2021-2022學(xué)年遼寧省丹東市寬甸縣第一中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

2021-2022學(xué)年遼寧省丹東市寬甸縣第一中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析一、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.（單選）美國宇航局2011年12月5日宣布，他們發(fā)現(xiàn)了太陽系外第一顆類似地球的、可適合居住的行星——“開普勒—22b”，其直徑約為地球的2.4倍．至今其確切質(zhì)量和表面成分仍不清楚，假設(shè)該行星的密度和地球相當(dāng)，根據(jù)以上信息，估算該行星的第一宇宙速度等于()A．3.3×103m/s

B．7.9×103m/sC．1.2×104m/s

D．1.9×104m/s參考答案：D2.如圖，質(zhì)量mA＞mB的兩物體A、B疊放在一起，靠著豎直墻面。讓它們由靜止釋放，在沿粗糙墻面下落過程中，物體B的受力示意圖是參考答案：A兩物體A、B疊放在一起，在沿粗糙墻面下落過程中，由于物塊與豎直墻面之間沒有壓力，沒有摩擦力，二者一起做自由落體運(yùn)動，AB之間沒有彈力作用，物體B的受力示意圖是圖A。3.（多選）如圖所示，水平固定半球形碗的球心為O點(diǎn)，最低點(diǎn)為B點(diǎn)。在碗的邊緣向著球心分別平拋出三個小球，分別落在A、B、C點(diǎn)，拋出點(diǎn)O及落點(diǎn)A、B、C點(diǎn)在同一個豎直面內(nèi)，且A、C點(diǎn)等高，下列說法正確的是（

）A．落在A點(diǎn)和C點(diǎn)的小球，平拋運(yùn)動時間相同B．落在B點(diǎn)的小球平拋運(yùn)動時間最長C．落在A點(diǎn)的小球平拋初速度小于落在C點(diǎn)的小球初速度D．落在B點(diǎn)的小球，在B的瞬時速度方向與水平方向成45度參考答案：ABC平拋運(yùn)動的時間由高度決定即，故AB對；水平方向的分運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動，由可得C對；D選項中位移與水平方向的夾角是45°，其速度與水平方向的夾角不是45°，二者的關(guān)系是角度正切的二倍關(guān)系，故D錯4.如圖所示，以8m/s勻速行駛的汽車即將通過路口，綠燈還有2s將熄滅，此時汽車距離停車線18m。該車加速時最大加速度大小為2m/s2，減速時最大加速度大小為5m/s2。此路段允許行駛的最大速度為12.5m/s，下列說法中正確的有：(

)A．如果立即做勻加速運(yùn)動，在綠燈熄滅前汽車可能通過停車線B．如果立即做勻加速運(yùn)動，在綠燈熄滅前通過停車線汽車一定超速C．如果立即做勻減速運(yùn)動，在綠燈熄滅前汽車一定不能通過停車線D．如果距停車線5m處減速，汽車能停在停車線處參考答案：AC5.（單選）了解物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程，學(xué)會像科學(xué)家那樣觀察和思考，往往比掌握知識本身更重要。以下符合史實的是(

)A．伽利略在研究自由落體運(yùn)動時采用了微量放大的方法B．開普勒通過對行星運(yùn)動規(guī)律的研究總結(jié)出了萬有引力定律C．卡文迪許利用扭秤裝置測定了引力常量的數(shù)值D．牛頓將斜面實驗的結(jié)論合理外推，間接證明了自由落體運(yùn)動是勻變速直線運(yùn)動參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示,A、B兩物體相距S=5m時，A正以vA=4m/s的速度向右作勻速直線運(yùn)動，而物體B此時速度vB=10m/s，隨即向右作勻減速直線運(yùn)動，加速度大小a=2m/s2，由圖示位置開始計時，則A追上B需要的時間是________s，在追上之前，兩者之間的最大距離是________m。參考答案：答案：5

147.如右圖所示，粗糙斜面的傾角為30°輕繩通過兩個滑輪與A相連，輕繩的另一端固定于天花板上，不計輕繩與滑輪的摩擦．物塊A的質(zhì)量為m不計滑輪的質(zhì)量，掛上物塊B后，當(dāng)滑輪兩邊輕繩的夾角為90°時，A、B恰能保持靜止且A所受摩擦力向下，則物塊B的質(zhì)量為

參考答案：8.為探究力對同一個原來靜止的物體所做的功與物體獲得的速度的關(guān)系，可通過如圖所示的實驗裝置進(jìn)行：在木板上釘兩個鐵釘，將并接在一起的相同橡皮筋的兩端固定在鐵釘?shù)捻敹耍鹌そ畹闹醒攵紥煸谛≤嚽岸松戏降男煦^上，通過拉動小車使橡皮筋伸長，由靜止釋放小車，橡皮筋對小車做功，再利用打點(diǎn)計時器和小車后端拖動的紙帶記錄小車的運(yùn)動情況?，F(xiàn)有主要的探究步驟如下：

a．保持小車由靜止釋放的位置相同，通過改變并接在一起的相同橡皮筋的條數(shù)，使橡皮筋對小車做的功分別為W、2W、3W……；

b．由打點(diǎn)計時器打出的若干條紙帶分別求出小車各次運(yùn)動的最大速度……；

c．做出W—v圖象；

d．分析W—v圖象。如果W—v圖象是一條直線，表明∝v；如果不是直線，可考慮是否存在等關(guān)系。

①在實驗中，除了圖中已有的實驗器材以及交流電源、導(dǎo)線、開關(guān)以外，還需要哪種測量工具？答：

。

②對于該實驗，下列操作中屬于實驗要求的是

。（填寫選項前的序號）

A．小車每次都應(yīng)從靜止開始釋放

B．實驗中應(yīng)將平板傾斜適當(dāng)角度以平衡摩擦力

C．應(yīng)在紙帶上選取點(diǎn)跡間隔均勻的部分計算小車的最大速度v

D．必須測量出小車的質(zhì)量參考答案：9.潮汐能屬于無污染能源，但能量的轉(zhuǎn)化率較低，相比之下，核能是一種高效的能源．（1）在核電站中，為了防止放射性物質(zhì)泄漏，核反應(yīng)堆有三道防護(hù)屏障：燃料包殼、壓力殼和安全殼（見圖甲）．結(jié)合圖乙可知，安全殼應(yīng)當(dāng)選用的材料是________________（2）核反應(yīng)堆中的核廢料具有很強(qiáng)的放射性，目前常用的處理方法是將其裝入特制的容器中，然后______________（將選項前的字母代號填在橫線上）

A．沉入海底

B．放至沙漠

C．運(yùn)到月球

D．深埋海底（3）圖丙是用來監(jiān)測工作人員受到輻射情況的胸章，通過照相底片被射線感光的區(qū)域，可以判斷工作人員受到何種輻射。當(dāng)胸章上lmm鋁片和3mm鋁片下的照相底片被感光，而鉛片下的照相底片未被感光時，結(jié)合圖乙分析工作人員受到了_______射線的輻射；當(dāng)所有照相底片都被感光時，工作人員受到了_________射線的輻射。參考答案：（1）混凝土

（2）D

（3）

10.用充電器為一手機(jī)鋰電池充電，等效電路如圖所示，充電器電源的輸出電壓為U，輸出電流為I，手機(jī)電池的內(nèi)阻為r，則電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為________，充電器的充電效率為________．參考答案：

11.（4分）如圖所示，、是系在絕緣細(xì)線兩端，帶有等量同種電荷的小球，現(xiàn)將絕緣細(xì)線繞過光滑定滑輪，將兩球懸掛起來，兩球平衡時，的線長等于的線長，球靠在光滑絕緣豎直墻上，懸線偏離豎直方向60°，則、兩球的質(zhì)量之比為

。參考答案：

答案：12.一探測飛船，在以X星球中心為圓心、半徑為r1的圓軌道上運(yùn)動，周期為T1，則X星球的質(zhì)量為M＝__________；當(dāng)飛船進(jìn)入到離X星球表面更近的、半徑為r2的圓軌道上運(yùn)動時的周期為T2＝___________。（已知引力常量為G）參考答案：，T113.一質(zhì)點(diǎn)作勻變速直線運(yùn)動，其速度表達(dá)式為v＝（5－4t）m/s，則此質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的加速度a為___________m/s2，4s末的速度為___________m/s；t＝_________s時物體的速度為零，質(zhì)點(diǎn)速度為零時的位移s＝___________m。參考答案：－4

－11

1.253.125三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示是一同學(xué)在一次實驗中用打點(diǎn)計時器打出的一條紙帶，其中A、B、C、D、E、F是打點(diǎn)計時器連續(xù)打出的6個點(diǎn)（其中F點(diǎn)沒畫出），利用紙帶旁邊的刻度尺讀出數(shù)據(jù)（要求讀到毫米下一位），并回答下列問題：根據(jù)圖示情況，AB間距離為1.00cm，物體在紙帶打出C點(diǎn)時的瞬時速度為0.78m/s．參考答案：解：毫米刻度尺測量長度，要求估讀即讀到最小刻度的下一位，AB之間的距離為：1.00cm．ABCDE是打點(diǎn)計時器連續(xù)打出的點(diǎn)，因此計數(shù)點(diǎn)之間的時間間隔為：T=0.02s；根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中間時刻的速度等于平均速度求出C點(diǎn)速度為：vC==0.78m/s故答案為：1.00；0.7815.小張和小明測繪標(biāo)有“3.8V

0.4A”小燈泡的伏安特性曲線，提供的實驗器材有：A．電源E（4V，內(nèi)阻約0.4Ω）

B．電壓表V（2V，內(nèi)阻為2kΩ）C．電流表A（0.6A，內(nèi)阻約0.3Ω）

D．滑動變阻器R（0～10Ω）E．三個定值電阻（R1=1kΩ，R2=2kΩ，R3=5kΩ）

F．開關(guān)及導(dǎo)線若干（1）小明研究后發(fā)現(xiàn)，電壓表的量程不能滿足實驗要求，為了完成測量，他將電壓表進(jìn)行了改裝．在給定的定值電阻中選用

（選填“R1”、“R2”或“R3”）與電壓表

（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”），完成改裝．（2）小張選好器材后，按照該實驗要求連接電路，如圖所示（圖中電壓表已經(jīng)過改裝）．閉合開關(guān)前，小明發(fā)現(xiàn)電路中存在兩處不恰當(dāng)?shù)牡胤?，分別是：①

；②

．（3）正確連接電路后，閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片P，電壓表和電流表的示數(shù)改變，但均不能變?yōu)榱悖纱丝梢酝茢嚯娐分邪l(fā)生的故障可能是導(dǎo)線（選填圖中表示導(dǎo)線的序號）出現(xiàn)了

（選填“短路”或“斷路”）．參考答案：（1）R2；串聯(lián)；（2）電流表內(nèi)接；滑片P置于b處；（3）8；斷路．【考點(diǎn)】描繪小電珠的伏安特性曲線．【分析】（1）根據(jù)所給器材與電壓表改裝原理分析答題．（2）根據(jù)實驗注意事項，分析圖示電路圖答題．（3）滑動變阻器采用限流接法時，電壓與電流不能從零開始變化，分析圖示電路圖答題．【解答】解：（1）燈泡額定電壓為3.8V，可以把電壓表改裝為4V量程，電壓表量程為2V，內(nèi)阻為2kΩ，要把電壓表改裝成4V的電壓表，可以串聯(lián)2kΩ的電阻，應(yīng)選電阻R2．（2）燈泡正常發(fā)光時的電阻為：R==9.5Ω，電壓表內(nèi)阻為4kΩ，電流表內(nèi)阻約為0.3Ω，電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于燈泡電阻，電流表應(yīng)采用外接法，由圖示電路圖可知，電流表采用內(nèi)接法，這錯誤的；由圖示電路圖可知，滑動變阻器采用分壓接法，為保護(hù)電路安全，閉合開關(guān)前，滑片應(yīng)置于左端，由電路圖可知，滑片P置于b處，這是錯誤的．（3）移動滑片，電壓表與電流表示數(shù)不能為零，說明滑動變阻器是限流接法，由圖示電路圖可知，可能是導(dǎo)線8發(fā)生斷路造成的．故答案為：（1）R2；串聯(lián)；（2）電流表內(nèi)接；滑片P置于b處；（3）8；斷路．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.一圓筒的橫截面如圖所示，其圓心為O。筒內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。圓筒下面有相距為d的平行金屬板M、N，其中M板帶正電荷，N板帶等量負(fù)電荷。質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子自M板邊緣的P處由靜止釋放，經(jīng)N板的小孔S以速度v沿半徑SO方向射入磁場中，粒子與圈筒發(fā)生兩次碰撞后仍從S孔射出，設(shè)粒子與圓筒碰撞過程中沒有動能損失，且電荷量保持不變，在不計重力的情況下，求：（1）M、N間電場強(qiáng)度E的大??；（2）圓筒的半徑R；（3）保持M、N間電場強(qiáng)度E不變，僅將M板向上平移，粒子仍從M板邊緣的P處由靜止釋放粒子自進(jìn)入圓筒至從S孔射出期間，與圓筒的碰撞次數(shù)n。參考答案：(1)設(shè)兩極板間的電壓為U，由動能定理得

由勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系得

U=Ed

聯(lián)立上式可得

(2)粒子進(jìn)入磁場后做勻速圓周運(yùn)動，運(yùn)用幾何關(guān)系做出圓心O’，圓半徑為r，設(shè)第一次碰撞點(diǎn)為A，由于粒子與圓筒發(fā)生兩次碰撞又從S孔射出，因此SA弧所對圓心角。

由幾何關(guān)系得

粒子運(yùn)動過程中洛倫茲力充當(dāng)向心力，由牛頓第二定律，得

聯(lián)立得

(3)保持M、N間電場強(qiáng)度E不變，M板向上平移后，設(shè)板間電壓為，則

設(shè)粒子進(jìn)入S孔時的速度為，由

可得

設(shè)粒子做圓周運(yùn)動的半徑為，

設(shè)粒子從S到第一次與圓筒碰撞期間的軌道所對圓心角為，比較兩式得到，可見

粒子須經(jīng)過這樣的圓弧才能從S孔射出，故

n=3

17.半球形介質(zhì)截面如圖所示，O為圓心，相互平行的單色光a和b，從不同位置進(jìn)入介質(zhì)，光線a在O點(diǎn)恰好產(chǎn)生全反射.光線b的入射角為45°，求：（1）介質(zhì)的折射率；（2）光線b在介質(zhì)中的折射角.參考答案：①a光線發(fā)生剛好全反射

1分代入數(shù)據(jù)得

1分

由折射定律得

1分代入數(shù)據(jù)得

1分

18.如圖所示，皮帶在輪O1O2帶動下以速度4m/s勻速轉(zhuǎn)動，皮帶與輪之間不打滑．皮帶AB段長為4m，皮帶輪左端B處有一光滑小圓弧與一光滑斜面相連接．物體無初速放上皮帶右端后，能在皮帶帶動下向左運(yùn)動，并滑上斜面．已知物體與皮帶間的動摩擦因數(shù)為0.5，g取10m/s2．求：（1）若物體無初速放上皮帶的右端A處，則其運(yùn)動到左端B處的時間．（2）若物體無初速地放到皮帶上某處，物體沿斜面上升到最高點(diǎn)后沿斜面返回，問物體滑回皮帶后，是否有可能從皮帶輪的右端A處滑出？若能求出從A處滑出的速度，若不能，當(dāng)物體第一次滑至最右端時已在傳送帶上留下多長的痕跡？（相對運(yùn)動時能留下痕跡，假設(shè)兩次痕跡不重疊）．參考答案：考點(diǎn)：動能定理的應(yīng)用；勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系；牛頓第二定律．專題：動能定理的應(yīng)用專題