1、2021-2022學年遼寧省鞍山市第二十一中學高三物理上學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15分每小題只有一個選項符合題意1. 圖為同一軌道平面上的幾個人造地球衛星 A、B、C，某一時刻恰好在同一直線上，則A向心加速度 a A aB B根據 v =gr ，可知 v A vB FB FCD運動一周后，A 先回到原點參考答案：AD2. 如圖所示，用一與水平方向成的力F拉一質量為m的物體，使它沿水平方向勻速移動距離s，若物體和地面間的動摩擦因數為，則此力F對物體做的功，下列表達式中正確的有AFscosBmgsCmgs(cos-sin)Dmgscos/(cos+sin)參考

2、答案：AD由功的定義式可得，F的功為 W=Fscos，A正確；對物體受力分析知，豎直方向受力平衡 mg=Fsin+FN ，摩擦力的大小 f=FN=(mg-Fsin），由于物體勻速運動，由動能定理得，Fscos-fs=0，聯立以上各式解得F=mg /(cos+sin),將結果代入W=Fscos可知選項D正確。3. “嫦娥一號”衛星已于2009年3月1日16時13分，在北京航天飛控中心科技人員的精確控制下成功撞擊月球，為中國探月一期工程畫上圓滿的句號。作為“嫦娥一號”的姐妹星“嫦娥二號”衛星也于2010年10月1日18點59分57秒發射升空，從而拉開中國探月二期工程的序幕。據報道，“嫦娥一號”和“

3、嫦娥二號”繞月飛行的圓形軌道距月球表面分別約為200km和l00km，運動速率分別為和，那么和的比值為（月球半徑取1700km）（ ） A B C D參考答案：B4. （多選題）1922年英國物理學家阿斯頓因質譜儀的發明、同位素和質譜的研究榮獲了諾貝爾化學獎。若一束粒子由左端射入質譜儀后的運動軌跡如圖所示，則下列說法中正確( )A該束帶電粒子帶正電B速度選擇器的P1極板帶負電C在B2磁場中運動半徑越大的粒子，質量越大D在B2磁場中運動半徑越大的粒子，比荷越小參考答案：AD試題分析：帶電粒子在磁場中向下偏轉，磁場的方向垂直紙面向外，根據左手定則知，該粒子帶正電故A正確在平行金屬板間，根據左手定則

4、知，帶電粒子所受的洛倫茲力方向豎直向上，則電場力的方向豎直向下，知電場強度的方向豎直向下，所以速度選擇器的P1極板帶正電故B錯誤進入B2磁場中的粒子速度v是一定的，由牛頓第二定律得：，解得：，由可知，r越大，比荷越小越小，粒子的質量m不一定大，故C錯誤，D正確故選AD.【名師點睛】此題考查粒子速度選擇器問題；解決本題的關鍵會根據左手定則判斷洛倫茲力的方向，以及知道在速度選擇器中，電荷所受的電場力和洛倫茲力平衡。5. （多選）圖甲是一臺小型發電機的構造示意圖，線圈逆時針轉動，產生 的電動勢e隨時間t變化的正弦規律圖像如圖乙所示。發電 機線圈的內電阻不計，外接燈泡的電阻為12。則A在t=001 s

5、時刻，穿過線圈的磁通量為零B電壓表的示數為VC燈泡消耗的電功率為3WD若其它條件不變，僅將線圈的轉速提高一倍，則線圈電動勢的表達式e=12sin 100t（V）參考答案：C 解析解：A 在t=0.01s的時刻，電動勢為0，則為中性面，穿過線圈磁通量最大故A錯誤； B 電動勢的最大值為Em=6，電壓表測量的為有效值，故示數為 =6V；故B錯誤；C、燈泡消耗的功率P= =3W；故C正確；D、周期為0.02S，則瞬時電動勢的表達式為eEmsin()e6 sin100t(V)轉速提高一倍后，最大值變成12 V，=2n，故角速度變為原來的2倍，表達式應為：12 sin200t；故D錯誤；故選：C二、 填

6、空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6. 某實驗室新發現的一種放射性元素X，8天后實驗人員發現它有發生衰變，則它的半衰期為_天，若對X加熱，它的半衰期_（填變大、變小或不變）。參考答案：4，不變7. (4分)如圖所示，質量為8kg的物體，以100J的初動能從斜面底端的A點沿斜面向上作勻減速直線運動，在上升過程中經過B點時，動能減少了80J，機械能減少了32J，已知A、B間的距離s=2m，則物體受到的滑動摩擦力大小為 N，沿斜面向上運動的總時間為 s。參考答案：答案：16，1 8. 質量為m，速度為v0的子彈，水平射入一固定的地面上質量為M的木塊中，深入木塊的深度為L.如果將該木塊放在光滑

7、的水平面上，欲使同樣質量的子彈水平射入木塊的深度也為L，則其水平速度應為_。 參考答案：9. (選修模塊3-4)描述簡諧運動特征的公式是x。自由下落的籃球緩地面反彈后上升又落下,若不考慮空氣阻力及在地面反彈時的能量損失，此運動 (填“是”或“不是”)簡諧運動。參考答案：答案：Asint；不是。解析：簡諧運動的特征公式為x = Asint，其中A是振幅；自由落體由反彈起來的過程中，回復力始終為重力，恒定不變，與偏離平衡位置的位移不是成正比的，不符合簡諧運動的規律。 10. 法國科學家拉普拉斯曾說過：“認識一位巨人的研究方法對于科學的進步并不比發現本身有更少的用處”在物理學的重大發現中科學家們創造

8、出了許多物理學方法，如觀察、實驗、建立模型、物理類比和物理假說等方法。其中物理假說，是根據一定的科學事實和科學理論對研究的問題提出假說性的看法或說明，例如麥克斯韋的電磁場理論、分子動理論等假說，請你再舉出兩個物理假說的例子_； 。 參考答案：光的光子說、日心說、物質波、分子電流、黑洞等均可11. 一列頻率為2.5Hz的簡諧橫波沿x軸傳播，在t1=0時刻波形如圖中實線所示，在t2=0.7s時刻波形如圖中虛線所示。則虛線時刻橫坐標為x=3m的質點的速度是_（選填“最大，零”）；在t3=0.1s時位于0 x5m區間的質點中有一部分正向y軸正方向運動，這些質點在x軸上的坐標區間是_。 參考答案：零，1

9、mx3m12. 質量為0.2kg的物體以24m/s的初速度豎直上拋，由于空氣阻力，經2s到達最高點，設空氣阻力大小恒定，則物體上升的最大高度是_m，它由最高點落回拋出點需_s。 參考答案：24 ； 13. 一列橫波沿負x方向傳播，波上有A、B、C三個質點，如圖所示是某時刻的波形圖，則三個質點中最先回到平衡位置是質點_（選填A、B、C字母），再過3/4周期時質點C的位移是_m。參考答案： (1). A； (2). 0【詳解】波向左傳播，則質點AB的振動方向均向下，而C質點將要向上振動，則A質點先回到平衡位置；再過3/4周期時質點C回到平衡位置，位移是0。三、 簡答題：本題共2小題，每小題11分，

10、共計22分14. (3-5模塊) (5分) 有兩個質量為m的均處于基態的氫原子A、B，A靜止，B以速度v0與之發生碰撞己知：碰撞前后二者的速度均在一條直線上，碰撞過程中部分動能有可能被某一氫原子吸收。從而該原子由基態躍遷到激發態，然后，此原子向低能級態躍遷，并發出光子如欲碰后發出一個光子，則速度v0至少需要多大？己知氫原子的基態能量為E1 (E10)。參考答案：解析：，-(1分)，-(1分)，-(1分)-(2分)15. （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)發生一次衰變成銅（Cu），同時釋放

11、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）一靜止的質量為M的鎳核63(Ni)發生衰變，放出一個速度為v0，質量為m的粒子和一個反沖銅核，若鎳核發生衰變時釋放的能量全部轉化為粒子和銅核的動能。求此衰變過程中的質量虧損（虧損的質量在與粒子質量相比可忽略不計）。參考答案：解析：（1）；（2）設衰變后銅核的速度為v，由動量守恒 由能量方程 由質能方程 解得 點評：本題考查了衰變方程、動量守恒、能量方程、質能方程等知識點。四、計算題：本題共3小題，共計47分16. 某日有霧的清晨，一艘質量為m=500t的輪船，從某碼頭由靜止起航做直線運動，并保持發動機的輸出功率等于

12、額定功率不變，經t0=10min后，達到最大行駛速度vm=20m/s，霧也恰好散開，此時船長突然發現航線正前方S=480m處，有一艘拖網漁船以v=5m/s的速度沿垂直航線方向勻速運動，且此時漁船船頭恰好位于輪船的航線上，如圖輪船船長立即下令采取制動措施，附加了恒定的制動力F=1.0105N，結果漁船的拖網越過輪船的航線時，輪船也恰好從該點通過，從而避免了事故的發生已知漁船連同拖網總長度L=200m（不考慮拖網漁船的寬度），假定水對船阻力的大小恒定不變，求：（1）輪船減速時的加速度a；（2）輪船的額定功率P；（3）發現漁船時，輪船離開碼頭的距離參考答案：（1）漁船通過的時間t=40s （1分）由

13、運動學公式， （2分）得到 =0.4m/s2 （1分）(2)輪船做減速運動時，牛頓第二定律：( F+ Ff) =ma （2分）解得Ff = 1.0 105 N （1分）最大速度行駛時，牽引力F=Ff = 1.0105N，功率P=Fvm= Ff vm=1.010520W=2.0 106 W （2分）(3) 由動能定理得 （4分） 解得S1=m=1.1104m 17. 2011年3月11日，日本大地震以及隨后的海嘯給日本帶來了巨大的損失災后某中學的部分學生組成了一個課題小組，對海嘯的威力進行了模擬研究，他們設計了如下的模型：如圖甲在水平地面上放置一個質量為m=4kg的物體，讓其在隨位移均勻減小的水

14、平推力作用下運動，推力F隨位移x變化的圖象如圖乙所示，已知物體與地面之間的動摩擦因數為=0.5，g=10m/s2（1）運動過程中物體的最大加速度為多少？（2）在距出發點什么位置時物體的速度達到最大？（3）物體在水平面上運動的最大位移是多少？參考答案：考點：牛頓第二定律；功的計算專題：牛頓運動定律綜合專題分析：根據牛頓第二定律，當物體的合力最大時，其加速度最大由圖讀出推力的最大值即可求出最大加速度分析物體的運動情況：物體先加速運動，當合力為零為后做減速運動速度最大時推力就能得到，再由圖讀出位移由動能定理可求出最大位移解答：解：（1）由牛頓第二定律，得Fmg=ma， 當推力F=100N時，物體所受

15、的合力最大，加速度最大 代入解得解得a=g=20m/s2 （2）由圖象可得推力隨位移x是變化的，當推力等于摩擦力時，加速度為0，速度最大 則F=mg=20N 由圖得到F與x的函數關系式F=10025x 則得到x=3.2m （3）由圖象得到推力對物體做功等于“面積”，得推力做功W=200J 根據動能定理Wmgxm=0 代入數據得xm=10m答：（1）運動過程中物體的最大加速度為20m/s2 （2）在距出發點3.2m處時物體的速度達到最大 （3）物體在水平面上運動的最大位移是10m點評：本題有兩個難點：一是分析物體的運動過程，得出速度最大的條件；二是能理解圖象的物理意義，“面積”等于推力做功，是這題解題的關鍵18. 如圖所示，截面為直角三角形ABC的玻璃三棱鏡置于空氣中，一細光束從D點垂直于AC面入射，AD=CD=a，B=30，棱鏡的折射率n=求：（1）光從棱鏡第一次射入空氣時的折射角；（2）光從棱鏡第一次射入空氣的位置與B點的距離參考答案：解：（1）光在棱鏡中的光路如圖所示，在AB面上的入射角 i1=60，設玻璃對空氣的臨界角為C，則： sinC=，C=45，由于i145，故光在AB面上發生全反射由幾何關系知光在CB面上的入射角 i2=30C所以光從棱鏡第一次從CB面射入空氣由折射定律有：n=得光從棱鏡第一次射入空氣時的折射角 r2=45（2）由幾何知識可知，BE