和三角關(guān)系求出下滑時(shí)的高度．（3）根據(jù)圖象和牛頓第二定律求出地面和木板間的摩擦力，以及滑塊和木板間的摩擦力，進(jìn)而根據(jù)牛頓第二定律求出木板的質(zhì)量．：解：（1）滑塊受到水平推力F、重力mg和支持力N處于平衡，如圖所示，水平推力：F=mgtanθ=1×10×=（2）由圖乙知，滑塊滑到木板上時(shí)速度為：v1=10m/s設(shè)下滑的加速度為a，由牛頓第二定律得：mgsinθ+Fcosθ=ma代入數(shù)據(jù)得：a=10m/s2則下滑時(shí)的高度：h=（3）設(shè)在整個(gè)過(guò)程中，地面對(duì)木板的摩擦力為f，滑塊與木板間的摩擦力為f1由圖乙知，滑塊剛滑上木板時(shí)加速度為：對(duì)滑塊：f1=ma1

①此時(shí)木板的加速度：對(duì)木板：﹣f1﹣f=Ma2

②當(dāng)滑塊和木板速度相等，均為：v=2m/s之后，連在一起做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為：a3=對(duì)整體：﹣f=（m+M）a3

③聯(lián)立①②③帶入數(shù)據(jù)解得：M=1.5kg答：（1）水平作用力F的大小位；（2）滑塊開(kāi)始下滑時(shí)的高度為2.5m；（3）木板的質(zhì)量為1.5kg．17.25．（22分）為了降低潛艇噪音，提高其前進(jìn)速度，可用電磁推進(jìn)器替代螺旋槳。潛艇下方有左、右兩組推進(jìn)器，每組由6個(gè)相同的用絕緣材料制成的直線通道推進(jìn)器構(gòu)成，其原理示意圖如下。在直線通道內(nèi)充滿電阻率ρ=0.2Ω?m的海水，通道中axbxc=0.3mx0.4mx0.3m的空間內(nèi)，存在由超導(dǎo)線圈產(chǎn)生的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B=6.4T、方向垂直通道側(cè)面向外。磁場(chǎng)區(qū)域上、下方各有axb=0.3mx0.4m的金屬板M、N，當(dāng)其與推進(jìn)器專用直流電源相連后，在兩板之間的海水中產(chǎn)生了從N到M，大小恒為I=1.0x103A的電流，設(shè)電流只存在于磁場(chǎng)區(qū)域。不計(jì)電源內(nèi)阻及導(dǎo)線電阻，海水密度ρ=1.0x103kg/m3。（1）求一個(gè)直線通道推進(jìn)器內(nèi)磁場(chǎng)對(duì)通電海水的作用力大小，并判斷其方向。（2）在不改變潛艇結(jié)構(gòu)的前提下，簡(jiǎn)述潛艇如何轉(zhuǎn)彎？如何倒車？（3）當(dāng)潛艇以恒定速度v0=30m/s前進(jìn)時(shí)，海水在出口處相對(duì)于推進(jìn)器的速度v=34m/s，思考專用直流電源所提供的電功率如何分配，求出相應(yīng)功率的大小。參考答案：（1）將通電海水看成導(dǎo)線，所受磁場(chǎng)力

F=IBL

代入數(shù)據(jù)得：

用左手定則判斷磁場(chǎng)對(duì)海水作用力方向向右（或與海水出口方向相同）

（2）考慮到潛艇下方左、右2組推進(jìn)器，可以開(kāi)啟貨關(guān)閉不同個(gè)數(shù)的左、右兩側(cè)的直線通道推進(jìn)器，實(shí)施轉(zhuǎn)彎。

改變電流方向，或者磁場(chǎng)方向，可以改變海水所受磁場(chǎng)力的方向，根據(jù)牛頓第三定律，使?jié)撏А暗管嚒薄?/p>

（3）電源提供的電功率中第一部分：牽引功率

根據(jù)牛頓第三定律：

當(dāng)

第二部分：海水的焦耳熱功率

對(duì)單個(gè)直線推進(jìn)器，根據(jù)電阻定律：

代入數(shù)據(jù)得：

由熱功率公式，

代入數(shù)據(jù)得：

第三部分：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)海水動(dòng)能的增加

考慮到海水的初動(dòng)能

18.對(duì)于兩個(gè)質(zhì)量相同的物體發(fā)生速度在同一