河南省洛阳市梅森学校2021-2022学年高三物理上学期期末试题含解析

河南省洛阳市梅森学校2021-2022学年高三物理上学期期末试题含解析一、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.如图所示，完全相同的容器E、F、G，小孔a与大气相通，容器口封闭，T为阀门，水面的高度相同。在E静止、F、G同时竖直向上和向下以加速度a运动的同时打开三个容器的阀门，则以下说法中正确的是

A．从三个容器阀门流出的水速大小关系是vE<vF<vGB．从三个容器阀门流出的水速大小关系是vE>vF>vGC．水有可能不从G容器的T阀门中流出D．从三个容器阀门流出的水速大小关系可能是vF>vG>vE参考答案：C2.（多选）如图，游乐场中，从高处A到水面B处有两条长度相同的光滑轨道．甲、乙两小孩沿不同轨道同时从A处自由滑向B处，下列说法正确的有（）A．甲的切向加速度始终比乙的大B．甲、乙在同一高度的速度大小相等C．甲、乙在同一时刻总能到达同一高度D．甲比乙先到达B处参考答案：考点：匀变速直线运动的速度与位移的关系．版权所有专题：直线运动规律专题．分析：①由受力分析及牛顿第二定律可知，甲的切向加速度先比乙的大，后比乙的小；②可以使用机械能守恒来说明，也可以使用运动学的公式计算，后一种方法比较麻烦；③哪一个先达到B点，可以通过速度的变化快慢来理解，也可以使用v﹣t图象来计算说明．解答：解：A：由受力分析及牛顿第二定律可知，甲的切向加速度先比乙的大，后比乙的小，故A错误；B：由机械能守恒定律可知，各点的机械能保持不变，高度（重力势能）相等处的动能也相等，故B正确；C、D：甲的切向加速度先比乙的大，速度增大的比较快，开始阶段的位移比较大，故甲总是先达到同一高度的位置．故C错误，D正确．故选：BD．点评：本题应该用“加速度”解释：高度相同，到达底端的速度大小就相同，但甲的加速度逐渐减小，乙的加速度逐渐增大．所以它们的速度增加的快慢不同，甲增加得最快，乙增加得最慢．3.使物体脱离行星的引力束缚，不再绕该行星运行，从行星表面发射所需的最小速度称为第二宇宙速度，行星的第二宇宙速度v2与第一宇宙速度v1的关系是v1．已知某行星的半径为地球半径的三倍，即，它表面的重力加速度为地球表面重力加速度的．不计其它行星的影响，已知地球的第一宇宙速度为8km/s，则该行星的第二宇宙速度为A．8km/s

B．4km/s

C．km/s

D．km/s参考答案：A由于地球的第一宇宙速度km/s，行星的第一宇宙速度，解得km/s，故km/s，选A。4.（多选）合外力对物体做负功时，物体做直线运动的速度—时间图像可能是【

】参考答案：BD5.（多选）下列说法正确的有（

）A．黑体辐射的强度与频率的关系是：随着温度的升高，各种频率的辐射都增加，辐射强度极大值的光向频率较低的方向移动B.α粒子散射实验中少数α粒子发生了较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据C．天然放射现象的发现说明了原子核有复杂的结构D．用质子流工作的显微镜比用相同速度的电子流工作的显微镜分辨率低参考答案：BC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.现要验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律。给定的器材如下：一倾角可以调节的长斜面(如图)、小车、计时器一个、米尺。(1)填入适当的公式或文字，完善以下实验步骤(不考虑摩擦力的影响)

①让小车自斜面上方一固定点Al从静止开始下滑至斜面底端A2，记下所用的时间t。

②用米尺测量Al与A2之间的距离s．则小车的加速度a=

。

③用米尺测量A1相对于A2的高度h。所受重力为mg，则小车所受的合外力F=

。

④改变

，重复上述测量。

⑤以h为横坐标，1/t2为缎坐标，根据实验数据作图。如能得到一条过原点的直线，则可以验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律。(2)在探究如何消除上述实验中摩擦阻力影响的过程中，某同学设计的方案是：

①调节斜面倾角，使小车在斜面上匀速下滑。测量此时A1相对于斜面底端A2的高度h0。

②进行(1)中的各项测量。

③计算与作图时用（h-h0）代替h。

对此方案有以下几种评论意见：

A、方案正确可行。

B、方案的理论依据正确，但利用所给的器材无法确定小车在斜面上是否做匀速运动。

C、方案的理论依据有问题，小车所受摩擦力与斜面倾向有关。

其中合理的意见是

。参考答案：7.如图所示的是研究光电效应的装置的电路图,若用某一频率的光照射光电管阴极P,发现电流表有读数,则增加光的强度,电流表示数____(填“变大”“变小”或“不变”).若开关K断开时,用光子能量为2.5eV的一束光照射阴极P,发现电流表读数不为零,合上开关,调节滑动变阻器,当电压表读数大于或等于0.60V时,电流表读数为零,由此可知阴极材料的逸出功为____eV.参考答案：

(1).变大

(2).1.9电流表有读数,说明发生了光电效应，光电流的大小与光的强度成正比。增加光的强度,电流表示数变大。电压表读数大于或等于0.60V时,电流表读数为零,根据题意光电子的最大初动能为：Ek=qU=0.6eV根据爱因斯坦光电效应方程有：W=hv?Ek=2.5eV?0.6eV=1.9eV。【名师点睛】发生了光电效应时，光电流的大小与光的强度成正比。光电子射出后，有一定的动能，若当恰好不能达到时，说明电子射出的最大初动能恰好克服电场力做功，然后根据爱因斯坦光电效应方程即可正确解答。8.如图所示，从倾角为θ=30°的斜面顶端以初动能E=6J向下坡方向平抛出一个小球，则小球落到斜面上时的动能E′为

J．参考答案：E′=14J9.某放射性元素原子核X有N个核子，发生一次α衰变和一次β衰变后，变成Y核，衰变后Y核的核子数为__________，若该放射性元素经过时间T，还剩下没有衰变，则它的半衰期为____________参考答案：N-4

10.地球的第一宇宙速度为V，若某行星的质量是地球的6倍，半径是地球的1.5倍，则该行星的第一宇宙速度为

。参考答案：2v11.对“落体运动快慢”、“力与物体运动关系”等问题，亚里士多德和伽利略存在着不同的观点。请完成下表：

亚里士多德的观点伽利略的观点落体运动快慢重的物体下落快，轻的物体下落慢

力与物体运动关系

维持物体运动不需要力

参考答案：答案：物体下落快慢与物体轻重无关

维持物体运动需要力12.发生衰变有多种可能性。其中的一种可能是先衰变成，再一次衰变变成（X代表某种元素），或再经一次衰变变成最后都衰变成，衰变路径如图所示。则由图可知：①②③④四个过程中，

▲

是衰变；

▲

是衰变。参考答案：衰变有放出，衰变有放出，由质量数和电荷数守恒即可判断，得出正确答案。13.

（5分）一个蓄电池输出电压为12V，若输出的电能为4.3×106J，则它放出的电量为_____________C。参考答案：答案：3.6×105三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）如图所示，在水平光滑直导轨上，静止着三个质量均为的相同小球、、，现让球以的速度向着球运动，、两球碰撞后黏合在一起，两球继续向右运动并跟球碰撞，球的最终速度.①、两球跟球相碰前的共同速度多大？②两次碰撞过程中一共损失了多少动能？参考答案：解析：①A、B相碰满足动量守恒（1分）

得两球跟C球相碰前的速度v1=1m/s（1分）

②两球与C碰撞同样满足动量守恒（1分）

得两球碰后的速度v2=0.5m/s，（1分）

两次碰撞损失的动能（2分）15.（8分）请问高压锅的设计运用了哪些物理知识？参考答案：①水的沸点随液面上方气压的增大而升高；②力的平衡；③压强；④熔点（熔化）。解析：高压锅是现代家庭厨房中常见的炊具之一，以物理角度看：高压锅从外形到工作过程都包含有许多的物理知识在里面．高压锅的基本原理就是利用增大锅内的气压，来提高烹饪食物的温度，从而能够比较快的将食物煮熟。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图16，一个质量为m的小球,以某一初速度从A点水平抛出，恰好从圆管BCD的B点沿切线方向进入圆弧，经BCD从圆管的最高点D射出，恰好又落到B点。已知圆弧的半径为R且A与D在同一水平线上，BC弧对应的圆心角θ=600，不计空气阻力．求：(1)（3分）小球从A点做平抛运动的初速度v0的大小；(2)（6分）在D点处管壁对小球的作用力N；(3)（3分）小球在圆管中运动时克服阻力做的功Wf．参考答案：【知识点】动能定理的应用；牛顿第二定律；向心力．C2D4E2【答案解析】（1）（2）（3）解析：（1）小球从A到B：竖直方向

则

在B点，由速度关系

（2）小球从D到B：竖直方向

解得：

则小球从D点抛出的速度

在D点，由向心力公式得：

解得：

方向竖直向上

（3）从A到D全程应用动能定理：

解得：

【思路点拨】（1）根据几何关系求出平抛运动下降的高度，从而求出竖直方向上的分速度，根据运动的合成和分解求出初速度的大小．（2）根据平抛运动知识求出小球在D点的速度，再根据牛顿第二定律求出管壁对小球的弹力作用．（3）对A到D全程运用动能定理，求出小球在圆管中运动时克服阻力做的功．本题综合考查了平抛运动和圆周运动的基础知识，难度不大，关键搞清平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，以及圆周运动向心力的来源．17.如图所示，质量为m的物体，从高h，倾角为θ的光滑斜面顶端由静止开始下滑，最后停在水平面上。已知物体与水平面的动摩擦因数为μ。求：（1）

物体滑至斜面底端时的速度大小；（2）

物体在水平面上滑过的距离。

参考答案：18.如图甲所示，高h、长Ｌ的光滑绝缘正方形台面上加有一竖直向下、磁感应强度B的匀强磁场．在台面右侧接着一个与内侧边线对齐、每板宽为d（d＜）的平行板电容器（电容器有光滑绝缘的底部），右板接电源的正极，左板接电源负极，现有质量为m、电量为+q的一群粒子（视为质点）从靠近右板在底部由静止释放，通过左板的小孔进入磁场，不计一切阻力，重力加速度取g．求：(1)若取电容器的电压为U，求这些带电粒子在磁场中运动的半径；(2)若要求这些粒子都从台面右侧射出，则电容器的电压应满足什么条件？(3)在地面上建立如图坐标系，当时，在图乙中画出这些粒子落地时在这个坐标系中的痕迹（要求写出计算说明的过程并大致标明痕迹的位置）。参考答案：（1）在电容器中，根据动能定理，有：

①(2分)在磁场中，根据洛牛顿第二定律，有：

②(2分)①②联立得粒子运动的半径为：

③(2分)(2)当在电容器底部外侧经加速的粒子恰好能从台面的外侧相切射出时，粒子的半径最大，如图所示．即

④(2分)④代入③解得：

⑤(1分)当U＞0，在电容器内侧粒子，那怕不能一次在磁场中从台面右侧射出