浙江省温州市瓯北镇第五中学2022年高三物理上学期期末试卷含解析

浙江省温州市瓯北镇第五中学2022年高三物理上学期期末试卷含解析一、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.在欢庆节日的时候，人们会在夜晚燃放美丽的焰火．按照设计，某种型号的装有焰火的礼花弹从专用炮筒中射出后，在4s末到达离地面100m的最高点时炸开，构成各种美丽的图案．假设礼花弹从炮筒中竖直射出时的初速度是v0，上升过程中所受的平均阻力大小始终是自身重力的k倍，那么v0和k分别等于（重力加速度g取10m/s2）

（

）

A.25m/s，1.25

B.40m/s，0.25

C.50m/s，0.25

D.80m/s，1.25

参考答案：C2.下面说法中正确的是

（

）

A．物体做曲线运动时一定有加速度

B．平抛运动是匀变速运动，任意相等时间内速度的变化都相同

C．匀速圆周运动虽然不是匀变速运动，但任意相等时间内速度的变化仍相同D．当物体受到的合外力为零时，物体仍然可以做曲线运动参考答案：AB3.（多选）如图，金属棒ab，金属导轨和螺线管组成闭合回路，金属棒ab在匀强磁场B中沿导轨向右运动，则 A．ab棒不受安培力作用 B．ab棒所受安培力的方向向右 C．ab棒向右运动速度越大，所受安培力越大 D．螺线管产生的磁场，A端为S极参考答案：答案：CD：金属棒切割磁感线，右手定则得出电流方向b-a通过金属棒，所以有安培力作用方向向左，A、B错误；依据螺线管中的电流分析A端为S极，D正确；切割速度越大，感应电流越大，安培力也越大，C正确。4.（2007?寿光市模拟）质量为m的石块从半径为R的半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中，由于摩擦力的作用使得石块的速度大小不变，如图所示，那么（） A． 因为速率不变，所以石块的加速度为零 B． 石块下滑过程中受的合外力越来越大 C． 石块下滑过程中的摩擦力大小不变 D． 石块下滑过程中的加速度大小不变，方向始终指向球心参考答案：D考点：牛顿第二定律；力的合成与分解的运用；向心力解：A、石块做匀速圆周运动，合外力提供向心力，大小不变，根据牛顿第二定律知，加速度大小不变，方向始终指向圆心．故A、B错误，D正确．

C、石块在半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中，所受支持力在变化，则摩擦力变化．故C错误．故选D5.下列说法中正确的是（）A．原子核平均结合能越大，结合得越牢固，原子核越稳定B．由爱因斯坦质能方程可知物体的质量在一定条件下可以转化成能量C．U哀变成Pb要经过8次α衰变和6次β衰变D．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较大的轨道跃迁到半径较小的轨道时，电子的动能增大，电势能减小，原子的总能量减少E．在光电效应实验中有这样的实验现象：对于某种特定频率的光，光照强度越大，则逸出的光电子的最大初动能就越大参考答案：ACD【考点】裂变反应和聚变反应；氢原子的能级公式和跃迁．【分析】核结合能除以质量数称为比结合能；质能方程E=mc2，可知一定质量相当于一定能量；根据电荷数守恒、质量数守恒确定α衰变和β衰变的次数；通过电子轨道半径的变化，通过库仑引力通过向心力，得出电子动能的变化，通过原子能量的变化得出电势能的变化．【解答】解：A、结合能是两个或几个自由状态的粒子结合在一起时释放的能量，而比结合能是所释放能量与质量数的比值．故A正确．B、质能方程E=mc2，说明了质量与能量可以相当，并不能相互转．故B错误．C、因为β衰变的质量数不变，所以α衰变的次数n==8，在α衰变的过程中电荷数总共少16，则β衰变的次数m==6．故C正确；D、按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较大的轨道跃迁到半径较小的轨道时，根据库仑力提供向心力得：k=，可知半径进行时，电子的速度增大，电子的动能增大；半径减小，库仑力做正功，电势能减小；原子放出光子，总能量减少．故D正确．E、根据光电效应方程可知，逸出的光电子的最大初动能与光照强度无关，与入射光的频率有关，故E错误；故选：ACD．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.马拉着质量为60kg的雪橇，从静止开始用80s的时间沿平直冰面跑完1000m。设雪橇在运动过程中受到的阻力保持不变，并且它在开始运动的8s时间内做匀加速直线运动，从第8s末开始，马拉雪橇做功的功率保持不变，继续做直线运动，最后一段时间雪橇做的是匀速直线运动，速度大小为15m/s，已知开始运动的8s内马拉雪橇的平均功率是8s后功率的一半。则在整个运动过程中马拉雪橇做功的平均功率是________W；雪橇在运动过程中所受阻力大小是_________N。参考答案：答案：687；48.27.己知地球表面重力加速度大约是月球表面重力加速度的6倍,地球半径大约是月球半径的4倍,不考虑地球、月球自转的影响,则地球质量与月球质量之比约为_________,靠近地球表面沿圆轨逆运行的航天器与靠近月球表面沿圆轨道行的航天器的线速度之比约为________参考答案：

(1).96:1

(2).【详解】万有引力等于重力,即,计算得出:；则;万有引力提供向心力,由牛顿第二定律得:,计算得出:，则:8.用与斜面平行的力F拉着物体在倾角为θ的光滑斜面上运动，如改变拉力F的大小，物体的加速度随外力F变化的图象如图所示，已知外力F沿斜面向上，重力加速度g取10m/s2．根据图象中所提供的信息计算出物体的质量为3kg；斜面的倾角为30°．参考答案：考点：加速度与力、质量的关系式．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：根据牛顿第二定律求出物体加速度与外力F的关系式，结合图线的斜率和截距求出物体的质量和斜面的倾角．解答：解：由受力分析及牛顿第二定律得：Fcosθ﹣mgsinθ=maa=F﹣gsinθ则由图象知：﹣gsinθ=﹣5sinθ=0.5，即θ=30°又图线的斜率k==则m=3kg故答案为：3，30°．点评：解决本题的关键通过牛顿第二定律求出加速度的表达式，结合图线的斜率和截距进行求解．9.一定质量的理想气体，从初始状态A经状态B、C再回到状态A，变化过程如图所示，其中A到B曲线为双曲线．图中V0和P0为已知量．①从状态A到B，气体经历的是

▲

(选填“等温”“等容”或“等压”)过程；②从B到C的过程中，气体做功大小为

▲

；③从A经状态B、C再回到状态A的过程中，气体吸放热情况为__▲__(选填“吸热”、“放热”或“无吸放热”)。参考答案：①等温;（1分）②3P0V0/2;（2分）③放热;10.有一个匀加速直线运动的物体从2s末至6s末的位移为24m,从6s末至10s末的位移为40m,则这个物体的加速度的大小是______m/s2，初速度的大小是______m/s。

参考答案：答案：1

2

11.质量为0.4kg的小球甲以速度3m/s沿光滑水平面向右运动，质量为4kg的小球乙以速度5m/s沿光滑水平面向左运动，它们相碰后，甲球以速度8m/s被弹回，求此时乙球的速度大小为

m/s，方向

。参考答案：3.9，水平向左

12.原长为１６cm的轻质弹簧，当甲乙二人同时用１００Ｎ的力由两端反向拉时，弹簧长度为１８cm，若将弹簧一端固定在墙上，另一端由甲一个用２００Ｎ的力拉，这时弹簧长度为

cm此弹簧的劲度系数为

Ｎ/m参考答案：13.在如右图所示的逻辑电路中，当A端输入电信号为“1”，B端输入电信号为“1”时，在C端和D端输出的电信号分别为_____和______。参考答案：、0，0

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（11分）简述光的全反射现象及临界角的定义，并导出折射率为的玻璃对真空的临界角公式。参考答案：解析：光线从光密介质射向光疏介质时，折射角大于入射角，若入射角增大到某一角度C，使折射角达到，折射光就消失。入射角大于C时只有反射光，这种现象称为全反射，相应的入射角C叫做临界角。

光线由折射率为的玻璃到真空，折射定律为：

①

其中分别为入射角和折射角。当入射角等于临界角C时，折射角等于，代入①式得

②15.内表面只反射而不吸收光的圆筒内有一半径为R的黑球，距球心为2R处有一点光源S，球心O和光源S皆在圆筒轴线上，如图所示．若使点光源向右半边发出的光最后全被黑球吸收，则筒的内半径r最大为多少？参考答案：自S作球的切线S?，并画出S经管壁反射形成的虚像点，及由画出球面的切线N，如图1所示，由图可看出，只要和之间有一夹角，则筒壁对从S向右的光线的反射光线就有一部分进入球的右方，不会完全落在球上被吸收．由图可看出，如果r的大小恰能使与重合，如图2，则r?就是题所要求的筒的内半径的最大值．这时SM与MN的交点到球心的距离MO就是所要求的筒的半径r．由图2可得??????????

（1）由几何关系可知

（2）由（1）、（2）式得

（3）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（10分）2000年1月26日我国发出了一颗同步卫星。定点位置与东经98°的经线在同一平面内。若把甘肃省嘉峪关处的经度和纬度近似取为东经98°和北纬α=40°，已知地球半径R、地球自转周期T、地球表面重力加速度g（视为常量）和光速c。试求该同步卫星发出的微波信号传到嘉峪关处的接收站所需的时间（要求用题给的已知量的符号表示）参考答案：解析：根据题意，可知同步卫星，嘉峪关、地心在同一平面内。设地球质量为M，卫星质量为m，卫星轨道半径为r，卫星到嘉峪关的距离为L。则：，（地球表面处物体的重量约等于地球对它的万有引力）。由数学知识得：，又。由以上四式求解得：

17.离子扩束装置由离子加速器、偏转电场和偏转磁场组成．偏转电场由加了电压的相距为d=0.1m的两块水平平行放置的导体板形成，如图甲所示．大量带负电的相同离子（其重力不计）由静止开始，经加速电场加速后，连续不断地沿平行于导体板的方向从两板正中间射入偏转电场．当偏转电场两板不带电时，离子通过两板之间的时间为3×10-3s，当在两板间加如图乙所示的电压时，所有离子均能从两板间通过，然后进入水平宽度有限、竖直宽度足够大、磁感应强度为B=1T的匀强磁场中，最后通过匀强磁场打在竖直放置的荧光屏上．求：（1）离子在刚穿出偏转电场两板之间时的最大侧向位移与最小侧向位移之比为多少？（2）要使侧向位移最大的离子能垂直打在荧光屏上，偏转电场的水平宽度为L为多大？参考答案：（1）设t0=1×10-3s，由题意可知，从0、3t0、6t0……等时刻进入偏转电场的离子侧向位移最大，在这种情况下，离子的侧向位移为

（2分）

从2t0、5t0、8t0……等时刻进入偏转电场的离子侧向位移最小，在这种情况下，离子的侧向位移为

（2分）所以最大侧向位移和最小侧向位移之比为（1分）（2）设离子从偏转电场中射出时的偏向角为q，由于离子要垂直打在荧光屏上，所以离子在磁场中运动半径应为：L=Rsinθ（2分）设离子从偏转电场中出来时的速度为vt，垂直偏转极板的速度为vy，则离子从偏转电场中出来时的偏向角为：

（2分）

式中

（1分）

离子在磁场中由牛顿第