2021-2022学年河南省新乡市李大吴中学高三物理期末试题含解析

2021-2022学年河南省新乡市李大吴中学高三物理期末试题含解析一、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.如图甲所示，质量为m1的足够长木板静止在光滑水平面上，其上放一质量为m2的木块。t=0时刻时，给木块施加一水平恒力F.分别用a1、a2和V1、V2表示木板、木块的加速度和速度大小，图乙中可能符合运动情况的是参考答案：AC本题涉及两个物体，所以就要考虑用整体法还是隔离法，但题中两物体可能存在相对滑动，所以应该用隔离法．板和物体都做匀变速运动，可以用牛顿定律加运动学公式进行求解判断。选项A说明F小于之间的最大静摩擦力，整体做匀加速运动；选项C说明各自做匀加速运动，且的加速度大于的加速度（相对向右做加速运动）。2.（多选）如图所示，水面下的光源S向水面A点发射一束光线，反射光线为c，折射光线分成a、b两束，则（

）A．在水中a光的速度比b光的速度大B．若a光能使某金属发生光电效应，则b光一定能使该金属发生光电效应C．用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距D．若保持入射点A位置不变，将入射光线顺时针旋转，则从水面上方观察，a光先消失参考答案：ABC3.2011年11月3日，“神舟八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器成功实施了首次交会对接。任务完成后“天宫一号”经变轨升到更高的轨道，等待与“神舟九号”交会对接。变轨前和变轨完成后“天宫一号”的运行轨道均可视为圆轨道，对应的轨道半径分别为R1、R2，线速度大小分别为v1、v2.则等于()A.B.

C.

D.参考答案：B4.2011年8月,“嫦娥二号冶成功进入了环绕“日地拉格朗日点冶的轨道,我国成为世界上第三个造访该点的国家.如图所示,该拉格朗日点位于太阳和地球连线的延长线上,一飞行器处于该点,在几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动,则此飞行器的(A)线速度大于地球的线速度(B)向心加速度大于地球的向心加速度(C)向心力仅由太阳的引力提供(D)向心力仅由地球的引力提供参考答案：AB5.下列说法中正确的是（）A．物体自由下落时速度增大，所以物体内能也增大B．物体的机械能为零时内能也为零C．物体的体积减小温度不变时，物体内能一定减小D．气体体积增大时气体分子势能一定增大参考答案：D【考点】分子势能．【分析】物体的机械能包括动能和势能，物体的内能包括分子热运动动能和分子势能；温度是分子热运动平均动能的标志，分子势能与分子间距有关．【解答】解：A、物体自由下落时速度增大，动能增加，但内能是分子热运动平均动能和分子势能之和，与宏观速度无关，故A错误；B、机械能包括动能和势能，内能包括分子热运动动能和分子势能，故物体机械能与内能无关，故B错误；C、物体的体积减小温度不变；温度不变说明分子热运动平均动能不变；体积减小，分子平均间距减小；分子间距减小，分子势能不一定减小；故物体的内能不一定减小；如0摄氏度的冰化为0摄氏度的水，内能增加；故C错误；D、气体分子间距很大，分子力几乎为零，但一定表现为引力；故气体体积增大时气体分子势能一定增加，故D正确；故选：D．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某种紫外线波长为300nm，该紫外线光子的能量为6.63×10﹣19J．金属镁的逸出功为5.9×10﹣19J，则让该紫外线照射金属镁时逸出光电子的最大初动能为7.3×10﹣20J（普朗克常量h=6.63×10﹣34J?s，真空中的光速c=3×108m/s）参考答案：：解：光子的能量E=J根据光电效应方程Ekm=E﹣W0

代入数据得，Ekm=6.63×10﹣19J﹣5.9×10﹣19J=7.3×10﹣20J故答案为：6.63×10﹣19，7.3×10﹣207.如图所示，在光滑水平面上有一辆质量M=8kg的平板小车，车上有一个质量m=1.9kg的木块，木块距小车左端6m（木块可视为质点），车与木块一起以v=1m/s的速度水平向右匀速行驶．一颗质量m0=0.1kg的子弹以v0=179m/s的初速度水平向左飞来，瞬间击中木块并留在其中，则木块获得的速度大小是

，如果木块刚好不从车上掉下，小车的速度大小是

．参考答案：8m/s；0.8m/s【考点】动量守恒定律；功能关系．【分析】子弹与木块组成的系统动量守恒，由动量守恒定律可以求出木块的速度；子弹、木块、小车组成的系统动量守恒，由动量守恒定律求出它们的共同速度即可．【解答】解：子弹击中木块过程中，子弹与木块组成的系统动量守恒，以子弹的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：m0v0﹣mv=（m0+m）v1，代入数据解得v1=8m/s，以子弹、木块、小车组成的系统为研究对象，以子弹的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：（m0+m）v1﹣Mv=（m0+m+M）v2，解得：v2=0.8m/s故答案为：8m/s；0.8m/s8.利用α粒子散射实验最早提出原子核式结构模型的科学家是

；他还利用α粒子轰击（氮核）生成和另一种粒子，写出该核反应方程

．参考答案：9.某物理兴趣小组利用学校的数字实验室设计了一个测量小车瞬时速度的实验。设计的实验装置如图所示。将长直木板B支成斜面，小车C的前端固定挡光片P，光电门G固定在木板的侧面A处，让小车在斜面上的同一位置O由静止释放，用光电计时器（未画出）记录挡光片通过光电门时挡光的时间。兴趣小组共准备了宽度不同的五块挡光片，分别做了五次实验（每次实验时挡光片的前沿均与小车的前端对齐），并计算出各次挡光片通过光电门的平均速度。记录的数据如下表所示：实验顺序1250.50.3962495.00.42136137.50.43648174.50.459510212.00.472完成下列作图和填空：（1）根据表中给出的数据，在如图给出的坐标纸上画出图线；（2）由所画出的图线，得出小车的加速度大小为__________;（3）由所画出的图线，得出小车前端过A处的瞬时速度大小为_________m/s。（以上两空均保留3位有效数字）参考答案：（1）（3分）如下图（2）（3分）0.930（0.900-0.960均给分）（3）（3分）0.375（0.360-0.390均给分）10.油膜被日光照射后呈现彩色条纹是光的____________现象，泊松亮斑是光的____现象。（分别填入“干涉”或“衍射”）参考答案：干涉；衍射11.打点计时器用频率50Hz交流电打出的匀变速运动的纸带，以原始点作为计数点，则根据此纸带的数据，纸带的加速度大小是

m/s2和打点计时器打第3个点时的纸带速度是

m/s（保留3位有效数字）参考答案：9.40；

1.8712.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θ1＝450。直升机取水后飞往火场，加速度沿水平方向，大小稳定在a=1.5m/s2时，悬索与竖直方向的夹角θ2＝140。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。13.北京时间2011年3月11日在日本海域发生强烈地震，并引发了福岛核电站产生大量的核辐射，经研究，其中核辐射的影响最大的是铯137（），可广泛散布到几百公里之外，且半衰期大约是30年左右）．请写出铯137发生β衰变的核反应方程：

．如果在该反应过程中释放的核能为，则该反应过程中质量亏损为

．（已知碘（I）为53号元素，钡（）为56号元素）参考答案：

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用如图所示的多用电表测量电阻，要用选择开关K和两个部件S、T.请根据下列步骤完成电阻测量：（1）旋动部件

①

，使指针对准电流的“0”刻线；（2）将K旋转到电阻挡“×100”的位置；（3）将插入“＋”、“－”插孔的表笔短接，旋动部件

②

，使指针对准电阻的

③

（填“0”刻线或“∞”刻线）；（4）将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小；（5）为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按

④

的顺序进行操作，再完成读数测量；A、将K旋转到电阻挡“×1”的位置B、将K旋转到电阻挡“×10”的位置C、将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接D、将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准无论用多用电表进行何种测量（限于直流），电流都应该从

⑤

色（填“红”或“黑”）表笔经

⑥

（填“＋”或“－”）插孔流入电表。参考答案：S

T

“0”刻线

ADC

红

+多用电表测量电阻时，需将选择开关旋到欧姆档某一位置，接着机械校零，然后欧姆调零后，测量电阻读出示数．注意示数是由刻度值与倍率的乘积．当发现指针偏转太小时，则需要选择更大的倍率．首先要对表盘机械校零，所以旋动部件是S．接着是欧姆调零，将“十“、“-“插孔的表笔短接，旋动部件T，让表盘指针指在最右端零刻度处．当两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确的测量结果，必须将指针在中间刻度附近，所以要将倍率调大．原因是指针偏转小，则说明刻度盘值大，现在要指针偏大即刻度盘值要小，则只有调大倍率才会实现．所以正确顺序是ADC。用电流表测量要保证电流从红表笔进，从黑表笔出，因为红表笔接的是电源的负极，黑表笔接电源的正极。15.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，用打点周期为0.02s的计时器记录小车做匀变速直线运动的纸带如图所示，在纸带上选择0、1、2、3、4、5共6个计数点，相邻两计数点之间还有四个点未画出，纸带旁并排放着带有最小分度为毫米的刻度尺，零刻度线跟“0”计数点对齐．由图可以读出三个计数点1、3、5跟0点的距离d1、d2、d3.(1)读出距离：d1＝1.20cm，d2＝________cm，d3＝________cm；(2)计算小车通过计数点“2”的瞬时速度v2＝_______m/s；(结果保留两位有效数字)

(3)小车的加速度大小a＝________m/s2.(结果保留两位有效数字)

参考答案：(1)5.40---5.42

11.99---12.01

(2)0.21

(3)0.60四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在光滑水平面上有A、B两辆小车，水平面的左侧有一竖直墙，在小车B上坐着一个小孩，小孩与B车的总质量是A车质量的10倍。两车开始都处于静止状态，小孩把A车以相对于地面的速度v推出，A车与墙壁碰后仍以原速率返回，追上B，与B碰撞后以共同速度运动，求最后A、B的共同速度。参考答案：见解析(1)氢原子最多辐射种频率的光子。辐射光子的最大能量为=.17.如图甲所示，空间Ⅰ区域存在方向垂直纸面向里的有界匀强磁场，左右边界线MN与PQ相互平行，MN右侧空间Ⅱ区域存在一周期性变化的匀强电场，方向沿纸面垂直MN边界，电场强度的变化规律如图乙所示（规定向左为电场的正方向）．一质量为m、电荷量为+q的粒子，在t=0时刻从电场中A点由静止开始运动，粒子重力不计．（1）若场强大小E1=E2=E，A点到MN的距离为L，为使粒子进入磁场时速度最大，交变电场变化周期的最小值T0应为多少？粒子的最大速度v0为多大？（2）设磁场宽度为d，改变磁感应强度B的大小，使粒子以速度v1进入磁场后都能从磁场左边界PQ穿出，求磁感应强度B满足的条件及该粒子穿过磁场时间t的范围．（3）若电场的场强大小E1=2E0，E2=E0，电场变化周期为T，t=0时刻从电场中A点释放的粒子经过n个周期正好到达MN边界，假定磁场足够宽，粒子经过磁场偏转后又回到电场中，向右运动的最大距离和A点到MN的距离相等．求粒子到达MN时的速度大小v和匀强磁场的磁感应强度大小B．参考答案：（1）当粒子在电场中一直做加速运动，进入磁场时速度最大，设加速时间为t，则

（2分）

（1分）解得

（1分）由功能关系有

（2分）解得

（1分）（2）设粒子在磁场运动的轨道半径为r，则有

（2分）

（1分）

解得

（1分）根据几何关系，粒子在磁场中通过的弧长s应满足的条件是

（1分）粒子穿过磁场时间

（2分）

解得

（1分）（3）粒子在电场变化的前半周期内加速度大小

后半周期内加速度大小

在一个周期内速度的增量

经过n个周期到达MN时

（1分）