湖南省婁底市石陶中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理上學(xué)期期末試題含解析

湖南省婁底市石陶中學(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.如圖所示，飛船從軌道1變軌至軌道2。若飛船在兩軌道上都做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，不考慮質(zhì)量變化，相對(duì)于在軌道1上，飛船在軌道2上的()A．動(dòng)能大B．向心加速度大C．運(yùn)行周期長(zhǎng)

D．角速度小參考答案：CD2.如圖，質(zhì)量分別為m和2m的兩個(gè)小球A和B，中間用長(zhǎng)為2L的輕桿相連，在桿的中點(diǎn)O處有一固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸，把桿置于水平位置后由靜止釋放，在B球順時(shí)針擺動(dòng)到最低位置的過(guò)程中（）A．A、B兩球角速度大小始終相等B．重力對(duì)B球做功的瞬時(shí)功率一直增大C．B球擺動(dòng)到最低位置時(shí)的速度大小為D．桿對(duì)B球做正功，B球機(jī)械能不守恒參考答案：

考點(diǎn)：機(jī)械能守恒定律；線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速；功率、平均功率和瞬時(shí)功率．專題：機(jī)械能守恒定律應(yīng)用專題．分析：在B球順時(shí)針擺動(dòng)到最低位置的過(guò)程中，對(duì)于B球、A球和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，由于輕桿對(duì)兩球做功，兩球各自的機(jī)械能均不守恒．解答：解：A、A、B兩球共軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度大小始終相等，故A正確；B、初位置，B球速度為零，重力的功率為零，最低點(diǎn)，重力方向與速度方向垂直，重力的功率為零，所以重力對(duì)B球做功的瞬時(shí)功率先增大后減小，故B錯(cuò)誤；C、對(duì)于A球和B球組成的系統(tǒng)，只有重力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則有：，vA=vB解得：，故C正確．D、桿對(duì)B球做負(fù)功，B球機(jī)械能不守恒，故D錯(cuò)誤．故選：AC點(diǎn)評(píng)：本題是輕桿連接的問(wèn)題，要抓住單個(gè)物體機(jī)械能不守恒，而系統(tǒng)的機(jī)械能守恒是關(guān)鍵．3.鈾裂變的產(chǎn)物之一氪90(Kr)是不穩(wěn)定的，它經(jīng)過(guò)一系列衰變最終成為穩(wěn)定的鋯90(Zr)，這些衰變是()A．1次α衰變，6次β衰變

B．4次β衰變C．2次α衰變

D．2次α衰變，2次β衰變參考答案：B4.（多選）質(zhì)量為m的物體在豎直向上的恒力F作用下減速上升了H，在這個(gè)過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的有（

）A．物體的重力勢(shì)能增加了mgH

B．物體的動(dòng)能減少了FHC．物體的機(jī)械能增加了FH

D．物體重力勢(shì)能的增加小于動(dòng)能的減少參考答案：AC5.已知萬(wàn)有引力常量G，要計(jì)算地球的質(zhì)量還需要知道某些數(shù)據(jù)，現(xiàn)在給出下列各組數(shù)據(jù),可以計(jì)算出地球質(zhì)量的是(

)A.地球公轉(zhuǎn)的周期及半徑B.月球繞地球運(yùn)行的周期和運(yùn)行的半徑C.人造衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的周期和速率D.地球半徑和同步衛(wèi)星離地面的高度參考答案：BC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.有兩列簡(jiǎn)諧橫波a、b在同一媒質(zhì)中沿x軸正方向傳播，波速均為v＝2m/s。在t＝0時(shí)，兩列波的波峰正好在x＝2.5m處重合，如圖所示。

①兩列波的周期分別為T(mén)a

和Tb

。②當(dāng)t1＝0.5s時(shí)，橫波b的傳播使質(zhì)點(diǎn)P發(fā)生的位移為_(kāi)____________m。參考答案：①1.25s；2s；②-2cm------------每空1分，共3分7.如圖所示，水平輕桿CB長(zhǎng)1m，輕桿與墻通過(guò)轉(zhuǎn)軸O連接．現(xiàn)在離B點(diǎn)20cm處D點(diǎn)掛一重50N的物體，則繩AB中的拉力為[番茄花園22]

_______N；O對(duì)C的作用力的方向沿________________（填“水平”、“斜向上”、“斜向下”）

參考答案：8.有A、B兩球在光滑水平面上沿著一條直線運(yùn)動(dòng)，它們發(fā)生碰撞后粘在一起，已知碰前兩球的動(dòng)量分別為PA=20kg·m/s和PB=15kg·m/s，碰撞后B球的動(dòng)量改變了ΔPB=－10kg·m/s，則碰撞后A球的動(dòng)量為PA′=__________kg·m/s，碰撞前兩球的速度大小之比vA∶vB=__________。參考答案：30，9.在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)較精準(zhǔn)地測(cè)量到的雙衰變事例是在1987年公布的，在進(jìn)行了7960小時(shí)的實(shí)驗(yàn)后，以68%的置信度認(rèn)出發(fā)生的36個(gè)雙衰變事例，已知靜止的發(fā)生雙衰變時(shí)，將釋放出兩個(gè)電子和兩個(gè)中微子（中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)都為零），同時(shí)轉(zhuǎn)變成一個(gè)新核X，則X核的中子數(shù)為

；若衰變過(guò)程釋放的核能是E，真空中的光速為c，則衰變過(guò)程的質(zhì)量虧損是

．參考答案：10.一只表頭的滿偏電流Ig=1mA，內(nèi)阻rg=30Ω，現(xiàn)將表頭改裝成電流、電壓兩用表，如圖所示，R1=0.05Ω，R2=2.97kΩ。（1）閉合電鍵S，接入Oa兩端時(shí)是_______表，量程為_(kāi)______；（2）斷開(kāi)電鍵S，接入Ob兩端時(shí)是_______表，量程為_(kāi)______。參考答案：11.下表是按照密立根的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的某金屬的UC和v的的幾組數(shù)據(jù)。(UC是遏制電壓)UC/V0.5410.6370.7140.8090.878v/l014Hz5.6445.8886.0986.3036.501請(qǐng)根據(jù)上表的數(shù)據(jù)在答題紙對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)中作出UC-v圖象；從圖象中可知這種金屬的截止頻率為

；已知e=1.6010-19C，用給出的數(shù)據(jù)結(jié)合圖象算出普朗克常量為

。參考答案：12.某學(xué)生興趣小組通過(guò)實(shí)驗(yàn)，探究相同厚度的普通均勻條形玻璃片的振動(dòng)頻率f與其長(zhǎng)度l的關(guān)系，得到了如下表所示的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，由表中數(shù)據(jù)可知，振動(dòng)頻率f隨玻璃片長(zhǎng)度l的變化而__________（選填“均勻”或“不均勻”）變化；振動(dòng)頻率f與玻璃片的長(zhǎng)度l的關(guān)系為_(kāi)____________（比例系數(shù)用表示）。比例系數(shù)k的大小為_(kāi)____________（若k有單位，請(qǐng)按國(guó)際單位制帶上其單位），k可能與__________________有關(guān)（至少寫(xiě)出一項(xiàng)）。

音符C調(diào)頻率f（Hz）玻璃片長(zhǎng)度l（mm）低音區(qū)539229064402747494258中音區(qū)1523251258723736592244698217578420568801947988183高音區(qū)

104617811741681318158參考答案：不均勻；。33Hz·m2，玻璃的密度，硬度等（答出一個(gè)就給分）。13.如圖所示，在電場(chǎng)強(qiáng)度E＝2000V/m的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有三點(diǎn)A、M和B，AM＝4cm，MB＝3cm，AB＝5cm，且AM邊平行于電場(chǎng)線，A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為_(kāi)_______V。把一電荷量q＝2×10-9C的正電荷從B點(diǎn)經(jīng)M點(diǎn)移到A點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為_(kāi)_______J參考答案：三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（11分）簡(jiǎn)述光的全反射現(xiàn)象及臨界角的定義，并導(dǎo)出折射率為的玻璃對(duì)真空的臨界角公式。參考答案：解析：光線從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí)，折射角大于入射角，若入射角增大到某一角度C，使折射角達(dá)到，折射光就消失。入射角大于C時(shí)只有反射光，這種現(xiàn)象稱為全反射，相應(yīng)的入射角C叫做臨界角。

光線由折射率為的玻璃到真空，折射定律為：

①

其中分別為入射角和折射角。當(dāng)入射角等于臨界角C時(shí)，折射角等于，代入①式得

②15.（09年大連24中質(zhì)檢）（選修3—4）（5分）半徑為R的半圓柱形玻璃，橫截面如圖所O為圓心，已知玻璃的折射率為，當(dāng)光由玻璃射向空氣時(shí)，發(fā)生全反射的臨界角為45°．一束與MN平面成45°的平行光束射到玻璃的半圓柱面上，經(jīng)玻璃折射后，有部分光能從MN平面上射出．求①說(shuō)明光能從MN平面上射出的理由?

②能從MN射出的光束的寬度d為多少?參考答案：解析：①如下圖所示，進(jìn)入玻璃中的光線a垂直半球面，沿半徑方向直達(dá)球心位置O，且入射角等于臨界角，恰好在O點(diǎn)發(fā)生全反射。光線a右側(cè)的光線（如：光線b）經(jīng)球面折射后，射在MN上的入射角一定大于臨界角，在MN上發(fā)生全反射，不能射出。光線a左側(cè)的光線經(jīng)半球面折射后，射到MN面上的入射角均小于臨界角，能從MN面上射出。（1分）最左邊射向半球的光線c與球面相切，入射角i=90°折射角r=45°。故光線c將垂直MN射出（1分）

②由折射定律知（1分）

則r=45°

（1分）

所以在MN面上射出的光束寬度應(yīng)是

（1分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.一圓柱形小永久磁鐵中點(diǎn)為O，OX為磁鐵的軸線(如圖甲)、坐標(biāo)為x處半徑為a的環(huán)形線圈的磁通量可以表示為Φ=π(1-βx)a2B0，其中B0為已知常數(shù)，β為待定常數(shù)(線圈平面垂直于X軸、圓心在軸線上)。(1)若磁鐵靜止，線圈從O點(diǎn)開(kāi)始沿OX軸以速度v0勻速運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)寫(xiě)出線圈磁通量與時(shí)間t的函數(shù)關(guān)系式(β視為已知)。(2)接(1)，若測(cè)得此時(shí)線圈內(nèi)的電動(dòng)勢(shì)大小恒為E0，求β的表達(dá)式。

(3)上述原理可以用于測(cè)量磁體運(yùn)動(dòng)的速度。將上述線圈用N匝線圈代替并固定不動(dòng)，半徑仍為a，阻值為r。將阻值為R的電阻串聯(lián)在線圈上，如圖乙。當(dāng)小磁鐵沿線圈軸線穿過(guò)線圈時(shí)，測(cè)得電阻R的電壓為U。設(shè)小磁鐵作勻速運(yùn)動(dòng)，求此速度的大小(結(jié)果不能含待定常數(shù)β)。參考答案：(1)由力的平衡可得 (2分) 代入數(shù)據(jù)可解得 (2分)(2)當(dāng)A球到達(dá)NQ位置時(shí)，設(shè)系統(tǒng)的速度為v1，由動(dòng)能定理得 整理可得 m/s>0,物體繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng) 之后A離開(kāi)電場(chǎng)，設(shè)能繼續(xù)沿斜面上升d，有 (2分) 解得m。 (1分)(3) (2分)聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得 當(dāng)，即時(shí)，17.（06年全國(guó)卷Ⅱ）（16分）如圖所示，一固定在豎直平面內(nèi)的光滑的半圓形軌道ABC，其半徑R＝5.0m，軌道在C處與水平地面相切。在C處放一小物塊，給它一水平向左的初速度v0＝5m/s，結(jié)果它沿CBA運(yùn)動(dòng)，通過(guò)A點(diǎn)，最后落在水平面上的D點(diǎn)，求C、D間的距離s。取重力加速度g＝10m/s2。參考答案：解析：設(shè)小物塊的質(zhì)量為m，過(guò)A處時(shí)的速度為v，由A到D經(jīng)歷的時(shí)間為t，有

①

2R＝gt2

②