云南省昆明市安宁草铺中学2021-2022学年高三物理下学期期末试题含解析

云南省昆明市安宁草铺中学2021-2022学年高三物理下学期期末试题含解析一、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1.9在光滑的绝缘水平面上，有一个正三角形abc，顶点a、b、c处分别固定一个正点电荷，电荷量相等，如图所示，D点为正三角形外接圆的圆心，E、G、H点分别为ab、ac、bc的中点，F点为E关于c电荷的对称点，则下列说法中正确的是

A．D点的电场强度为零、电势可能为零

B．E、F两点的电场强度等大反向、电势相等

C．E、G、H三点的电场强度和电势均相同

D．若释放c电荷，c电荷将一直做加速运动（不计空气阻力）参考答案：AD2.理想变压器与电阻R及交流电流、电压表和按图示方式连接，已知变压器原副线圈的匝数比为n1∶n2=10∶1，电阻R=11Ω，原线圈两端输入电压U随时间变化的图象如图所示，下列说法中正确的是

A．表的读数为220V

B．通过R的电流为2A

C．表的读数为2A

D．变压器的输入功率为44W参考答案：BD3.在粗糙水平地面上放着一个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直墙之间放一光滑半球B，整个装置处于静止状态，如图所示。已知B物体的质量为m，A的质量不计，则下列说法正确的是A．若保持B的半径不变，而将B改用密度稍小的材料制作，则B对墙壁的弹力变小B．若保持B的半径不变，而将B改用密度更大的材料制作，则A可能发生滑动

C．若保持B的质量不变，而将B改用密度更大的材料制作，则A可能发生滑动D．若保持B的质量不变，而将B改用密度更大的材料制作，则B对墙壁的弹力不变参考答案：AC4.在使两个分子间的距离由很远(r＞10-9m)变到很难再靠近的过程中,分子的势能将(A)先减小后增大 (B)先增大后减小

(

)(C)先增大后减小再增大

(D)先减小后增大再减小参考答案：A5.（多选）下列说法中正确的是（）A．机械波可以在真空中传播B．波从一种介质进入另一种介质时，频率保持不变C．机械波的频率越高，在介质中的传播速度越大D．两列波发生稳定的干涉现象，则两列波的频率必然相同E．光的偏振现象说明光波是横波参考答案：【考点】：波的干涉和衍射现象；机械波．【分析】：波的频率等于波源的振动频率，波的频率与介质无关．介质中各个质点的频率等于波源的频率．偏振是横波特有的现象．：解：A、机械波的传播需要介质；不能在真空中传播；故A错误；B、频率由波源决定，在不同介质中频率不变；故B正确；C、机械波的传播速度由介质决定；与频率无关；故C错误；D、干涉条件为两波的频率相同；故D正确；E、偏振是横波的性质；故光的偏振说明光是横波；故E正确；故选：BDE【点评】：本题关键要知道波的频率等于波源的振动频率，由波源的振动情况决定，与其他因素无关．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.电容器作为储能器件，在生产生活中有广泛的应用。对给定电容值为C的电容器充电，无论采用何种充电方式，其两极间的电势差u随电荷量q的变化图像都相同。（1）请在图1中画出上述u–q图像。类比直线运动中由v–t图像求位移方法，求两极间电压为U时电容器所储存的电能Ep。（

）______（2）在如图2所示的充电电路中，R表示电阻，E表示电源（忽略内阻）。通过改变电路中元件的参数对同一电容器进行两次充电，对应的q–t曲线如图3中①②所示。a．①②两条曲线不同是______（选填E或R）的改变造成的；b．电容器有时需要快速充电，有时需要均匀充电。依据a中的结论，说明实现这两种充电方式的途径。__________________（3）设想使用理想的“恒流源”替换（2）中电源对电容器充电，可实现电容器电荷量随时间均匀增加。请思考使用“恒流源”和（2）中电源对电容器的充电过程，填写下表（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

“恒流源”（2）中电源电源两端电压________通过电源的电流________

参考答案：

(1).

(2).

(3).R

(4).要快速度充电时，只要减小图2中的电阻R；要均匀充电时，只要适当增大图2中的电阻R即可

(5).增大

(6).不变

(7).不变

(8).减小【详解】由电容器电容定义式得到图象，类比图象求位移求解电量，由图3斜率解决两种充电方式不同的原因和方法；根据电容器充电过程中电容器两极板相当于电源解答(1)由电容器电容定义式可得：，整理得：，所以图象应为过原点的倾斜直线，如图：由题可知，两极间电压为U时电容器所储存的电能即为图线与横轴所围面积，即，当两极间电压为U时，电荷量为，所以；(2)a.由于电源内阻不计，当电容器充满电后电容器两端电压即电源的电动势，电容器最终的电量为：，由图可知，两种充电方式最终的电量相同，只是时间不同，所以①②曲线不同是R造成的；b.由图3可知，要快速度充电时，只要减小图2中的电阻R，要均匀充电时，只要适当增大图2中的电阻R即可；(3)在电容器充电过程中在电容器的左极板带正电，右极板带负电，相当于另一电源，且充电过程中电量越来越大，回路中的总电动势减小，当电容器两端电压与电源电动势相等时，充电结束，所以换成“恒流源”时，为了保证电流不变，所以“恒流源两端电压要增大，通过电源的电流不变，在(2)电源的电压不变，通过电源的电流减小。7.012年11月23日上午，舰载机歼-15在我国首艘航母“辽宁航”上成功起降。可控核反应堆是驱动航空母舰的理想设备，其工作原理是利用重核裂变反应释放出大量核能获得动力。是若干核反应的一种，其中n为中子，X为待求粒子，为X的个数，则X是

▲

（选填“质子”、“中子”、“电子”），＝

▲

。参考答案：）中子

38.已知地球和月球的质量分别为M和m，半径分别为R和r。在地球上和月球上周期相等的单摆摆长之比为________，摆长相等的单摆在地球上和月球上周期之比为________。参考答案：Mr2：mR2；。9.（选修3-3）（5分）如图表示一定质量的某气体在不同温度下的两条等温线．图中等温线Ⅰ对应的温度比等温线Ⅱ对应的温度要

（填“高”或“低”）．在同一等温线下，如果该气体的压强变为原来的2倍，则气体的体积应变为原来的

倍．参考答案：答案：低（2分）

1/2（3分）10.土星周围有美丽壮观的“光环”,组成环的颗粒是大小不等、线度从1μm到10m的岩石、尘埃,类似于卫星,它们与土星中心的距离从7.3×104

km延伸到1.4×105km.已知环的外缘颗粒绕土星做圆周运动的周期约为14h,引力常量为6.67×10-11N·m2/kg2,则土星的质量约为

。（估算时不考虑环中颗粒间的相互作用）参考答案：6.4×1026kg

11.（4分）一根电阻丝接入100V的恒定电流电路中，在1min内产生的热量为Q，同样的电阻丝接入正弦交变电流的电路中，在2min内产生的热量也为Q，则该交流电压的峰值是

。

参考答案：

答案：100V12.某天体存在一颗绕其做匀速圆周运动的卫星，已知天体半径为R，卫星离天体表面的高度为h，卫星的线速度大小为v，则卫星的周期为，天体的质量为（万有引力恒量为G）．参考答案：解：卫星的周期T=．根据得，天体的质量M=．故答案为：，．13.在长为l的绝缘轻杆两端分别固定带电量分别为＋q、－q的等量异种点电荷，放入场强为E的匀强电场中，轻杆可绕中点O自由转动，若忽略两点电荷间的相互作用，在轻杆与电场线夹角为θ时，两点电荷受到的电场力对O点的合力矩大小为_______________，若设过O点的等势面电势为零，则两电荷具有的电势能之和为_____________________。参考答案：

答案：qELsinθ；qELcosθ三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.利用打点计时器测定匀加速直线运动的小车的加速度的实验中，如图所示，给出了该次实验中，从O点开始，每隔一个计时点取一个计数点的纸带。其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点，测得.打点计时器的周期T=0.02s．①在计时器打出点l、2、3、4、5时，小车的速度分别为：____________cm/s，=_____________cm／s，=90.8cm/s．(计算结果保留一位小数)②请根据题干中所给的数据，用较为科学的方法尽可能的准确得到小车的加速度a=__________m／s2．(计算结果保留一位小数)参考答案：（1）65.8；78.4；（2）3.1解析：：（1）每隔一个计时点取一个计数点，所以相邻计数点间的时间间隔T=0.04s，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度得：v3＝，v4＝（2）根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，

得：x4-x1=3a1T2

x5-x2=3a2T2

x6-x3=3a3T2

为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值

得：a=（a1+a2+a3）==3.1m/s215.“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，用打点计时器记录纸带运动的时间，计时器所用电源的频率为50Hz，图为一次实验得到的一条纸带，任取一个点为第1点，接下来每5个点取一个计数点，其中1、2、3、4、5、6、7都为记数点。测得：，。（以下计算结果均保留三位有效数字）

（1）在计时器打出点1、2、3时，小车的速度分别为：

m/s，

m/s，

m/s；

（2）求了小车的加速度

m/s2。参考答案：（1）0.116m/s

0.165m/s

（2）0.496m/s2四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，ΔABC为一直角三棱镜的截面，其顶角6=30°，P为垂直于直线光屏。现一宽度等于AB的单色平行光束垂直射向AB面，在光屏P上形成一条光带，已知棱镜的折射率为，AB的长度为d求光屏P上形成的光带的宽度。参考答案：17.如图所示，AB是一个固定在竖直面内的弧形轨道，与竖直圆形轨道BCD在最低点B平滑连接，且B点的切线是水平的；BCD圆轨道的另一端D与水平直轨道DE平滑连接．B、D两点在同一水平面上，且B、D两点间沿垂直圆轨道平面方向错开了一段很小的距离，可使运动物体从圆轨道转移到水平直轨道上．现有一无动力小车从弧形轨道某一高度处由静止释放，滑至B点进入竖直圆轨道，沿圆轨道做完整的圆运动后转移到水平直轨道DE上，并从E点水平飞出，落到一个面积足够大的软垫上．已知圆形轨道的半径R=0.40m，小车质量m=2.5kg，软垫的上表面到E点的竖直距离h=1.25m、软垫左边缘F点到E点的水平距离s=1.0m．不计一切摩擦和空气阻力，弧形轨道AB、圆形轨道BCD和水平直轨道DE可视为在同一竖直平面内，小车可视为质点，取重力加速度g=10m/s2．（1）要使小车能在竖直圆形轨道BCD内做完整的圆周运动，则小车通过竖直圆轨道最高点时的速度至少多大；（2）若小车恰能在竖直圆形轨道BCD内做完整的圆周运动，则小车运动到B点时轨道对它的支持力多大；（3）通过计算说明要使小车完成上述运动，其在弧形轨道的释放点到B点的竖直距离应满足什么条件．参考答案：解：（1）设小车能在竖直圆形轨道BCD内做完整的圆周运动，小车通过圆轨道最高点时的最小速度为vC，根据牛顿第二定律有mg=m解得vC==m/s=2.0m/s（2）小车恰能在圆轨道内做完整的圆周运动，此情况下小车通过B点的速度为vB，轨道对小车的支持力为FN．根据机械能守恒定律有mv=mvC2+2mgR

解得：m/s根据牛顿第二定律有FN﹣mg=m解得

FN=150N

（3）设小车从E点水平飞出落到软垫上的时间为t，则h=gt2，解得t=0.50s设小车以vE的速度从E点水平飞出落到软垫F点右侧，则vEt＞s，解得vE＞2.00m/s要使小车完成题目中所述运动过程，应当满足两个条件：①小车通过轨道B点的速度m/s；②小车通过E点的速度vE＞2.00m/s因为vB=vE综合以上两点，小车通过B点的速度应不小于m/s，设释放点到B点的竖直距离为H，根据机械能守恒定律有mgH=mvB2，解得H=1.0m则释放点到B点的竖直距离H≥1.0m答：（1）要使小车能