北京怀柔县长哨营乡满族中学2021-2022学年高三物理上学期期末试卷含解析

1、北京怀柔县长哨营乡满族中学2021-2022学年高三物理上学期期末试卷含解析一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分每小题只有一个选项符合题意1. （单选）2007年4月，欧洲天文学家在太阳系之外发现了一颗可能适合人类居住的行星，命名为“格利斯581 c”。该行星的质量是地球的5倍，直径是地球的1.5倍。设想在该行星表面附近绕行星沿圆轨道运行的人造卫星的动能为ek1，在地球表面附近绕地球沿圆轨道运行的相同质量的人造卫星的动能为ek2。则ek1 / ek2为 （       ）a0.13  b0.3 

2、60;    c3.33  d7.5参考答案：c2. “蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动。某人做蹦极运动，所受绳子拉力f的大小随时间t变化的情况如图所示。将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，重力加速度为g。据图可知，此人在蹦极过程中最大加速度约为     （    ）a2g     bg      c3g    

3、;  d4g参考答案：a3. 如图所示，质量为m=1.0×10-2kg、带电荷量为q=+1.0×10-5c的小球（可视为质点）置于光滑绝缘水平面上的a点，当空间存在斜向上的匀强电场时，该小球从静止开始沿水平面做匀加速直线运动，当运动到b点时，测得其速度vb=15m/s，此时小球的位移为xab=15m，取重力加速度g=10m/s2，在上述运动中匀强电场的电场强度e可能为a. e=500 v/mb. e=500v/mc. e=1 500 v/md. e=2 000 v/m参考答案：b【详解】根据动能定理得，故有e>750v/m，又，解得：，即750v/m<

4、e1250v/m，故b正确4. “飞车走壁” 杂技表演比较受青少年的喜爱，这项运动由杂技演员驾驶摩托车，简化后的模型如图所示，表演者沿表演台的侧壁做匀速圆周运动。若表演时杂技演员和摩托车的总质量不变，摩托车与侧壁间沿侧壁倾斜方向的摩擦力恰好为零，轨道平面离地面的高度为h，侧壁倾斜角度不变，则下列说法中正确的是 a.摩托车做圆周运动的h越高，向心力越大b.摩托车做圆周运动的h越高，线速度越大c.摩托车做圆周运动的h越高，向心力做功越多.d.摩托车对侧壁的压力随高度h变大而减小参考答案：b5. 入射光照射到某一金属表面而发生了光电效应。将入射光的强度减弱而保持其频率不变，则  

5、                                                  

6、             a从光照射至金属表面到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加b电子所能够吸收到的光子能量将明显减小c可能难以产生光电效应d单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减小参考答案：d二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. v表示标准状态下水蒸气的摩尔体积，为标准状态下水蒸气的密度，na为阿伏加德罗常数，m为每个水分子的质量，则阿伏加德罗常数na_，标准状态下相邻水蒸气分子间的平均距离d_.参考答案：   

7、0;   7. （4分）用活塞压缩汽缸里的空气，对空气做了900j的功，同时汽缸向外散热210j，汽缸里空气的内能     （填“增加”或“减少”）了     j。参考答案：    增加   690j8. 质点做直线运动，其s-t关系如图所示，质点在0-20s内的平均速度大小为_m/s，质点在_s（精确到秒）时的瞬时速度约等于它在6-20s内的平均速度。参考答案：0.8      

8、60;    10或14s9. 如图为一列在均匀介质中沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，波速为4m/s，则质点p此时刻的振动方向沿y轴(正，负)方向，经过s，质点q通过的路程是m参考答案：负 ,   0.6  10. 在如图所示的光电效应现象中，光电管阴极k的极限频率为v0，则阴极材料的逸出功等于_；现用频率大于v0的光照射在阴极上，当在a、k之间加一数值为u的反向电压时，光电流恰好为零，则光电子的最大初动能为_；若入射光频率为v(v>v0)，则光电子的最大初动能为_.参考答案：hv0，（2分）  

9、   eu，（2分）     （2分）11. 牛顿第一定律表明，力是物体    发生变化的原因;该定律引出的一个重要概念是      。参考答案：运动状态；惯性力的作用效果是改变物体的运动状态或使物体产生形变；牛顿第一定律通过实验总结出了力是改变物体运动状态的原因；从而引出一切物体都有保持原来运动状态的属性，即惯性。【考点】牛顿第一定律 12. 如图为“用dis（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置。（1）在该实验中必

10、须采用控制变量法，应保持小车的总质量不变，用钩码所受的重力作为_，用dis测小车的加速度。（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-f关系图线（如图所示）。分析此图线的oa段可得出的实验结论是_。（单选题）此图线的ab段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是a小车与轨道之间存在摩擦       b导轨保持了水平状态c所挂钩码的总质量太大            d所用小车的质量太大参考答案：（

11、1）小车所受外力，（2）加速度与外力成正比，c，13. 直升机沿水平方向匀速飞往水源取水灭火，悬挂着m=500kg空箱的悬索与竖直方向的夹角1450。直升机取水后飞往火场，加速度沿水平方向，大小稳定在a=1.5 m/s2时，悬索与竖直方向的夹角2140。如果空气阻力大小不变，且忽略悬索的质量，则空气阻力大小为_   _n，水箱中水的质量m约为_kg。（sin140=0.242；cos140=0.970）（保留两位有效数字）参考答案：试题分析：直升机沿水平方向匀速和匀加速飞行时，水箱受力情况如下图，根据牛顿第二定律，则有，解得，。考点：本题考查了牛顿第二定律的应用。 三、 简

12、答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （选修3-5模块）（4分）2008年北京奥运会场馆周围 8090 的路灯将利用太阳能发电技术来供电，奥运会90的洗浴热水将采用全玻真空太阳能集热技术科学研究发现太阳发光是由于其内部不断发生从氢核到氦核的核聚变反应，即在太阳内部4个氢核（h）转化成一个氦核（he）和两个正电子（e）并放出能量.已知质子质量mp = 1.0073u，粒子的质量m = 4.0015u，电子的质量me = 0.0005u1u的质量相当于931.mev的能量写出该热核反应方程；一次这样的热核反应过程中释放出多少mev的能量?（结果保留四位有效数字）参考答案： 

13、      答案： 4h he +2e（2分）m = 4mp m2me = 4×1.0073u4.0015u2×0.0005u = 0.0267 u（2分）e = mc2  = 0.0267 u×931.5mev/u 24.86 mev  （2分）15. （4分）试通过分析比较，具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小。参考答案：粒子的动量 ，物质波的波长由，知，则。解析： 物质波的的波长为，要比较波长需要将中子和电子的动量用动能表示出来即，因为，所以，故。四、计算题：本题共3小题，

14、共计47分16. 如图所示为一种电磁装置，由粒子源、加速电场、偏转电场、匀强磁场组成在s点有一粒子源，能不断释放电量为q，质量为m的静止带电粒子，被加速电压为u，极板间距离为d的匀强电场加速后，从正中央垂直射入电压为u的匀强偏转电场（偏转电场中电压正负极随时间做周期性变化），偏转极板长度和极板距离均为l，带电粒子在偏转电场中一次偏转后即进入一个垂直纸面方向的匀强磁场，其磁感应强度为b若不计重力影响，欲使带电粒子通过某路径返回s点，求：（1）粒子进入磁场时速度大小（2）匀强磁场的宽度d至少为多少？（3）该带电粒子周期性运动的周期t是多少？偏转电压正负极多长时间变换一次方向？参考答案：解：（1）粒

15、子在加速电场中加速，由动能定理得：，解得：由于粒子在电场加速过程中做匀加速直线运动，则加速的时间t1为：t1=粒子在偏转电场中做类似平抛运动，其加速度a为：，粒子通过偏转电场的时间t2为：粒子在偏转电场中的侧移距离y为：侧向速度vy为：则粒子射出偏转电场时的速度v为：（2）以速度v进入磁场后做匀速度圆周运动，洛仑兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：则磁场宽度为：（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期t'为：，tan=2，则：=arctan2，所以粒子在磁场中运动的时间t3为：粒子从s出发到回到s的周期t为：t=2t1+2t2+t3=4d+2l+；偏转电压正负极换向时间t为：t=2

16、d+l+；答：（1）粒子进入磁场时速度大小为（2）匀强磁场的宽度d至少为+（3）该带电粒子周期性运动的周期t是4d+2l+；偏转电压正负极经2d+l+变换一次方向17. （10分）如图所示是在刚刚结束的全运会我国某优秀跳水运动员在跳台上腾空而起的英姿，运动员从离水面10m高的平台上向上跃起，举双臂直体离开台面，此时其重心位于从手到脚全长的中点，跃起后重心升高0.45m达到最高点，落水时身体竖直，手先入水（在此过程中运动员水平方向的运动忽略不计），求：（计算时，可以把运动员看作全部质量集中在重心的一个质点，g取10m/s2）    （1）运动员起跳时的速度v；（2）从离开跳台到手接触水面的过程中所经历的时间t（结果保留3位）。参考答案：解析：（1）上升阶段：  （2）上升阶段： 自由落体：又 故 18. 现有一辆摩托车先由静止开始以2.5m/s2的加速度做匀加速运动，后以最大行驶速度25m/s匀速行驶，追赶前方以15m/s的速度同向匀