2021-2022學(xué)年山東省濟(jì)南市章丘第二中學(xué)高三物理期末試題含解析

1、2021-2022學(xué)年山東省濟(jì)南市章丘第二中學(xué)高三物理期末試題含解析一、 選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1. （單選）衛(wèi)星的發(fā)射往往不是“一步到位”，而是經(jīng)過幾次變軌才定位在圓周軌道上的神舟七號(hào)飛船發(fā)射升空后，先在近地點(diǎn)高度200公里、遠(yuǎn)地點(diǎn)高度347公里的橢圓軌道上運(yùn)行5圈，當(dāng)飛船在遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)實(shí)施變軌進(jìn)入347公里的圓軌道飛船變軌過程可簡(jiǎn)化為如圖所示，假設(shè)在橢圓軌道2的P點(diǎn)為橢圓軌道2進(jìn)入圓軌道3的相切點(diǎn)，則（）A在P點(diǎn)需要點(diǎn)火，使飛船減速B飛船在軌道2經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的向心加速度等于它在軌道3上經(jīng)過P點(diǎn)的向心加速度C飛船在軌道2上運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)的加速度大于在軌

2、道3上經(jīng)過P點(diǎn)的加速度D飛船在軌道2上運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能小于在軌道3上經(jīng)過P點(diǎn)的機(jī)械能參考答案：考點(diǎn)：人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系；萬有引力定律及其應(yīng)用版權(quán)所有專題：人造衛(wèi)星問題分析：在軌道3上萬有引力完全提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力，在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)，做近心運(yùn)動(dòng)萬有引力大于在P點(diǎn)圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，據(jù)此分析即可解答：解：A、在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)有：，在軌道3上滿足萬有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力，由此可知在軌道2上需點(diǎn)火加速才可以進(jìn)入軌道3，故A錯(cuò)誤；B、根據(jù)向心加速度的表達(dá)式知在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)的速度小于在軌道3的速度，故向心加速度小于軌道3上經(jīng)過P點(diǎn)的向心加速度，故B錯(cuò)誤；C、飛船的加速度由萬

3、有引力產(chǎn)生，故在P點(diǎn)時(shí)，飛船的加速度大小相同，故C錯(cuò)誤；D、由A分析知，在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能小于在軌道3上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能，由在軌道2上運(yùn)行時(shí)機(jī)械能守恒，故飛船在軌道2上運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)的機(jī)械能小于在軌道3上經(jīng)過P點(diǎn)的機(jī)械能，故D正確故選：D點(diǎn)評(píng)：掌握飛船變軌原理是通過讓飛船做離心運(yùn)動(dòng)或近心運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的，掌握萬有引力與向心力的表達(dá)式是正確解題的關(guān)鍵2. 一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的物體放在水平光滑地面上，在一水平外力F1=2N的作用下從靜止開始做直線運(yùn)動(dòng)，物體運(yùn)動(dòng)5s后外力撤去，在此時(shí)刻再加上一個(gè)與F1反向的力F2=6N，物體又運(yùn)動(dòng)5s規(guī)定外力F1的方向?yàn)檎较?，則在物體運(yùn)動(dòng)的這個(gè)10s的時(shí)間內(nèi)，

4、下列關(guān)于物體的速度圖象，正確的是（）ABCD參考答案：D【考點(diǎn)】牛頓第二定律；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系【分析】根據(jù)牛頓第二定律與速度公式分析物體的運(yùn)動(dòng)情況，然后答題【解答】解：物體在一水平外力F1=2N的作用下從靜止開始做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，5s后加一個(gè)方向的力F2=6N，物體先做勻減速運(yùn)動(dòng)，速度變?yōu)榱?，然后反向做勻加速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得：a1=2m/s2，a2=6m/s2，v1=a1t1=25=10m/s，v2=v1+a2t2=10+（6）5=20m/s，由圖象可知，ABC錯(cuò)誤，D正確；故選：D3. 如圖所示，一物體在粗糙水平地面上受斜向上的恒定拉力F作用而沿水平地面直線運(yùn)動(dòng)

5、，則下列說法正確的是(). A.物體可能只受兩個(gè)力作用 B.物體可能受三個(gè)力作用 C.物體可能不受摩擦力作用 D.物體可能受四個(gè)力作用參考答案：ACD4. （多選）如圖所示，兩個(gè)橫截面分別為圓形和正方形的區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，圓的直徑和正方形的邊長(zhǎng)相等，兩個(gè)電子分別以相同的速度分別飛入兩個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域，速度方向均與磁場(chǎng)方向垂直，進(jìn)入圓形磁場(chǎng)的電子初速度方向?qū)?zhǔn)圓心；進(jìn)入正方形磁場(chǎng)的電子初速度方向垂直于邊界，從中點(diǎn)進(jìn)入則下面判斷正確的是( )A.兩電子在兩磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，其半徑一定相同B.兩電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間有可能相同C.進(jìn)入圓形磁場(chǎng)區(qū)域的電子可能先飛離磁場(chǎng)D.進(jìn)入圓形磁場(chǎng)區(qū)域的電子可

6、能后飛離磁場(chǎng)參考答案：ABC5. 如圖所示，傾角為30的斜面體置于水平地面上，一根不可伸長(zhǎng)的輕繩兩端分別系著小球A和物塊B，A跨過固定于斜面體頂端的光滑支點(diǎn)O已知A的質(zhì)量為m，B的質(zhì)量為4m，現(xiàn)用手托住A，使OA段繩恰處于水平伸直狀態(tài)（繩中無拉力），OB繩平行于斜面，此時(shí)物塊B靜止不動(dòng)將A由靜止釋放，在其下擺過程中，斜面體始終保持靜止，下列判所中錯(cuò)誤的是（）A物塊B受到的摩擦力一直增大B地面對(duì)斜面體的摩擦力方向一直向右C小球A的機(jī)械能守恒D小球A、物塊B與地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒參考答案：A解：A、小球下擺時(shí)做圓周運(yùn)動(dòng)，下擺的速度越來越大，所需向心力越來越大，小球達(dá)到最低點(diǎn)時(shí)速度最大，繩子的拉

7、力最大；小球A下擺過程中只受重力作用，機(jī)械能守恒，設(shè)繩子的長(zhǎng)度是L，由機(jī)械能守恒定律得：mgL=mv2，在最低點(diǎn)，由牛頓第二定律得：Fmg=m，解得，繩子的拉力為F=3mg，即物塊B受到繩子沿斜面向上的拉力為3mg，而B的重力沿斜面向下的分力為4mgsin30=2mg，所以，斜面對(duì)B的靜摩擦力沿斜面向下為mg，而物塊B在小球A還沒有下擺時(shí)受到斜面的靜摩擦力沿斜面向上為2mg，因此，物塊B受到的摩擦力先減小后增大，故A錯(cuò)誤；B、對(duì)物體B和斜面體整體受力分析，由于A球向左下方拉物體B和斜面體整體，故一定受到地面對(duì)其向右的靜摩擦力，故B正確；C、在小球下A擺過程中，只有重力做功，則小球A與地球組成的

8、系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故C正確；D、在小球下A擺過程中，只有重力做功，則小球A、物塊B與地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故D正確；本題選錯(cuò)誤的，故選A二、 填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6. （4分）有一電源，電動(dòng)勢(shì)為 6，內(nèi)電阻為 2，將它與一臺(tái)線圈電阻為 1的電動(dòng)機(jī)和一個(gè)理想電流表串聯(lián)成閉合電路，電流表讀出電流為 0.5，則整個(gè)電路的總功率 ，電動(dòng)機(jī)的輸出功率2 。參考答案： 答案：3 HYPERLINK / ，2.257. 有A、B兩球在光滑水平面上沿著一條直線運(yùn)動(dòng)，它們發(fā)生碰撞后粘在一起，已知碰前兩球的動(dòng)量分別為PA=20kgm/s和PB=15kgm/s，碰撞后B球的動(dòng)量改變了PB=

9、 10kgm/s，則碰撞后A球的動(dòng)量為PA=_ kgm/s，碰撞前兩球的速度大小之比vAvB=_。參考答案：30，8. 如圖所示，一儲(chǔ)油圓桶，底面直徑與桶高均為d當(dāng)桶內(nèi)無油時(shí)，從某點(diǎn)A恰能看到桶底邊緣上的某點(diǎn)B當(dāng)桶內(nèi)油的深度等于桶高的一半時(shí)，在A點(diǎn)沿AB方向看去，看到桶底上的C點(diǎn)，C、B相距，由此可得油的折射率n= ；光在油中傳播的速度 （結(jié)果可用根式表示）參考答案：9. (4分)如圖所示，兩平行板間為勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)方向與板垂直，質(zhì)量相同的兩個(gè)帶電粒子P、Q以相同的速度沿與板平行的方向射入電場(chǎng)中，P從兩極板正中射入，Q從下極板邊緣處射入，它們最后打在上板的同一點(diǎn)上，不計(jì)重力，則它們所帶的電荷量

10、之比 ，從開始射入到打到上板的過程中，它們的電勢(shì)能減小量之比。參考答案：答案：1：2 l：410. 某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的氣墊導(dǎo)軌實(shí)驗(yàn)裝置來探究合力一定時(shí)，物體的加速度與質(zhì)量之間的關(guān)系。（1）做實(shí)驗(yàn)時(shí)，將滑塊從圖甲所示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器（圖中未畫出）可讀出遮光條通過光電門1、2的時(shí)間分別為t1、t2；用刻度尺測(cè)得兩個(gè)光電門中心之間的距離x，用游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光條寬度d。則滑塊經(jīng)過光電門1時(shí)的速度表達(dá)式v1= ；經(jīng)過光電門2時(shí)的速度表達(dá)式v2 = ，滑塊加速度的表達(dá)式a= 。（以上表達(dá)式均用已知字母表示）。如圖乙所示，若用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度，其讀數(shù)為 mm。(2) 為

11、了保持滑塊所受的合力不變，可改變滑塊質(zhì)量M和氣墊導(dǎo)軌右端高度h（見圖甲）。關(guān)于“改變滑塊質(zhì)量M和氣墊導(dǎo)軌右端的高度h”的正確操作方法是 AM增大時(shí)，h增大，以保持二者乘積增大BM增大時(shí)，h減小，以保持二者乘積減小CM減小時(shí)，h增大，以保持二者乘積不變DM減小時(shí)，h減小，以保持二者乘積減小參考答案：（1）、 、8.15 （2）C11. 某行星繞太陽運(yùn)動(dòng)可近似看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知行星運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R，周期為T，萬有引力恒量為G，則該行星的線速度大小為 ；太陽的質(zhì)量可表示為 。參考答案：答案：， 解析：該行星的線速度V=；由萬有引力定律G= ，解得太陽的質(zhì)量M= 。12. 一課外實(shí)驗(yàn)小組用如圖所

12、示的電路測(cè)量某待測(cè)電阻Rx的阻值，圖中R0為標(biāo)準(zhǔn)定值電阻（R0=20.0 ）；可視為理想電壓表。S1為單刀開關(guān)，S2位單刀雙擲開關(guān)，E為電源，R為滑動(dòng)變阻器。采用如下步驟完成實(shí)驗(yàn)：（1）按照實(shí)驗(yàn)原理線路圖（a），將圖（b）中實(shí)物連線_；（2）將滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)端置于適當(dāng)位置，閉合S1；（3）將開關(guān)S2擲于1端，改變滑動(dòng)變阻器動(dòng)端的位置，記下此時(shí)電壓表的示數(shù)U1；然后將S2擲于2端，記下此時(shí)電壓表的示數(shù)U2；（4）待測(cè)電阻阻值的表達(dá)式Rx=_（用R0、U1、U2表示）；（5）重復(fù)步驟（3），得到如下數(shù)據(jù)：12345U1/V0.250.300.360.400.44U2/V0.861.031.221.

13、361.493.443.433.393.403.39（6）利用上述5次測(cè)量所得的平均值，求得Rx=_。（保留1位小數(shù)）參考答案： (1). 如圖所示： (2). (3). 48.2【命題意圖】 本題主要考查電阻測(cè)量、歐姆定律、電路連接研及其相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)?！窘忸}思路】開關(guān)S2擲于1端，由歐姆定律可得通過Rx的電流I=U1/R0，將開關(guān)S2擲于2端，R0和Rx串聯(lián)電路電壓為U2，Rx兩端電壓為U=U2-U1，由歐姆定律可得待測(cè)電阻阻值Rx=U/I=R0=（-1）R0。5次測(cè)量所得的平均值,（3.44+3.43+3.39+3.40+3.39）=3.41，代入Rx=（-1）R0=（3.41-1）20.

14、0=48.2。13. （4分）做自由落體運(yùn)動(dòng)的小球，落到A點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度為20m/s，則小球經(jīng)過A點(diǎn)上方12.8m處的瞬時(shí)速度大小為12m/s，經(jīng)過A點(diǎn)下方25m處的瞬時(shí)速度大小為 （取g=10m/s2）參考答案：30m/s解：根據(jù)得，v=三、 實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14. 在“測(cè)定金屬絲的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，為了安全、準(zhǔn)確、方便地測(cè)出電阻絲的電阻Rx，設(shè)計(jì)了如圖所示實(shí)驗(yàn)電路圖來完成實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)儀器如下：A待測(cè)金屬絲（Rx約5）B電壓表V（量程1V，內(nèi)阻RV=1K）C電流表A（量程0.6A，內(nèi)阻RA=1）D定值電阻R1（阻值R1=0.5K）E定值電阻R2（阻值R2=2K）F

15、滑動(dòng)變阻器R3（010）G滑動(dòng)變阻器R4（01000）H電源（電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻很小）I開關(guān)、導(dǎo)線若干（1）實(shí)驗(yàn)中定值電阻應(yīng)選用 ，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用 （選填儀器前面字母）；（2）用圖中電路測(cè)量該金屬絲的電阻，若某次測(cè)量中，電壓表的讀數(shù)為U，電流表的讀數(shù)為I，該金屬絲電阻的表達(dá)式為：Rx= （用測(cè)出或已知的物理量的符號(hào)表示）參考答案：（1）E、F；（2）【考點(diǎn)】測(cè)定金屬的電阻率【分析】（1）依據(jù)電源的電動(dòng)勢(shì)，結(jié)合電壓表的量程，即可選取定值電阻，再根據(jù)所測(cè)電阻阻值，及限流式接法，即可判定求解；（2）依據(jù)串聯(lián)電阻，電壓與電阻成正比，結(jié)合歐姆定律，即可求解【解答】解：（1）電源的電動(dòng)勢(shì)為3V，而電壓表

16、V的量程1V，內(nèi)阻RV=1K，必須通過串聯(lián)電阻來擴(kuò)大量程，因此定值電阻應(yīng)選用定值電阻R2（阻值R2=2K），從而達(dá)到3V量程，所待測(cè)金屬絲（Rx約5），且滑動(dòng)變阻器是限流式接法，因此滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用須小電阻，即滑動(dòng)變阻器R3（010），（2）電壓表的讀數(shù)為U，那么金屬絲與電流表兩端的電壓為3U，由于電流表的讀數(shù)為I，則金屬絲電阻Rx=；故答案為：（1）E、F；（2）15. 如圖，游標(biāo)卡尺的讀數(shù)是 mm。游標(biāo)尺上有20個(gè)分格，其總長(zhǎng)度是 mm。參考答案：四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16. 如圖所示，塊磁鐵放在鐵板ABC上的A處，其中AB長(zhǎng)為1m，BC長(zhǎng)為0.6m， BC與水平面夾角為，磁

17、鐵與鐵板間的引力為磁鐵重力的0.2倍，磁鐵與鐵板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，現(xiàn)給磁鐵一個(gè)水平向左的初速度不計(jì)磁鐵經(jīng)過B處轉(zhuǎn)向的機(jī)械能損失。求：（g?。?1)磁鐵第一次到達(dá)B處的速度大??；(2)磁鐵沿BC向上運(yùn)動(dòng)的加速度大??；(3)請(qǐng)通過計(jì)算判斷磁鐵最終能否再次回到到B點(diǎn)。參考答案：見解析17. 離子擴(kuò)束裝置由離子加速器、偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)組成偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)由加了電壓的相距為d=0.1m的兩塊水平平行放置的導(dǎo)體板形成，如圖甲所示大量帶負(fù)電的相同離子（其重力不計(jì)）由靜止開始，經(jīng)加速電場(chǎng)加速后，連續(xù)不斷地沿平行于導(dǎo)體板的方向從兩板正中間射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)當(dāng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)兩板不帶電時(shí)，離子通過兩板之間的時(shí)間為310-3s，當(dāng)在兩板

18、間加如圖乙所示的電壓時(shí)，所有離子均能從兩板間通過，然后進(jìn)入水平寬度有限、豎直寬度足夠大、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，最后通過勻強(qiáng)磁場(chǎng)打在豎直放置的熒光屏上求：（1）離子在剛穿出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)兩板之間時(shí)的最大側(cè)向位移與最小側(cè)向位移之比為多少？（2）要使側(cè)向位移最大的離子能垂直打在熒光屏上，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的水平寬度為L(zhǎng)為多大？參考答案：（1）設(shè)t0=110-3s，由題意可知，從0、3t0、6t0等時(shí)刻進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的離子側(cè)向位移最大，在這種情況下，離子的側(cè)向位移為 （2分） 從2t0、5t0、8t0等時(shí)刻進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的離子側(cè)向位移最小，在這種情況下，離子的側(cè)向位移為 （2分）所以最大側(cè)向位移和最小側(cè)向位移之比為（1分）（2）設(shè)離子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中射出時(shí)的偏向角為q ，由于離子要垂直打在熒光屏上，所以離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑應(yīng)為： L=Rsin（2分）設(shè)離子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中出來時(shí)