广东省梅州市白渡中学2022年度高三物理下学期期末试题含解析

广东省梅州市白渡中学2022年度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.在卫星轨道中，有两类比较特殊的轨道，一类是与赤道共面的赤道轨道，另一类是与赤道平面垂直并通过地球两极的极地轨道，还有与赤道平面成某一角度的其它轨道，如图所示.下列说法中正确的是A.同步卫星不可能处在极地轨道，极地轨道上卫星的周期不可能与同步卫星的周期相同B.同步卫星不可能处在极地轨道，极地轨道上卫星的周期可能与同步卫星的周期相同C.同步卫星不可能处在其它轨道，其它轨道上卫星的周期不可能与同步卫星的周期相同D.同步卫星不可能处在其它轨道，其它轨道上卫星的周期可能与同步卫星的周期相同参考答案：BD2.（单选）如图所示，“嫦娥三号”卫星在月球引力作用下，先沿椭圆轨道向月球靠近，在P处变轨进入绕月球做匀速圆周运动的轨道，再次变轨后实现软着陆．已知“嫦娥三号”绕月球做圆周运动的轨道半径为r，运行周期为T，引力常量为G．则（）A．“嫦娥三号”卫星由远月点Q向近月点P运动的过程中速度变小B．“嫦娥三号”卫星在椭圆轨道与圆轨道经过点P时速度相等C．由题中给出的条件可求出“嫦娥三号”绕月球做圆周运动的线速度D．由题中给出的条件可求出月球的质量和平均密度参考答案：考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用．专题：人造卫星问题．分析：环绕天体绕中心天体圆周运动时万有引力提供圆周运动向心力，椭圆轨道运动时根据动能定理分析速度的变化，掌握卫星的变轨原理是通过让卫星做近心运动或离心运动来改变卫星的轨道的．解答：解：A、卫星由远月点向近月点运动时，引力对卫星做正功，卫星的动能要增加，故卫星做加速运动，所以A错误；B、在椭圆轨道上经过P点后卫星要做离心运动，而在圆轨道上经过P点后仍做匀速圆周运动，根据离心运动条件知，在椭圆轨道上经过P点时的速度大于在圆轨道上经过P点时的速度，故B错误；C、已知嫦娥三号的轨道半径和周期根据可以求出嫦娥三号圆周运动的线速度，故C正确；D、根据万有引力提供圆周运动向心力可以由嫦娥三号圆周运动的半径和周期求得月球的质量M，但不知道月球的半径数据，故无法求得月球的密度，故D错误．故选：C．点评：该题考查万有引力与航天，这类问题的关键是万有引力提供向心力，能够题意选择恰当的向心力的表达式，通过公式可以求得中心天体的质量，知道椭圆轨道上运动时半径变化的原理．3.有一些问题你可能不会求解，但是你仍有可能对这些问题的解是否合力进行分析和判断。例如从解的物理量的单位，解随某些已知量变化的趋势，解在一定特殊条件下的结果等方面进行分析，并与预期结果、实验结论等进行比较，从而判断解的合理性或正确性。举例如下：如图所示，质量为M、倾角为θ的滑块A放于水平地面上。把质量为m的滑块B放在A的斜面上。忽略一切摩擦，有人求得B相对地面的加速度a=gsinθ，式中g为重力加速度。对于上述解，某同学首先分析了等号右侧量的单位，没发现问题。他进一步利用特殊条件对该解做了如下四项分析和判断，所得结论都是“解可能是对的”。但是，其中有一项是错误的。请你指出该项。A．当时，该解给出a=0，这符合常识，说明该解可能是对的B．当＝90时，该解给出a=g,这符合实验结论，说明该解可能是对的C．当M≥m时，该解给出a=gsinθ，这符合预期的结果，说明该解可能是对的D．当m≥M时，该解给出a=，这符合预期的结果，说明该解可能是对的参考答案：答案：D

解析：当m≥M时，该解给出a=，这与实际不符，说明该解可能是错误的。4.甲、乙两质点沿同一方向做直线运动，某时刻经过同一地点。若以该时刻作为计时起点，得到两质点的x－t图象如图所示。图象中的OC与AB平行，CB与OA平行。则下列说法中正确的是A．t1~t2时间内甲和乙的距离越来越远B．0~t2时间内甲的速度和乙的速度始终不相等C．0~t3时间内甲和乙的位移相等D．0~t3时间内甲的平均速度大于乙的平均速度参考答案：C【知识点】匀变速直线运动及其公式、图像【试题解析】由位移时间关系图像，可以看出t1~t2时间内甲和乙的距离越来越近，A错误；t1~t2时间内甲的速度和乙的速度相等，B错误；0~t3时间内甲和乙的初位置和末位置相同，所以两者在这段时间内位移相等，平均速度相等，C正确，D错误。5.（单选）将一个小球斜向上抛出，小球在空中依次飞过三个完全相同的窗户1、2、3.图中曲线为小球在空中运动的轨迹．若不计空气阻力的影响，以下说法正确的是（

）A．小球通过第1个窗户所用的时间最长B．小球通过第1个窗户重力做的功最大C．小球通过第3个窗户重力的平均功率最小D．小球通过第3个窗户的平均速度最大参考答案：【知识点】运动的合成和分解；功的计算；功率、平均功率和瞬时功率．D1E1【答案解析】C解析：A、苹果在竖直方向上做匀减速直线运动，速度越来越小，1、2、3个窗户的高度一样，∴苹果通过三个窗户所用的时间越来越长，那么苹果通过第1个窗户所用的时间最短，因此，A选项错误．

B、、苹果通过三个窗户时的竖直位移h一样，由功的公式W=mgh知通过三个窗户重力做功一样多，∴选项B错误．

C苹果通过三个窗户时重力做功一样多，第三个窗户通过的时间长，由平均功率公式P=知苹果通过第3个窗户重力的平均功率最小，故C正确

D、设通过窗户的位移与水平方向的夹角为θ，窗户高h，水平速度vx，则通过窗户的位移为，通过窗户的水平位移为，通过窗户的平均速度为：，由1到3窗户θ变小，cosθ变大，vx不变，平均速度变小，∴D选项错误．

故选：C．【思路点拨】苹果做斜向上抛体运动，利用运动分解的思想可分解为：水平方向的匀速直线运动，竖直方向的匀减速直线运动，在竖直方向运动速度越来越小，但窗户的高度一样，因此时间越来越长，然后分别选用平均速度公式、功的公式、平均功率公式分析判断．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（选修3—4模块）（7分）如图所示，一简谐横波的波源在坐标原点，x轴正方向为波的传播方向，y轴为振动方向．当波源开始振动0.5s时形成了如图所示的波形（波刚好传到图中P点）．可以判断该波的振幅为 ；从图示位置再经

s波将传到Q点；Q点开始振动的方向是

．

参考答案：答案：10cm（2分）；2.5s（3分）；沿y轴的负方向（2分）7.一水平放置的水管，距地面高h＝l.8m，管内横截面积S＝2cm2。有水从管口处以不变的速度v＝2m/s源源不断地沿水平方向射出，则水流的水平射程为

???

m，水流稳定后在空中有

?

m3的水。（g取10m/s2）参考答案：1.2、2.4×10－48.质量为0.2kg的小球竖直向下以6m/s的速度落至水平地面，再以4m/s的速度反向弹回，取竖直向上为正方向，则小球与地面碰撞前后的动量变化为________kg·m/s。若小球与地面的作用时间为0.2s，则小球受到地面的平均作用力大小为________N(取g＝10m/s2)。参考答案：2129.质量为0.2kg的物体以24m/s的初速度竖直上抛，由于空气阻力，经2s达到最高点，设物体运动中所受的空气阻力大小不变，g=10m/s2，则物体上升的高度为

，物体从最高点落回抛出点的时间为

．参考答案：24m，s．【考点】竖直上抛运动．【分析】物体上升到最高点做匀减速运动，根据平均速度公式即可求得最大高度；先求出阻力的大小，根据牛顿第二定律求出向下运动时的加速度，再根据位移时间公式求解最高点落回抛出点所用的时间．【解答】解：物体上升到最高点做匀减速运动，则：h=t=×2=24m；物体向上运动时有：a1===12m/s2解得：f=0.4N；当物体向下运动时有：a2==8m/s2所以h=a2=24m解得：t2=s故答案为：24m，s．10.（填空）一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入靠近该行星表面的圆形轨道绕行数圈后，着陆在该行星上，飞船上备有以下实验器材A.精确秒表一只

B.已知质量为m的物体一个

C.弹簧秤一个

D.天平一台（附砝码）已知宇航员在绕行时及着陆后各做了一次测量，依据测量数据，可求出该星球的半径R及星球的质量M。（已知引力常量为G）（1）两次测量所选用的器材分别为________，________。（用序号表示）（2）两次测量的物理量分别是________，________。（物理量后面注明字母，字母不能重复。）（3）用该数据写出半径R，质量M的表达式。R＝________，M＝________。参考答案：（1）A；BC

（2）周期T；物体重力F （3）；11.如图所示，光滑斜面的倾角为q，有两个相同的小球，分别用光滑挡板A、B挡住，挡板A沿竖直方向。挡板B垂直于斜面，则两挡板受到小球压力的大小之比为_______，斜面受到两个小球压力大小之比为__________。参考答案：1/cosq，1/cos2q12.

（5分）一个蓄电池输出电压为12V，若输出的电能为4.3×106J，则它放出的电量为_____________C。参考答案：答案：3.6×10513.某种物质分子间作用力表达式，则该物质固体分子间的平均距离大约为

；液体表面层的分子间的距离比

（填“大”或“小“）。参考答案：⑵

大分子之间的作用力等于0时，由，所以：，故，液体表面层分子之间表现为引力，故分子间距离大于平衡距离。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(10分)如图所示，是用落体法验证机械能守恒定律的实验装置。（g取9.80m/s2）(1)选出一条纸带如图所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通以50Hz的交流电。用分度值为1mm的刻度尺测得OA=12.41cm，OB=18.90cm，OC=27.06cm，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，重锤的质量为1.00kg。甲同学根据以上数据算出：当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了__________J；打点计时器打到B点时重锤的速度vB=__________m/s，此时重锤的动能比开始下落时增加了__________J。（结果均保留三位有效数字）

(2)某同学利用他自己实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以h为横轴，以为纵轴画出了如上图的图线。图线的斜率近似等于_____________。

A.19.6

B.9.80

C.4.90图线未过原点O的原因是__________________________________________________。参考答案：答案：(1)

1.85；1.83；1.68

(2)B；该同学做实验时先释放了纸带，然后再合上打点计时器的开关。(每空2分)15.实验桌上准备了下列器材：A、电源：电动势E约3V，内阻r＜1ΩB、电压表：量程3V，内阻RV=30kΩC、开关一只要求用上列器材尽可能精确地测量一只阻值在10kΩ～20kΩ范围内的待测电阻Rx的阻值（1）设计实验电路，在实物图中按所设计的电路连线；（2）按照实验电路，写出结果表达式Rx=．参考答案：考点：伏安法测电阻．专题：实验题；恒定电流专题．分析：本题（1）根据待测电阻的阻值与电压表内阻接近可知应将待测电阻与电压表串联，在考虑将电键与待测电阻并联即可；（2）根据闭合电路欧姆定律写出电键闭合与断开时的表达式（由于电源内阻相比待测电阻太小可忽略电源的内压降），然后求解即可．解答：解：（1）：由于待测电阻的阻值与电压表内阻接近，应将待测电阻与电压表串联，并将电键与待测电阻并联即可完成测量，电路图及连线图如图所示：（2）：设电键闭合时电压表示数为，由于电源内阻r远小于电压表内阻，根据闭合电路欧姆定律应有：E=…①电键断开时电压表示数为，根据闭合电路欧姆定律应有：E=…②联立①②解得：=故答案为：（1）如图；（2）点评：电压表的反常规接法：当待测电阻阻值与电压表内阻接近时，可考虑将待测电阻与电压表串联使用．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.2015年8月9日，银川市金凤区紫馨苑小区22号楼一住户家发生天然气爆炸事故，造成屋内母女二人烧伤．该事故的原因是天然气管与炉灶的连接胶管脱落引起天然气泄露．据天然气公司的工作人员介绍，当封闭房间内泄漏的天然气与空气混合后，若屋内气体的压强达到1.05atm时（屋内原来的空气压强为1.00atm），遇到火星将发生爆炸．设某居民家厨房（4m×2m×3m）发生天然气泄漏时门窗紧闭，天然气管道内的压强为4.00atm，且在发生泄漏时管内压强保持不变，已知屋内增加的压强仅由泄露的天然气造成．①求管道内多少升天然气泄漏到该居民的厨房时，遇到火星会发生爆炸？②假如天然气泄漏使得厨房内的气体压强恰好达到1.05atm时遇到了火星，并发生了爆炸．爆炸时厨房的温度由27℃迅速上升至约2727℃，试估算此时产生的气体压强．参考答案：解：①居民厨房的容积为：V2=24m3=24000L设有V1升天然气泄漏出来，将其作为研究对象，它经历等温过程，泄漏前后的气压分别为p1和p2．达到发生爆炸的气压条件是：由…①得：…②代入数值得：V1=300L…③②爆炸瞬间气体来不及外泄，经历的是一个等容过程．爆炸前的温度为：压强为：爆炸后的温度

由

…④代入数值得：…⑤答：①求管道内300升天然气泄漏到该居民的厨房时，遇到火星会发生爆炸；②假如天然气泄漏使得厨房内的气体压强恰好达到1.05atm时遇到了火星，并发生了爆炸．爆炸时厨房的温度由27℃迅速上升至约2727℃，此时产生的气体压强10.5atm【考点】理想气体的状态方程