2021-2022學(xué)年廣東省梅州市巖上中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

2021-2022學(xué)年廣東省梅州市巖上中學(xué)高三物理上學(xué)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.歐盟和我國合作的“伽利略”全球定位系統(tǒng)的空間部分由平均分布在三個軌道面上的30顆軌道衛(wèi)星組成，每個軌道平面上等間距部署10顆衛(wèi)星，從而實現(xiàn)高精度的導(dǎo)航定位.現(xiàn)假設(shè)“伽利略”系統(tǒng)中每顆衛(wèi)星均繞地心O做勻速圓周運動，軌道半徑為，一個軌道平面上某時刻10顆衛(wèi)星所在位置分布如圖所示．其中衛(wèi)星1和衛(wèi)星3分別位于軌道上的A、B兩位置．若衛(wèi)星均順時針運行，地球表面處的重力加速度為g，地球半徑為R，不計衛(wèi)星間的相互作用力．則以下判斷中正確的是(

)A．這10顆衛(wèi)星的加速度大小相等，均為

B．衛(wèi)星1向后噴氣就一定能追上衛(wèi)星2C．衛(wèi)星1由位置A運動到位置B所需的時間為D．衛(wèi)星1由位置A運動到位置B的過程中萬有引力做功為零參考答案：答案：ACD2.一個物體恰能靜止在一個斜面體上（假設(shè)物體與斜面間的最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等），斜面體放在粗糙水平面上，可以證明此時斜面不受地面的摩擦力作用。若現(xiàn)在沿平行斜面方面用力向下推此物體，使物體加速下滑，斜面體始終靜止不動，則斜面受地面的摩擦力（

）

A．大小為零

B．方向水平向右

C．方向水平向左

D．無法判斷大小和方向參考答案：答案：A3.（單選）如圖所示，從傾角為θ的斜面上的M點水平拋出一個小球．小球的初速度為，最后小球落在斜面上的N點,且重力加速度為g，由上述條件某同學(xué)試圖求出：①小球什么時刻與斜面間的距離最大；②小球空中運動的時間；③M、N之間的距離；④小球落到N點時的速度大小和方向等4個量。那么你認(rèn)為他最多可以求出其中的（

）A．1個

B．2個

C．3個

D．4個參考答案：D4.如圖所示，a、b是一對水平放置的平行金屬板，板間存在著豎直向下的勻強電場。一個不計重力的帶電粒子從兩板左側(cè)正中位置以初速度沿平行于金屬板的方向進(jìn)入場區(qū)．帶電粒子進(jìn)入場區(qū)后將向上偏轉(zhuǎn)，并恰好從a板的右邊緣處飛出；若撤去電場，在兩金屬板間加垂直紙面向里的勻強磁場，則相同的帶電粒子從同一位置以相同的速度進(jìn)入場區(qū)后將向下偏轉(zhuǎn)，并恰好從b板的右邊緣處飛出?，F(xiàn)上述的電場和磁場同時存在于兩金屬板之間，仍讓相同的帶電粒子從同一位置以相同的速度進(jìn)入場區(qū)，則下面的判斷中正確的是(

)A．帶電粒子將做勻速直線運動B．帶電粒子將偏向a板一方做曲線運動C．帶電粒子將偏向b板一方做曲線運動D．無法確定帶電粒子做哪種運動參考答案：B5.如圖所示，兩根長直導(dǎo)線豎直插入光滑絕緣水平桌面上的M、N兩小孔中，O為M、N連線中點，連線上a、b兩點關(guān)于O點對稱．導(dǎo)線通有大小相等、方向相反的電流．已知通電長直導(dǎo)線在周圍產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度B，式中k是常數(shù)、I導(dǎo)線中電流、r為點到導(dǎo)線的距離．一帶正電的小球以初速度從a點出發(fā)沿連線運動到b點．關(guān)于上述過程，下列說法正確的是(

)A．小球先做加速運動后做減速運動B．小球一直做勻速直線運動C．小球?qū)ψ烂娴膲毫ο仍龃蠛鬁p小D．小球?qū)ψ烂娴膲毫σ恢痹谠龃髤⒖即鸢福築C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.氡核（）發(fā)生衰變后變?yōu)獒暎ǎ?，其衰變方程?/p>

▲

，若氡（）經(jīng)過一系列衰變后的最終產(chǎn)物為鉛（），則共經(jīng)過

▲

次衰變，

▲

次衰變．參考答案：(2分)

4

(1分)；4

7.為了驗證“當(dāng)質(zhì)量一定時，物體的加速度與它所受的合外力成正比”，一組同學(xué)用圖甲所示的裝置進(jìn)行實驗，并將得到的實驗數(shù)據(jù)描在圖乙所示的坐標(biāo)圖中．(1)在圖乙中作出a－F圖線．(2)由a－F圖線可以發(fā)現(xiàn)，該組同學(xué)在實驗操作中遺漏了____________這個步驟．(3)根據(jù)a－F圖線可以求出系統(tǒng)的質(zhì)量是________(保留兩位有效數(shù)字)．參考答案：8.如圖所示，河道寬L＝100m，河水越到河中央流速越大，假定流速大小u＝0.2xm/s（x是離河岸的垂直距離）一汽船相對水的航速是10m/s，它自A處出發(fā)，船頭垂直河岸方向渡河到達(dá)對岸B處，則過河時間為________s；在這段時間內(nèi)汽船順著河道向下游漂行的距離為________m。參考答案：10；50。9.如圖，ABCD是一個正方形的勻強磁場區(qū)域，經(jīng)相等加速電壓加速后的甲、乙兩種帶電粒子分別從A、D射入磁場，均從C點射出，則它們的速率

▲

，它們通過該磁場所用時間

▲

。參考答案：10.某同學(xué)做了如圖所示的探究性實驗，U形管左口管套有一小氣球，管內(nèi)裝有水銀，當(dāng)在右管內(nèi)再注入一些水銀時，氣球?qū)⒐牡酶?。假設(shè)封閉氣體與外界絕熱，則在注入水銀時，封閉氣體的體積________，壓強________，溫度________，內(nèi)能_______。（填“增大”、“減小”、“升高”、“降低”或“不變”）參考答案：減小增大升高增大注入水銀，封閉氣體的壓強變大，水銀對氣體做功，氣體體積減小，由于封閉氣體與外界絕熱，所以氣體內(nèi)能增大，溫度升高。11.如圖3－3－10所示為“用DIS(位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機)研究加速度和力的關(guān)系”的實驗裝置．圖3－3－10(1)在該實驗中必須采用控制變量法，應(yīng)保持________不變，用鉤碼所受的重力作為________，用DIS測小車的加速度．

(2)改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測量．在某次實驗中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出a－F關(guān)系圖線(如圖3－3－11所示)．①分析此圖線的OA段可得出的實驗結(jié)論是________________________________________________________________________________________________________________________________________________.②(單選題)此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是

()A．小車與軌道之間存在摩擦B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大D．所用小車的質(zhì)量太大參考答案：(1)小車的總質(zhì)量(或：小車的質(zhì)量)小車所受外力(或：外力、合外力)(2)①在質(zhì)量不變的條件下，加速度與合外力成正比②C12.（4分）我國科學(xué)家經(jīng)過艱苦努力，率先建成了世界上第一個全超導(dǎo)托克馬克試驗裝置并調(diào)試成功。這種裝置被稱為“人造太陽”，它能夠承受上億攝氏度高溫且能夠控制等離子態(tài)的核子發(fā)生聚變并穩(wěn)定持續(xù)的輸出能量，就像太陽一樣為人類提供無限清潔能源。在該裝置內(nèi)發(fā)生的核反應(yīng)方程是，其中粒子X的符號是

。已知的質(zhì)量是m1，的質(zhì)量是m2，的質(zhì)量是m3，X的質(zhì)量是m4，光速是c，則發(fā)生一次上述聚變反應(yīng)所釋放的核能表達(dá)式為

。參考答案：或者n或者中子（2分）（2分）13.測量小物塊Q與平板P之間的動摩擦因數(shù)的實驗裝置如圖所示。AB是半徑足夠大的光滑四分之一圓弧軌道，與水平固定放置的P板的上表面BC在B點相切，C點在水平地面的垂直投影為C’。重力加速度為g。實驗步驟如下：①用天平稱出物塊Q的質(zhì)量m；②測量出軌道AB的半徑R、BC的長度L和CC’的長度h；③將物塊Q在A點從靜止釋放，在物塊Q落地處標(biāo)記其落地點D；

④重復(fù)步驟③，共做10次；⑤將10個落地點用一個盡量小的圓圍住，用米尺測量圓心到C’的距離s。（1）、用實驗中的測量量表示：（I）物塊Q到達(dá)B點時的動能EKB=

；（II）物塊Q到達(dá)C點時的動能Ekc=

；（III）在物塊Q從B運動到C的過程中，物塊Q克服摩擦力做的功Wf=

；（IV）物塊Q與平板P之間的動摩擦因數(shù)u=

。（2）、回答下列問題：（I）實驗步驟④⑤的目的是

。（II）已知實驗測得的u值比實際值偏大，其原因除了實驗中測量的誤差之外，其它的可能是

。（寫出一個可能的原因即可）。參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.“水立方”國家游泳中心是北京為2008年夏季奧運會修建的主游泳館．水立方游泳館共有8條泳道的國際標(biāo)準(zhǔn)比賽用游泳池，游泳池長50m、寬25m、水深3m．設(shè)水的摩爾質(zhì)量為M＝1.8×10-2kg／mol，試估算該游泳池中水分子數(shù)．參考答案：1.3×1032個解：游泳池中水的質(zhì)量為m，阿伏加德羅常數(shù)為，游泳池中水的總體積為。則游泳池中水的物質(zhì)的量為；所含的水分子數(shù)為個15.內(nèi)表面只反射而不吸收光的圓筒內(nèi)有一半徑為R的黑球，距球心為2R處有一點光源S，球心O和光源S皆在圓筒軸線上，如圖所示．若使點光源向右半邊發(fā)出的光最后全被黑球吸收，則筒的內(nèi)半徑r最大為多少？參考答案：自S作球的切線S?，并畫出S經(jīng)管壁反射形成的虛像點，及由畫出球面的切線N，如圖1所示，由圖可看出，只要和之間有一夾角，則筒壁對從S向右的光線的反射光線就有一部分進(jìn)入球的右方，不會完全落在球上被吸收．由圖可看出，如果r的大小恰能使與重合，如圖2，則r?就是題所要求的筒的內(nèi)半徑的最大值．這時SM與MN的交點到球心的距離MO就是所要求的筒的半徑r．由圖2可得??????????

（1）由幾何關(guān)系可知

（2）由（1）、（2）式得

（3）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（8分）2008年9月25日，我國成功發(fā)射了“神州”七號載人飛船。這是繼2005年10月12日2神舟六號載人飛船成功發(fā)射之后，人類探索太空歷史上的又一次重要成就。這次執(zhí)行任務(wù)的長二F型運載火箭，全長58.3m，起飛質(zhì)量為479.8t，剛起飛時，火箭豎直升空，航天員翟志剛、劉伯明和景海鵬有較強的超重感，儀器顯示他們對座艙的最大壓力達(dá)到他們體重的5倍。飛船入軌之后，在115.5h內(nèi)環(huán)繞地球飛行77圈，將飛船的軌道簡化為圓形，求：（1）點火發(fā)射時，火箭的最大推力。（g取10m/s2）（2）飛船運行軌道與地球同步衛(wèi)星軌道的半徑之比。參考答案：解析：（1）對宇航員進(jìn)行受力分析，并由牛頓第二定律得N=5mg，對火箭應(yīng)用牛頓第二定律得

由以上兩式解得

N（2）飛船運行周期1.5h，軌道半徑為r1，同步衛(wèi)星運行周期為T2=24h，軌道半徑為r2，對飛船及同步衛(wèi)星分別有

解得

代入數(shù)據(jù)解得

17.在如圖所示的電路中，電源的電動勢E=28V，內(nèi)阻r=2Ω，電阻Rl=12Ω，R2=R4=4Ω，R3=8Ω，C為平行板電容器，其電容C=3．0pF，虛線到兩極板的距離相等，極板長L=0．20m，兩極板的間距d=1.0×l0-2m，g取10m／s2。

(1)若最初開關(guān)S處于斷開狀態(tài)，則將其閉合后，流過R4的電荷量為多少?

(2)若開關(guān)S斷開時，有一個帶電微粒沿虛線方向以v0=2．0m／s的初速度射入平行板電容器的兩極板間，帶電微粒剛好沿虛線勻速運動，則：當(dāng)開關(guān)S閉合后，此帶電微粒以相同的初速度沿虛線方向射入兩極板間后，能否從極板間射出?(要求寫出計算和分析過程)參考答案：解：(1)s斷開時，電阻R3兩端的電壓U3==16V

(1分)

S閉合后，外電路的總電阻R==6Ω

(1分)

。

路端電壓U==21V

(1分)

電阻R3兩端的電壓U3/=U=14V

(1分)

閉合開關(guān)后流過R的電荷量△Q=CU3—CU3/=6．O×10-12C

(2分)

(2)設(shè)帶電微粒的質(zhì)量為m、帶電荷量為q，當(dāng)開關(guān)S斷開時有：q=mg

(1分)

當(dāng)開關(guān)S閉合后，設(shè)帶電微粒的加速度為a，則有：mg－q=ma

(1分)

假設(shè)帶電微粒能從極板間射出，則水平方向有：t=-L/v0

(1分)

豎直方向有：y=at2

(1分)

由以上各式得y=6．25×10-3m>d/2

(1分)

故帶電微粒不能從極板間射出。

(1分)18.電磁流量計是一種測量單位時間內(nèi)流過管道橫截面的液體體積（流量）的裝置．如題8圖所示，圓筒形測量管內(nèi)壁絕緣，其上裝有一對電極a和b，a、b間的距離等于測量管內(nèi)徑D，測量管的軸線與ab的連線方向以及勻強磁場的方向三者相互垂直，磁場磁感應(yīng)強