湖南省懷化市爐亭坳鄉中學2021-2022學年高三物理下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.（多選）2011年9月29日，我國自行設計、制造“天宮一號”空間實驗室發射成功，開創了我國航天事業的新紀元。“天宮一號”經過變軌后繞地球做圓周運動，運行周期為90min。關于“天宮一號”、同步通信衛星和赤道上隨地球自轉物體相比較，下列說法正確的是（

）A.“天宮一號”的向心加速度最大

B.同步通信衛星的角速度最大C.赤道上隨地球自轉物體線速度最小

D.“天宮一號”的速度大于7.9km/s參考答案：AC2.我國研制的北斗導航系統又被稱為“雙星定位系統”，計劃到2020年完全建成。系統由5顆地球同步軌道和30顆地球非同步軌道衛星組網而成。2012年12月27日，北斗導航系統正式投入運營。這些衛星的運動均可看作勻速圓周運動，以下說法正確的是

A．北斗導航系統中地球同步軌道的衛星可以定位在濟南正上方

B．北斗導航系統中衛星的運行速度可以大于7．9km/s

C．地球同步軌道衛星的周期和月亮繞地球的周期相同

D．北斗導航系統中離地球越近的衛星線速度越大參考答案：D3.（單選）如圖所示，質量為m2的物體2放在正沿平直軌道向右行駛的車廂底板上，并用豎直細繩通過光滑定滑輪鏈接質量為m1的物體，與物體1相連接的繩與豎直方向成θ角，則（）A．車廂的加速度為gsinθB．繩對物體1的拉力為C．底板對物體2的支持力為（m2﹣m1）gD．物體2所受底板的摩擦力為m2gsinθ參考答案：考點：牛頓第二定律；物體的彈性和彈力．.專題：牛頓運動定律綜合專題．分析：物塊1、2和車廂具有相同的加速度，先以物體1為研究對象，分析受力情況，根據牛頓第二定律求出其加速度和繩的拉力．再對物體2研究，由牛頓第二定律求出支持力和摩擦力．解答：解：AB、以物體1為研究對象，分析受力情況如圖1：重力m1g和拉力T，根據牛頓第二定律得：m1gtanθ=m1a，得a=gtanθ，則車廂的加速度也為gtanθ．繩子的拉力T=，故A錯誤、B正確；CD、對物體2研究，分析受力如圖2，根據牛頓第二定律得：N=m2g﹣T=m2g﹣，f=m2a=m2gtanθ．故CD錯誤．故選：B．點評：本題要抓住兩個物體與車廂的加速度相同，采用隔離法研究，分別運用合成法和正交分解法處理4.（單選）如圖一質量為m的物體在豎直平面內做勻速圓周運動，則【

】A．物體所受的合外力不變B．物體的動能不變C．物體的機械能不變D．物體所受重力的功率不變參考答案：B5.真空中的某裝置如圖，其中平行金屬板A，B之間有加速電場，C,D之間有偏轉電場，M為熒光屏．今有質子、氘核和α粒子均由A板從靜止開始被加速電場加速后垂直于電場方向進入偏轉電場，最后打在熒光屏上．已知質子、氘核和α粒子的質量之比為1∶2∶4，電荷量之比為1∶1∶2，則下列判斷正確的是

A．三種粒子飛離B板時速度之比4:2:1

B．三種粒子飛離偏轉電場時速度偏轉角的正切之比1:2:4

C．偏轉電場的電場力對三種粒子做功之比為1∶1∶2

D．三種粒子打到熒光屏上的位置相同參考答案：CD粒子在左邊的加速電場中有：qU1=m解得v=，三種粒子飛離B板時速度之比為:1:1，選項A錯誤。粒子以速度v進入偏轉電場后，做類平拋運動，設粒子離開偏轉電場時的側移量為y，沿初速方向做勻速直線運動，有

L=vt

，垂直初速方向，有

y=at2，又電場力

F=qE=q，根據F=ma，得加速度為

a=，解得

y=，粒子飛離偏轉電場時的速度，故=，故三種粒子飛離偏轉電場時速度偏轉角的正切之比1:1:1，選項B錯誤。偏轉電場的電場力對粒子做的功為，故選項C正確。由于三種粒子離開偏轉電場時的側移量y相等，速度偏轉角度也相等，故選項D正確。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示電路，電池組的內阻r＝4W，外電阻R1＝2W，當滑動變阻器R2的電阻調為4W時，電源內部的電熱功率為4W，則電源的最大輸出功率為______W。欲使R2的電功率達到最大值，則R2應調為______W。參考答案：6.25，67.有一列簡諧橫波在彈性介質中沿x軸正方向以速率v=10m/s傳播，某時刻的波形如圖所示，把此時刻作為零時刻，質點A的振動方程為y=

m.參考答案：由題圖讀出波長和振幅，由波速公式求出頻率，由得出角速度，由于質點A開始時刻向下振動，故將相關數據代入可得答案．8.如圖所示，一列簡諧橫波沿x軸正向傳播，波傳到x=1m的P點時，P點開始向下振動，此時為計時起點，已知在t=0.4s時PM間第一次形成圖示波形，此時x=4m的M點正好在波谷。當M點開始振動時，P點正好在

，這列波的傳播速度是 。

參考答案：波峰

10m/s9.某探究性學習小組欲探究光滑斜面上物體的加速度與物體質量及斜面傾角是否有關。實驗室提供如下器材：(A)表面光滑的長木板(長度為L)，(B)小車，(C)質量為m的鉤碼若干個，(D)方木塊(備用于墊木板)，(E)米尺，(F)秒表。(1)實驗過程：第一步，在保持斜面傾角不變時，探究加速度與質量的關系。實驗中，通過向小車放入鉤碼來改變物體質量，只要測出小車由斜面頂端滑至底端所用時間t，就可以由公式a=

求出a。某同學記錄了數據如上表所示：根據以上信息，我們發現，在實驗誤差范圍內質量改變之后平均下滑時間

(填“改變”或“不改變”)，經過分析得出加速度與質量的關系為

。第二步，在物體質量不變時，探究加速度與傾角的關系。實驗中通過改變方木塊墊放位置來調整長木板的傾角，由于沒有量角器，因此通過測量出木板頂端到水平面高度h，求出傾角α的正弦值sinα=h／L。某同學記錄了高度和加速度的對應值，并在坐標紙上建立適當的坐標軸后描點作圖如下，請根據他所作的圖線求出當地的重力加速度g=

m／s2。進一步分析可知，光滑斜面上物體下滑的加速度與傾角的關系為

。參考答案：（1）

（2分）

不改變（2分）斜面傾角一定時，加速度與物體質量無關（2分）10（2分）

a=gsin(2分)（1）由運動學公式知L=,解得，即斜面傾角一定時，加速度與物體質量無關。（2）由題意對物體受力分析知，沿斜面方向，根據牛頓第二定律可得mgsin=ma,解得a=gsin;所以圖象的斜率大小等于當地的重力加速度。10.面積為S的矩形線框abcd，處在磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向與線框面成角（見圖），當線框以ab為軸順時針轉90°時，穿過abcd面的磁通量變化量_____。參考答案：11.如圖甲是利用激光測轉速的原理示意圖，圖中圓盤可繞固定軸轉動，盤邊緣側面上有一小段涂有很薄的反光材料．當盤轉到某一位置時，接收器可以接收到反光涂層所反射的激光束，并將所收到的光信號轉變成電信號，在示波器顯示屏上顯示出來(如圖乙所示)．(1)若圖乙中示波器顯示屏上橫向的每大格(5小格)對應的時間為2.50×10－3s，則圓盤的轉速為________r/s.(保留3位有效數字)(2)若測得圓盤直徑為10.20cm，則可求得圓盤側面反光涂層的長度為________cm.(保留3位有效數字)參考答案：12.氫原子能級及各能級值如圖所示．當大量氫原子從第4能級向第2能級躍遷時，可以釋放出3種不同頻率的光子，所釋放的光子最小頻率為（用普朗克常量h和圖中給出的能級值字母表示）．參考答案：【考點】：氫原子的能級公式和躍遷．【專題】：原子的能級結構專題．【分析】：根據hγ=Em﹣En，可知在何能級間躍遷發出光的頻率最小．：解：當大量氫原子從第4能級向第2能級躍遷時，可以釋放出3種不同頻率的光子；分別是n=4向n=3，n=3向n=2，以及n=4向n=2三種．因為放出的光子能量滿足hγ=Em﹣En，知，從n=4能級躍遷到n=3能級發出光的頻率最小；則有：hγ=E4﹣E3，所以：γ=．故答案為：3；【點評】：解決本題的關鍵知道能級間躍遷放出或吸收光子的能量滿足hγ=Em﹣En．13.水槽內有一振源，振動時產生的水波通過一個空隙發生衍射現象，為了使衍射現象更明顯，可采用的方法是使空隙的寬度；或者是使振源的振動頻率（填“變大”或“變小”）。參考答案：

變小、變小三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（4分）歷史上第一次利用加速器實現的核反應，是用加速后動能為0.5MeV的質子H轟擊靜止的X，生成兩個動能均為8.9MeV的He.（1MeV=1.6×-13J）①上述核反應方程為___________。②質量虧損為_______________kg。參考答案：解析：或，。考點：原子核15.（選修3-5）（6分）a、b兩個小球在一直線上發生碰撞，它們在碰撞前后的s～t圖象如圖所示，若a球的質量ma=1kg，則b球的質量mb等于多少?參考答案：解析：由圖知=4m/s、=—1m/s、=2m/s

（2分）

根據動量守恒定律有：ma=ma

+

mb

（2分）

∴mb=2.5kg （2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在傾角θ=30°的斜面上有一塊豎直放置的擋板，在擋板和斜面之間放有一個光滑圓球，當系統靜止時檔板上的壓力傳感器顯示壓力為20N，試求：（1）球對斜面的壓力和圓球的重量．（2）要讓擋板壓力為零，整個裝置在水平方向上將怎樣動？參考答案：解：（1）球受重力、擋板支持力、斜面支持力，按照作用效果，將重力沿著垂直擋板和垂直斜面方向分解，如圖所示：結合幾何知識可得：G=N（2）對球受力分析，受重力和支持力，合力水平，如圖所示：合力：F=Gtanθ根據牛頓第二定律，有：F=ma解得：a=gtanθ=10×=，水平向左故系統向左以的加速度勻加速直線運動，或者向右以的加速度做勻減速直線運動；答：（1）球對斜面的壓力為40N，圓球的重量為20N．（2）要讓擋板壓力為零，整個裝置在水平方向上將向左以的加速度勻加速直線運動，或者向右以的加速度做勻減速直線運動．【考點】共點力平衡的條件及其應用；牛頓第二定律．【分析】（1）球受到向下的重力作用，這個重力總是欲使球向下運動，但是由于擋板和斜面的支持，球才保持靜止狀態，因此，球的重力產生兩個作用效果，故產生兩個作用效果：使球垂直壓緊檔板的力F1，使球垂直壓緊斜面的力F2，根據平行四邊形定則作圖分析即可．（2）擋板壓力為零時，球受重力和支持力，物體沿著水平方向運動，故加速度水平，合力水平，運用合成法求解出合力，然后根據牛頓第二定律求解加速度．17.在桌面上有一倒立的玻璃圓錐，其頂點恰好與桌面接觸，圓錐的軸（圖中虛線）與桌面垂直，過軸線的截面為等邊三角形，如圖22所示。有一半徑為r的圓柱形平行光束垂直入射到圓錐的底面上，光