福建省泉州市惠安洛江中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理期末試題含解析

福建省泉州市惠安洛江中學(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.（多選題）一球形行星對(duì)其周圍物體的萬(wàn)有引力使物體產(chǎn)生的加速度用a表示，物體到球形行星表面的距離用h表示，a隨h變化的圖象如圖所示，圖中a1、h1、a2、h2及萬(wàn)有引力常量G均為己知．根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以計(jì)算出（）A．該行星的半徑B．該行星的質(zhì)量C．該行星的自轉(zhuǎn)周期D．該行星同步衛(wèi)星離行星表面的高度參考答案：AB【考點(diǎn)】萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用．【分析】將兩組數(shù)據(jù)代入萬(wàn)有引力定律的方程，然后分析即可．【解答】解：A、球形行星對(duì)其周圍質(zhì)量為m的物體的萬(wàn)有引力：所以：，聯(lián)立可得：R=故A正確；B、將R=代入加速度的表達(dá)式即可求出該行星的質(zhì)量．故B正確；C、由題目以及相關(guān)的公式的物理量都與該行星轉(zhuǎn)動(dòng)的自轉(zhuǎn)周期無(wú)關(guān)，所以不能求出該行星的自轉(zhuǎn)周期．故C錯(cuò)誤；D、由于不能求出該行星的自轉(zhuǎn)周期，所以也不能求出該行星同步衛(wèi)星離行星表面的高度．故D錯(cuò)誤．故選：AB2.（04年全國(guó)卷Ⅰ）若以表示水的摩爾質(zhì)量，v表示在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的摩爾體積，為在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的密度，NA為阿伏加德羅常數(shù)，m、△分別表示每個(gè)水分子的質(zhì)量和體積，下面是四個(gè)關(guān)系式：

①

② ③

④

其中（

）

A．①和②都是正確的；

B．①和③都是正確的；

C．②和④都是正確的；

D．①和④都是正確的。參考答案：答案：B3.（單選）在物理學(xué)的重大發(fā)現(xiàn)中科學(xué)家們創(chuàng)造出了許多物理學(xué)研究方法，如理想實(shí)驗(yàn)法、控制變量法、極限思想法、類比法和科學(xué)假說(shuō)法、建立物理模型法等等，以下關(guān)于所用物理學(xué)研究方法的敘述不正確的是A．根據(jù)速度定義式v=Δx/Δt，當(dāng)Δt非常非常小時(shí)，Δx/Δt就可以表示物體在時(shí)刻的瞬時(shí)速度，該定義應(yīng)用了極限思想方法B．在不需要考慮物體本身的大小和形狀時(shí)，用質(zhì)點(diǎn)來(lái)代替物體的方法叫假設(shè)法C．在探究加速度、力和質(zhì)量三者之間的關(guān)系時(shí)，先保持質(zhì)量不變研究加速度與力的關(guān)系，再保持力不變研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，該實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了控制變量法D．在推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移公式時(shí)，把整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運(yùn)動(dòng)，然后把各小段的位移相加，這里采用了微元法參考答案：B4.（單選）如圖，光滑絕緣細(xì)桿與水平面成θ角固定，桿上套有一帶正電的小球，質(zhì)量為m，帶電量為q；為使小球在桿上靜止，可加一勻強(qiáng)電場(chǎng)，若使小球在桿上保持靜止，所加電場(chǎng)的方向和大小可能為（）A．垂直于桿斜向上，場(chǎng)強(qiáng)大小為B．豎直向上，場(chǎng)強(qiáng)大小為C．垂直于桿斜向上，場(chǎng)強(qiáng)大小為D．水平向右，場(chǎng)強(qiáng)大小為參考答案：考點(diǎn)：勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系；共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用．專題：電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題．分析：當(dāng)加一勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，小球?qū)⑹艿诫妶?chǎng)力作用，小球帶正電，電場(chǎng)力方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相同．當(dāng)加電場(chǎng)后，小球所受的合力能為零時(shí)，就能在桿上保持靜止?fàn)顟B(tài)．解答：解：A、若電場(chǎng)方向垂直于桿斜向上，小球受到的電場(chǎng)力方向也垂直于桿斜向上，在垂直于桿的方向小球受力能平衡，而在平行于桿方向，重力有沿桿向下的分力，沒有力與之平衡，則小球?qū)⑾蛳禄瑒?dòng)，不能保持靜止．故A、C均錯(cuò)誤．B、若電場(chǎng)方向豎直向上，此時(shí)球受兩個(gè)力，豎直向上的電場(chǎng)力和豎直向下的重力，根據(jù)二力平衡可知，Eq=mg，故E=．故B正確．D、若電場(chǎng)方向水平向右，此時(shí)受三個(gè)力，重力、電場(chǎng)力和支持力．重力和電場(chǎng)力垂直于桿方向的分力的合力和支持力等值反向，重力和電場(chǎng)力沿桿子方向的分力大小相等方向相反，有mgsinθ=Eqcosθ，故E=，故D正確．故選：BD．點(diǎn)評(píng)：判斷物體能否靜止，關(guān)鍵是正確分析物體的受力情況，根據(jù)利用平衡條件進(jìn)行檢驗(yàn)合力是否為零．中檔題．5.一物體以初速度v0從斜面的底端沿斜面向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，然后又沿該斜面向下運(yùn)動(dòng)．已知重力加速度為g，則由以上已知量可求出的物理量是A．物體沿斜面向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程的加速度

B．物體沿斜面向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程的加速度

C．物體返回斜面底端時(shí)的速度

D．物體從出發(fā)到返回斜面底端所用的時(shí)間參考答案：答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（4分）有兩個(gè)單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，位移與時(shí)間關(guān)系是：x1=3asin(4πbt+)和x2=9asin(8πbt+)，其中a、b為正的常數(shù)，則它們的：①振幅之比為__________；②擺長(zhǎng)之比為_________。參考答案：①1：3②4：17.如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s．試回答下列問(wèn)題：①寫出x=0.5m處的質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式：

cm；②x=0.5m處質(zhì)點(diǎn)在0～5.5s內(nèi)通過(guò)的路程為

cm．參考答案：①y＝5cos2πt(2分)110cm8.一家用電熱水器的銘牌如圖所示．該電熱水器額定電壓的最大值為

V，正常工作1h電熱絲產(chǎn)生的電熱為

J．參考答案：311_

7.2×1069.法國(guó)科學(xué)家拉普拉斯曾說(shuō)過(guò)：“認(rèn)識(shí)一位巨人的研究方法對(duì)于科學(xué)的進(jìn)步并不比發(fā)現(xiàn)本身有更少的用處……”在物理學(xué)的重大發(fā)現(xiàn)中科學(xué)家們創(chuàng)造出了許多物理學(xué)方法，如觀察、實(shí)驗(yàn)、建立模型、物理類比和物理假說(shuō)等方法。其中物理假說(shuō)，是根據(jù)一定的科學(xué)事實(shí)和科學(xué)理論對(duì)研究的問(wèn)題提出假說(shuō)性的看法或說(shuō)明，例如麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論、分子動(dòng)理論等假說(shuō)，請(qǐng)你再舉出兩個(gè)物理假說(shuō)的例子__________；

。參考答案：光的光子說(shuō)、日心說(shuō)、物質(zhì)波、分子電流、黑洞等均可10.一水平放置的水管，距地面高h(yuǎn)＝l.8m，管內(nèi)橫截面積S＝2cm2。有水從管口處以不變的速度v0＝2m/s源源不斷地沿水平方向射出，則水流的水平射程為

???

m，水流穩(wěn)定后在空中有

?

m3的水。（g取10m/s2）參考答案：11.約里奧·居里夫婦因發(fā)現(xiàn)人工放射性而獲得了1935年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，他們發(fā)現(xiàn)的放射性元素衰變成的同時(shí)放出另一種粒子，這種粒子是．參考答案：正電子12.如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)V，內(nèi)電阻Ω，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R1的阻值調(diào)為Ω后，電鍵S斷開時(shí)，R2的功率為W，電源的輸出功率為W，則通過(guò)R2的電流是A．接通電鍵S后，A、B間電路消耗的電功率仍為W．則Ω．

參考答案：0.5；13.

(4分)已知地球半徑為6.4×106m，又知月球繞地球的運(yùn)動(dòng)可近似看作為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則可估算出月球到地球的距離為________m。（結(jié)果只保留一位有效數(shù)字）參考答案：

答案：4.0×108m三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.一列簡(jiǎn)諧橫波在t=時(shí)的波形圖如圖（a）所示，P、Q是介質(zhì)中的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，圖（b）是質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖像。求（i）波速及波的傳播方向；（ii）質(zhì)點(diǎn)Q的平衡位置的x坐標(biāo)。參考答案：（1）波沿負(fù)方向傳播；

（2）xQ=9cm本題考查波動(dòng)圖像、振動(dòng)圖像、波動(dòng)傳播及其相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)。（ii）設(shè)質(zhì)點(diǎn)P、Q平衡位置的x坐標(biāo)分別為、。由圖（a）知，處，因此

④由圖（b）知，在時(shí)Q點(diǎn)處于平衡位置，經(jīng)，其振動(dòng)狀態(tài)向x軸負(fù)方向傳播至P點(diǎn)處，由此及③式有⑤由④⑤式得，質(zhì)點(diǎn)Q的平衡位置的x坐標(biāo)為

⑥15.(2)一定質(zhì)量的理想氣體，在保持溫度不變的情況下，如果增大氣體體積，氣體壓強(qiáng)將如何變化？請(qǐng)你從分子動(dòng)理論的觀點(diǎn)加以解釋．如果在此過(guò)程中氣體對(duì)外界做了900J的功，則此過(guò)程中氣體是放出熱量還是吸收熱量？放出或吸收多少熱量？(簡(jiǎn)要說(shuō)明理由)參考答案：一定質(zhì)量的氣體，溫度不變時(shí)，分子的平均動(dòng)能一定，氣體體積增大，分子的密集程度減小，所以氣體壓強(qiáng)減?。欢ㄙ|(zhì)量的理想氣體，溫度不變時(shí)，內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，當(dāng)氣體對(duì)外做功時(shí)氣體一定吸收熱量，吸收的熱量等于氣體對(duì)外做的功，即900J.四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖，傳送帶AB總長(zhǎng)為l=10m，與一個(gè)半徑為R=0.4m的光滑1/4圓軌道BC相切于B點(diǎn)。傳送帶速度恒為v=6m/s，方向向右。現(xiàn)有一個(gè)滑塊以一定初速度v0從A點(diǎn)水平?jīng)_上傳送帶，滑塊質(zhì)量為m=10kg，滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.1。已知滑塊運(yùn)動(dòng)到B端時(shí)，剛好與傳送帶共速。求（1）v0；（2）滑塊能上升的最大高度h；（3）求滑塊第二次在傳送帶上滑行時(shí)，滑塊和傳送帶系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能。參考答案：（1）v0=4m/s或m/s

4分

（2）1.8m

4分（3）220J

4分（1）分兩種情況:大于v，滑塊做勻減速運(yùn)動(dòng)；小于v，滑塊做勻加速運(yùn)動(dòng)。（2）由機(jī)械能守恒定律可得答案。（3）產(chǎn)生的內(nèi)能等于摩擦力與路程的乘積，此路程為物塊在傳送帶上減速位移與加速位移之和。17.（20分）在長(zhǎng)為2L的絕緣輕質(zhì)細(xì)桿的兩端各連接一個(gè)質(zhì)量均為m的帶電小球A和B（可視為質(zhì)點(diǎn)，也不考慮二者間的相互作用力），A球帶正電、電荷量為+2q，B球帶負(fù)電。電荷量為－3q?，F(xiàn)把A和B組成的帶電系統(tǒng)鎖定在光滑絕緣的水平面上，并讓A處于如圖所示的有界勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域MPQN內(nèi)。已知虛線MP是細(xì)桿的中垂線，MP和NQ的距離為4L，勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E，方向水平向右?，F(xiàn)取消對(duì)A、B的鎖定，讓它們從靜止開始運(yùn)動(dòng)。（忽略小球運(yùn)動(dòng)中所產(chǎn)生的磁場(chǎng)造成的影響）（1）求小球A、B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度；（2）小球A、B能否回到原出發(fā)點(diǎn)？若不能，請(qǐng)說(shuō)明理由；若能，請(qǐng)求出經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間帶電系統(tǒng)又回到原地發(fā)點(diǎn)。（3）求運(yùn)動(dòng)過(guò)程中帶電小球B電勢(shì)能增加的最大值。參考答案：解析：（1）帶電系統(tǒng)鎖定解除后，在水平方向上受到向右的電場(chǎng)力作用開始向右加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)B進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)時(shí)，系統(tǒng)所受的電場(chǎng)力為A、B的合力，因方向向左，從而做減速運(yùn)動(dòng)，以后不管B有沒有離開右邊界，速度大小均比B剛進(jìn)入時(shí)小，故在B剛進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)，系統(tǒng)具有最大速度。設(shè)B進(jìn)入電場(chǎng)前的過(guò)程中，系統(tǒng)的加速度為a1，由牛頓第二定律：2Eq＝2ma1

（2分）B剛進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)，系統(tǒng)的速度為vm，由

可得

（3分）（2）對(duì)帶電系統(tǒng)進(jìn)行分析，假設(shè)A能達(dá)到右邊界，電場(chǎng)力對(duì)系統(tǒng)做功為W1則

（2分）故系統(tǒng)不能從右端滑出，即：當(dāng)A剛滑到右邊界時(shí)，速度剛好為零，接著反向向左加速。由運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知，系統(tǒng)剛好能夠回到原位置，此后系統(tǒng)又重復(fù)開始上述運(yùn)動(dòng)。（2分）設(shè)B從靜止到剛進(jìn)入電場(chǎng)的時(shí)間為t1，則

（1分）設(shè)B進(jìn)入電場(chǎng)后，系統(tǒng)的加速度為a2，由牛頓第二定律（1分）顯然，系統(tǒng)做勻減速運(yùn)動(dòng)，減速所需時(shí)間為t2，則有

（1分）那么系統(tǒng)從開始運(yùn)動(dòng)到回到原出發(fā)點(diǎn)所需的時(shí)間為

（2分）（3）當(dāng)帶電系統(tǒng)速度第一次為零，即A恰好到達(dá)右邊界NQ時(shí)，B克服電場(chǎng)力做的功最多，B增加的電勢(shì)能最多，此時(shí)B的位置在PQ的中點(diǎn)處

（1分）所以B電勢(shì)能增加的最大值

（3分）18.如圖所示，光屏PQ的上方有一半圓形玻璃磚，其直徑AB與水平面成30°角．①若讓一束單色光沿半徑方向豎直向下射向圓心O，由AB面折射后射出，當(dāng)光電落在光屏上時(shí)，繞O點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)調(diào)整入射光與豎直方向的夾角，該角多大時(shí)，光在光屏PQ上的落點(diǎn)距O′點(diǎn)最遠(yuǎn)？（已知玻璃磚對(duì)該光的折射率為n=）②若讓一束白光沿半徑方向豎直向下射向圓心O，經(jīng)玻璃磚后射到光屏上形成完整彩色光帶，則光帶的最右側(cè)是什么顏色的光？若使光線繞圓心O逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，什么顏色的光最先消失？參考答案：解：（1）隨入射角的增大，折射光線偏離OO′越遠(yuǎn)，最遠(yuǎn)出射光線沿OB方向，理論上此時(shí)光在光屏PQ上的落點(diǎn)距O′點(diǎn)最遠(yuǎn)，光線在O點(diǎn)剛好發(fā)生全反射，見右圖C=45°入射光與豎直方向的夾角：θ=C﹣3