山西省呂梁市廟灣中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理期末試題含解析

山西省呂梁市廟灣中學(xué)2021-2022學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.“北斗”導(dǎo)航系統(tǒng)是我國(guó)自行研發(fā)的全球?qū)Ш较到y(tǒng)，它由5顆靜止軌道衛(wèi)星（同步衛(wèi)星）與30顆非靜止軌道衛(wèi)星組成．已知月球公轉(zhuǎn)周期約為27天，則靜止軌道衛(wèi)星與月球（）A．角速度之比約為27：1 B．線速度之比約為27：1C．半徑之比約為1：27 D．向心加速度之比約為1：27參考答案：A【考點(diǎn)】同步衛(wèi)星．【分析】根據(jù)萬(wàn)有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力求出圓周運(yùn)動(dòng)的周期與半徑的關(guān)系，周期與角速度關(guān)系，及周期與線速度的關(guān)系，從而確定向心加速度關(guān)系．【解答】解：A、根據(jù)，可知，角速度與周期成反比，因靜止軌道衛(wèi)星與月球的公轉(zhuǎn)周期之比為1：27，則角速度之比約為27：1，故A正確；BC、根據(jù)萬(wàn)有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力有：=得衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的周期T=2π可得月球周期與同步衛(wèi)星周期的比值：=所以月球到地球的距離與同步衛(wèi)星到地球的距離比為：=（）=即同步衛(wèi)星到地球的距離與月球到地球的距離比為1：9；再根據(jù)，即得線速度之比約為3：1，故BC錯(cuò)誤；D、根據(jù)an=vω，得向心加速度之比約為81：1，故D錯(cuò)誤；故選：A．2.電磁感應(yīng)現(xiàn)象揭示了電和磁之間的內(nèi)在聯(lián)系，根據(jù)這一發(fā)現(xiàn)，發(fā)明了許多電器設(shè)備。下列電器設(shè)備中，哪個(gè)沒(méi)有利用電磁感應(yīng)原理（

）

A.動(dòng)圈式話筒

B.白熾燈泡

C.磁帶錄音機(jī)

D.日光燈鎮(zhèn)流器參考答案：答案：B3.（單選）如圖所示.一輕質(zhì)彈簧一端系在墻上的O點(diǎn),自由伸長(zhǎng)到B點(diǎn),今用一小物體m把彈簧壓縮到A點(diǎn),然后釋放,小物體能運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)靜止,物體與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)恒定,試判斷下列說(shuō)法正確的是

(

) A.物體從A到B速度越來(lái)越大,從B到C速度越來(lái)越小B.物體從A到B速度越來(lái)越小,從B到C加速度不變C.物體從A到B先加速后減速,從B到C一直減速運(yùn)動(dòng)D.物體在B點(diǎn)受合外力為零參考答案：C4.（單選）如圖甲所示，兩個(gè)平行金屬板P、Q正對(duì)豎直放置，兩板間加上如圖乙所示的交變電壓．t=0時(shí)，Q板比P板電勢(shì)高U0，在兩板的正中央M點(diǎn)有一電子在電場(chǎng)力作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)（電子所受重力可忽略不計(jì)），已知電子在0～4t0時(shí)間內(nèi)未與兩板相碰．則電子速度方向向左且速度大小逐漸減小的時(shí)間是（）A．0＜t＜t0B．t0＜t＜2t0C．2t0＜t＜3t0D．3t0＜t＜4t0參考答案：考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．專題：帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題．分析：平行板電容器兩極板帶電后形成勻強(qiáng)電場(chǎng)，帶電離子在電場(chǎng)中受到力的作用，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)基本公式分析即可求解．解答：解：A、在0＜t＜t0，電子所受電場(chǎng)力方向向右，電子向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，速度逐漸增大．故A錯(cuò)誤．B、在t0＜t＜2t0，電子所受的電場(chǎng)力方向向左，電子向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，2t0時(shí)速度為零．故B錯(cuò)誤．C、在2t0＜t＜3t0，電子所受電場(chǎng)力方向向左，電子向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．故C錯(cuò)誤．D、在3t0＜t＜4t0，電子所受電場(chǎng)力向右，電子向左做勻減速直線運(yùn)動(dòng)．故D正確．故選：D．點(diǎn)評(píng)：電子在極板間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，分析時(shí)要注意電場(chǎng)力反向時(shí)，并不意味著電子的速度方向反向，也可以畫出電子運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間圖象分析．5.質(zhì)量為m的帶正電小球由空中A點(diǎn)無(wú)初速度自由下落，在t秒末加上豎直向上、范圍足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)，再經(jīng)過(guò)t秒小球又回到A點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力且小球從未落地，重力加速度為g，則（

）A.整個(gè)過(guò)程中小球電勢(shì)能改變了B.從A點(diǎn)到最低點(diǎn)小球重力勢(shì)能變化了C.從加電場(chǎng)開(kāi)始到小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能改變了D.從加電場(chǎng)開(kāi)始到小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)小球動(dòng)能變化了參考答案：BC自由落體運(yùn)動(dòng)的位移x1=gt2，末速度v=gt，設(shè)加上電場(chǎng)后的加速度為a，則加上電場(chǎng)后在ts內(nèi)的位移x2=vt-at2=gt2-at2，因?yàn)閤1=-x2，則a=3g，因?yàn)閍=，所以電場(chǎng)力F=4mg．電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)，則電場(chǎng)力做功W=Fx1=2mg2t2，電勢(shì)能減小2mg2t2，故A錯(cuò)誤。加電場(chǎng)時(shí)，物體的速度v=gt，末速度為零，則動(dòng)能減小了mg2t2，故D錯(cuò)誤．ts末加上電場(chǎng)勻減速運(yùn)動(dòng)到零的位移x′===，電勢(shì)能增加了，則從A點(diǎn)到最低點(diǎn)的位移x=+gt2=gt2．則重力勢(shì)能減小量為，故BC正確．故選BC．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，自耦變壓器輸入端A、B接交流穩(wěn)壓電源，其電壓有效值UAB＝100V，R0＝40W，當(dāng)滑動(dòng)片處于線圈中點(diǎn)位置時(shí)，C、D兩端電壓的有效值UCD為

V，通過(guò)電阻R0的電流有效值為

A。參考答案：答案：200，5解析：自耦變壓器的原副線圈在一起，由題可知，原線圈的匝數(shù)為副線圈匝數(shù)的一半。理想變壓器的變壓比為，所以。根據(jù)部分電路歐姆定律有。7.(3-5模塊)（3分）如圖所示是使用光電管的原理圖。當(dāng)頻率為ν的可見(jiàn)光照射到陰極K上時(shí)，電流表中有電流通過(guò)。如果將變阻器的滑動(dòng)端P由A向B滑動(dòng)，通過(guò)電流表的電流強(qiáng)度將會(huì)___▲__(填“增加”、“減小”或“不變”)。當(dāng)電流表電流剛減小到零時(shí)，電壓表的讀數(shù)為U，則光電子的最大初動(dòng)能為_(kāi)___▲__(已知電子電量為e)。如果不改變?nèi)肷涔獾念l率，而增加入射光的強(qiáng)度，則光電子的最大初動(dòng)能將_____▲____(填“增加”、“減小”或“不變”)。參考答案：答案：減小，，不變8.如圖甲所示，利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量小車沿斜面下滑時(shí)所受阻力的示意圖，小車拖在斜面上下滑時(shí)，打出的一段紙帶如圖乙所示，其中O為小車開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)打出的點(diǎn)。設(shè)在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力恒定。(1)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz，則小車下滑的加速度α=

▲

m/s2，打E點(diǎn)時(shí)小車速度=

▲

m/s（均取兩位有效數(shù)字）。(2)為了求出小車在下滑過(guò)程中所受的阻力，可運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律或動(dòng)能定理求解，在這兩種方案中除知道小車下滑的加速度a、打E點(diǎn)時(shí)速度、小車質(zhì)量m、重力加速度g外，利用米尺還需要測(cè)量哪些物理量，列出阻力的表達(dá)式。方案一：需要測(cè)量的物理量

▲

，阻力的表達(dá)式（用字母表示）

▲

；方案二：需要測(cè)量的物理量

▲

，阻力的表達(dá)式（用字母表示）

▲

。參考答案：量斜面的長(zhǎng)度L和高度H,

(前1分,后2分)

方案二:測(cè)量斜面長(zhǎng)度L和高度H,還有紙帶上OE距離S,9.用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究物體的自由落體運(yùn)動(dòng)，得到如圖一段紙帶，測(cè)得AB=7.65cm，

BC=9.17cm。已知交流電頻率是50Hz，則打B點(diǎn)時(shí)物體的瞬時(shí)速度為

m/s（保留三位有效數(shù)字）。如果實(shí)驗(yàn)測(cè)出的重力加速度值比公認(rèn)值偏小，可能的原因是

。參考答案：2.10，空氣阻力、紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器摩擦。解:根據(jù)某點(diǎn)瞬時(shí)速度等于該點(diǎn)的相鄰的兩段位移內(nèi)的平均速度得如果實(shí)驗(yàn)測(cè)出的重力加速度值比公認(rèn)值偏小,可能的原因是下落過(guò)程中有存在阻力等.故答案為:,下落過(guò)程中有存在阻力等10.如圖，AB為豎直固定的金屬棒，B為轉(zhuǎn)軸，金屬桿BC重為G、長(zhǎng)為L(zhǎng)，并可在豎直平面內(nèi)繞B軸無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，AC為輕質(zhì)金屬絲，。。從時(shí)刻開(kāi)始加上一個(gè)有界的均勻變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其磁感線垂直穿過(guò)的一部分，初始時(shí)刻磁感應(yīng)強(qiáng)度，變化率為K，整個(gè)閉合回路的總電阻為R，則回路中感應(yīng)電流為

經(jīng)過(guò)

時(shí)間后金屬絲所受的拉力為零參考答案：

11.如圖所示的導(dǎo)熱氣缸中封閉著一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與氣缸間無(wú)摩擦，氣缸開(kāi)口向上。開(kāi)始?xì)飧姿幍沫h(huán)境溫度為87℃，活塞距氣缸底部距離為12cm,后來(lái)環(huán)境溫度降為27℃，則：①此時(shí)活塞距氣缸底部距離為多少?②此過(guò)程中氣體內(nèi)能

（填“增大”或“減小”），氣體將

(填“吸熱”或者“放熱”).參考答案：見(jiàn)解析解：①設(shè)

由蓋?呂薩克定律可知：

┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（1分）解得：h2=10cm

┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（1分）②減?。?分），放熱（1分）12.如圖所示甲為用干涉法檢查平面平整程度裝置。如圖所示乙中干涉條紋彎曲處說(shuō)明被檢查的平面在此處是________（凹下或凸起）；若僅增大單色光的頻率，干涉條紋將________（變密或變疏）；若僅減小薄片的厚度，干涉條紋將________（變密或變疏）。參考答案：

(1).凹下

(2).變密

(3).變疏【詳解】薄膜干涉是等厚干涉，即明條紋處空氣膜厚度相同，從彎曲的條紋可知，檢查平面左邊處的空氣膜與后面的空氣膜厚度相同，知該處凹下；增大光的頻率，則波長(zhǎng)變短，由可知，干涉條紋將密，若僅減小薄片的厚度即減小，干涉條紋將變疏。13.一汽艇在相距2km的甲乙兩碼頭之間往返航行，逆水時(shí)用1.5h，順?biāo)畷r(shí)用1h，則往返一次的平均速度為_(kāi)_______，平均速率為_(kāi)________。參考答案：0，0.8km/h三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.(4分)在橄欖球比賽中，一個(gè)95kg的橄欖球前鋒以5m/s的速度跑動(dòng)，想穿越防守隊(duì)員到底線觸地得分．就在他剛要到底線時(shí)，迎面撞上了對(duì)方兩名均為75kg的隊(duì)員，一個(gè)速度為2m/s，另一個(gè)為4m/s，然后他們就扭在了一起。①他們碰撞后的共同速率是；②在右面方框中標(biāo)出碰撞后他們動(dòng)量的方向，并說(shuō)明這名前鋒能否得分：。參考答案：答案：①0.1m/s

（2分）

②方向見(jiàn)圖（1分）

能得分（1分）

15.（選修3-5）（6分）a、b兩個(gè)小球在一直線上發(fā)生碰撞，它們?cè)谂鲎睬昂蟮膕～t圖象如圖所示，若a球的質(zhì)量ma=1kg，則b球的質(zhì)量mb等于多少?參考答案：解析：由圖知=4m/s、=—1m/s、=2m/s

（2分）

根據(jù)動(dòng)量守恒定律有：ma=ma

+

mb

（2分）

∴mb=2.5kg （2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示,質(zhì)量為m可看作質(zhì)點(diǎn)的小球從靜止開(kāi)始沿斜面由A點(diǎn)滑到B點(diǎn)后,進(jìn)入與斜面圓滑連接的豎直圓弧管道,管道出口為C,圓弧半徑R=15cm,AB的豎直高度差h=35cm．在緊靠出口C處,有一水平放置且繞其水平軸線勻速旋轉(zhuǎn)的圓筒(不計(jì)筒皮厚度),筒上開(kāi)有小孔D,筒旋轉(zhuǎn)時(shí),小孔D恰好能經(jīng)過(guò)出口C處．若小球射出C口時(shí),恰好能接著穿過(guò)D孔,并且還能再?gòu)腄孔向上穿出圓筒,小球返回后又先后兩次向下穿過(guò)D孔而未發(fā)生碰撞．不計(jì)摩擦和空氣阻力,取重力加速度g=10m/s2,問(wèn):

(1)小球到達(dá)C點(diǎn)的速度vc為多少？

(2)圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)的最大周期T為多少？(3)在圓筒以最大周期T轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下,要完成上述運(yùn)動(dòng)圓筒的半徑r必須為多少？

參考答案：解:(1)對(duì)小球從A→C由機(jī)械能守恒定律得:

①

代入數(shù)值解出vc=2m/s

(2)小球向上穿出圓筒所用時(shí)間為t

(k=1,2,3……)②

小球從離開(kāi)圓筒到第二次進(jìn)入圓筒所用時(shí)間為2t2.

2t2=nT(n=1,2,3……)③

對(duì)小球由C豎直上拋的上升階段,由速度公式得:

④

聯(lián)立解得⑤

當(dāng)n=k=1時(shí),

(3)對(duì)小球在圓筒內(nèi)上升的階段,由位移公式得:

⑥

代入數(shù)值解得

17.如圖所示，航空母艦上的起飛跑道由長(zhǎng)度為l1=1.6×102m的水平跑道和長(zhǎng)度為l2=20m的傾斜跑道兩部分組成．水平跑道與傾斜跑道末端的高度差h=4.0m．一架質(zhì)量為m=2.0×104kg的飛機(jī)，其噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的推力大小恒為F=1.2×105N，方向與速度方向相同，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中飛機(jī)受到的平均阻力大小為飛機(jī)重力的0.1倍．假設(shè)航母處于靜止?fàn)顟B(tài)，飛機(jī)質(zhì)量視為不變并可看成質(zhì)點(diǎn)，取g=10m/s2．（1）求飛機(jī)在水平跑道運(yùn)動(dòng)的時(shí)間及到達(dá)傾斜跑道末端時(shí)的速度大??；（2）為了使飛機(jī)在傾斜跑道的末端達(dá)到起飛速度100m/s，外界還需要在整個(gè)水平軌道對(duì)飛機(jī)施加助推力，求助推力F推的大?。畢⒖即鸢福航猓海?）飛機(jī)在水平跑道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，水平方向受到推力與阻力作用，設(shè)加速度大小為a1、末速度大小為v1，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1，有F合=F﹣Ff=ma1

①v12﹣v02=2a1l1②

v1=a1t1

③注意到v0=0，F(xiàn)f=0.1mg，代入已知數(shù)據(jù)可得a1=5.0m/s2，v1=40m/s，t1=8.0s

④飛機(jī)在傾斜跑道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，沿傾斜跑道受到推力、阻力與重力沿斜面分力作用，設(shè)沿斜面方向的加速度大小為a2、末速度大小為v2，沿斜面方向有

F合′=F﹣Ff﹣mgsinα=ma2

⑤

mgsin

⑥

⑦注意到v1=40m/s，代入已知數(shù)據(jù)可得a2=3.0m/s2，

⑧故飛機(jī)在水平跑道上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為8.0s，到達(dá)傾斜跑道末端時(shí)的速度大小為41.3m/s．（2）飛機(jī)在水平跑道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，水平方向受到推力、助推力與阻力作用，設(shè)加速度大小為a′1、末速度大小為v′1，有F合″=F推+F﹣Ff=ma1′⑨

⑩飛機(jī)在傾斜跑道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，沿傾斜跑道受到推力、阻力與重力沿斜面分力作用沒(méi)有變化，加速度大小仍有a′2=3.0m/s2根據(jù)題意，v′2=100m/s，代入數(shù)據(jù)解得故助推力F推的大小為5.2×105N．【考點(diǎn)】牛頓第二定律；勻變速直線運(yùn)動(dòng)