山東省淄博市高青第二中學2021-2022學年高三物理期末試題含解析

山東省淄博市高青第二中學2021-2022學年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15分．每小題只有一個選項符合題意1.美國宇航局科學家觀測發(fā)現(xiàn)銀河系內至少有500億顆行星，若某一行星繞其中央恒星做圓周運動周期為地球公轉周期800倍，該行星到恒星距離是地球到太陽距離40倍．利用以上數(shù)據(jù)，可以求出的量有(

)A．恒星質量與太陽質量之比

B．行星質量與地球質量之比C．恒星自轉周期與太陽自轉周期之比

D．行星公轉速度與地球公轉速度之比參考答案：AD2.如圖所示，一輛汽車沿水平面向右運動，通過定滑輪將重物A緩慢吊起，在吊起重物的過程中，關于繩子的拉力FT、汽車對地面的壓力FN和汽車受到的摩擦力Ff的說法中正確的是A．FT不變，F(xiàn)N不變，F(xiàn)f逐漸增大B．FT不變，F(xiàn)N逐漸增大，F(xiàn)f逐漸增大C．FT逐漸增大，F(xiàn)N不變，F(xiàn)f逐漸增大D．FT逐漸減小，F(xiàn)N逐漸增大，F(xiàn)f逐漸增大參考答案：B3.一交流發(fā)電機和理想變壓器按如圖電路連接，已知該發(fā)電機線圈匝數(shù)為N，電阻為r，當線圈以轉速n勻速轉動時，電壓表示數(shù)為U，燈泡（額定電壓為U0，電阻恒為R）恰能正常發(fā)光，已知電表均為理想交流電表，則（）A.變壓器原、副線圈匝數(shù)比為NU：U0B.電流表示數(shù)為C.在圖示位置時，發(fā)電機線圈的磁通量為D.從圖示位置開始計時，變壓器輸入電壓的瞬時值u＝Usin2πnt參考答案：B【詳解】A、電壓與匝數(shù)成正比，所以變壓器的原副線圈的匝數(shù)比，故A錯誤；B、燈泡電流是，理想變壓器的輸入功率和輸出功率相等，則有：，即電流表讀數(shù)，故B正確；C、在圖示位置，發(fā)電機線圈的磁通量最大，手搖發(fā)電機的線圈中產生的電動勢最大值是，解得最大磁通量；故C錯誤；D、線圈以較大的轉速n勻速轉動時，所以ω＝2πn，所以變壓器輸入電壓的瞬時值；故D錯誤。故選B。4.在光滑的水平地面上，與豎直墻平行放置著一個截面為1/4圓的柱狀物體，在柱狀物體與墻之間放一光滑圓球，在柱狀物體的右側豎直面上施加一水平向左的推力F，使整個裝置處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)將柱狀物體向左推過一段較小的距離，若使球與柱狀物體仍保持靜止狀態(tài)，則與原來相比：A．推力F變小。B．地面受到的壓力變小。C．墻對球的彈力變大。D．球對柱狀物體的彈力變大。參考答案：A5..如圖所示，A是一質量為M的盒子，B的質量為，A、B用細繩相連，跨過光滑的定滑輪，A置于傾角θ＝30°的斜面上，B懸于斜面之外而處于靜止狀態(tài)．現(xiàn)在向A中緩慢加入沙子，整個系統(tǒng)始終保持靜止，則在加入沙子的過程中

()

A．繩子拉力逐漸減小B．A對斜面的壓力逐漸增大C．A所受的摩擦力逐漸增大D．A所受的合力不變參考答案：CBD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖：在一均強磁場中有一梯形ABCD，其中AB//CD且AB=CD,點電勢分別為A、B、D點電勢分別為：1V、2V、5V，則C點電勢為________V,

如果有一電荷量為點電荷從A點經B、C移到D點，則電場力做的功為_________J.參考答案：8（2分），4×10–8（2分）7.如圖所示，輕繩一端系在質量為m的物體A上，另一端與套在粗糙豎直桿MN上的輕圓環(huán)B相連接．現(xiàn)用水平力F拉住繩子上一點O，使物體A及圓環(huán)B靜止在圖中虛線所在的位置．現(xiàn)稍微增加力F使O點緩慢地移到實線所示的位置，這一過程中圓環(huán)B仍保持在原來位置不動．則此過程中，圓環(huán)對桿摩擦力F1___

_____(填增大、不變、減小)，圓環(huán)對桿的彈力F2___

_____(填增大、不變、減小)。參考答案：不變

，

增大

8.如圖所示為“風光互補路燈”系統(tǒng)，它在有陽光時通過太陽能電池板發(fā)電，有風時通過風力發(fā)電機發(fā)電，二者皆備時同時發(fā)電，并將電能輸至蓄電池儲存起來，供路燈照明使用。為了能使蓄電池的使用壽命更為長久，一般充電至90％左右即停止，放電余留20％左右即停止電能輸出。下表為某型號風光互補路燈系統(tǒng)配置方案：風力發(fā)電機太陽能電池組件最小啟動風速1.0m/s太陽能電池36W最小充電風速2.0m/s太陽能轉化效率15%最大限制風速12.0m/s蓄電池500Ah-12V最大輸出功率400W大功率LED路燈80W-12V當風速為6m／s時，風力發(fā)電機的輸出功率將變?yōu)?0W，在這種情況下，將蓄電池的電量由20％充至90％所需時間為

h；如果當?shù)卮怪庇谔柟獾钠矫娴玫降奶栞椛渥畲髲姸燃s為240W／m2，要想使太陽能電池的最大輸出功率達到36W，太陽能電池板的面積至少要＿＿＿＿＿m2。參考答案：8419.(1)如圖11所示是日光燈的電路圖，它主要是由燈管、鎮(zhèn)流器和起動器組成的，鎮(zhèn)流器是一個帶鐵芯的線圈，起動器的構造如圖8．為了便于起動，常在起動器兩極并上一紙質電容器C.某班教室的一盞日光燈出現(xiàn)燈管兩端亮而中間不亮的故障，經檢查發(fā)現(xiàn)燈管是好的，電壓正常，鎮(zhèn)流器無故障，其原因可能是

，你能用什么簡易方法使日光燈正常發(fā)光？

。

（2）如圖12是測定自感系數(shù)很大的線圈直流電阻的電路，兩端并聯(lián)一只電壓表（電壓表的內阻RV很大），用來測電感線圈的直流電壓，在測量完畢后將電路解體時.若先斷開S1時，則

(填電壓表或電流表)將可能損壞。參考答案：(1)電容器C擊穿而短路或起動器被短路。將電容器C撤除或更換起動器等。

（2）電壓表10.如右圖所示是利用沙擺演示簡諧運動圖象的裝置。當

盛沙的漏斗下面的薄木板被水平勻速拉出時，做簡諧運動的漏斗漏出的沙在板上形成的曲線顯示出沙擺的振動位移隨時間的變化關系，已知木板被水平拉動的速度為，右圖所示的一段木板的長度為，重力加速度為，漏沙時不計沙擺的重心變化。則這次實驗沙擺的振動周期

▲

，擺長

▲

。參考答案：

11.地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，若高空中某處的重力加速度為g/2，則該處距地球表面的高度為____________，在該高度繞地球做勻速圓周運動的衛(wèi)星的線速度大小為______________。

參考答案：

,

12.（4分）如圖所示，一儲油圓桶，底面直徑與桶高均為d．當桶內無油時，從某點恰能看到桶底邊緣上的某點B．當桶內油的深度等于桶高的一半時，在A點沿AB方向看去，看到桶底上的C點，C、B相距，由此可得油的折射率n=

；光在油中傳播的速度

m/s．（結果可用根式表示）參考答案：，．解：由題意得，光線在油中的入射角的正弦，光線在空氣中折射角的正弦．則折射率n=．根據(jù)得，v=．13.某課外興趣小組擬用如圖甲所示的裝置研究滑塊的運動情況．所用實驗器材有滑塊、鉤碼、紙帶、米尺、秒表、帶滑輪的木板以及由漏斗和細線組成的單擺等．實驗時滑塊在鉤碼的作用下拖動紙帶做勻加速直線運動，同時單擺沿垂直于紙帶運動的方向擺動。漏斗漏出的有色液體在紙帶上留下的痕跡記錄了漏斗在不同時刻的位置（如圖乙所示）。①在乙圖中，測得AB間距離10.0cm，BC間距離15.0cm，若漏斗完成72次全振動的時間如圖丙所示，則漏斗的振動周期為

s．用這種方法測的此滑塊的加速度為

m/s2.（結果均保留兩位有效數(shù)字）②用該方法測量滑塊加速度的誤差主要來源有：

．(寫出一種原因即可)參考答案：）①0.50；0.20②漏斗的重心變化（或液體痕跡偏粗、阻力變化等）三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某課外研究小組為了制作一種傳感器，需要選用一電器元件.圖甲為該電器元件的伏安特性曲線，有同學對其提出質疑，先需進一步驗證該伏安特性曲線，實驗室備有下列器材：器材（代號）

規(guī)

格電流表（A1）

量程0～50mA,內阻約為50Ω電流表（A2）

量程0～200mA,內阻約為10Ω電壓表（V1）

量程0～3V,內阻約為10kΩ電壓表（V2）

量程0～15V,內阻約為25kΩ滑動變阻器（R1）

阻值范圍0～15Ω，允許最大電流1A滑動變阻器（R2）

阻值范圍0～1kΩ，允許最大電流100mA

直流電源（E）

輸出電壓6V，內阻不計開關（S）

導線若干(1)為提高實驗結果的準確程度，電流表應選用

；電壓表應選用

；滑動變阻器應選用

.(以上均填器材代號)(2)為達到上述目的，請在圖乙所示的虛線框內畫出正確的實驗電路原理圖，并標明所用器材的代號.

(3)若發(fā)現(xiàn)實驗測得的伏安特性曲線與圖中曲線完全吻合，則該元件的電阻阻值隨電壓的增大而

（選填“增大”、“減小”或“不變”），當該電器元件兩端電壓U=2.0V時元件消耗的電功率為

W．參考答案：(1)A2（1分）

V1（1分）R1

（1分）(2)如圖所示（3分）(3)減?。?分），0.12（1分）

15.（1）在“驗證力的平行四邊形法則”實驗中，需要將橡皮條的一端固定在水平木板上，另一端系上兩根細繩，細繩的另一端都有繩套（如圖甲）．實驗中需用兩個彈簧測力計分別勾住繩套，并互成角度地拉橡皮條．某同學認為在此過程中必須注意以下幾項：A．兩根細繩必須等長；B．橡皮條應與兩繩夾角的平分線在同一直線上；C．在使用彈簧測力計時要注意使彈簧測力計與木板平面平行，其中正確的是_________．（填入相應的字母）（2）某同學的實驗結果（如圖乙），其中A為固定橡皮條的圖釘，O為橡皮條與細繩結點的位置。圖中

是F1與F2的合力的理論值；

是力F1與F2合力的實驗值；通過把

和

進行比較，驗證平行四邊形法則。參考答案：（1）C

（2）

、

和四、計算題：本題共3小題，共計47分16.12．如圖4－3－11甲所示，豎直平面內的光滑軌道由直軌道AB和圓軌道BC組成，小球從軌道AB上高H處的某點由靜止滑下，用力傳感器測出小球經過圓軌道最高點C時對軌道的壓力為F，并得到如圖乙所示的壓力F隨高度H的變化關系圖象．(小球在軌道連接處無機械能損失，g＝10m/s2)求：

圖4－3－11(1)小球從H＝3R處滑下，它經過最低點B時的向心加速度的大小；(2)小球的質量和圓軌道的半徑．參考答案：

17.據(jù)報道，一兒童玩耍時不慎從45m高的陽臺上無初速度掉下，在他剛掉下時恰被樓下一社區(qū)管理人員發(fā)現(xiàn)，該人員迅速由靜止沖向兒童下落處的正下方樓底，準備接住兒童．已知管理人員到樓底的距離為18m，為確保能穩(wěn)妥安全接住兒童，管理人員將盡力節(jié)約時間，但又必須保證接住兒童時沒有水平方向的沖擊．不計空氣阻力，將兒童和管理人員都看作質點，設管理人員奔跑過程中只做勻速或勻變速運動，g取10m/s2．（1）管理人員至少用多大的平均速度跑到樓底？（2）若管理人員在奔跑過程中做勻加速或勻減速運動的加速度大小相等，且最大速度不超過9m/s，求管理人員奔跑時加速度的大小需滿足什么條件？參考答案：解：（1）兒童下落過程，由運動學公式得，

①管理人員奔跑的時間t≤t0②對管理人員奔跑過程，由運動學公式得

③由①②③聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)得，≥6m/s．（2）假設管理人員先勻加速接著勻減速奔跑到樓底，奔跑過程中的最大速度為v0，由運動學公式得，，得=9m/s，再勻速，最后勻減速奔跑到樓底．設勻加速、勻速、勻減速過程的時間分別為名；t1、t2、t3，位移分別為s1、s2、s3，由運動學公式得，

④，

⑤，s2=vmaxt2

⑥，vmax=at1=at3

⑦，t1+t2+t3≤t0

⑧，s1+s2+s3=s

⑨由④～⑨聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)得，a≥9m/s2．答：（1）管理人員至少用6m/s的平均速度跑到樓底；（2）管理人員奔跑時加速度的大小需滿足a≥9m/s2．【考點】勻變速直線運動的位移與時間的關系；勻變速直線運動的速度與時間的關系．【分析】（1）根據(jù)位移時間公式求出兒童自由落體運動的時間，結合位移和時間求出管理人員的最小平均速度．（2）根據(jù)運動學公式判斷出管理人員先加速、后勻速、再減速過程，抓住總位移和總時間，結合運動學公式求出管理人員奔跑時的加速度大?。?8.汽車前方120m有一自行車正以6m/s的速度勻速前進，汽車以18m/s的速度追趕自行車，若兩車在同一條公路不同車道上做同方向的直線運動，求：(1)經多長時間，兩車第一