2022年辽宁省营口市汤池第二中学高三物理上学期期末试题含解析

2022年辽宁省营口市汤池第二中学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. 氦原子被电离一个核外电子，形成类氢结构的氦离子.已知基态的氦离子能量为E1= -54.4eV，氦离子的能级示意图如图所示.在具有下列能量的光子或者电子中，不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是     A．41.0eV（电子）   B．43.2eV（电子）   C． 42.8eV (光子)    D．54.4eV (光子) 参考答案： C 2. 如图所示，分别是物体运动的位移x、速度v、加速度a和物体受到的合外力F随时间t的变化图像，其中表示物体在做匀加速运动的是 参考答案： D 3. 位于坐标原点的波源S产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速，已知t=0时刻波刚好传播到处，如图所示。下列说法正确的是（    ）    A．波源S开始振动的方向沿y轴负方向 B．t=0.45s时，x=9m处的质点的位移为零 C．t=0.45s时，波刚好传播到x=18m处 D．t=0.45s时，波刚好传播到x=31m处 参考答案： D 4. （多选）下列说法中不正确的是 （       ）      A．对放射性物质施加压力，其半衰期将减少 B．β衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的 C．汤姆逊通过对阴极射线的研究发现了电子，并提出了原子核式结构学说 D．自然界中含有少量的,具有放射性，能够自发地进行β衰变，因此在考古中可利用来测定年代 参考答案： ABC 5. 如图所示，两物块A、B套在水平粗糙的CD杆上，并用不可伸长的轻绳连接，整个装置能绕过CD中点的轴OO'转动，已知两物块质量相等，杆CD对物块A、B的最大静摩擦力大小相等，开始时绳子处于自然长度（绳子恰好伸直但无弹力），物块A到OO'轴的距离为物块B到OO'轴距离的两倍，现让该装置从静止开始转动，使转速逐渐增大，在从绳子处于自然长度到两物块A、B即将滑动的过程中，下列说法正确的是(   ) A. A受到的静摩擦力一直增大 B. A受到的静摩擦力是先增大后减小 C. A受到的合外力一直在增大 D. B受到的静摩擦力是先增大后保持不变 参考答案： CD 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 几个力如果都作用在物体的           ，或者它们的         相交于同一点，这几个力叫做共点力． 参考答案： ．同一点  延长线 7. 某同学在“验证牛顿第二定律”的实验中,打出的纸带如下图（a）所示,相邻计数点间的时间间隔是T。   (1)测出纸带各相邻计数点之间的距离分别为S1、S2、S3、S4，为使实验结果更精确一些,该同学计算加速度的公式应为a =                。 (2)另有位同学通过测量,作出a-F图象,如图(b)所示,试分析：图象不通过原点的原因是：                      ，图象上部弯曲的原因是： 。        参考答案： （1）  (2)平衡摩擦力不足或没平衡摩擦力、砂和桶的质量不是远小于车的质量 8. 在做《研究匀变速直线运动》的实验时，某同学得到一条纸带，如图所示，每隔四个计时点取一个计数点，已知每两个计数点间的距离为x，且x1＝0.96cm，x2＝2.88cm，x3＝4.80cm，x4＝6.72cm，x5＝8.64cm，x6＝10.56cm，电磁打点计时器的电源频率为50Hz．计算此纸带的加速度大小a＝___________m/s2，打第四个计数点时纸带的速度大小v＝___________m/s． 参考答案： 1.92          0.576 9. 随着人们生活水平的提高，高尔夫球将逐渐成为普通人的休闲娱乐。如图所示，某人从高h的坡上水平击出一个质量为m的高尔夫球。由于恒定的水平风力的作用，高尔夫球飞到A处时恰竖直落入距击球点水平距离为L的洞内。已知洞深为h/3，直径略大于球。则水平风力的大小为______________；以地面为零势能面，小球触到洞底前瞬间的机械能为______________。 参考答案： mgL/h，mgh 10. 一小球在桌面上做匀加速直线运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下小球运动过程中在每次曝光时的位置，并将小球的位置编号，得到的照片如图所示．由于底片保管不当，其中位置4处被污损．若已知摄影机连续两次曝光的时间间隔均为1 s，则利用该照片可求出：小球运动的加速度约为________m/s2.位置4对应的速度为________ m/s，能求出4的具体位置吗？________.求解方法是：____________________(不要求计算，但要说明过程)． 参考答案： 3.0×10－2(2.8×10－2～3.1×10－2均可)　　　9×10－2　 能　　　利用(x５－x4)－(x4－x３)＝aT2可以求出位置4的具体位置(其他方法合理均可)    对于匀变速规律的考察是很灵活的，学生要善于在新情境中抽象出物理模型．本题易错点在于位移的计算，难点在于匀变速直线运动的瞬时速度的求解方法的选择，利用一段时间的平均速度等于中间时刻的瞬时速度的推论是最简单的． 11. 已知地球半径为R，地球自转周期为T，同步卫星离地面的高度为H，万有引力恒量为G，则同步卫星绕地球运动的速度为__________，地球的质量为___________． 参考答案： ，  12. 1825年，科拉顿做了这样一个实验，他将一个磁铁插入连有灵敏电流计的闭合线圈，观察在线圈中是否有电流产生．在实验时，科拉顿为了排除磁铁移动时对灵敏电流计的影响，他通过很长的导线把接在闭合线圈上的灵敏电流计放到隔壁房间．科拉顿在两个房间之间来回跑，始终没看到电流计指针动一下．科拉顿没能看到电流计指针发生偏转的原因是　他认为电流是稳定的　．若要使科拉顿能看到电流计指针发生偏转，请你提出一种改进的方法　将电表等器材置于同一房间　． 参考答案： 考点： 感应电流的产生条件． 分析： 当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中产生感应电流；当穿过闭合电路的磁通量不发生变化时，电路中不会产生感应电流． 解答： 解：科拉顿用条形磁铁在线圈中进行插进和抽出的实验时，线圈中的磁通量发生了变化，电流表的回路中有感应电流产生；当他跑到另一个房间时，由于磁铁在线圈在不动，此时没有感应电流，所以他无法观察到．若要使科拉顿能看到电流计指针发生偏转，将电表等器材置于同一房间即可在线圈中进行插进和抽出的实验时，观察到电流表的回路中有感应电流产生． 故答案为：他认为电流是稳定的；将电表等器材置于同一房间 点评： 本题考查了感应电流产生的条件的应用，掌握感应电流条件是正确解题的关键；本题难度不大，是一道基础题． 13. 某同学用如图所示的实验装置探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系。图中A为小车，连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B的限位孔，它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上，C为弹簧测力计，不计绳与滑轮的摩擦。实验时，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点。 (1)该同学在一条比较理想的纸带上，从点迹  清楚的某点开始记为0点，再顺次选取5个点，分别测量这5个点到0之间的距离L，并计算出各点速度平方与0点速度平方之差△v2（△v2=v2－v02），填入下表： 请以△v2为纵坐标，以L为横坐标在方格纸中作出△v2-L图象。 若测出小车质量为0.2kg，结合图象可求得小车所受合外力的大小为 _______ N。 (2)若该同学通过计算发现小车所受合外力小于测力计读数，明显超出实验误差的正常范围。你认为主要原因是_________________________________________。 实验操作中改进的措施是__________________________________________。 点迹 L/cm △v 2/m2·s－2 0 / / 1 1.60 0.04 2 3.60 0.09 3 6.00 0.15 4 7.00 0.18 5 9.20 0.23 参考答案： （1）△v2-s图象如右图。（4分）0.25±0.01 N（2分） （2）小车滑行时所受摩擦阻力较大。（2分） （3）将导轨左端垫起一定的高度以平衡摩擦力。（2分） 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. （4分）在“研究共点力的合成”实验中，可减小实验误差的措施有（       ） A.两个分力F1、F2间夹角要尽量大些 B.两个分力F1、F2的大小要尽量大些 C.拉橡皮筋时，橡皮筋、细绳和弹簧秤应贴近图板，并且平行于图板 D.实验前，先把所用的两个弹簧秤的钩子相互钩住，平放在桌子上，向相反方向拉动，检查读数是否相同 参考答案：     答案：BCD 15. 根据图甲装置在进行验证牛顿第二定律的实验中： （1）让小车受到的拉力F不变，探究a与M关系的关系时，由于没有考虑沙桶的质量，结果得到的图像应为乙图中的：      （2）让小车质量M不变时，探究a与F关系。结果得到图丙所示图线。图线不通过坐标原点的原因是____________  ____________； （3）若实验不满足M>>m 的条件，则M受到的拉力为 ___________ 参考答案： （1）D      （2）平衡摩擦过度       （3）Mmg/(M+m)。 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. （12分）质量为m的飞机以水平速度v0飞离跑道后逐渐上升，若飞机在此过程中水平速度保持不变，同时受到重力和竖直向上的恒定升力（该升力由其它力的合力提供，不含升力）。今测得当飞机在水平方向的位移为l时，它的上升高度为h。求： （1）飞机受到的升力大小； （2）从起飞到上升至h高度的过程中升力所做的功及在高度h处飞机的动能。   参考答案： 解析： （1）飞机水平速度不变　　　　　l=v0t                                     y方向加速度恒定　　　　　   h=                             消去t即得                                a =                              由牛顿第二定律得　　F＝mg+ma=(1+)　　　　　　　　 　      （2）升力做功　　W=Fh=mgh(1+)　  　　　　　　　    　　     在h处　　　　vt=at==                                 ∴Ek==                           17. 如图，将质量m＝2kg的圆环套在与水平面成θ=37°角的足够长直杆上，直杆固定不动，环的直径略大于杆的截面直径，杆上依次有三点A、B、C，sAB=8m，sBC=0.6m，环与杆间动摩擦因数m＝0.5，对环施加一个与杆成37°斜向上的拉力F，使环从A点由静止开始沿杆向上运动，已知t=4s时环到达B点。试求：（重力加速度g=l0m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8） （1）F的大小； （2）若到达B点时撤去力F，则环到达C点所用的时间。 参考答案： 解：（1）（8分）环做匀加速运动， 若Fsin370Gcos370，杆对环的弹力在垂直杆向下，N＋mg co