2021-2022学年辽宁省沈阳市第一七五高级中学高三物理期末试卷含解析

2021-2022学年辽宁省沈阳市第一七五高级中学高三物理期末试卷含解析一、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.站在升降机里的人，在升降机开始自由下落的同时，以速率vo竖直向上和沿水平方向分别抛出A、B两光滑小球。不计空气阻力。小球碰到升降机内壁后垂直内壁方向的速度分量大小不变，反向弹回，沿内壁方向的速度分量大小、方向均不变。则

（

）

A．不论vo多小，A球均可到顶部B．B球一定回到人的手中C．vo足够小，则B球将落到底板上D．不论vo多大，在地面上的人看来，A球在到达升降机底板前一定是先匀减速运动后匀加速运动参考答案：ABD2.（多选题）自由中子是不稳定的，它的平均寿命大约是900s，它能自发地发生放射性衰变，衰变方程是：其中是反电子中微子（不带电的质量很小的粒子）。下列说法中正确的是（

）A．自由中子的衰变是β衰变，X是负电子B．有20个自由中子，半小时后一定剩下5个中子未发生衰变C．衰变过程遵守动量守恒定律D．衰变过程有质量亏损，所以能量不守恒参考答案：AC3.如图21所示，a、b、c、d是某匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点，ab＝L，bc＝2L，电场线与矩形所在的平面平行，已知a、b、d三点的电势分别为20V，24V和12V，一个质子从b点以的速度射入电场，入射方向与bc成角，一段时间后经过c点，不计重力，下列判断正确的是（

）A、c点电势高于a点电势B、质子从b点运动到c点所用的时间为C、场强的方向由b指向dD、质子从b点运动到C点，电场力做功为4eV参考答案：B4.如图，在倾角为α的固定光滑斜面上，有一用绳子栓着的长木板，木板上站着一只猫．已知木板的质量是猫的质量的2倍．当绳子突然断开时，猫立即沿着板向上跑，以保持其相对斜面的位置不变．则此时木板沿斜面下滑的加速度为（）A．B．gsinαC．gsinαD．2gsinα参考答案：

考点：牛顿第二定律．专题：整体思想．分析：对猫和木板受力分析受力分析，可以根据各自的运动状态由牛顿第二定律分别列式来求解，把猫和木板当做一个整体的话计算比较简单．解答：解：木板沿斜面加速下滑时，猫保持相对斜面的位置不变，即相对斜面静止，加速度为零．将木板和猫作为整体，根据牛顿第二定律F合=F猫+F木板=0+2ma（a为木板的加速度），整体受到的合力的大小为猫和木板沿斜面方向的分力的大小，即F合=3mgsinα，解得a=gsinα，所以C正确．故选C．点评：本题应用整体法对猫和木板受力分析，根据牛顿第二定律来求解比较简单，当然也可以采用隔离法，分别对猫和木板受力分析列出方程组来求解．5.2007年10月25日17时55分，北京航天飞行控制中心对“嫦娥一号”卫星实施首次变轨控制并获得成功。这次变轨是在卫星运行到远地点时实施的，而此后将要进行的3次变轨均在近地点实施。“嫦娥一号”卫星的首次变轨之所以选择在远地点实施，是为了抬高卫星近地点的轨道高度。同样的道理，要抬高远地点的高度就需要在近地点变轨。如图为“嫦娥一号”卫星某次在近地点A由轨道1变轨为轨道2的示意图，下列说法中正确的是(

)A．“嫦娥一号”在轨道1的A点处应点火加速B．“嫦娥一号”在轨道1的A点处的速度比在轨道2的A点处的速度大C．“嫦娥一号”在轨道1的B点处的加速度比在轨道2的C点处的加速度大D．“嫦娥一号”在轨道1的B点处的机械能比在轨道2的C点处的机械能大参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图，三个电阻R1、R2、R3依次标有“12Ω，3W”、“8Ω，5W”、“6Ω，6W”，则允许接入电路的最大电压为10.8V，此时三个电阻消耗的总功率为10.8W．参考答案：考点：电功、电功率；串联电路和并联电路．专题：恒定电流专题．分析：根据电路结构及已知条件：三个电阻允许消耗的最大功率分别为3W、15W、6W，分析保证电路安全的条件，然后求电路的最大功率．解答：解：由可求得R1的额定电压U1=6V，R2的额定电压U2=2V，R3的额定电压U3=6V，

R1与R2的并联阻值为R′=，则因R3大于其并联值，则当R3达到6V时，并联电压小于6V，

则以R3达到额定电压为安全值计算：

即

求得U1=4.8V

则接入电路的最大的电压为Um=U1+U3=10.8V功率为：P=故答案为：10.8，10.8点评：考查串联并联电路，明确安全的要求是每个电阻都不能超出额定电压．7.V表示标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ为标准状态下水蒸气的密度，NA为阿伏加德罗常数，m为每个水分子的质量，则阿伏加德罗常数NA＝______，标准状态下相邻水蒸气分子间的平均距离d＝_____.参考答案：

8.如图为密闭的理想气体在温度T1、T2时的分子速率分布图象，图中f（v）表示v处单位速率区间内的分子数百分率，则T1小于T2（选填“大于”或“小于”）；气体温度升高时压强增大，从微观角度分析，这是由于分子热运动的平均动能增大了．参考答案：考点：温度是分子平均动能的标志．分析：温度越高分子热运动越激烈，分子运动激烈是指速率大的分子所占的比例大．解答：解：温度越高分子热运动越激烈，分子运动激烈是指速率大的分子所占的比例大，图T2腰粗，速率大的分子比例最大，温度最高；图T1速率大的分子，所占比例最小，温度低．从微观角度分析，当温度升高时，分子平均动能增大，分子的平均速率增大．故答案为：小于，平均动能点评：本题关键在于理解：温度高与低反映的是分子平均运动快慢程度，理解气体的压强与分子的运动的激烈程度之间的关系．9.（6分）物体以5m/s的初速度沿光滑斜槽向上做直线运动，经4s滑回原处时速度的大小仍为5m/s，则物体的速度变化为

m/s，加速度为

m/s2．（规定初速度方向为正方向）。参考答案：

－10；－2.510.如图所示，一放在光滑水平面上的弹簧秤，其外壳质量为，弹簧及挂钩质量不计，在弹簧秤的挂钩上施一水平向左的力F1=5N，在外壳吊环上施一水平向右的力F2=4N，则产生了沿F1方向上的加速度4m/s2，那么此弹簧秤的读数是______________N；外壳质量为__________kg。参考答案：答案：5；0.2511.如图所示，一质量不计的弹簧原长为10cm，一端固定于质量m＝2kg的物体上，另一端施一水平拉力F.若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，当弹簧拉长至12cm时，物体恰好匀速运动，弹簧的劲度系数为

，若将弹簧拉长至13cm时，物体所受的摩擦力为

(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)。参考答案：200N/m

，

4N12.（4分）研究物理问题时，常常需要忽略某些次要因素，建立理想化的物理模型。例如“质点”模型忽略了物体的体积、形状，只计其质量。请再写出两个你所学过的物理模型的名称：

和

模型。参考答案：答案：点电荷、理想气体等13.两列简谐横波的振幅都是20cm，传播速度大小相同。实线波的频率为2Hz，沿x轴正方向传播；虚线波沿x轴负方向传播。某时刻两列波在如图所示区域相遇。则该时刻在x=0～12m范围内，速度最大的是平衡位置为x=

m的质点；从图示时刻起再经过1.5s，平衡位置为x=3m处的质点的位移y=

cm。参考答案：

6

－20

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某实验桌上有下列器材：定值电阻R0（约2kΩ）电源（电动势约3V，内阻约0.5Ω）电压表V（量程3V，内阻约4kΩ）电流表A1（量程0.6A，内阻约0.5Ω）电流表A2（量程100mA，内阻约50Ω）电流表A3（量程2mA，内阻约50Ω）滑动变阻器R1（0～40Ω，额定电流1A）（1）为了测定R0的阻值，电流表应选（选填“A1”、“A2”或“A3”）．（2）小明设计的测定R0的阻值的电路实物图如图甲所示，用笔画线代替导线将实物图补充完整．（3）小华选择了一组器材，连接成如图乙所示的电路，想测量该电源的电动势和内电阻，对于电路的设计，不合理的是电流表采用了内接法．（4）小华操作时，发现滑动变阻器触头在右端略向左移动时电流表就满偏，造成这种现象的主要原因是电流表量程偏小，或保护电阻阻值过小．参考答案：解：（1）：根据闭合电路欧姆定律可知，电路中的最大电流为：=，所以电流表应选；（2）：由于滑动变阻器的全电阻远小于待测电阻，所以变阻器应采用分压式接法；由于待测电阻满足，所以电流表应用内接法，电路图如图所示：（3）：由于电源的内阻远小于电压表内阻，满足，电流表相对于待测电源来说应用外接法，所以图乙电路不合理的地方是电流表采用了内接法；（4）：根据闭合电路欧姆定律可知通过电流表的电流满足I=，所以滑动变阻器触头在右端略向左移动时电流表就满偏说明原因可能为：电流表的量程偏小，或保护电阻阻值过小；故答案为：（1）（2）如图（3）电流表采用了内接法（4）电流表量程偏小，或保护电阻阻值过小15.某同学利用下列器材测量一个定值电阻的阻值：①待测电阻：阻值约100Ω②一个直流电源E：电动势约4V，内阻不计③一块直流电压表V：量程0～3V，内阻约15kΩ④一个电阻箱：阻值范围0～999.9Ω⑤一个单刀开关S

⑥导线若干（1）按器材的规格和要求在方框内画出设计的实验电路图，并标注器材的代号.（2）实验中测得，电阻箱的读数为R1时，电压表读数为U1，电阻箱读数为R2时，电压表读数为U2，用测定的实验数据写出计算待测电阻的表达式：=

.（3）测得的的值比真实值

（填“偏大”、“偏小”或“相等”）参考答案：（1）电路可设计为甲、乙两种若设计为图甲，则（2）为，（3）为偏小；若设计为图乙，则（2）为，（3）为偏小四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，光滑的杆MN水平固定，物块A穿在杆上，可沿杆无摩擦滑动，A通过长度为工的轻质细绳与物块B相连，A、B质量均为m且可视为质点．一质量也为m的子弹水平射入物块B后未穿出，若杆足够长，此后运动过程中绳子偏离竖直方向的最大夹角为600．求子弹刚要射入物块B时的速度大小．参考答案：【考点】：动量守恒定律．【专题】：动量定理应用专题．【分析】：子弹射入木块的过程中，子弹和木块组成的系统动量守恒，子弹开始射入物块B到绳子偏离竖直方向夹角最大的过程中，系统水平方向上动量守恒，结合动量守恒定律和能量守恒定律求出子弹刚要射入物块时的速度大小．：解：子弹射入木块B的过程中，子弹和木块B组成的系统水平方向上动量守恒，规定子弹的速度方向为正方向，有：mv0=2mv1

①子弹开始射入物块B到绳子偏离竖直方向夹角最大的过程中，系统水平方向上动量守恒，有：mv0=3mv2

②根据能量守恒得，

③联立三式解得．答：子弹刚要射入物块B时的速度大小为．【点评】：本题考查了动量守恒和能量守恒的综合，运用动量守恒解题关键确定好研究的系统，结合动量守恒列式求解，难度中等．17.如右图所示，有一个可视为质点的质量为m＝1kg的小物块，从光滑平台上的A点以v0＝2m/s的初速度水平抛出，到达C点时，恰好沿C点的切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道，最后小物块滑上紧靠轨道末端D点的质量为M＝3kg的长木板．已知木板上表面与圆弧轨道末端切线相平，木板下表面与水平地面之间光滑，小物块与长木板间的动摩擦因数μ＝0.3，圆弧轨道的半径为R＝0.4m，C点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角θ＝60°，不计空气阻力，g取10m/s2.求：(1)小物块到达C点时的速度大小(2)小物块刚要到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力；（3）要使小物块不滑出长木板，木板的长度L至少多大？参考答案：解析(1)小物块在C点时的速度大小为vC＝＝4m/s

------4分（2）小物块由C到D的过程中，由动能定理得：mgR(1－cos60°)＝mv－mv

-----3分代入数据解得vD＝2m/s小球在D点时由牛顿第二定律得：FN－mg＝m

----------2分代入数据解得FN＝60N由牛顿第三定律得FN′＝FN＝60N，方向竖直向下．

----2分(3)设小物块刚滑到木板左端到达到共同速度，大小为v，小物块在木板上滑行的过程中，小物块与长木板的加速度大小分别为a1＝＝μg＝3m/s2，a2＝＝1m/s2

-------------2分速度分别为v＝vD－a1t，v＝a2t

-------2分对物块和木板系统，由能量守恒定律得：μmgL＝mv－(m＋M)v2

----------2分解得L＝2.5m，即木板的长度至少是2.5m.

-----2分18.一物体作匀加速直线运动，在2s内