2021-2022学年辽宁省丹东市宽甸县第一中学高三物理下学期期末试卷含解析

2021-2022学年辽宁省丹东市宽甸县第一中学高三物理下学期期末试卷含解析一、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）美国宇航局2011年12月5日宣布，他们发现了太阳系外第一颗类似地球的、可适合居住的行星——“开普勒—22b”，其直径约为地球的2.4倍．至今其确切质量和表面成分仍不清楚，假设该行星的密度和地球相当，根据以上信息，估算该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参考答案：D2.如图，质量mA＞mB的两物体A、B叠放在一起，靠着竖直墙面。让它们由静止释放，在沿粗糙墙面下落过程中，物体B的受力示意图是参考答案：A两物体A、B叠放在一起，在沿粗糙墙面下落过程中，由于物块与竖直墙面之间没有压力，没有摩擦力，二者一起做自由落体运动，AB之间没有弹力作用，物体B的受力示意图是图A。3.（多选）如图所示，水平固定半球形碗的球心为O点，最低点为B点。在碗的边缘向着球心分别平抛出三个小球，分别落在A、B、C点，抛出点O及落点A、B、C点在同一个竖直面内，且A、C点等高，下列说法正确的是（

）A．落在A点和C点的小球，平抛运动时间相同B．落在B点的小球平抛运动时间最长C．落在A点的小球平抛初速度小于落在C点的小球初速度D．落在B点的小球，在B的瞬时速度方向与水平方向成45度参考答案：ABC平抛运动的时间由高度决定即，故AB对；水平方向的分运动是匀速直线运动，由可得C对；D选项中位移与水平方向的夹角是45°，其速度与水平方向的夹角不是45°，二者的关系是角度正切的二倍关系，故D错4.如图所示，以8m/s匀速行驶的汽车即将通过路口，绿灯还有2s将熄灭，此时汽车距离停车线18m。该车加速时最大加速度大小为2m/s2，减速时最大加速度大小为5m/s2。此路段允许行驶的最大速度为12.5m/s，下列说法中正确的有：(

)A．如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线B．如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速C．如果立即做匀减速运动，在绿灯熄灭前汽车一定不能通过停车线D．如果距停车线5m处减速，汽车能停在停车线处参考答案：AC5.（单选）了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。以下符合史实的是(

)A．伽利略在研究自由落体运动时采用了微量放大的方法B．开普勒通过对行星运动规律的研究总结出了万有引力定律C．卡文迪许利用扭秤装置测定了引力常量的数值D．牛顿将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示,A、B两物体相距S=5m时，A正以vA=4m/s的速度向右作匀速直线运动，而物体B此时速度vB=10m/s，随即向右作匀减速直线运动，加速度大小a=2m/s2，由图示位置开始计时，则A追上B需要的时间是________s，在追上之前，两者之间的最大距离是________m。参考答案：答案：5

147.如右图所示，粗糙斜面的倾角为30°轻绳通过两个滑轮与A相连，轻绳的另一端固定于天花板上，不计轻绳与滑轮的摩擦．物块A的质量为m不计滑轮的质量，挂上物块B后，当滑轮两边轻绳的夹角为90°时，A、B恰能保持静止且A所受摩擦力向下，则物块B的质量为

参考答案：8.为探究力对同一个原来静止的物体所做的功与物体获得的速度的关系，可通过如图所示的实验装置进行：在木板上钉两个铁钉，将并接在一起的相同橡皮筋的两端固定在铁钉的顶端，橡皮筋的中央都挂在小车前端上方的小挂钩上，通过拉动小车使橡皮筋伸长，由静止释放小车，橡皮筋对小车做功，再利用打点计时器和小车后端拖动的纸带记录小车的运动情况。现有主要的探究步骤如下：

a．保持小车由静止释放的位置相同，通过改变并接在一起的相同橡皮筋的条数，使橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W……；

b．由打点计时器打出的若干条纸带分别求出小车各次运动的最大速度……；

c．做出W—v图象；

d．分析W—v图象。如果W—v图象是一条直线，表明∝v；如果不是直线，可考虑是否存在等关系。

①在实验中，除了图中已有的实验器材以及交流电源、导线、开关以外，还需要哪种测量工具？答：

。

②对于该实验，下列操作中属于实验要求的是

。（填写选项前的序号）

A．小车每次都应从静止开始释放

B．实验中应将平板倾斜适当角度以平衡摩擦力

C．应在纸带上选取点迹间隔均匀的部分计算小车的最大速度v

D．必须测量出小车的质量参考答案：9.潮汐能属于无污染能源，但能量的转化率较低，相比之下，核能是一种高效的能源．（1）在核电站中，为了防止放射性物质泄漏，核反应堆有三道防护屏障：燃料包壳、压力壳和安全壳（见图甲）．结合图乙可知，安全壳应当选用的材料是________________（2）核反应堆中的核废料具有很强的放射性，目前常用的处理方法是将其装入特制的容器中，然后______________（将选项前的字母代号填在横线上）

A．沉入海底

B．放至沙漠

C．运到月球

D．深埋海底（3）图丙是用来监测工作人员受到辐射情况的胸章，通过照相底片被射线感光的区域，可以判断工作人员受到何种辐射。当胸章上lmm铝片和3mm铝片下的照相底片被感光，而铅片下的照相底片未被感光时，结合图乙分析工作人员受到了_______射线的辐射；当所有照相底片都被感光时，工作人员受到了_________射线的辐射。参考答案：（1）混凝土

（2）D

（3）

10.用充电器为一手机锂电池充电，等效电路如图所示，充电器电源的输出电压为U，输出电流为I，手机电池的内阻为r，则电能转化为化学能的功率为________，充电器的充电效率为________．参考答案：

11.（4分）如图所示，、是系在绝缘细线两端，带有等量同种电荷的小球，现将绝缘细线绕过光滑定滑轮，将两球悬挂起来，两球平衡时，的线长等于的线长，球靠在光滑绝缘竖直墙上，悬线偏离竖直方向60°，则、两球的质量之比为

。参考答案：

答案：12.一探测飞船，在以X星球中心为圆心、半径为r1的圆轨道上运动，周期为T1，则X星球的质量为M＝__________；当飞船进入到离X星球表面更近的、半径为r2的圆轨道上运动时的周期为T2＝___________。（已知引力常量为G）参考答案：，T113.一质点作匀变速直线运动，其速度表达式为v＝（5－4t）m/s，则此质点运动的加速度a为___________m/s2，4s末的速度为___________m/s；t＝_________s时物体的速度为零，质点速度为零时的位移s＝___________m。参考答案：－4

－11

1.253.125三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示是一同学在一次实验中用打点计时器打出的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F是打点计时器连续打出的6个点（其中F点没画出），利用纸带旁边的刻度尺读出数据（要求读到毫米下一位），并回答下列问题：根据图示情况，AB间距离为1.00cm，物体在纸带打出C点时的瞬时速度为0.78m/s．参考答案：解：毫米刻度尺测量长度，要求估读即读到最小刻度的下一位，AB之间的距离为：1.00cm．ABCDE是打点计时器连续打出的点，因此计数点之间的时间间隔为：T=0.02s；根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于平均速度求出C点速度为：vC==0.78m/s故答案为：1.00；0.7815.小张和小明测绘标有“3.8V

0.4A”小灯泡的伏安特性曲线，提供的实验器材有：A．电源E（4V，内阻约0.4Ω）

B．电压表V（2V，内阻为2kΩ）C．电流表A（0.6A，内阻约0.3Ω）

D．滑动变阻器R（0～10Ω）E．三个定值电阻（R1=1kΩ，R2=2kΩ，R3=5kΩ）

F．开关及导线若干（1）小明研究后发现，电压表的量程不能满足实验要求，为了完成测量，他将电压表进行了改装．在给定的定值电阻中选用

（选填“R1”、“R2”或“R3”）与电压表

（选填“串联”或“并联”），完成改装．（2）小张选好器材后，按照该实验要求连接电路，如图所示（图中电压表已经过改装）．闭合开关前，小明发现电路中存在两处不恰当的地方，分别是：①

；②

．（3）正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，电压表和电流表的示数改变，但均不能变为零．由此可以推断电路中发生的故障可能是导线（选填图中表示导线的序号）出现了

（选填“短路”或“断路”）．参考答案：（1）R2；串联；（2）电流表内接；滑片P置于b处；（3）8；断路．【考点】描绘小电珠的伏安特性曲线．【分析】（1）根据所给器材与电压表改装原理分析答题．（2）根据实验注意事项，分析图示电路图答题．（3）滑动变阻器采用限流接法时，电压与电流不能从零开始变化，分析图示电路图答题．【解答】解：（1）灯泡额定电压为3.8V，可以把电压表改装为4V量程，电压表量程为2V，内阻为2kΩ，要把电压表改装成4V的电压表，可以串联2kΩ的电阻，应选电阻R2．（2）灯泡正常发光时的电阻为：R==9.5Ω，电压表内阻为4kΩ，电流表内阻约为0.3Ω，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，由图示电路图可知，电流表采用内接法，这错误的；由图示电路图可知，滑动变阻器采用分压接法，为保护电路安全，闭合开关前，滑片应置于左端，由电路图可知，滑片P置于b处，这是错误的．（3）移动滑片，电压表与电流表示数不能为零，说明滑动变阻器是限流接法，由图示电路图可知，可能是导线8发生断路造成的．故答案为：（1）R2；串联；（2）电流表内接；滑片P置于b处；（3）8；断路．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一圆筒的横截面如图所示，其圆心为O。筒内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。圆筒下面有相距为d的平行金属板M、N，其中M板带正电荷，N板带等量负电荷。质量为m、电荷量为q的带正电粒子自M板边缘的P处由静止释放，经N板的小孔S以速度v沿半径SO方向射入磁场中，粒子与圈筒发生两次碰撞后仍从S孔射出，设粒子与圆筒碰撞过程中没有动能损失，且电荷量保持不变，在不计重力的情况下，求：（1）M、N间电场强度E的大小；（2）圆筒的半径R；（3）保持M、N间电场强度E不变，仅将M板向上平移，粒子仍从M板边缘的P处由静止释放粒子自进入圆筒至从S孔射出期间，与圆筒的碰撞次数n。参考答案：(1)设两极板间的电压为U，由动能定理得

由匀强电场中电势差与电场强度的关系得

U=Ed

联立上式可得

(2)粒子进入磁场后做匀速圆周运动，运用几何关系做出圆心O’，圆半径为r，设第一次碰撞点为A，由于粒子与圆筒发生两次碰撞又从S孔射出，因此SA弧所对圆心角。

由几何关系得

粒子运动过程中洛伦兹力充当向心力，由牛顿第二定律，得

联立得

(3)保持M、N间电场强度E不变，M板向上平移后，设板间电压为，则

设粒子进入S孔时的速度为，由

可得

设粒子做圆周运动的半径为，

设粒子从S到第一次与圆筒碰撞期间的轨道所对圆心角为，比较两式得到，可见

粒子须经过这样的圆弧才能从S孔射出，故

n=3

17.半球形介质截面如图所示，O为圆心，相互平行的单色光a和b，从不同位置进入介质，光线a在O点恰好产生全反射.光线b的入射角为45°，求：（1）介质的折射率；（2）光线b在介质中的折射角.参考答案：①a光线发生刚好全反射

1分代入数据得

1分

由折射定律得

1分代入数据得

1分

18.如图所示，皮带在轮O1O2带动下以速度4m/s匀速转动，皮带与轮之间不打滑．皮带AB段长为4m，皮带轮左端B处有一光滑小圆弧与一光滑斜面相连接．物体无初速放上皮带右端后，能在皮带带动下向左运动，并滑上斜面．已知物体与皮带间的动摩擦因数为0.5，g取10m/s2．求：（1）若物体无初速放上皮带的右端A处，则其运动到左端B处的时间．（2）若物体无初速地放到皮带上某处，物体沿斜面上升到最高点后沿斜面返回，问物体滑回皮带后，是否有可能从皮带轮的右端A处滑出？若能求出从A处滑出的速度，若不能，当物体第一次滑至最右端时已在传送带上留下多长的痕迹？（相对运动时能留下痕迹，假设两次痕迹不重叠）．参考答案：考点：动能定理的应用；匀变速直线运动的位移与时间的关系；牛顿第二定律．专题：动能定理的应用专题