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

2021-2022學年遼寧省丹東市寬甸縣第一中學高三物理下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.（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，假設該行星的密度和地球相當，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，最低點為B點。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，拋出點O及落點A、B、C點在同一個豎直面內(nèi)，且A、C點等高，下列說法正確的是（

）A．落在A點和C點的小球，平拋運動時間相同B．落在B點的小球平拋運動時間最長C．落在A點的小球平拋初速度小于落在C點的小球初速度D．落在B點的小球，在B的瞬時速度方向與水平方向成45度參考答案：ABC平拋運動的時間由高度決定即，故AB對；水平方向的分運動是勻速直線運動，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°，二者的關系是角度正切的二倍關系，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，學會像科學家那樣觀察和思考，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動時采用了微量放大的方法B．開普勒通過對行星運動規(guī)律的研究總結出了萬有引力定律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論合理外推，間接證明了自由落體運動是勻變速直線運動參考答案：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動，而物體B此時速度vB=10m/s，隨即向右作勻減速直線運動，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系，可通過如圖所示的實驗裝置進行：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，再利用打點計時器和小車后端拖動的紙帶記錄小車的運動情況?，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．由打點計時器打出的若干條紙帶分別求出小車各次運動的最大速度……；

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系。

①在實驗中，除了圖中已有的實驗器材以及交流電源、導線、開關以外，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．小車每次都應從靜止開始釋放

B．實驗中應將平板傾斜適當角度以平衡摩擦力

C．應在紙帶上選取點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，核反應堆有三道防護屏障：燃料包殼、壓力殼和安全殼（見圖甲）．結合圖乙可知，安全殼應當選用的材料是________________（2）核反應堆中的核廢料具有很強的放射性，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，結合圖乙分析工作人員受到了_______射線的輻射；當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，手機電池的內(nèi)阻為r，則電能轉(zhuǎn)化為化學能的功率為________，充電器的充電效率為________．參考答案：

11.（4分）如圖所示，、是系在絕緣細線兩端，帶有等量同種電荷的小球，現(xiàn)將絕緣細線繞過光滑定滑輪，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的圓軌道上運動，周期為T1，則X星球的質(zhì)量為M＝__________；當飛船進入到離X星球表面更近的、半徑為r2的圓軌道上運動時的周期為T2＝___________。（已知引力常量為G）參考答案：，T113.一質(zhì)點作勻變速直線運動，其速度表達式為v＝（5－4t）m/s，則此質(zhì)點運動的加速度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.如圖所示是一同學在一次實驗中用打點計時器打出的一條紙帶，其中A、B、C、D、E、F是打點計時器連續(xù)打出的6個點（其中F點沒畫出），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是打點計時器連續(xù)打出的點，因此計數(shù)點之間的時間間隔為：T=0.02s；根據(jù)勻變速直線運動中間時刻的速度等于平均速度求出C點速度為：vC==0.78m/s故答案為：1.00；0.7815.小張和小明測繪標有“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．開關及導線若干（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）．閉合開關前，小明發(fā)現(xiàn)電路中存在兩處不恰當?shù)牡胤?，分別是：①

；②

．（3）正確連接電路后，閉合開關，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)生的故障可能是導線（選填圖中表示導線的序號）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】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)阻遠大于燈泡電阻，電流表應采用外接法，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，為保護電路安全，閉合開關前，滑片應置于左端，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磁場，磁感應強度為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間電場強度E的大?。唬?）圓筒的半徑R；（3）保持M、N間電場強度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)設兩極板間的電壓為U，由動能定理得

由勻強電場中電勢差與電場強度的關系得

U=Ed

聯(lián)立上式可得

(2)粒子進入磁場后做勻速圓周運動，運用幾何關系做出圓心O’，圓半徑為r，設第一次碰撞點為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。

由幾何關系得

粒子運動過程中洛倫茲力充當向心力，由牛頓第二定律，得

聯(lián)立得

(3)保持M、N間電場強度E不變，M板向上平移后，設板間電壓為，則

設粒子進入S孔時的速度為，由

可得

設粒子做圓周運動的半徑為，

設粒子從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，從不同位置進入介質(zhì)，光線a在O點恰好產(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？（相對運動時能留下痕跡，假設兩次痕跡不重疊）．參考答案：考點：動能定理的應用；勻變速直線運動的位移與時間的關系；牛頓第二定律．專題：動能定理的應用專題