2021-2022学年四川省成都市石羊中学高三物理期末试题含解析

1、2021-2022学年四川省成都市石羊中学高三物理期末试题含解析一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分每小题只有一个选项符合题意1. （单选）2011年4月10日4时47分，我国成功将第八颗北斗导航卫星送入太空预定转移轨道，近两年还将有10颗左右的导航卫星发射，预计在2015年建成由30多颗卫星组成的 “北斗二号”卫星导航定位系统，此系统由中轨道、高轨道和同步轨道卫星等组成现在正在服役的“北斗一号”卫星定位系统的三颗卫星都定位在距地面36000km的地球同步轨道上而美国的全球卫星定位系统（简称GPS）由24颗卫星组成，这些卫星距地面的高度均为20000km则下列说法中正确的是：（

2、）A“北斗一号”系统中的三颗卫星的质量必须相等B“北斗二号”中轨道卫星的线速度大于7.9km/sC“北斗二号”中的每颗卫星一定比“北斗一号”中的每颗卫星的加速度大DGPS的卫星比“北斗一号”的卫星周期短参考答案：D2. 下列判断正确的是：（ ）A物体动量的方向总是与它所受的合外力的方向一致B物体动量变化的方向总与它受到的合外力的方向一致C静止在水平面上的物体，其重力在任一段时间内的冲量为零D物体有加速度时其动量不可能为零参考答案：B3. 伦敦第三十届夏季奥运会于北京时间2012年7月28日开幕，关于各项体育运动的解释，下列说法正确的是（ ）A蹦床运动员在空中上升到最高点时处于超重状态B. 跳高

3、运动员在越杆时处于平衡状态C. 举重运动员在举铃过头停在最高点时，铃处于平衡状态D. 跳远运动员助跑是为了增加自己的惯性，以便跳得更远参考答案：C4. （单选）有两个带有等量异种电荷的小球，用绝缘细线相连后悬起，并置于水平方向匀强电场中当两小球都处于平衡时其可能位置是图中的哪一个？（）ABCD参考答案：考点：库仑定律；共点力平衡的条件及其应用；电场强度版权所有专题：共点力作用下物体平衡专题分析：先对正电荷受力分析，得到下面细线的偏转情况；再对两个小球的整体受力分析，得到上面细线的拉力的方向解答：解：先对正电荷受力分析，受重力，向右的电场力，细线的拉力，由于电场力向右，根据三力平衡条件，细线的拉

4、力一定向左上方；再对两球整体受力分析，受总重力2mg，电场力的合力为零，故拉力一定与重力平衡，竖直向上，故上面的细线呈竖直状态；故选A点评：本题关键要对两电荷整体受力分析，整体受电场力的合力为零，重力和拉力二力平衡5. 我国已掌握“半弹道跳跃式高速再入返回技术”，为实现“嫦娥”飞船月地返回任务奠定基础。如图虚线为大气层边界，返回器与服务舱分离后，从a点无动力滑入大气层，然后从c点“跳”出，再从e点“跃”入，实现多次减速，可避免损坏返回器。d点为轨迹的最高点，离地心的距离为r，返回器在d点时的速度大小为v，地球质量为M，引力常量为G。则返回器A.在b点处于失重状态B.在a、c、e点时的动能相等C

5、.在d点时的加速度大小为D.在d点时的速度大小v参考答案：C【命题立意】：本题考查超重、失重、天体的加速度、环绕速度等。考查推理能力。【解题思路】：b点处的加速度方向背离地心，应处于超重状态，A选项错误；由a到c由于空气阻力做负功，动能减小，c到e过程中只有万有引力做功，机械能守恒，a、c、e点时的速度大小应满足vavc=ve，所以动能不相等，B选项错误；在d点时合力等于万有引力，即=mad，所以加速度大小ad=，C选项正确；在d点时万有引力大于所需的向心力，做近心运动，所以速度大小v，D选项错误。本题正确选项为C。二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 如右图所示，AB为竖直

6、固定金属棒，金属杆BC重为G。长为L，并可绕过B点垂直纸面的水平轴无摩擦转动，AC为轻质金属线，DABC37，DACB90，在图示范围内有一匀强磁场，其磁感应强度与时间成正比：Bk t，整个回路总电阻为R，则回路中感应电流I ，当t = 时金属线AC中拉力恰为零。（已知，）参考答案：； 7. 电源的输出功率P跟外电路的电阻R有关。如图所示，是研究它们关系的实验电路。为了便于进行实验和保护蓄电池，给蓄电池串联了一个定值电阻R0，把它们一起看作新电源（图中虚线框内部分）。新电源的内电阻就是蓄电池的内电阻和定值电阻R0之和，用r表示，电源的电动势用E表示。 写出新电源的输出功率P跟E、r 、R的关系

7、式： 。（安培表、伏特表看作理想电表）。 在实物图中按电路图画出连线，组成实验电路。 表中给出了6组实验数据，根据这些数据，在方格纸中画出P-R关系图线。根据图线可知，新电源输出功率的最大值约是 W，当时对应的外电阻约是 U（V）3.53.02.52.01.51.0I（A）0.20.30.40.50.60.7 参考答案：；如图所示；（1.01.1）W；R5欧；8. 将一单摆挂在测力传感器的探头上,用测力探头和计算机组成的实验装置来测定单摆摆动过程中摆线受到的拉力(单摆摆角小于5),计算机屏幕上得到如图(a)所示的F-t图象.然后使单摆保持静止,得到如图(b)所示的F-t图象.那么:(2分)此单

8、摆的周期T为 s.(5分)设摆球在最低点时重力势能Ep=0,已测得当地重力加速度为g,试求出此单摆摆动时的机械能E的表达式.(用字母d、l、F1、F2、F3、g中某些量表示)参考答案：.0.8 s （2分）摆球在最低点时根据牛顿第二定律有F1-F3=mv2/r, （2分） 单摆的摆长r= （1分） 摆球在摆动过程中机械能守恒,其机械能等于摆球在最低点的动能,即E=mv2/2=9. （4分）如图所示，质量为的小球在半径为的半球形容器中从上部边缘由静止开始下滑，下滑到最低点时，对容器底的压力为，则在最低点时小球运动的速度大小为 ，在下滑过程中克服摩擦力做的功为 。参考答案： 答案： 10. (5分

9、)平衡下列核反应方程式：（1）_，_。（2）_参考答案：答案：（1）5，10 （2）11. （1） 如图所示，质量为m的小铁块A以水平速度v0冲上质量为M、长为L、置于光滑水平面C上的木板B，正好不从木板上掉下.已知A、B间的动摩擦因数为，此时长木板对地位移为s，则这一过程中木板增加的动能 ；小铁块减少的动能 ；系统产生的热量 （2） 一个电量为q =+105 C的电荷从电场中的A点移动B点，克服电场力做功0。006J，则A、B两点的电势差为 V，若选A点电势能为零，则B点电势为_V，电荷在B点电势能为_ J（3）质量为2t的货车在水平路面上以额定功率2105 W启动，阻力为车重的0.1倍，由

10、静止开始行驶100m完成启动达到最大速度，则该汽车行驶的最大速度为 , 启动时间为 （4） 在“验证机械能守恒定律”的实验中，有如下可供选择的实验器材：铁架台、打点计时器以及复写纸、纸带、低压直流电源、天平、秒表、导线、电键其中不必要的器材是_，缺少的器材是 在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，质量m1.00 kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点(其他点未画出)已知打点计时器每隔0.02 s打一次点，当地的重力加速度g9.80 m/s2.那么：i） 纸带的_端(选填“左”或“右”

11、)与重物相连；ii） 根据图上所得的数据，应取图中O点和_点来验证机械能守恒定律参考答案：(1)、 (2)-600、600、0.006(3)100m/s、51s(4)（1）根据动能定理，对A、B单独分析，再对系统分析即可解答。（2）,克服电场力做功，即电场力做负功，代入已知数据即可解答。（3），代入已知数据即可解答。（4）正确解答实验问题的前提是明确实验原理，从实验原理出发进行分析所测数据，如何测量计算，会起到事半功倍的效果重物下落时做匀加速运动，故纸带上的点应越来越远，根据这个关系判断那一端连接重物验证机械能守恒时，我们验证的是减少的重力势能Ep=mgh和增加的动能Ek=mv2之间的关系，所

12、以我们要选择能够测h和v的数据12. 设地球的半径为R0，质量为m的卫星在距地面2R0高处做匀速圆周运动，地面的重力加速度为g，则卫星的加速度为 ，卫星的周期为 。参考答案：13. （选修33）（3分）把熔化的蜂蜡薄薄地涂在玻璃片和云母片上。用一烧热的针尖接触蜂蜡层的背面，结果在玻璃和云母上的蜂蜡分别熔化成甲、乙两种形状，此现象说明_.参考答案：答案：在导热性能上玻璃各向同性，云母各向异性。（3分）三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. (12分)(1)用简明的语言表述临界角的的定义：(2)玻璃和空所相接触。试画出入射角等于临界角时的光路图，并标明临界角。(3)当透明介质处

13、在真空中时，根据临界角的定义导出透明介质的折射率n与临界角c的关系式。参考答案：解析：(1) 光从光密介质射到光疏介质中，折射角为90时的入射角叫做临界角(2) 如图，C为临界角。(3) 用n表示透明介质的折射率，C表示临界角，由折射定律 15. （8分）小明测得家中高压锅出气孔的直径为4mm，压在出气孔上的安全阀的质量为80g。通过计算并对照图像（如图)说明利用这种高压锅烧水时，最高温度大约是多少？假若要把这种高压锅向西藏地区销售，你认为需要做哪方面的改进，如何改进？参考答案：大约为115解析：PPoPm101105Pa163105Pa由图像可得锅内最高温度大约为115 若要把这种锅向西藏地

14、区销售，由于西藏大气压较小，要使锅内最高温度仍为115，锅内外压强差变大，应适当提高锅的承压能力，并适当增加安全阀的质量。四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 质量为M=2.5kg的一只长方体形铁箱在水平拉力F作用下沿水平面向右匀加速运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数为。这时铁箱内一个质量为m=0.5kg的木块恰好能静止在后壁上(如图所示)，木块与铁箱内壁间的动摩擦因数为。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10m/s2 。 求: (1)木块对铁箱的压力;(2)水平拉力F的大小。（3)减小拉力F，经过一段时间，木块落底后不反弹，某时刻当箱的速度为v=6m/s时撤去拉力，经1s时间木块从左侧

15、到达右侧，则铁箱长度是多少?参考答案：（1）对木块：在竖直方向：由相对静止得 mg=Ff=2FN （1分）FN=mg/2=5/0.25=20N由牛顿第三定律得：木块对铁箱的压力FN/=FN=20N （1分）方向水平向左。（1分）（2）对木块：在水平方向：FN=ma a=20/0.5=40m/s2 （1分）对铁箱和木块整体：F1(M+m)g =(M+m)a （2分）故水平拉力F=(M+m)(a+1g)=135N （1分）（3）撤去拉力F时，箱和木块的速度均为v=6m/s,因12, 以后木块相对箱滑动，木块加速度a2=2g=2.5m/s2 （1分）又铁箱加速度： （1分）铁箱减速时间为t0=v/a

16、1=1.1s1s,故木块到达箱右端时，箱未能停止。则经t=1s木块比铁箱向右多移动距离L即铁箱长。即有：L=(vta2t2/2)(vta1t2/2) =(a1a-2)t2/2 （2分）解得：L=1.5m （1分）考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系点评：本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合运用，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁17. 如图所示，平面直角坐标系的y轴竖直向上，x轴上的P点与Q点关于坐标原点O对称，距离为2a。有一簇质量为m、带电量为+q的带电微粒，在xoy平面内，从P点以相同的速率斜向右上方的各个方向射出（即与x轴正方向的夹

17、角，090），经过某一个垂直于xoy平面向外、磁感应强度大小为B的有界匀强磁场区域后，最终会聚到Q点，这些微粒的运动轨迹关于y轴对称。为使微粒的速率保持不变，需要在微粒的运动空间再施加一个匀强电场。重力加速度为g。求：（1）匀强电场场强E的大小和方向；（2）若一个与x轴正方向成30角射出的微粒在磁场中运动的轨道半径也为a，求微粒从P点运动到Q点的时间t；（3）若微粒从P点射出时的速率为v，试推导微粒在x0的区域中飞出磁场的位置坐标x与y之间的关系式。参考答案：（1）由题意知，要保证微粒的速率不变，则微粒所受电场力与重力平衡： 解得：， 方向竖直向上。（2）设A、C分别为微粒在磁场中运动的射入点和射出点，根据题意画出微粒的运动轨迹如图所示。 根据几何关系可得： 设微粒运动的速率为v，由牛顿定律： 微粒从P点运动到Q运动的路程为s，则： 联解得： （3）根据题意作出粒子在x0区域内的运动示意如图所示，设微粒飞出磁场位置为C，在磁场中运动的轨道半径为r，根据牛顿定律和几何关系可得： 联解得： 评分参考意见：本题满分20