广东省潮州市国立高级中学2021-2022学年高三物理下学期期末试题含解析

广东省潮州市国立高级中学2021-2022学年高三物理下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.（多选）如图所示长木板A放在光滑的水平地面上，物体B以水平速度冲上A后，由于摩擦力作用，最后停止在木板A上，则从B冲到木板A上到相对板A静止的过程中，下述说法中正确是()A．物体B动能的减少量等于系统损失的机械能B．物体B克服摩擦力做的功等于系统内能的增加量C．物体B损失的机械能等于木板A获得的动能与系统损失的机械能之和D．摩擦力对物体B做的功和对木板A做的功的总和数值上等于系统内能的增加量参考答案：CD2.（多选）一粒子从A点射入电场，从B点射出，电场的等势面和粒子的运动轨迹如图所示，图中左侧前三个等势面平行，不计粒子的重力，下列说法正确的有A．粒子受到的电场力先不变后增大B．粒子的速度不断增大C．粒子的加速度先不变，后变小D．若粒子从A点关于虚线对称的A′点射入电场后，将从B点关于虚线对称的B′点射出电场参考答案：CD3.天然放射性元素（钍）经过一系列α衰变和β衰变后，变成（铅）。下列判断中正确的是A．Th（钍）元素发生α衰变的半衰期随温度升高而变短B．共发生了6次α衰变和4次β衰变C．α射线比β射线的穿透能力强，但电离作用比较弱D．β粒子来源于原子的核外内层电子，它是高速的电子流参考答案：B4.对于环绕地球做圆周运动的卫星来说，它们绕地球做圆周运动的周期会随着轨道半径的变化而变化，某同学根据测得的不同卫星做圆周运动的半径r与周期T的关系作出如下图所示图像，则可求得地球质量为(已知引力常量为G)A.

B.

C.

D.参考答案：A试题分析：根据万有引力提供向心力，得到轨道半径与周期的函数关系，再结合图象计算斜率，从而可以计算出地球的质量．由万有引力提供向心力有，得，由图可知，所以地球的质量为，故A正确．5.一颗科学资源探测卫星的圆轨道经过地球两极上空，运动周期为T=1.5h，某时刻卫星经过赤道上A城市上空．已知：地球自转周期T0（24h），地球同步卫星轨道半径r，万有引力常量为G，根据上述条件（）A．可以计算卫星绕地球运动的圆轨道半径B．可以计算地球的质量C．可以计算地球表面的重力加速度D．可以断定，再经过12h卫星第二次到达A城市上空参考答案：

考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用．专题：人造卫星问题．分析：根据地球同步卫星万有引力提供向心力周期公式求出地球质量，再根据探测卫星万有引力提供向心力周期公式即可求得卫星绕地球运动的圆轨道半径，因为不知道地球半径，所以无法求出地球表面的重力加速度，根据经过12h卫星和城市的位置判断卫星是否在城市上空．解答：解：根据地球同步卫星万有引力提供向心力周期公式得：M=，故B正确；根据探测卫星万有引力提供向心力周期公式解得：R=，因为M已经求得，所以可以求得卫星绕地球运动的圆轨道半径，故A正确；在地球表面有，因为不知道地球半径，所以无法求出地球表面的重力加速度，故C错误；经过12h时，赤道上A城市运动到和地心对称的位置了，而资源探测卫星正好转过了8圈，又回到原位置，所以经过12h卫星不会到达A城市上空，故D错误．故选AB点评：解决本题的关键是掌握万有引力提供向心力，即，难度不大，属于基础题．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.人造地球卫星做半径为r，线速度大小为v的匀速圆周运动。当其角速度变为原来的倍后，运动半径变为

，线速度大小变为

。参考答案：7.某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：①用天平测出电动小车的质量为0.4kg；②将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装；③接通打点计时器(其打点周期为0.02s)；④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器(设在整个过程中小车所受的阻力恒定)．在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的点迹如图乙、图丙所示，图中O点是打点计时器打的第一个点．请你分析纸带数据，回答下列问题：(1)该电动小车运动的最大速度为________m/s.

(2)该电动小车运动过程中所受的阻力为________N.(3)该电动小车的额定功率为________W.参考答案：(1)1.5(或1.50)(2)1.6(或1.60)(3)2.4(或2.40)8.如图所示，质量为m的小球A以速率v0向右运动时跟静止的小球B发生碰撞，碰后A球以的速率反向弹回，而B球以的速率向右运动，则B的质量mB=_______；碰撞过程中，B对A做功为

。参考答案：4.5m

；

3mv02/8

9.如图所示，在河岸上利用定滑轮拉绳使小船靠岸，拉绳速度为v，当船头绳长方向与水平方向夹角为θ时，船的速度为

。

参考答案：10.约里奥·居里夫妇因发现人工放射性而获得了1935年的诺贝尔化学奖，他们发现的放射性元素衰变成的同时放出另一种粒子，这种粒子是．是的同位素，被广泛应用于生物示踪技术．1mg随时间衰变的关系如图所示，请估算4mg的经天的衰变后还剩0.25mg。参考答案：正电子

56天核反应方程式为：，由质量数守恒知X的质量数为0，由电荷数守恒知X的质子数为1，所以X为正电子；由图象知半衰期大约为14天，由公式，得。11.为了测量自制遥控赛车的额定功率，某兴趣小组让赛车拖着纸带在水平地面上沿直线运动．并用打点计时器(电源频率50(Hz)记录运动情况。起动打点汁时器，使小车以额定功率沿水平地面加速到最大速度．继续运动一段距离后关闭赛车发动机，让其向前滑行直至停止。下图的纸带为一次实验中，关闭赛车发动机前后一段时间内打出的，已知赛车质量为0．7kg．则赛车行驶的最大速度为

m/s；滑行时的加速度为

m/s2：额定功率为

W。（保留三位有效数字）参考答案：12.

（选修3－4模块）（5分）机械波和电磁波都能传递能量，其中电磁波的能量随波的频率的增大而

。波的传播及其速度与介质有一定的关系，在真空中，机械波是

传播的，电磁波是

传播的。（填能、不能、不确定），在从空气进入水的过程中，机械波的传播速度将

，电磁波的传播速度将

（填增大、减小、不变）。参考答案：答案：增大

不能

能

增大

减小13.如图所示，A、B、C、D是某匀强电场中的4个等势面，一个质子和一个α粒子（电荷量是质子的2倍，质量是质子的4倍，质子和α粒子的重力及其相互作用忽略不计）同时在A等势面从静止出发，向右运动，当到达D面时，电场力做功之比为

，它们的速度之比为

。参考答案：1∶2

：1三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.直角三角形的玻璃砖ABC放置于真空中，∠B＝30°，CA的延长线上S点有一点光源，发出的一条光线由D点射入玻璃砖，如图所示．光线经玻璃砖折射后垂直BC边射出，且此光束经过SD用时和在玻璃砖内的传播时间相等．已知光在真空中的传播速度为c，，∠ASD＝15°.求：①玻璃砖的折射率；②S、D两点间的距离．参考答案：(1)

(2)d试题分析：①由几何关系可知入射角i=45°，折射角r=30°可得②在玻璃砖中光速光束经过SD和玻璃砖内的传播时间相等有可得

SD=d考点：光的折射定律。15.（4分）已知气泡内气体的密度为1.29kg/，平均摩尔质量为0.29kg/mol。阿伏加德罗常数，取气体分子的平均直径为，若气泡内的气体能完全变为液体，请估算液体体积与原来气体体积的比值。（结果保留一位有效数字）。参考答案：设气体体积为，液体体积为气体分子数,(或)则

（或）解得

(都算对)解析：微观量的运算，注意从单位制检查运算结论，最终结果只要保证数量级正确即可。设气体体积为，液体体积为气体分子数,(或)则

（或）解得

(都算对)四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，质量为m=lkg的小物块由静止轻轻放在水平匀速运动的传送带上，从A点随传送带运动到水平部分的最右端B点，经半圆轨道C点沿圆弧切线进入竖直光滑的半圆轨道，恰能做圆周运动．C点在B点的正上方，D点为轨道的最低点．小物块离开D点后，做平抛运动，恰好垂直于倾斜挡板打在挡板跟水平面相交的E点．已知半圆轨道的半径R=0.9m，D点距水平面的高度h=0.75m，取g=10m/s2，试求：（1）摩擦力对物块做的功；（2）小物块经过D点时对轨道压力的大小；（3）倾斜挡板与水平面间的夹角θ．参考答案：解：（1）设小物块经过C点时的速度大小，因为经过C时恰好能完成圆周运动，由牛顿第二定律可得：mg=，解得=3m/s小物块由A到B过程中，设摩擦力对小物块做的功为W，由动能定理得：W=，解得W=4.5J故摩擦力对物块做的功为4.5J．（2）设小物块经过D点时的速度为，对由C点到D点的过程，由动能定理的：mg.2R=小物块经过D点时，设轨道对它的支持力大小为，由牛顿第二定律得：﹣mg=联立解得=60N，=3m/s由牛顿第三定律可知，小物块对轨道的压力大小为：==60N．故小物块经过D点时对轨道的压力大小为60N．（3）小物块离开D点做平抛运动，设经时间t打在E点，由h=得：t=s设小物块打在E点时速度的水平、竖直分量分别为、，速度跟竖直方向的夹角为α，则：又tanα==联立解得α=60°再由几何关系可得θ=α=60°故倾斜挡板与水平面的夹角θ为60°．【考点】动能定理的应用；牛顿第二定律；向心力；机械能守恒定律．【分析】本题（1）的关键是明确小物块经过C点时恰好能做圆周运动的条件是重力等于向心力，然后再由动能定理即可求解；（2）题的关键是根据动能定理或机械能守恒定律求出小物块到达D点时的速度，然后再根据牛顿第二定律和牛顿第三定律即可求解；（3）题的关键是根据平抛运动规律并结合几何知识即可求出所求．17.如图甲所示，质量为m＝1kg的物体置于倾角为的固定且足够长的斜面上，对物体施以平行于斜面向上的拉力F，t1＝1s时撤去拉力，物体运动的部分v—t图像如图乙所示。已知，，，试求：（1）拉力F的大小。（2）t＝4s时物体的速度v的大小。参考答案：设力F作用时物体的加速度为a1，由牛顿第二定律有F－mgsinθ－μmgcosθ＝ma1

（2分）撤去力后，由牛顿第二定律有mgsinθ＋μmgcosθ＝ma2

（2分）根据图像可知：a1＝20m/s2，a2＝10m/s2代入解得F=30N，μ=0．5。

（1分）

（2）设撤去力后物体运动到最高点时间为t2，v1＝a2t2（1分）则物体沿着斜面下滑的时间为t3=t－t1－t2

（1分）设下滑加速度为a3，由牛顿第二定律mgsi