廣東省梅州市萬(wàn)龍中學(xué)2022年高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

廣東省梅州市萬(wàn)龍中學(xué)2022年高三物理下學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.2012年10月14日，奧地利著名極限運(yùn)動(dòng)員費(fèi)利克斯?鮑姆加特納在美國(guó)新墨西哥州上空，從距地面高度約3.9萬(wàn)米的氦氣球攜帶的太空艙上跳下，在最后幾千英尺打開降落傘，并成功著陸。假設(shè)降落傘在最后的勻速豎直下降過程中遇到水平方向吹來(lái)的風(fēng)，若風(fēng)速越大，則降落傘A．下落的時(shí)間越短 B．下落的時(shí)間越長(zhǎng)C．落地時(shí)速度越小 D．落地時(shí)速度越大參考答案：D較易?？疾檫\(yùn)動(dòng)的合成。考查：理解能力。應(yīng)用物理概念和規(guī)律進(jìn)行正確推斷，明確物理狀態(tài)的存在條件，定性分析物理過程的變化趨勢(shì)。2.（單選）2014年3月8日凌晨馬航客機(jī)失聯(lián)后，西安衛(wèi)星測(cè)控中心緊急調(diào)動(dòng)海洋、風(fēng)云、高分、遙感4個(gè)型號(hào)近10顆衛(wèi)星，為地面搜救提供技術(shù)支持。特別是“高分一號(hào)”突破了空間分辨率、多光譜與大覆蓋面積相結(jié)合的大量關(guān)鍵技術(shù)。如圖為“高分一號(hào)”與北斗導(dǎo)航系統(tǒng)兩顆衛(wèi)星在空中某一面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的示意圖?！氨倍贰毕到y(tǒng)中兩顆衛(wèi)星“G1”和“G3”以及“高分一號(hào)”均可認(rèn)為繞地心O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。衛(wèi)星“G1”和“G3”的軌道半徑為r，某時(shí)刻兩顆工作衛(wèi)星分別位于軌道上的A、B兩位置，“高分一號(hào)”在C位置。若衛(wèi)星均順時(shí)針運(yùn)行，地球表面處的重力加速度為g，地球半徑為R，不計(jì)衛(wèi)星間的相互作用力。則以下說(shuō)法正確的是A．衛(wèi)星“G1”和“G3”的加速度大小相等均為B．如果調(diào)動(dòng)“高分一號(hào)”衛(wèi)星快速到達(dá)B位置的下方，必須對(duì)其加速C．衛(wèi)星“”由位置A運(yùn)動(dòng)到位置B所需的時(shí)間為D．“高分一號(hào)”是低軌道衛(wèi)星，其所在高度有稀薄氣體，運(yùn)行一段時(shí)間后，高度會(huì)降低，速度增大，機(jī)械能會(huì)增大參考答案：C3.（多選）某中學(xué)的研究性學(xué)習(xí)小組，為探究電梯起動(dòng)和制動(dòng)時(shí)的加速度大小，讓一位同學(xué)站在體重計(jì)上乘電梯從1層到10層，之后又從l0層返回到1層，并用照相機(jī)進(jìn)行記錄，請(qǐng)認(rèn)真觀察分析下列圖片，得出正確的判斷是A．根據(jù)圖2和圖3，可估測(cè)電梯向上起動(dòng)時(shí)的加速度B．根據(jù)圖1和圖2，可估測(cè)電梯向上起動(dòng)時(shí)的加速度C．根據(jù)圈1和圖5，可估測(cè)電梯向下制動(dòng)時(shí)的加速度.D．根據(jù)圖4和圖5，可估測(cè)電梯向下起動(dòng)時(shí)的加速度參考答案：BC解析：A、圖2表示電梯加速上升時(shí)這位同學(xué)超重時(shí)的示數(shù)，圖3，表示向上減速時(shí)的示數(shù)，由此兩圖不能夠求出的是電梯向上起動(dòng)時(shí)的加速度，所以A錯(cuò)誤．B、圖1表示電梯靜止時(shí)的示數(shù)，圖2顯示加速上升時(shí)的示數(shù)，此時(shí)能夠求出的是電梯向上加速時(shí)的加速度，所以B正確．C、圖1表示電梯靜止時(shí)的示數(shù)，圖5表示電梯減速下降時(shí)的示數(shù)，此時(shí)能夠求出的是電梯向下減速時(shí)的加速度，所以C正確．D、圖4表示電梯加速下降時(shí)的示數(shù)，圖5表示電梯減速下降時(shí)的示數(shù)，此時(shí)不能夠求出電梯向下起動(dòng)時(shí)的加速度，所以D錯(cuò)誤．故選：BC4.(多選)如圖所示，水平桌面上的輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端與小物塊相連。彈簧處于自然長(zhǎng)度時(shí)物塊位于O點(diǎn)。物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.現(xiàn)用水平向右的力將物塊從O點(diǎn)拉至A點(diǎn)，撤去拉力后物塊由靜止向左運(yùn)動(dòng)，經(jīng)O點(diǎn)到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為零，則物塊從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中：（

）A．物塊的動(dòng)能先增大后減小的B．經(jīng)過位置O點(diǎn)時(shí)，物塊的動(dòng)能最大C．物塊動(dòng)能最大的位置與AO的距離有關(guān)D．物塊從O向B運(yùn)動(dòng)過程中，動(dòng)能的減小量大于彈性勢(shì)能的增加量參考答案：AD5.質(zhì)點(diǎn)僅在恒力的作用下，由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的軌跡如圖所示，在點(diǎn)時(shí)速度的方向與x軸平行，則恒力的方向可能沿（

）A．x軸正方向

B．x軸負(fù)方向

C．y軸正方向

D．y軸負(fù)方向參考答案：

D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.光滑的水平面上固定著一個(gè)螺旋形光滑水平軌道，俯視如圖所示。一個(gè)小球以一定速度沿軌道切線方向進(jìn)入軌道，則軌道對(duì)小球做_______（填“正功”、“負(fù)功”或“不做功”），小球的線速度_______（填“增大”、“減小”或“不變”）。參考答案：7.測(cè)量小物塊Q與平板P之間的動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。AB是半徑足夠大、光滑的四分之一圓弧軌道，與水平固定放置的P板的上表面BC在B點(diǎn)相切，C點(diǎn)在水平地面的垂直投影為C′。重力加速度為g。實(shí)驗(yàn)步驟如下：(1)用天平稱出物塊Q的質(zhì)量m；(2)測(cè)量出軌道AB的半徑R、BC的長(zhǎng)度L和CC/的高度h；(3)將物塊Q在A點(diǎn)由靜止釋放，在物塊Q落地處標(biāo)記其落地點(diǎn)D；(4)重復(fù)步驟C，共做10次；(5)將10個(gè)落地點(diǎn)用一個(gè)盡量小的圓圍住，用米尺測(cè)量圓心到C′的距離s.用實(shí)驗(yàn)中的測(cè)量量表示：①物塊Q到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能EkC＝__________；②在物塊Q從B運(yùn)動(dòng)到C的過程中，物塊Q克服摩擦力做的功W克＝__________；③物塊Q與平板P之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝________.參考答案：①

②

③8.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，圖（a）為實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖。（交流電的頻率為50Hz）①若取小車質(zhì)量M＝0.4kg，改變砂桶和砂的質(zhì)量m的值，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，以下m的值不合適的是

.A．m1＝5gB．m2＝1kg

C．m3＝10g

D．m4＝400g②圖（b）為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為

m/s2。（保留二位有效數(shù)字）③為了用細(xì)線的拉力表示小車受到的合外力，實(shí)驗(yàn)操作時(shí)必須首先

.該操作是否成功判斷的依據(jù)是

.四．計(jì)算題:（本題有3小題，共40分）參考答案：9.如圖所示是物體在某段運(yùn)動(dòng)過程中的v-t圖像，在t1和t2時(shí)刻的瞬時(shí)速度分別為v1和v2，則在t1到t2的時(shí)間內(nèi)，物體運(yùn)動(dòng)的加速度是______________（選填：“不變”、“增大”或“減小”）的，它的平均速度v___________（選填：“等于”、“大于”或“小于”）（v1＋v2）/2。參考答案：

答案：不斷減小，小于

10.在均勻介質(zhì)中選取平衡位置在同一直線上的9個(gè)質(zhì)點(diǎn)，相鄰兩質(zhì)點(diǎn)間的距離均為0.1m，如圖(a)所示．一列橫波沿該直線向右傳播，t=0時(shí)到達(dá)質(zhì)點(diǎn)1，質(zhì)點(diǎn)1開始向下運(yùn)動(dòng)，振幅為0.4m，經(jīng)過時(shí)間0.6s第一次出現(xiàn)如圖（b）所示的波形．該列橫波傳播的速度為___________________；寫出質(zhì)點(diǎn)1的振動(dòng)方程_______________．參考答案：解：由圖可知，在0.6s內(nèi)波傳播了1.2m，故波速為

（2分）

該波周期為T=0.4s，振動(dòng)方程為，代入數(shù)據(jù)得11.長(zhǎng)度為L(zhǎng)=0.5m的輕質(zhì)細(xì)桿，一端有一質(zhì)量為m=3kg的小球，小球以O(shè)點(diǎn)為圓心在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球通過最高點(diǎn)時(shí)速率為2m／s時(shí)，小球受到細(xì)桿的

力（填拉或支持），大小為

N，g取10m／s。參考答案：支持力，612.如圖所示，三棱鏡截面是邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=2cm的等邊三角形，一束單色光與AB邊成30°角斜射到AB邊中點(diǎn)上，光束進(jìn)入三棱鏡后與三棱鏡的底邊平行，再經(jīng)過三棱鏡折射后離開三棱鏡。光束離開三棱鏡時(shí)相對(duì)于入射光線偏轉(zhuǎn)的角度為θ=___________；棱鏡對(duì)這束單色光的折射率n=___________；這束光通過三棱鏡的時(shí)間t=___________。(已知真空中的光速c=3×108m/s)參考答案：

(1).60°

(2).

(3).,1×10-10s【詳解】解：如圖所示，由于光束進(jìn)入三棱鏡后與三棱鏡的底邊平行，可知，折射率：；根據(jù)可得：，這束光通過三棱鏡的時(shí)間：13.質(zhì)量為M的均勻直角金屬桿aob可繞水平光滑軸o在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，oa=ob/2=l．現(xiàn)加一水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，并通以電流I，若撤去外力后恰能使直角金屬桿ob部分保持水平，如圖所示．則電流應(yīng)從桿的_______端流入；此電流強(qiáng)度I的大小為____________．

參考答案：答案：a

4Mg/9Bl三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（選修3-4模塊）（4分）如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s．試回答下列問題：①寫出x=1.0m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)函數(shù)表達(dá)式；②求出x=2.5m處質(zhì)點(diǎn)在0～4.5s內(nèi)通過的路程及t=4.5s時(shí)的位移．參考答案：

解析：①波長(zhǎng)λ=2.0m，周期T=λ/v=1.0s，振幅A=5cm，則y=5sin(2πt)

cm（2分）

②n=t/T=4.5，則4.5s內(nèi)路程s=4nA=90cm；x=2.5m質(zhì)點(diǎn)在t=0時(shí)位移為y=5cm，則經(jīng)過4個(gè)周期后與初始時(shí)刻相同，經(jīng)4.5個(gè)周期后該質(zhì)點(diǎn)位移y=

—5cm．（2分）15.（8分）在衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出。中微子的性質(zhì)十分特別，因此在實(shí)驗(yàn)中很難探測(cè)。1953年，萊尼斯和柯文建造了一個(gè)由大水槽和探測(cè)器組成的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，利用中微子與水中的核反應(yīng)，間接地證實(shí)了中微子的存在。（1）中微子與水中的發(fā)生核反應(yīng)，產(chǎn)生中子（）和正電子（），即中微子+→+，可以判定，中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別是

。（填寫選項(xiàng)前的字母）

A.0和0

B.0和1

C.1和0

D.1和1（2）上述核反應(yīng)產(chǎn)生的正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體后，可以轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€(gè)光子（），即+2

已知正電子和電子的質(zhì)量都為9.1×10-31㎏，反應(yīng)中產(chǎn)生的每個(gè)光子的能量約為

J.正電子與電子相遇不可能只轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)光子，原因是

。參考答案：（1）A；(2)；遵循動(dòng)量守恒解析：（1）發(fā)生核反應(yīng)前后，粒子的質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)均不變，據(jù)此可知中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分都是0，A項(xiàng)正確。（2）產(chǎn)生的能量是由于質(zhì)量虧損。兩個(gè)電子轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€(gè)光子之后，質(zhì)量變?yōu)榱?，由，故一個(gè)光子的能量為，帶入數(shù)據(jù)得=J。正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體，故系統(tǒng)總動(dòng)量為零，故如果只產(chǎn)生一個(gè)光子是不可能的，因?yàn)榇诉^程遵循動(dòng)量守恒。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.一半徑為R的透明球狀物體的橫截面如圖所示，圓弧CD內(nèi)表面鍍銀（含邊界），O為球心，A、B、C、D是圓的四等分點(diǎn)．有一點(diǎn)光源S，發(fā)出的一條細(xì)光線射到B點(diǎn)，與DB的夾角為60°，經(jīng)折射后直接射到C點(diǎn)，從透明球狀物體射出后剛好可以回到S點(diǎn)，光在真空中的速度為c（為計(jì)算方便，取sinl5°＝0.25，答案值可用根式表示），試求（1）透明物體的折射率n；（2）光從S點(diǎn)發(fā)出到射回S點(diǎn)所需的總時(shí)間參考答案：（1）（2）【分析】根據(jù)幾何關(guān)系求出光線在P點(diǎn)折射時(shí)的入射角和折射角，再根據(jù)光的折射定律即可求解折射率；根據(jù)幾何知識(shí)求出光線在正方形ABCD內(nèi)傳播的距離，由求出光在正方形ABCD中的傳播速度，再求在正方體中傳播的時(shí)間，再加上在正方體外傳播的時(shí)間即為所求；【詳解】解：（1）根據(jù)題意可作光路圖，如圖所示，光線在P點(diǎn)發(fā)生折射時(shí)，入射角為折射角為因此透明物體的折射率

（2）連接AB，過S作AB的垂線，由幾何關(guān)系可知：光在透明物體中的速度：光在透明物體外傳播所用的時(shí)間：光透明物體中傳播所用的時(shí)間：則光從S點(diǎn)發(fā)出射回到S點(diǎn)所經(jīng)歷的總時(shí)間為：17.某同學(xué)在設(shè)計(jì)連鎖機(jī)關(guān)游戲中，設(shè)計(jì)了如圖所示的起始觸發(fā)裝置．AB段是長(zhǎng)度連續(xù)可調(diào)的豎直伸縮桿，BCD段是半徑為R的四分之三圓弧彎桿，DE段是長(zhǎng)度為2R的水平桿，與AB桿稍稍錯(cuò)開．豎直桿外套有下端固定且勁度系數(shù)較大的輕質(zhì)彈簧，在彈簧上端放置質(zhì)量為m的套環(huán)．每次將彈簧的長(zhǎng)度壓縮至P點(diǎn)后鎖定，設(shè)PB的高度差為h，解除鎖定后彈簧可將套環(huán)彈出．在觸發(fā)器的右側(cè)有多米諾骨牌，多米諾骨牌的最高點(diǎn)Q和P點(diǎn)等高，且與E的水平距離x=8R，已知彈簧鎖定時(shí)的彈性勢(shì)能E=9mgR，套環(huán)P與水平桿的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，與其他部分的摩擦不計(jì)，不計(jì)套環(huán)受到的空氣阻力及解除鎖定時(shí)的彈性勢(shì)能損失，不考慮伸縮豎直桿粗細(xì)變化對(duì)套環(huán)的影響，重力加速度為g．求：（1）當(dāng)h=3R時(shí)，套環(huán)到達(dá)桿的最高點(diǎn)C處時(shí)的速度大小v；（2）在（1）問中套環(huán)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)C時(shí)對(duì)桿作用力的大小和方向；（3）若h可在R～6R連續(xù)可調(diào)，要使該套環(huán)恰能擊中Q點(diǎn)，則h需調(diào)節(jié)為多長(zhǎng)？參考答案：解：（1）當(dāng)h=3R時(shí)，套環(huán)從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有：，E=9mgR解得：（2）在最高點(diǎn)C時(shí)，對(duì)套環(huán)，根據(jù)牛頓第二定律有：mg+FC=解得：FC=9mg，方向豎直向下；（3）套環(huán)恰能擊中Q點(diǎn)，平拋運(yùn)動(dòng)過程：x=vEt從P到E，根據(jù)能量守恒定律有：聯(lián)立解得：h=5R答：（1）當(dāng)h=3R時(shí)，套環(huán)到達(dá)桿的最高點(diǎn)C處時(shí)的速度大小v為；（2）在（1）問中套環(huán)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)C時(shí)對(duì)桿作用力的大小為9mg，方向豎直向下；（3）若h可在R