河北省保定市輔明高級中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理上學(xué)期期末試題含解析

河北省保定市輔明高級中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理上學(xué)期期末試題含解析一、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.下列說法正確的是A．卡文迪許通過扭秤實驗，較準(zhǔn)確地測出了萬有引力常量B．安培首先發(fā)現(xiàn)了電流周圍存在磁場C．奧斯特通過實驗研究，總結(jié)出了電磁感應(yīng)的規(guī)律D．牛頓根據(jù)理想斜面實驗，提出了力不是維持物體運(yùn)動的原因參考答案：a2.（單選）如圖所示，A為靜止于地球赤道上的物體，B為繞地球做橢圓軌道運(yùn)行的衛(wèi)星，C為繞地球做圓周運(yùn)動的衛(wèi)星，P為B、C兩衛(wèi)星軌道的交點．已知A、B、C繞地心運(yùn)動的周期相同．相對于地心，下列說法中正確的是（）A．衛(wèi)星B在P點的運(yùn)行加速度大于衛(wèi)星C在該點的加速度B．衛(wèi)星B在P點的運(yùn)行加速度小于衛(wèi)星C在該點的加速度C．衛(wèi)星C的運(yùn)行速度大于物體A的速度D．物體A和衛(wèi)星C具有相同大小的加速度參考答案：考點：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．.專題：人造衛(wèi)星問題．分析：根據(jù)A、C的周期相等，知角速度相等，通過v=rω比較A、C速度的大?。驗樾l(wèi)星的周期一定，根據(jù)萬有引力提供向心力確定其軌道半徑一定．根據(jù)衛(wèi)星所受的萬有引力，通過牛頓第二定律比較加速度的大小．解答：解：A、根據(jù)萬有引力提供向心力得，，則衛(wèi)星B在P點的運(yùn)行加速度等于衛(wèi)星C在該點的加速度．故A、B錯誤．C、物體A和衛(wèi)星C的周期相等，則角速度相等，根據(jù)v=rω知，半徑越大，線速度越大．所以衛(wèi)星C的運(yùn)行速度大于物體A的速度．故C正確．D、物體A和衛(wèi)星C的周期相等，則角速度相等，根據(jù)a=ω2R知，半徑越大，加速度越大，則C的加速大．故D錯誤．故選：C．點評：解決本題的關(guān)鍵知道A和C的角速度相等，通過v=rω比較線速度大小，注意物體A隨地球做圓周運(yùn)動不是靠萬有引力提供向心力．3.在物理學(xué)建立的過程中，有許多偉大的科學(xué)家做出了貢獻(xiàn)。關(guān)于科學(xué)家和他們的貢獻(xiàn)，下列說法正確的是A．英國物理學(xué)家法拉第通過實驗發(fā)現(xiàn)了電場線，并通過實驗得出了法拉第電磁感應(yīng)定律B．德國天文學(xué)家開普勒對他導(dǎo)師第谷觀測的行星數(shù)據(jù)進(jìn)行多年研究，得出了萬有引力定律C．英國物理學(xué)家卡文迪許利用卡文迪許扭秤首先較準(zhǔn)確的測定了靜電力常量D．古希臘學(xué)者亞里士多德認(rèn)為物體下落快慢由它們的重量決定，伽利略在他的《兩種新科學(xué)的對話》中利用邏輯推斷使亞里士多德的理論陷入了困境參考答案：D4.如圖所示，一很長的、不可伸長的柔軟輕繩跨過光滑定滑輪(定滑輪質(zhì)量不計)，繩兩端各系一小球a和b，a球質(zhì)量為m，靜置于地面；b球質(zhì)量為4m，用手托住，高度為h，此時輕繩剛好拉緊。從靜止開始釋放b后，a可以達(dá)到的最大高度為A．hB．1.6hC．2hD．2.2h參考答案：B設(shè)a球到達(dá)高度h時兩球的速度為v，根據(jù)機(jī)械能守恒：4mgh=mgh+（4m+m）V2

此時繩子恰好放松，a球開始做初速為V的豎直上拋運(yùn)動，同樣根據(jù)機(jī)械能守恒：mgh+mV2=mgH，解得a球能達(dá)到的最大高度H為1.6h．5.如圖所示，質(zhì)量分別為沒m、n的兩個物體A,B用一根質(zhì)量不計的細(xì)繩相連接，在恒力F的作用下，在水平面上運(yùn)動（兩物體與水平面之間的動摩擦因數(shù)相同），則以下對細(xì)繩中的拉力T的說法正確的是

A、不管水平面是粗粗還是光滑的，T的大小都一徉大

B、水平面粗糙時T的大小比水平面光滑時大

C、水平面粗糙時T的大少比水平面光滑時小D、T的大小與兩物體的加速度大小有關(guān)參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動，假如該衛(wèi)星變軌后仍做勻速圓周運(yùn)動，動能減小為原來的1/4，不考慮衛(wèi)星質(zhì)量的變化，則變軌前后衛(wèi)星的軌道半徑之比為

，周期之比為

。參考答案：1︰4

；

1︰87.如圖甲所示為某賓館的房卡，只有把房卡插入槽中，房間內(nèi)的燈和插座才會有電。房卡的作用相當(dāng)于一個________（填電路元件名稱）接在干路上。如圖乙所示，當(dāng)房客進(jìn)門時，只要將帶有磁鐵的卡P插入盒子Q中，這時由于磁鐵吸引簧片，開關(guān)B就接通，通過繼電器J使整個房間的電器的總開關(guān)接通，房客便能使用室內(nèi)各種用電器。當(dāng)繼電器工作時，cd相吸，ab便接通。請你將各接線端1、2、3、4、5、6、7、8、9、10適當(dāng)?shù)剡B接起來，構(gòu)成正常的電門卡電路。參考答案：（1）電鍵（2分）（2）8—7，4—5，6—9，1—3，2—10

8.(選修模塊3-4)

描述簡諧運(yùn)動特征的公式是x＝。自由下落的籃球緩地面反彈后上升又落下,若不考慮空氣阻力及在地面反彈時的能量損失，此運(yùn)動(填“是”或“不是”)簡諧運(yùn)動。參考答案：答案：Asinωt；不是。解析：

簡諧運(yùn)動的特征公式為x=Asinωt，其中A是振幅；自由落體由反彈起來的過程中，回復(fù)力始終為重力，恒定不變，與偏離平衡位置的位移不是成正比的，不符合簡諧運(yùn)動的規(guī)律。9.一列簡諧波在t=0.8s時的圖象如圖甲所示，其x=0處質(zhì)點的振動圖象如圖乙所示，由圖象可知：簡諧波沿x軸

▲

方向傳播（填“正”或“負(fù)”），波速為

▲

m／s，t=10.0s時刻，x=4m處質(zhì)點的位移是

▲

m．參考答案：10.（4分）鉗型表的工作原理如圖所示。當(dāng)通有交流電的導(dǎo)線從環(huán)形鐵芯的中間穿過時，與繞在鐵芯上的線圈相連的電表指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)。由于通過環(huán)形鐵芯的磁通量與導(dǎo)線中的電流成正比，所以通過偏轉(zhuǎn)角度的大小可以測量導(dǎo)線中的電流。日常所用交流電的頻率在中國和英國分別為50Hz和60Hz?，F(xiàn)用一鉗型電流表在中國測量某一電流，電表讀數(shù)為10A；若用同一電表在英國測量同樣大小的電流，則讀數(shù)將是

A。若此表在中國的測量值是準(zhǔn)確的，且量程為30A；為使其在英國的測量值變?yōu)闇?zhǔn)確，應(yīng)重新將其量程標(biāo)定為

A。參考答案：12，25解析：根據(jù)φ∝，＝Imsin(),∝Imcos(),說明線圈中的電動勢有效值與頻率成正比，根據(jù)歐姆定律可知電流與頻率成正比，所以在英國用同一電表在英國測量同樣大小的電流的讀數(shù)將是I＝10A×＝12A；因為在英國電流值為標(biāo)準(zhǔn)的6/5，需量程為變?yōu)樵瓉淼?/6。11.（4分）在與x軸平行的勻強(qiáng)電場中，一帶電量為1.0×10－8庫侖、質(zhì)量為2.5×10－3千克的物體在光滑水平面上沿著x軸作直線運(yùn)動，其位移與時間的關(guān)系是x＝0.16t－0.02t2，式中x以米為單位，t以秒為單位。從開始運(yùn)動到5秒末物體所經(jīng)過的路程為

米，克服電場力所作的功為

焦耳。參考答案：

答案：0.34，3×10－412.某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了如下實驗：如圖所示，在一端封閉的光滑細(xì)玻璃管中注滿清水，水中放一個紅蠟做成的小圓柱體R（R視為質(zhì)點），將玻璃管的開口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與y軸重合，在R從坐標(biāo)原點以速度v0=3cm/s勻速上浮的同時玻璃管沿x軸正方向做初速為零的勻加速直線運(yùn)動．（1）同學(xué)們測出某時刻R的坐標(biāo)為（4，6），此時R的速度大小為5cm/s，R的加速度大小為2cm/s2．（2）（單選）R在上升過程中運(yùn)動軌跡的示意圖是如圖的D參考答案：考點：運(yùn)動的合成和分解．專題：運(yùn)動的合成和分解專題．分析：小圓柱體紅蠟快同時參與兩個運(yùn)動：y軸方向的勻速直線運(yùn)動，x軸方向的初速為零的勻加速直線運(yùn)動．知道了位置坐標(biāo)，由y方向可求運(yùn)動時間，接著由x方向求加速度、求vx，再由速度合成求此時的速度大?。珊贤饬χ赶蚯€彎曲的內(nèi)側(cè)來判斷運(yùn)動軌跡．解答：解：（1）小圓柱體R在y軸豎直方向做勻速運(yùn)動，有：y=v0t，則有：t==s=2s，在x軸水平方向做初速為0的勻加速直線運(yùn)動，有：x=at2，解得：a===2cm/s2，則R的速度大?。簐===5cm/s；（2）因合外力沿x軸，由合外力指向曲線彎曲的內(nèi)側(cè)來判斷軌跡示意圖是D．故答案為：（1）5，2；（2）D．點評：分析好小圓柱體的兩個分運(yùn)動，由運(yùn)動的合成與分解求其合速度；討論兩個分運(yùn)動的合運(yùn)動的性質(zhì)，要看兩個分運(yùn)動的合加速度與兩個分運(yùn)動的合速度是否在一條直線上，如果在一條直線上，則合運(yùn)動是直線運(yùn)動，否則為曲線運(yùn)動，由合外力的方向判斷曲線彎曲的方向．13.如圖，O、A、B為同一豎直平面內(nèi)的三個點，OB沿豎直方向，∠BOA=60°，OA長為l，且OA：OB=2：3．將一質(zhì)量為m的小球以一定的初動能自O(shè)點水平向右拋出，小球在運(yùn)動過程中恰好通過A點，則小球的初動能為；現(xiàn)從O點以同樣的初動能沿某一方向拋出小球，并對小球施加一方向與△OAB所在平面平行的恒力F，小球通過了A點，到達(dá)A點時的動能是初動能的3倍；若小球從O點以同樣的初動能沿另一方向拋出，在相同的恒力作用下，恰好通過B點，且到達(dá)B點時的動能為初動能的6倍．則此恒力F的大小為．參考答案：考點：動能定理的應(yīng)用；平拋運(yùn)動．分析：根據(jù)平拋運(yùn)動的水平位移和豎直位移，結(jié)合平拋運(yùn)動的規(guī)律求出初速度的大小，從而得出拋出時的初動能．對O到A和O到B分別運(yùn)用動能定理，求出恒力做功之比，結(jié)合功的公式求出恒力與OB的方向的夾角，從而求出恒力的大?。獯穑航猓盒∏蛞运匠跛俣葤伋觯銎綊佭\(yùn)動，在水平方向上的位移x=lsin60°=，豎直方向上的位移y=，根據(jù)y=，x=v0t得，解得，則小球的初動能．根據(jù)動能定理得，0到A有：，解得，O到B有：WOB﹣mgl=5Ek0，解得，設(shè)恒力的方向與OB方向的夾角為α，則有：，解得α=30°，所以，解得F=．故答案為：mgl，點評：本題考查了平拋運(yùn)動以及動能定理的綜合運(yùn)用，第二格填空難度較大，關(guān)鍵得出恒力做功之比，以及恒力與豎直方向的夾角．三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.多用電表是實驗室和生產(chǎn)實際中常用的測量儀器。使用多用電表測某段導(dǎo)體的電阻。

（1）主要的操作過程分以下三個步驟，請?zhí)顚懙冖诓讲僮鳌?/p>

①將紅、黑表筆分別插入多用電表的“+”、“-”插孔；選擇電阻擋“×10”；

②

；

③把紅、黑表筆分別與導(dǎo)體的兩端相接，讀取導(dǎo)體的電阻。（2）采用上述的操作步驟后，多用電表的示數(shù)如圖14所示。則該段導(dǎo)體的電阻測量值為

Ω。參考答案：（1）將紅、黑表筆短接，調(diào)整調(diào)零旋鈕調(diào)零。（2分）（2）80（2分）15.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(xué)對其提出質(zhì)疑，先需進(jìn)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(nèi)阻約為50Ω電流表（A2）

量程0～200mA,內(nèi)阻約為10Ω電壓表（V1）

量程0～3V,內(nèi)阻約為10kΩ電壓表（V2）

量程0～15V,內(nèi)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(nèi)阻不計開關(guān)（S）

導(dǎo)線若干(1)為提高實驗結(jié)果的準(zhǔn)確程度，電流表應(yīng)選用

；電壓表應(yīng)選用

；滑動變阻器應(yīng)選用

.(以上均填器材代號)(2)為達(dá)到上述目的，請在圖乙所示的虛線框內(nèi)畫出正確的實驗電路原理圖，并標(biāo)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(dāng)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)減小（1分），0.12（1分）C四、計算題：本題共3小題，共計47分16.35．【物理——選修3-5】（1）（6分）鈾核裂變的一種方式是：，該反應(yīng)的質(zhì)量虧損是0．2u，1u相當(dāng)于931．5MeV的能量．①核反應(yīng)方程中的X是

．②該反應(yīng)放出的能量是

J．（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）（2）（9分）如圖砂袋用無彈性輕細(xì)繩懸于O點。開始時砂袋處于靜止?fàn)顟B(tài)，此后用彈丸以水平速度擊中砂袋后均未穿出。第一次彈丸的速度為v0，打入砂袋后二者共同擺動的最大擺角為θ（θ<90°），當(dāng)其第一次返回圖示位置時，第二粒彈丸以另一水平速度v又擊中砂袋，使砂袋向右擺動且最大擺角仍為θ。若彈丸質(zhì)量均為m，砂袋質(zhì)量為5m，彈丸和砂袋形狀大小忽略不計，求：兩粒彈丸的水平速度之比v0/v為多少？參考答案：17.（16分）如圖，一光滑水平桌面AB與一半徑為R的光滑半圓形軌道相切于C點，且兩者固定不動．一長L為0.8m的細(xì)繩，一端固定于O點，另一端系一個質(zhì)量m1為0.2kg的球．當(dāng)球在豎直方向靜止時，球?qū)λ阶烂娴淖饔昧偤脼榱悖F(xiàn)將球提起使細(xì)繩處于水平位置時無初速釋放．當(dāng)球m1擺至最低點時，恰與放在桌面上的質(zhì)量m2為0.8kg的小鐵球正碰，碰后m1小球以2m/s的速度彈回，m2將沿半圓形軌道運(yùn)動，恰好能通過最高點D．g=10m/s2,求：（1）m2在圓形軌道最低點C的速度為多大？（2）光滑圓形軌道半徑R應(yīng)為多大？參考答案：解析：

（1）設(shè)球m1擺至最低點時速度為v0，由小球（包括地球）機(jī)械能守恒：

（3分）

（1分）

m1與m2碰撞，動量守恒，設(shè)m1、m2碰后的速度分別為v1、v2．

選向右的方向為正方向，則

（3分）

代入數(shù)值解得v2=1.5m/s

出境

（1分）

（2）m2在CD軌道上運(yùn)動時，由