湖北省宜昌市枝城鎮(zhèn)中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理期末試卷含解析

湖北省宜昌市枝城鎮(zhèn)中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理期末試卷含解析一、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.（單選）關(guān)于環(huán)繞地球運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，下列說法中正確的是（

）A．分別沿圓軌道和橢圓軌道運(yùn)行的兩顆衛(wèi)星，不可能具有相同的周期B．沿橢圓軌道運(yùn)行的一顆衛(wèi)星，在軌道上兩個(gè)不同位置可能具有相同的速率C．在赤道上空運(yùn)行的兩顆地球同步衛(wèi)星，它們的軌道半徑有可能不同D．沿不同軌道經(jīng)過北京上空的兩顆衛(wèi)星，它們的軌道平面一定會(huì)重合參考答案：B2.2011年11月3日1時(shí)43分，中國自行研制的“神舟八號(hào)”飛船與“天宮一號(hào)”目標(biāo)飛行器在距離地球343km的軌道上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)接，為未來空間站建設(shè)邁出了關(guān)鍵一步。假如“神舟八號(hào)”與“天宮一號(hào)”的質(zhì)量相等，對(duì)接前它們環(huán)繞地球分別做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)行軌道如甲圖所示，乙圖是它們?cè)谲壍郎霞磳?duì)接時(shí)的模擬圖，則以下說法中正確的是A．對(duì)接前的運(yùn)行周期，“天宮一號(hào)”比“神舟八號(hào)”小B．對(duì)接前的向心加速度，“天宮一號(hào)”比“神舟八號(hào)”小C．對(duì)接前的機(jī)械能，“天宮一號(hào)”比“神舟八號(hào)”小D．“神舟八號(hào)”需先點(diǎn)火加速才有可能與“天宮一號(hào)”實(shí)現(xiàn)對(duì)接參考答案：BD3.（單選）如圖所示，在圓柱形區(qū)域內(nèi)存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B隨時(shí)間t的變化關(guān)系為B＝B0+kt，其中B0、k為正的常數(shù)。在此區(qū)域的水平面內(nèi)固定一個(gè)半徑為r的圓環(huán)形內(nèi)壁光滑的細(xì)玻璃管，將一電荷量為q的帶正電小球在管內(nèi)由靜止釋放，不考慮帶電小球在運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的磁場，則下列說法正確的是A．從上往下看，小球?qū)⒃诠軆?nèi)沿順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中動(dòng)能增量為2qkπrB．從上往下看，小球?qū)⒃诠軆?nèi)沿逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中動(dòng)能增量為2qkπrC．從上往下看，小球?qū)⒃诠軆?nèi)沿順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中動(dòng)能增量為qkπr2D．從上往下看，小球?qū)⒃诠軆?nèi)沿逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中動(dòng)能增量為qkπr2參考答案：C4.如圖所示，質(zhì)量不計(jì)的輕質(zhì)彈性桿P插入桌面上的小孔中，桿的另一端套有一個(gè)質(zhì)量為m的小球，今使小球在水平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且角速度為ω，則桿的上端受到球?qū)ζ渥饔昧Φ拇笮?/p>

A．

B.mC.m

D.條件不足，不能確定參考答案：

答案：B5.（單選題）平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平和豎直方向的兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)，在同一坐標(biāo)系中作出這兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的v－t圖線，如右圖所示．若平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間大于2t1，下列說法中正確的是(

)A．0~t1時(shí)間內(nèi)水平分位移總小于豎直分位移；B．t1時(shí)刻的速度方向與水平方向夾角為30°；C．t1時(shí)間內(nèi)的位移方向與水平方向夾角的正切值為；D．2t1時(shí)間內(nèi)的位移方向與水平方向夾角為60°。參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（9分）探究能力是物理學(xué)研究的重要能力之一。物體因繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)而具有的動(dòng)能叫轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能，轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能的大小與物體轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度有關(guān)。為了研究某一砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能Ek與角速度ω的關(guān)系。某同學(xué)采用了下述實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行探索：如圖所示，先讓砂輪由動(dòng)力帶動(dòng)勻速旋轉(zhuǎn)測(cè)得其角速度ω，然后讓砂輪脫離動(dòng)力，由于克服轉(zhuǎn)軸間摩擦力做功，砂輪最后停下，測(cè)出砂輪脫離動(dòng)力到停止轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)n，通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的幾組ω和n如下表所示：

ω/rad·s－10.51234n5.02080180320Ek/J

另外已測(cè)得砂輪轉(zhuǎn)軸的直徑為1cm，轉(zhuǎn)軸間的摩擦力為10/πN。（1）計(jì)算出砂輪每次脫離動(dòng)力的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能，并填入上表中。（2）由上述數(shù)據(jù)推導(dǎo)出該砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能Ek與角速度ω的關(guān)系式為

。（3）若測(cè)得脫離動(dòng)力后砂輪的角速度為2.5rad/s，則它轉(zhuǎn)過45圈后的角速度為

rad/s。參考答案：（1）（全對(duì)得3分）Ek/J0.5281832（2）2ω2（3分）；（3）2（3分）7.如圖所示，豎直墻上掛著一面時(shí)鐘地面上靜止的觀察者A觀測(cè)到鐘的面積為S，另一觀察者B以0.8倍光速平行y軸正方向運(yùn)動(dòng)，觀察到鐘的面積為S′則S

S′。（填“大于”、“等于”或“小于”）

參考答案：大于8.如圖所示，物體A、B經(jīng)無摩擦的定滑輪用細(xì)線連在一起，A物體受水平向右的拉力F的作用，此時(shí)B以速度v勻速下降，A水平向左運(yùn)動(dòng)，當(dāng)細(xì)線與水平方向成300角時(shí)，A的速度大小為

．A向左運(yùn)動(dòng)的過程中，所受到的摩擦力

（填變大、變小、不變）．參考答案：

變小9.2013年2月12日朝鮮進(jìn)行了第三次核試驗(yàn),韓美情報(bào)部門通過氙（Xe）和氪（Kr）等放射性氣體，判斷出朝鮮使用的核原料是鈾（U）還是钚（Pu），若核實(shí)驗(yàn)的核原料是，則①完成核反應(yīng)方程式

．②本次核試驗(yàn)釋放的能量大約相當(dāng)于7000噸TNT當(dāng)量，已知鈾核的質(zhì)量為235.0439u，中子質(zhì)量為1.0087u，鍶（Sr）核的質(zhì)量為89.9077u，氙（Xe）核的質(zhì)量為135.9072u，1u相當(dāng)于931.5MeV的能量，求一個(gè)原子裂變釋放的能量．參考答案：①根據(jù)電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可得：②該反應(yīng)的質(zhì)量虧損是：Δm=235.0439u+1.0087u—89.9077u—135.9072u—10×1.0087u=0.1507u根據(jù)愛因斯坦方程

ΔE=Δmc2=0.1507×931.5MeV=140.4MeV

10.某同學(xué)利用驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證動(dòng)能定理。在一端帶滑輪的長木板上固定放置兩個(gè)光電門，其中光電門乙固定在靠近滑輪處，光電門甲的位置可移動(dòng)。與兩個(gè)光電門都相連的計(jì)時(shí)器可以顯示出遮光片從光電門甲至乙所用的時(shí)間。改變光電門甲的位置進(jìn)行多次測(cè)量，每次都使小車上的遮光片從緊靠光電門甲處由靜止開始運(yùn)動(dòng)，用米尺測(cè)量甲、乙之間的距離s，并記下相應(yīng)的時(shí)間t。測(cè)得小車的質(zhì)量為M，鉤碼的質(zhì)量為m，并滿足M遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于m。則：外力對(duì)小車做功為W=

，小車動(dòng)能的增量為△EK=

。（用題中的字母表示）為減小實(shí)驗(yàn)誤差，你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)操作之前必須進(jìn)行的操作是：

。參考答案：11.16．測(cè)定木塊與長木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)時(shí)，采用如圖12-a所示的裝置，圖中長木板水平固定．

（1）實(shí)驗(yàn)過程中，電火花計(jì)時(shí)器接在頻率為50Hz的交流電源上．調(diào)整定滑輪高度，使

．

（2）已知重力加速度為g，測(cè)得木塊的質(zhì)量為M，砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量為m，木塊的加速度為a，則木塊與長木板間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=

．

（3）如圖12-b所示為木塊在水平木板上帶動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)時(shí)打出的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5、6為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)未畫出．從紙帶上測(cè)出x1=3.20cm，x2=4.52cm，x5=8.42cm，x6=9.70cm．則木塊加速度大小a=

m/s2（保留2位有效數(shù)字）．參考答案：（1）細(xì)線與長木板平行（2）μ=

（3）a=1.3m/s2（保留2位有效數(shù)字）12.

（選修3－3（含2－2））（4分）已知某物質(zhì)摩爾質(zhì)量為M，密度為ρ，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則該物質(zhì)的分子質(zhì)量為

，單位體積的分子數(shù)為

。參考答案：答案：M/NA（2分）

；

ρNA/M（2分）13.兩列簡諧橫波a、b在同一種均勻介質(zhì)中沿x軸傳播，a波周期為0.5s。某時(shí)刻，兩列波的波峰正好在=3.0m處的JP點(diǎn)重合，如圖所示，則b波的周期為=____s，該時(shí)刻，離點(diǎn)最近的波峰重疊點(diǎn)的平衡位置坐標(biāo)是x=____

m。參考答案：0.8

27.0或-21.0三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（8分）某同學(xué)利用“測(cè)定電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”實(shí)驗(yàn)所得的U、I數(shù)據(jù)，根據(jù)電池的輸出功率P=IU，得出被測(cè)電池組的輸出功率P隨外電阻R變化的圖線如右圖所示。若外電路分別為2.5Ω和10Ω的電阻時(shí)，它們的實(shí)際功率分別為__________W和__________W。實(shí)際使用時(shí)，在這兩個(gè)電阻中選擇阻值為____________Ω的電阻較好，理由是：______________________________________。參考答案：答案：40，40，10，電路消耗額外功小15.（12分）在把電流表改裝成電壓表的實(shí)驗(yàn)中，需要利用如圖所示的電路測(cè)定電流表的內(nèi)阻，其主要操作步驟如下：①接通S1，調(diào)節(jié)R1，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度；②再接通S2，調(diào)節(jié)R2，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半；③讀出R2的阻值，即認(rèn)為電流表的內(nèi)阻rg=R2現(xiàn)備有如下器材：A．電流表（量程0～100μA，內(nèi)阻約為100Ω）B．電阻箱（范圍0～10Ω）C．電阻箱（范圍0～9999Ω）D．電阻箱（范圍0～99999Ω）E．滑動(dòng)變阻器（范圍0～200Ω）F．電源（電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻不計(jì)）G．開關(guān)和若干導(dǎo)線

（1）電路圖中R1應(yīng)選________，R2應(yīng)選________。（填入所選器材的字母代號(hào)）

（2）電流表測(cè)量值和真實(shí)值相比______（填“偏大”或“偏小”）。

（3）實(shí)驗(yàn)中讀得R2的阻值為100Ω，若將此電流表改裝成量程為3V的電壓表，應(yīng)________聯(lián)一個(gè)阻值為________Ω的電阻。參考答案：

答案：（I）D

C

（II）串聯(lián)29900Ω

（III）偏小四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.在一周期性變化的勻強(qiáng)磁場中有一圓形閉合線圈，線圈平面與磁場垂直，如圖甲所示，規(guī)定圖中磁場方向?yàn)檎?。已知線圈的半徑為r、匝數(shù)為N，總電阻為R，磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值為B0，變化周期為T，磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖乙所示變化。求：（1）在0~內(nèi)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小I1；（2）規(guī)定甲圖中感應(yīng)電流的方向?yàn)檎较颍趫D丙中畫出一個(gè)周期內(nèi)的i-t圖象，已知圖中；（3）在一個(gè)周期T內(nèi)線圈產(chǎn)生的焦耳熱Q。參考答案：（1）在內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)①（2分）Ks5u磁通量的變化②

解得

③（1分）

線圈中感應(yīng)電流大小④（2分）（2）圖畫正確給3分（每段1分）（3）在和兩個(gè)時(shí)間段內(nèi)產(chǎn)生的熱量相同，有

⑤（1分）在時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量

⑥（1分）一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的總熱量

⑦（2分）17.一些同學(xué)乘坐動(dòng)力組列車外出旅游,當(dāng)火車在一段平直軌道上勻加速行駛時(shí),一同學(xué)提議說:“我們能否用身邊的器材測(cè)出火車的加速度?”許多同學(xué)參與了測(cè)量工作,測(cè)量過程如下:他們一邊看著窗外每隔100m的路標(biāo),一邊用手表記錄著時(shí)間,他們觀測(cè)到從第一根路標(biāo)運(yùn)動(dòng)到第二根路標(biāo)的時(shí)間間隔為5s,從第一根路標(biāo)運(yùn)動(dòng)到第三根路標(biāo)的時(shí)間間隔為9s,請(qǐng)你根據(jù)他們的測(cè)量情況,求:（1）火車的加速度大??；（2）他們到第三根路標(biāo)時(shí)的速度大小.參考答案：18.如圖，豎直平面坐標(biāo)系\o"全品高考網(wǎng)"的第一象限，有垂直面向外\o"全品高考網(wǎng)"的水平勻強(qiáng)磁場和豎直向上\o"全品高考網(wǎng)"的勻強(qiáng)電場，大小分別為B和E；第四象限有垂直面向里\o"全品高考網(wǎng)"的水平勻強(qiáng)電場,大小也為；第三象限內(nèi)有一絕緣光滑豎直放置\o"全品高考網(wǎng)"的半徑為\o"全品高考網(wǎng)"的半圓軌道,軌道最高點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)相切,最低點(diǎn)與絕緣光滑水平面相切于.一質(zhì)量為\o"全品高考網(wǎng)"的帶電小球從軸上()\o"全品高考網(wǎng)"的點(diǎn)沿軸正方向進(jìn)入第一象限后做圓周運(yùn)動(dòng),恰好通過坐標(biāo)原點(diǎn),且水平切入半圓軌道并沿軌道內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng),過點(diǎn)水平進(jìn)入第四象限,并在電場中運(yùn)動(dòng)(已知重力加速度為).(1)判斷小球\o"全品高考網(wǎng)"的帶電性質(zhì)并求出其所帶電荷量；(2)點(diǎn)距坐標(biāo)原點(diǎn)至少多高；(3)若該小球以滿足(2)中最小值\o"全品高考網(wǎng)"的位置和對(duì)應(yīng)速度進(jìn)入第一象限,通過點(diǎn)開始計(jì)時(shí),經(jīng)時(shí)間小球距坐標(biāo)原點(diǎn)\o"全品高考網(wǎng)"的距離為多遠(yuǎn)？參考答案：見解析(1)小球進(jìn)入第一象限正交\o"全品高考網(wǎng)"的電場和磁場后,在垂直磁場\o"全品高考網(wǎng)"的平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),說明重力與電場力平衡.設(shè)小球所帶電荷量為,則有:

(1)解得: