四川省宜賓市寶山中學2021-2022學年高三物理上學期期末試卷含解析

四川省宜賓市寶山中學2021-2022學年高三物理上學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.現(xiàn)有兩個邊長不等的正方形ABCD和abcd，如圖所示，且Aa、Bb、Cc、Dd間距相等．在AB、AC、CD、DB的中點分別放等量的點電荷，其中AB、AC的中點放的點電荷帶正電，CD、BD的中點放的點電荷帶負電，取無窮遠處電勢為零．則下列說法中正確的是（）A．O點的電場強度和電勢均為零B．把一正點電荷沿著b→d→c的路徑移動時，電場力所做總功為零C．同一點電荷在a、d兩點所受電場力不同D．將一負點電荷由a點移到b點電勢能減小參考答案：B【考點】勻強電場中電勢差和電場強度的關系．【分析】根據(jù)點電荷產(chǎn)生的電場特點和矢量合成法則求解電場強度；明確等勢面的性質(zhì)，知道電荷在等勢面上移動時，電場力做功為0．【解答】解：A、上下兩個正負點電荷在O點將產(chǎn)生的電場強度向下，左右兩個電荷正負點電荷在O點的電場強度向右，根據(jù)矢量合成法則可知，O點電場強度不為零，方向沿為AD方向．四個點電荷在O點處電勢為零，故A錯誤．B、據(jù)對稱性，b、c等電勢，把一負點電荷沿著b→d→c的路徑移動時，電場力做功為零，故B正確．C、按照庫侖定律和力的合成，同一點電荷在a、d兩點所受電場力相同，故C錯誤．D、取無窮遠處電勢為零，在a點的電勢為正，b、O、c三點電勢相等，均為零，則負電荷從a移動到b電場力做負功，所以電勢能增加．故D錯誤．故選：B．2.如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10：1，b是原線圈的中心接頭，電壓表V和電流表A均為理想電表。從某時刻開始在原線圈c、d兩端加上交變電壓，其瞬時值表達式為μ=220100πt（V）。下列說法正確的是

A．當單刀雙擲開關與a連接時,電壓表的示數(shù)為22VB．當單刀雙擲開關與b連接時,電壓表的示數(shù)為11VC．當單刀雙擲開關與a連接,滑動變阻器觸頭P向上移動,則電壓表的示數(shù)不變,電流表的示數(shù)變小D．當單刀雙擲開關與a連接,滑動變阻器觸頭P向上移動,則電壓表、電流表的示數(shù)都變大參考答案：AC3.在如圖所示得電路中，電池均相同，當電鍵S分別置于a、b兩處時，導線與之間的安培力的大小為、，判斷這兩段導線A.相互吸引，＞B.相互排斥，＞C.相互吸引，＜D.相互排斥，＜參考答案：D解析：電鍵S分別置于a、b兩處時，電源分別為一節(jié)干電池、兩節(jié)干電池，而電路中燈泡電阻不變，則電路中電流Ia＜Ib，在處的磁感應強度Ba＜Bb，應用安培力公式F＝BIL可知＜，又在電流方向相反、則相互排斥。4.在軌道上穩(wěn)定運行的空間站中，有如圖所示的裝置，半徑分別為r和R（R>r）的甲、乙兩個光滑的圓形軌道安置在同一豎直平面上，軌道之間有一條水平軌道CD相通，宇航員讓一小球以一定的速度先滑上甲軌道，通過粗糙的CD段，又滑上乙軌道，最后離開兩圓軌道，那么下列說法正確的是（

）A．小球在CD間由于摩擦力而做減速運動B．小球經(jīng)過甲軌道最高點時比經(jīng)過乙軌道最高點時速度大C．如果減少小球的初速度，小球有可能不能到達乙軌道的最高點D．小球經(jīng)過甲軌道最高點時對軌道的壓力大于經(jīng)過乙軌道最高點時對軌道的壓力參考答案：D5.2011年3月，日本地震引發(fā)海嘯，繼而福島核電站(世界最大的核電站)發(fā)生核泄漏．關于核電站和核輻射，下列說法中正確的是（

）A．核反應堆發(fā)生的是輕核聚變反應

B．核反應堆發(fā)生的是重核裂變反應C．放射性同位素的半衰期長短是由核內(nèi)部本身決定，與外部條件無關D．放射性同位素的半衰期長短與地震、風力等外部環(huán)境有關參考答案：BC

二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖，質(zhì)量為m的活塞夾在兩塊光滑的水平隔板間，活塞與輕質(zhì)傳動桿之間有大小不計的光滑轉(zhuǎn)軸連接，活塞在水平力作用下緩緩推動傳動桿，傳動桿帶動曲軸繞固定轉(zhuǎn)軸O轉(zhuǎn)動。在圖示位置時，水平推力大小為F（F<mg），輕桿與水平方向夾角為θ(θ<45°)，曲軸與水平虛線垂直，輕桿與曲軸連接處到轉(zhuǎn)軸O距離為L，此時傳動桿對曲軸的力矩大小為

，隔板對活塞的作用力大小為

。參考答案：FL；mg-Ftanθ

7.(5分)如圖所示為A．B兩質(zhì)點運動的v-t圖像。由圖像可知，B追上A之前，兩質(zhì)點相距的最大距離smax=

m。參考答案：

答案：38.如圖所示，一個厚度不計的圓環(huán)A，緊套在長度為L的圓柱體B的上端，A、B兩者的質(zhì)量均為m。A與B之間的最大靜摩擦力與滑動摩擦力相同，其大小為kmg（k＞1）。B由離地H高處由靜止開始落下，則B下端觸地時的速度為

，若B每次觸地后都能豎直向上彈起，且觸地時間極短，觸地過程無動能損失，則要使A、B始終不分離，L至少應為

。參考答案：，9.如圖所示，用質(zhì)量為m的活塞密封住質(zhì)量為M的氣缸，氣缸有內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體，活塞跟缸壁間的摩擦不計，大氣壓為p0，活塞橫截面積為S，整個裝置倒立在水平地面上．當封閉氣體的熱力學溫度為T時，活塞與地面接觸但無相互作用力，這時封閉氣體的壓強為__________．當溫度升高到某一值時，發(fā)現(xiàn)氣缸雖與地面接觸但無相互作用力，這時封閉氣體的溫度為______________．

參考答案：10.如圖，在斜面頂端先后水平拋出同一小球，第一次小球落到斜面中點，第二次小球落到斜面底端。則兩次小球運動時間之比t1∶t2=________；兩次小球落到斜面上時動能之比EK1∶EK2=________。參考答案：

答案：，11.質(zhì)量為的小球在距地面高為處以某一初速度水平拋出，落地時速度方向與水平方向之間的夾角為。則小球落地時速度大小為

，小球落地時重力的功率為

。（不計空氣阻力，重力加速度）

參考答案：①

5

(2分)

4012.如圖所示，一物體m在沿斜面向上的恒力F作用下，由靜止從底端沿光滑的斜面向上做勻加速直線運動，經(jīng)時間t力F做功為60J，此后撤去力F，物體又經(jīng)過時間t回到出發(fā)點，若以地面為零勢能面，物體回到出發(fā)點的動能為

▲

；撤去力F時物體的重力勢能為

▲

。]參考答案：60J

45J

試題分析：物體沿光滑斜面向上運動一直到回到出發(fā)點的過程，只有恒力F做功，根據(jù)動能定理，回到出發(fā)點的動能。設力F撤去時速度大小為，返回地面后速度大小為，力F撤去前為勻變速直線運動，撤去后仍是勻變速直線運動，則有位移，整理得，即力F撤去時物體動能為，根據(jù)動能定理，在力F撤去前，，所以撤去力F時物體的重力勢能為。

考點：動能定理

勻變速直線運動13.（4分）沿平直公路作勻變速直線運動的汽車，通過連續(xù)、、三根電線桿之間間隔所用的時間分別是和，已知相鄰兩電線桿間距為，則汽車的加速度為

。參考答案：

答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修3—5）（5分）如圖所示，球1和球2從光滑水平面上的A點一起向右運動，球2運動一段時間與墻壁發(fā)生了彈性碰撞，結果兩球在B點發(fā)生碰撞，碰后兩球都處于靜止狀態(tài)。B點在AO的中點。（兩球都可以看作質(zhì)點）

求：兩球的質(zhì)量關系

參考答案：解析：設兩球的速度大小分別為v1，v2，則有

m1v1=m2v2

v2=3v1

解得：m1=3m215.（6分）如圖所示，在水平光滑直導軌上，靜止著三個質(zhì)量均為的相同小球、、，現(xiàn)讓球以的速度向著球運動，、兩球碰撞后黏合在一起，兩球繼續(xù)向右運動并跟球碰撞，球的最終速度.①、兩球跟球相碰前的共同速度多大？②兩次碰撞過程中一共損失了多少動能？參考答案：解析：①A、B相碰滿足動量守恒（1分）

得兩球跟C球相碰前的速度v1=1m/s（1分）

②兩球與C碰撞同樣滿足動量守恒（1分）

得兩球碰后的速度v2=0.5m/s，（1分）

兩次碰撞損失的動能（2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.一宇宙空間探測器從某一星球表面垂直升空，假設探測器的質(zhì)量恒為1500kg，發(fā)動機的推力為恒力，宇宙探測器升空到某一高度時，發(fā)動機突然關閉，如圖為其速度隨時間的變化規(guī)律，求：（1）宇宙探測器在該行星表面能達到的最大高度；（2）計算該行星表面的重力加速度；（3）假設行星表面沒有空氣，試計算探測器的發(fā)動機工作時的推力大?。畢⒖即鸢福航猓海?）在v﹣t圖象中，圖線與時間軸所圍的面積表示了物體的位移，在時間軸的上方，面積為正，在時間軸的下方，面積為負，由v﹣t圖象可知，宇宙探測器在該行星表面能達到的最大高度為：Hm=×24×64m=768m；（2）當關閉發(fā)動機后，探測器僅在行星對它的重力mg作用下做勻變速直線運動，在v﹣t圖象中，圖線的斜率表示了其運動的加速度，根據(jù)牛頓第二定律有：a2=﹣g=m/s2解得該行星表面的重力加速度為：g=4m/s2（3）由圖線OA段可知，發(fā)動機工作時探測器加速度為：a1==8m/s2根據(jù)牛頓第二定律有：F﹣mg=ma1解得探測器的發(fā)動機工作時的推力為：F=m（g+a1）=1500×（4+8）N=18000N．答：（1）宇宙探測器在該行星表面能達到的最大高度為768m；（2）計算該行星表面的重力加速度g=4m/s2；（3）假設行星表面沒有空氣，試計算探測器的發(fā)動機工作時的推力大小為18000N．17.（15分）一登月宇航員為估測月球的平均密度，該宇航員乘坐飛船在離月球表面高為h的圓軌道上飛行，并記下周期T，若已知月球的半徑R和萬有引力恒量G，該宇航員就可估測月球的平均密度ρ。有位同學幫他估測過程如下：設月球質(zhì)量為M，飛船質(zhì)量為m.由牛頓第二律知：①②由密度公式知③聯(lián)立①②③得你認為這位同學的結果是否正確，請作出結論“正確”或“錯誤”。若認為錯誤，請你寫出正確的推斷過程及結論。參考答案：解析：結論錯誤。正確的是

(6分)由牛頓第二定律知：①(5分)球體體積②

(1分)由密度公式知：③

(1分)聯(lián)立①②③得：(2分)18.一半圓柱形透明體橫截面積如圖所示，O為截面的圓心，半徑R=cm，折射率n=；一束光線在橫截面內(nèi)從AOB邊上的A點以60°的入射角射入透明體，求該光線在透明體中傳播的時間；（已知真空中的光速c=3