2021-2022学年广东省梅州市岩上中学高三物理上学期期末试卷含解析

2021-2022学年广东省梅州市岩上中学高三物理上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.欧盟和我国合作的“伽利略”全球定位系统的空间部分由平均分布在三个轨道面上的30颗轨道卫星组成，每个轨道平面上等间距部署10颗卫星，从而实现高精度的导航定位.现假设“伽利略”系统中每颗卫星均绕地心O做匀速圆周运动，轨道半径为，一个轨道平面上某时刻10颗卫星所在位置分布如图所示．其中卫星1和卫星3分别位于轨道上的A、B两位置．若卫星均顺时针运行，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力．则以下判断中正确的是(

)A．这10颗卫星的加速度大小相等，均为

B．卫星1向后喷气就一定能追上卫星2C．卫星1由位置A运动到位置B所需的时间为D．卫星1由位置A运动到位置B的过程中万有引力做功为零参考答案：答案：ACD2.一个物体恰能静止在一个斜面体上（假设物体与斜面间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等），斜面体放在粗糙水平面上，可以证明此时斜面不受地面的摩擦力作用。若现在沿平行斜面方面用力向下推此物体，使物体加速下滑，斜面体始终静止不动，则斜面受地面的摩擦力（

）

A．大小为零

B．方向水平向右

C．方向水平向左

D．无法判断大小和方向参考答案：答案：A3.（单选）如图所示，从倾角为θ的斜面上的M点水平抛出一个小球．小球的初速度为，最后小球落在斜面上的N点,且重力加速度为g，由上述条件某同学试图求出：①小球什么时刻与斜面间的距离最大；②小球空中运动的时间；③M、N之间的距离；④小球落到N点时的速度大小和方向等4个量。那么你认为他最多可以求出其中的（

）A．1个

B．2个

C．3个

D．4个参考答案：D4.如图所示，a、b是一对水平放置的平行金属板，板间存在着竖直向下的匀强电场。一个不计重力的带电粒子从两板左侧正中位置以初速度沿平行于金属板的方向进入场区．带电粒子进入场区后将向上偏转，并恰好从a板的右边缘处飞出；若撤去电场，在两金属板间加垂直纸面向里的匀强磁场，则相同的带电粒子从同一位置以相同的速度进入场区后将向下偏转，并恰好从b板的右边缘处飞出。现上述的电场和磁场同时存在于两金属板之间，仍让相同的带电粒子从同一位置以相同的速度进入场区，则下面的判断中正确的是(

)A．带电粒子将做匀速直线运动B．带电粒子将偏向a板一方做曲线运动C．带电粒子将偏向b板一方做曲线运动D．无法确定带电粒子做哪种运动参考答案：B5.如图所示，两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平桌面上的M、N两小孔中，O为M、N连线中点，连线上a、b两点关于O点对称．导线通有大小相等、方向相反的电流．已知通电长直导线在周围产生的磁场的磁感应强度B，式中k是常数、I导线中电流、r为点到导线的距离．一带正电的小球以初速度从a点出发沿连线运动到b点．关于上述过程，下列说法正确的是(

)A．小球先做加速运动后做减速运动B．小球一直做匀速直线运动C．小球对桌面的压力先增大后减小D．小球对桌面的压力一直在增大参考答案：BC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.氡核（）发生衰变后变为钋（），其衰变方程为

▲

，若氡（）经过一系列衰变后的最终产物为铅（），则共经过

▲

次衰变，

▲

次衰变．参考答案：(2分)

4

(1分)；4

7.为了验证“当质量一定时，物体的加速度与它所受的合外力成正比”，一组同学用图甲所示的装置进行实验，并将得到的实验数据描在图乙所示的坐标图中．(1)在图乙中作出a－F图线．(2)由a－F图线可以发现，该组同学在实验操作中遗漏了____________这个步骤．(3)根据a－F图线可以求出系统的质量是________(保留两位有效数字)．参考答案：8.如图所示，河道宽L＝100m，河水越到河中央流速越大，假定流速大小u＝0.2xm/s（x是离河岸的垂直距离）一汽船相对水的航速是10m/s，它自A处出发，船头垂直河岸方向渡河到达对岸B处，则过河时间为________s；在这段时间内汽船顺着河道向下游漂行的距离为________m。参考答案：10；50。9.如图，ABCD是一个正方形的匀强磁场区域，经相等加速电压加速后的甲、乙两种带电粒子分别从A、D射入磁场，均从C点射出，则它们的速率

▲

，它们通过该磁场所用时间

▲

。参考答案：10.某同学做了如图所示的探究性实验，U形管左口管套有一小气球，管内装有水银，当在右管内再注入一些水银时，气球将鼓得更大。假设封闭气体与外界绝热，则在注入水银时，封闭气体的体积________，压强________，温度________，内能_______。（填“增大”、“减小”、“升高”、“降低”或“不变”）参考答案：减小增大升高增大注入水银，封闭气体的压强变大，水银对气体做功，气体体积减小，由于封闭气体与外界绝热，所以气体内能增大，温度升高。11.如图3－3－10所示为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和力的关系”的实验装置．图3－3－10(1)在该实验中必须采用控制变量法，应保持________不变，用钩码所受的重力作为________，用DIS测小车的加速度．

(2)改变所挂钩码的数量，多次重复测量．在某次实验中根据测得的多组数据可画出a－F关系图线(如图3－3－11所示)．①分析此图线的OA段可得出的实验结论是________________________________________________________________________________________________________________________________________________.②(单选题)此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是

()A．小车与轨道之间存在摩擦B．导轨保持了水平状态C．所挂钩码的总质量太大D．所用小车的质量太大参考答案：(1)小车的总质量(或：小车的质量)小车所受外力(或：外力、合外力)(2)①在质量不变的条件下，加速度与合外力成正比②C12.（4分）我国科学家经过艰苦努力，率先建成了世界上第一个全超导托克马克试验装置并调试成功。这种装置被称为“人造太阳”，它能够承受上亿摄氏度高温且能够控制等离子态的核子发生聚变并稳定持续的输出能量，就像太阳一样为人类提供无限清洁能源。在该装置内发生的核反应方程是，其中粒子X的符号是

。已知的质量是m1，的质量是m2，的质量是m3，X的质量是m4，光速是c，则发生一次上述聚变反应所释放的核能表达式为

。参考答案：或者n或者中子（2分）（2分）13.测量小物块Q与平板P之间的动摩擦因数的实验装置如图所示。AB是半径足够大的光滑四分之一圆弧轨道，与水平固定放置的P板的上表面BC在B点相切，C点在水平地面的垂直投影为C’。重力加速度为g。实验步骤如下：①用天平称出物块Q的质量m；②测量出轨道AB的半径R、BC的长度L和CC’的长度h；③将物块Q在A点从静止释放，在物块Q落地处标记其落地点D；

④重复步骤③，共做10次；⑤将10个落地点用一个尽量小的圆围住，用米尺测量圆心到C’的距离s。（1）、用实验中的测量量表示：（I）物块Q到达B点时的动能EKB=

；（II）物块Q到达C点时的动能Ekc=

；（III）在物块Q从B运动到C的过程中，物块Q克服摩擦力做的功Wf=

；（IV）物块Q与平板P之间的动摩擦因数u=

。（2）、回答下列问题：（I）实验步骤④⑤的目的是

。（II）已知实验测得的u值比实际值偏大，其原因除了实验中测量的误差之外，其它的可能是

。（写出一个可能的原因即可）。参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.“水立方”国家游泳中心是北京为2008年夏季奥运会修建的主游泳馆．水立方游泳馆共有8条泳道的国际标准比赛用游泳池，游泳池长50m、宽25m、水深3m．设水的摩尔质量为M＝1.8×10-2kg／mol，试估算该游泳池中水分子数．参考答案：1.3×1032个解：游泳池中水的质量为m，阿伏加德罗常数为，游泳池中水的总体积为。则游泳池中水的物质的量为；所含的水分子数为个15.内表面只反射而不吸收光的圆筒内有一半径为R的黑球，距球心为2R处有一点光源S，球心O和光源S皆在圆筒轴线上，如图所示．若使点光源向右半边发出的光最后全被黑球吸收，则筒的内半径r最大为多少？参考答案：自S作球的切线S?，并画出S经管壁反射形成的虚像点，及由画出球面的切线N，如图1所示，由图可看出，只要和之间有一夹角，则筒壁对从S向右的光线的反射光线就有一部分进入球的右方，不会完全落在球上被吸收．由图可看出，如果r的大小恰能使与重合，如图2，则r?就是题所要求的筒的内半径的最大值．这时SM与MN的交点到球心的距离MO就是所要求的筒的半径r．由图2可得??????????

（1）由几何关系可知

（2）由（1）、（2）式得

（3）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（8分）2008年9月25日，我国成功发射了“神州”七号载人飞船。这是继2005年10月12日2神舟六号载人飞船成功发射之后，人类探索太空历史上的又一次重要成就。这次执行任务的长二F型运载火箭，全长58.3m，起飞质量为479.8t，刚起飞时，火箭竖直升空，航天员翟志刚、刘伯明和景海鹏有较强的超重感，仪器显示他们对座舱的最大压力达到他们体重的5倍。飞船入轨之后，在115.5h内环绕地球飞行77圈，将飞船的轨道简化为圆形，求：（1）点火发射时，火箭的最大推力。（g取10m/s2）（2）飞船运行轨道与地球同步卫星轨道的半径之比。参考答案：解析：（1）对宇航员进行受力分析，并由牛顿第二定律得N=5mg，对火箭应用牛顿第二定律得

由以上两式解得

N（2）飞船运行周期1.5h，轨道半径为r1，同步卫星运行周期为T2=24h，轨道半径为r2，对飞船及同步卫星分别有

解得

代入数据解得

17.在如图所示的电路中，电源的电动势E=28V，内阻r=2Ω，电阻Rl=12Ω，R2=R4=4Ω，R3=8Ω，C为平行板电容器，其电容C=3．0pF，虚线到两极板的距离相等，极板长L=0．20m，两极板的间距d=1.0×l0-2m，g取10m／s2。

(1)若最初开关S处于断开状态，则将其闭合后，流过R4的电荷量为多少?

(2)若开关S断开时，有一个带电微粒沿虚线方向以v0=2．0m／s的初速度射入平行板电容器的两极板间，带电微粒刚好沿虚线匀速运动，则：当开关S闭合后，此带电微粒以相同的初速度沿虚线方向射入两极板间后，能否从极板间射出?(要求写出计算和分析过程)参考答案：解：(1)s断开时，电阻R3两端的电压U3==16V

(1分)

S闭合后，外电路的总电阻R==6Ω

(1分)

。

路端电压U==21V

(1分)

电阻R3两端的电压U3/=U=14V

(1分)

闭合开关后流过R的电荷量△Q=CU3—CU3/=6．O×10-12C

(2分)

(2)设带电微粒的质量为m、带电荷量为q，当开关S断开时有：q=mg

(1分)

当开关S闭合后，设带电微粒的加速度为a，则有：mg－q=ma

(1分)

假设带电微粒能从极板间射出，则水平方向有：t=-L/v0

(1分)

竖直方向有：y=at2

(1分)

由以上各式得y=6．25×10-3m>d/2

(1分)

故带电微粒不能从极板间射出。

(1分)18.电磁流量计是一种测量单位时间内流过管道横截面的液体体积（流量）的装置．如题8图所示，圆筒形测量管内壁绝缘，其上装有一对电极a和b，a、b间的距离等于测量管内径D，测量管的轴线与ab的连线方向以及匀强磁场的方向三者相互垂直，磁场磁感应强