2022年廣東省河源市三河中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

2022年廣東省河源市三河中學(xué)高三物理上學(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．每小題只有一個選項(xiàng)符合題意1.(多選)“兒童蹦極”中，拴在腰間左右兩側(cè)的是彈性極好的橡皮繩．質(zhì)量為m的小明如圖靜止懸掛時兩橡皮繩的拉力大小均恰為mg，若此時小明左側(cè)橡皮繩在瞬間斷裂，則小明此時A．速度為零B．加速度a＝g，沿原斷裂繩的方向斜向下C．加速度a＝g，沿未斷裂繩的方向斜向上D．加速度a＝g，方向豎直向下參考答案：AB2.（單選）極地衛(wèi)星的運(yùn)行軌道平面通過地球的南北兩極(軌道可視為圓軌道)。若某極地衛(wèi)星從南極的正上方開始第二次運(yùn)行至北極正上方，所用時間為t，已知地球半徑為R(地球可看做球體)，地球表面的重力加速度為g，引力常量為G，由以上條件可知

A．衛(wèi)星運(yùn)行的角速度為

B．衛(wèi)星運(yùn)行的線速度為

C．地球的質(zhì)量為

D．衛(wèi)星距地面的高度參考答案：A3.圖為一質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動的v-t圖象，下列說法正確的是：

A．整個過程中，CE段的加速度最大B．整個過程中，BC段的加速度最大C．整個過程中，D點(diǎn)所表示的狀態(tài)離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)

D．BC段所表示的運(yùn)動通過的路程是34m參考答案：ACD4.我國探月衛(wèi)星成功進(jìn)人了繞“日地拉格朗日點(diǎn)”的軌道，我國成為世界上第三個造訪該點(diǎn)的國家，如圖3所示，該拉格朗日點(diǎn)位于太陽與地球連線的延長線上，一飛行器位于該點(diǎn)，在幾乎不消耗燃料的情況下與地球同步繞太陽做圓周運(yùn)動，則此飛行器的

A．向心力僅由太陽的引力提供

B．周期小于地球的周期

C．線速度大于地球的線速度

D．向心加速度小于地球的向心加速度

參考答案：C5..如圖所示，甲、乙兩小球大小相同，質(zhì)量相等，甲小球從某高度處釋放，做自由落體運(yùn)動，乙小球在它的正下方的水平面上以某一初速度同時做豎直上拋運(yùn)動。如果兩小球碰撞時恰好速度大小相等，方向相反，且碰后以原速率反彈，至甲、乙小球回到各自出發(fā)點(diǎn)為分析過程，則關(guān)于其運(yùn)動下列說法正確的是：

A．上拋的小球碰后將先回到出發(fā)點(diǎn)

B．兩小球相碰位置的高度必為

C．每個小球碰撞前后兩個階段的運(yùn)動時間相等

D．兩球碰前的平均速度大小相等參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，若高空中某處的重力加速度為，則該處距地球表面的高度為（﹣1）R，在該高度繞地球做勻速圓周運(yùn)動的衛(wèi)星的線速度大小為．參考答案：解：根設(shè)地球的質(zhì)量為M，物體質(zhì)量為m，物體距地面的高度為h．據(jù)萬有引力近似等于重力得：在地球表面：mg=G…①在h高處：m?=G…②由①②聯(lián)立得：2R2=（R+h）2解得：h=（﹣1）R在該高度衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動時，由重力提供向心力，則得：m?=m可得：v=故答案為：（﹣1）R；．7.某同學(xué)研究小車在斜面上的運(yùn)動，用打點(diǎn)計(jì)時器記錄了小車做勻變速直線運(yùn)動的位移，得到一段紙帶如圖所示。在紙帶上選取幾個相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間間隔均為T，B、C和D各點(diǎn)到A的距離為、和。由此可算出小車運(yùn)動的加速度大小=____________________，打點(diǎn)計(jì)時器在打C點(diǎn)時，小車的速度大小=_______。

（用已知的物理量符號表示）參考答案：8.如圖所示，兩個小物塊和緊挨著靜止在水平面上，已知的質(zhì)量為，的質(zhì)量為，與水平面間的動摩擦因數(shù)為，與水平面間、與之間均光滑?，F(xiàn)用一與水平面成角斜向下、大小為的外力推物塊，使、一起向右運(yùn)動，則與之間的壓力大小為

。(取，)參考答案：69.

（選修3—4）（4分）如圖所示的裝置，在曲軸上懸掛一個彈簧振子，若不轉(zhuǎn)動手把，讓其上下振動，其周期為T1，現(xiàn)使手把以周期T2勻速轉(zhuǎn)動(T2>T1)，振動穩(wěn)定后，要使彈簧振子的振幅增大，可以讓把手的轉(zhuǎn)速

(填“適當(dāng)增大”、“適當(dāng)減小”或“不變”)，這是因?yàn)椋?/p>

。

參考答案：答案：適當(dāng)增大；驅(qū)動力的頻率（或周期）越接近物體的固有頻率（或周期），受迫振動振福越大．（每空2分）10.如圖所示，兩條平行金屬導(dǎo)軌ab、cd置于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場中，兩導(dǎo)軌間的距離l=0.6m，導(dǎo)軌間連有電阻R。金屬桿MN垂直置于導(dǎo)軌上，且與軌道接觸良好，現(xiàn)使金屬桿MN沿兩條導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為3V。由此可知，金屬桿MN滑動的速度大小為 m/s；通過電阻R的電流方向?yàn)?/p>

（填“aRc”或“cRa”）。

參考答案：10；cRa11.（4分）兩個額定電壓為220V的白熾燈L1和L2的U－I特性曲線如圖所示。L2的額定功率約為_______W；現(xiàn)將L1和L2串聯(lián)后接到220V的電源上，電源內(nèi)阻忽略不計(jì)，此時L2的實(shí)際功率約為________W。參考答案：答案：99，17.512.發(fā)生衰變有多種可能性。其中的一種可能是，先衰變成，再經(jīng)一次衰變變成（X代表某種元素），或再經(jīng)一次衰變變成和最后都衰變成，衰變路徑如圖所示，則由圖可知：①②③④四個過程中

是α衰變；

是β衰變。參考答案：②③，①④②③放出的粒子質(zhì)量數(shù)減少4，是α衰變；①④放出的粒子質(zhì)量數(shù)不變，是β衰變。13.一物體靜止在光滑水平面上，先對物體施加一個水平向右的恒力F1，經(jīng)過時間t物體運(yùn)動到距離出發(fā)點(diǎn)為s的位置，此時立即撤去F1，同時對物體施加一水平向左的恒力F2，又經(jīng)過相同的時間t，物體運(yùn)動到距離出發(fā)點(diǎn)s/2的位置，在這一過程中力F1和F2的比可能是

和

參考答案：2:5

2:7

解：由牛頓第二定律得：，撤去時物體的速度由勻變速運(yùn)動的位移公式得：解得：;或者;解得：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（16分）如圖所示，物塊A和B通過一根輕質(zhì)不可伸長的細(xì)繩連接，跨放在質(zhì)量不計(jì)的光滑定滑輪兩側(cè)，質(zhì)量分別為mA=2kg、mB=1kg。初始時A靜止與水平地面上，B懸于空中。先將B豎直向上再舉高h(yuǎn)=1.8m（未觸及滑輪）然后由靜止釋放。一段時間后細(xì)繩繃直，A、B以大小相等的速度一起運(yùn)動，之后B恰好可以和地面接觸。取g=10m/s2。（1）B從釋放到細(xì)繩繃直時的運(yùn)動時間t；（2）A的最大速度v的大小；（3）初始時B離地面的高度H。參考答案：（1）；（2）；（3）。試題分析：（1）B從釋放到細(xì)繩剛繃直前做自由落體運(yùn)動，有：解得：（2）設(shè)細(xì)繩繃直前瞬間B速度大小為vB，有細(xì)繩繃直瞬間，細(xì)繩張力遠(yuǎn)大于A、B的重力，A、B相互作用，總動量守恒：繩子繃直瞬間，A、B系統(tǒng)獲得的速度：之后A做勻減速運(yùn)動，所以細(xì)繩繃直瞬間的速度v即為最大速度，A的最大速度為2m/s。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。1953年，萊尼斯和柯文建造了一個由大水槽和探測器組成的實(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€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€光子，原因是

。參考答案：（1）A；(2)；遵循動量守恒解析：（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。兩個電子轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€光子之后，質(zhì)量變?yōu)榱悖?，故一個光子的能量為，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)總動量為零，故如果只產(chǎn)生一個光子是不可能的，因?yàn)榇诉^程遵循動量守恒。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，ABC為一透明材料做成的柱形光學(xué)元件的橫截面，該種材料折射率n=2，AC為一半徑為R的圓弧，D為圓弧面圓心，ABCD構(gòu)成正方形，在D處有一點(diǎn)光源。若只考慮首次從圓弧AC直接射向AB、BC的光線，從點(diǎn)光源射入圓弧AC的光中，有一部分不能從AB、BC面直接射出，求這部分光照射圓弧AC的弧長。參考答案：見解析17.某同學(xué)在研究氣體的等容變化規(guī)律時，在實(shí)驗(yàn)室將一玻璃瓶開口向上豎直放入燒杯中的水里，緩慢加熱到77℃后，用一個軟木塞封住瓶口，當(dāng)燒杯中水溫緩慢降至42℃時，若想向上拔出軟木塞，至少需要施加多大外力？已知大氣壓強(qiáng)p0＝1.0×105Pa，瓶口面積S＝1.0×10-3m2，軟木塞的重量G＝0.50N。（軟木塞與瓶口之間的摩擦不計(jì)）參考答案：玻璃瓶內(nèi)的空氣狀態(tài)為：

根據(jù)查理定律

①（3分）對軟木塞受力分析可得

②（3分）由①②聯(lián)立解得：F=10.50N

（3分）18.如圖所示，在空間建立O-xyz坐標(biāo)系，水平向右為x軸正方向，豎直向上為y軸正方向，垂直紙面向外為z軸的正方向（圖中未畫出）．一個放射源放在x軸上A點(diǎn)()，它能持續(xù)放出質(zhì)量為m，帶電量為+q，速度大小為0的粒子，粒子射出方向與x軸夾角可調(diào)節(jié)，在第二象限區(qū)域外加場的作用下，粒子射出后總由y軸上C點(diǎn)（）以垂直于y軸的方向射入第一象限．而在y軸右側(cè)相距為a處有與x軸垂直的足夠大光屏PQ，y軸和光屏PQ間同時存在垂直紙面向外、大小為E0的勻強(qiáng)電場以及大小為的勻強(qiáng)磁場，不計(jì)粒子的重力．（1）若在第二象限整個區(qū)域僅存在沿－y軸方向的勻強(qiáng)電場，求該電場的場強(qiáng)E；（2）若在第二象限整個區(qū)域僅存在垂直紙面的勻強(qiáng)磁場，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B；（3）在上述兩種情況下，粒子最終打在光屏上的位置坐標(biāo)．參考答案：（1）設(shè)粒子射出時速度方向與x軸正方向夾角為θ，則有，，所以θ=60°

（2分），，所以（2分）（2）設(shè)粒子在第二象限磁場中做勻速圓周運(yùn)動的半徑為R，則，，

（2分）得，

（2分）（3）在第一種情況下，粒子進(jìn)入第一象限的速度為v1，v1=v0cos60°=

（1分）在磁場B0中做勻速圓周運(yùn)動的半徑

（1分）從進(jìn)入第一象限到打到光屏上的時間為

（1分）粒子在z軸方向上做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動，在t1時間內(nèi)沿z軸方向通過的距離，則粒子在光屏上的位置坐標(biāo)為