山东省临沂市沂堂中学2021-2022学年高三物理期末试题含解析

山东省临沂市沂堂中学2021-2022学年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.(多选)将一个小球以某一初速度竖直上抛，空气阻力与速度大小成正比，且始终小于小球的重力。从抛出到落回抛出点的全过程中，下列判断正确的是A．上升经历的时间一定小于下降经历的时间B．小球的加速度方向不变，大小一直在减小C．小球的加速度方向不变，大小先减小后增大D．上升到最高点时，小球的速度为零，加速度也为零参考答案：．AB（提示：上升、下降经过同一高度处时，一定是上升的速度大于下降的速度，因此上升过程的平均速度一定大；无论上升还是下降，合力始终向下，上升过程mg+kv=ma，v减小因此a减小，下降过mg-kv=ma，v增大因此a减小。最高点处速度为零，加速度为g。）2.一简谐横波沿x轴负向传播，t时刻的波形如图所示，则该时刻（）A．质点A的速度向下B．质点B的动能为零C．从该时刻经过半个周期，质点C将移动到质点B的位置D．从该时刻经过个周期，质点D的加速度达到最大E．B、D两质点的振动情况总相反参考答案：ADE【考点】横波的图象；波长、频率和波速的关系．【分析】由波的传播方向确定出各质点的振动方向．根据速度、加速度与位置的关系分析B点动能以及D点的加速度情况，若两个质点相差半波长的奇数倍时，振动情况完全相反．【解答】解：A、由波的平移法可知，在该时刻质点A正向下运动．故A正确．B、由图可得，在该时刻B在平衡位置，速度最大，动能最大．故B错误．C、从该时刻经过半个周期，质点C将运动到波峰位置，不会运动到B质点处．故C错误．D、从该时刻经过个周期，质点D处于波峰位置，加速度达到最大，故D正确；E、B、D两质点相差半个波长，振动情况总相反．故E正确．故选：ADE3.如图所示，套在足够长的绝缘粗糙直棒上的带正电小球，其质量为m，带电荷量为q，小球可在棒上滑动，现将此棒竖直放入沿水平方向且互相垂直的匀强磁场和匀强电场中．设小球电荷量不变，小球由静止开始下滑的过程中（）A．小球加速度一直增大B．小球速度一直增大，直到最后匀速C．杆对小球的弹力先减小后反向增大D．小球所受洛伦兹力一直增大参考答案：BC【考点】带电粒子在混合场中的运动．【分析】本题应通过分析小球的受力情况，来判断其运动情况：小球受重力、摩擦力（可能有）、弹力（可能有）、向左的洛伦兹力、向右的电场力，当洛伦兹力等于电场力时，合力等于重力，加速度最大；当洛伦兹力大于电场力，且滑动摩擦力与重力平衡时，速度最大．【解答】解：小球下滑过程中，受到重力、摩擦力（可能有）、弹力（可能有）、向左的洛伦兹力、向右的电场力．开始阶段，洛伦兹力小于电场力时，小球向下做加速运动时，速度增大，洛伦兹力增大，小球所受的杆的弹力向左，大小为N=qE﹣qvB，N随着v的增大而减小，滑动摩擦力f=μN也减小，小球所受的合力F合=mg﹣f，f减小，F合增大，加速度a增大；当洛伦兹力等于电场力时，合力等于重力，加速度最大；小球继续向下做加速运动，洛伦兹力大于电场力，小球所受的杆的弹力向右，大小为N=qvB﹣qE，v增大，N增大，f增大，F合减小，a减小．当mg=f时，a=0，故加速度先增大后减小，直到为零；小球的速度先增大，后不变；杆对球的弹力先减小后反向增大，最后不变；洛伦兹力先增大后不变．故BC正确，AD错误．故选：BC．4.某同学设计了一个转向灯电路，其中L为指示灯，L1、L2分别为左、右转向灯，S为单刀双掷开关，E为电源．当S置于位置1时，以下判断正确的是（

）A．L的功率小于额定功率B．L1亮，其功率等于额定功率C．L2亮，其功率等于额定功率

D．含L支路的总功率较另一支路的大参考答案：A解析：考查直流电路的分析。当单刀双掷开关S置于位置1时，指示灯L与转向灯L2串联后接到电源E上，指示灯L两端电压低于额定电压6V，所以指示灯L的功率小于额定功率，选项A正确。由于电源E有内阻，转向灯L1接到电源E上，转向灯L1虽然比转向灯L2亮，但功率仍然小于额定功率，选项BC错。含L支路两个灯泡串联，总电阻大于另一支路，通过的电流小于另一支路，所以含L支路的总功率一定小于另一支路，选项D错。5.（多选）（2012?江苏）2011年8月，“嫦娥二号”成功进入了环绕“日地拉格朗日点”的轨道，我国成为世界上第三个造访该点的国家．如图所示，该拉格朗日点位于太阳和地球连线的延长线上，一飞行器处于该点，在几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动．则此飞行器的（） A． 线速度大于地球的线速度 B． 向心加速度大于地球的向心加速度 C． 向心力仅有太阳的引力提供 D． 向心力仅由地球的引力提供参考答案：AB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解：A、飞行器与地球同步绕太阳运动，角速度相等，根据v=rω，知探测器的线速度大于地球的线速度．故A正确．B、根据a=rω2知，探测器的向心加速度大于地球的向心加速度．故B正确．C、探测器的向心力由太阳和地球引力的合力提供．故C、D错误．故选AB．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.将两个相同的灵敏电流计改装成量程较大的电流表A1和A2，A1的量程是0．6A，A2的量程是3A．测得灵敏电流计的内阻为Rg=200Ω，表头显示其满偏电流为Ig=1mA．(1)要完成电流表A1的改装，需要给灵敏电流计______联一个阻值为________Ω的电阻．(2)将电流表A1、A2改装成功后，一位同学欲进行以下操作，则将会看到的实验现象是：若将两表串联起来接入电路，A1指针偏角_______A2指针偏角（填大于、小于、等于）若将两表并联起来接入电路，A1指针偏角_______A2指针偏角（填大于、小于、等于）参考答案：（1）并联；0.33

每空2分(2)大于

等于

每空1分7.（4分）图A是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测物体的速度。图B中p1、p2是测速仪发出的超声波信号，n1、n2是p1、p2由汽车反射回来的信号。设测速仪匀速扫描，p1、p2之间的时间间隔Δt＝1.0s，超声波在空气中传播的速度是v＝340m/s，若汽车是匀速行驶的，则根据图B可知，汽车在接收到p1、p2两个信号之间的时间内前进的距离是

m，汽车的速度是

m/s。参考答案：答案：17，17.98.相对论认为时间和空间与物质的速度有关；在高速前进

中的列车的中点处，某乘客突然按下手电筒，使其发出一道闪光，该乘客认为闪光向前、向后传播的速度相等，都为c，站在铁轨旁边地面上的观察者认为闪光向前、向后传播的速度_______（填“相等”、“不等”）。并且，车上的乘客认为，电筒的闪光同时到达列车的前、后壁，地面上的观察者认为电筒的闪光先到达列车的______（填“前”、“后”）壁。参考答案：相同

后9.平行板电容器所带量Q=4×l0-8C，它的两极板之间电压U=2v，则它的电容为

F；如果电量减少一半，则两板间电势差变为

V。参考答案：2×10-8F

1V电容；当电量减小一半，电容不变，则电势差；10.有一个导热性能良好的气缸，用轻质活塞密封了一定质量的气体，活塞用轻绳悬挂在天花板上，如图所示．气缸的质量为M，活塞可以在缸内无摩擦滑动，活塞的面积为S，活塞与缸底距离为h，大气压强恒为p0，此时环境温度为T．若已知气缸的容积为1L，气缸内气体的密度为30g/，平均摩尔质量为1.152g/mol．阿伏加德罗常数，估算气缸内气体分子数为_____________个，气体分子间平均距离d=___________m（得出的结果均取一位有效数字）．参考答案：1.6×1022

(2分)

d=4×10-9m11.某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s，其中S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm，则A点处瞬时速度的大小是_______m/s，小车运动的加速度计算表达式为________________，加速度的大小是_______m/s2（计算结果保留两位有效数字）。参考答案：0.86

0.6412.（6分）图中A为某火箭发射场，B为山区，C为城市。发射场正在进行某型号火箭的发射实验。该火箭起飞时质量为2.02×103千克Kg，起飞推力2.75×106N，火箭发射塔高100m，则该火箭起飞时的加速度大小为______m/s2，在火箭推力不变的情况下，若不考虑空气阻力及火箭质量的变化，火箭起飞后，经_____秒飞离火箭发射塔。（参考公式及常数：=ma，vt=v0+at，s=v0t+(1/2)at2，g=9.8m/s2）参考答案：答案：3.81m/s2；7.25s（答3.83s同样给分）13.为了探究加速度与力的关系，某同学设计了如图所示的实验装置，带滑轮的长木板水平放置，板上有两个光电门相距为d，滑块通过细线与重物相连，细线的拉力F大小等于力传感器的示数．让滑块从光电门1由静止释放，记下滑到光电门2的时间t，改变重物质量来改变细绳拉力大小，重复以上操作5次，得到下列表格中5组数据．

(1)若测得两光电门之间距离为d=0．5m，运动时间t=0．5s，则a=

☆

m/s2；(2)依据表中数据在坐标纸上画出a-F图象．(3)由图象可得滑块质量m=

☆

kg，滑块和轨道间的动摩擦因数=☆

.g=10m／s2)参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（09年大连24中质检）（选修3—3）（5分）在图所示的气缸中封闭着温度为100℃的理想气体．一重物用绳索经滑轮与缸中活塞相连接．重物和活塞均处于平衡状态，这时活塞离缸底的高度为20cm．如果缸内气体变为0℃，问：

①重物是上升还是下降？说明理由。②这时重物将从原处移动多少厘米？（设活塞与气缸壁问无摩擦）（结果保留一位小数）参考答案：

解析：

①缸内气体温度降低，压强减小，故活塞下移，重物上升。（2分）

②分析可知缸内气体作等压变化，设活塞截面积为S㎝2，气体初态体积V1=20S㎝3，温度T1=373K，末态温度T2=273K，体积设为V2=hS㎝3（h为活塞到缸底的距离）

据

（1分）

可得h=14.6㎝

则重物上升高度

（1分）15.（4分）已知气泡内气体的密度为1.29kg/，平均摩尔质量为0.29kg/mol。阿伏加德罗常数，取气体分子的平均直径为，若气泡内的气体能完全变为液体，请估算液体体积与原来气体体积的比值。（结果保留一位有效数字）。参考答案：设气体体积为，液体体积为气体分子数,(或)则

（或）解得

(都算对)解析：微观量的运算，注意从单位制检查运算结论，最终结果只要保证数量级正确即可。设气体体积为，液体体积为气体分子数,(或)则

（或）解得

(都算对)四、计算题：本题共3小题，共计47分16.有一颗地球卫星绕地球做匀速圆周运动，卫星与地心的距离为地球半径R0的2倍，卫星圆形轨道平面与地球赤道平面重合。卫星上的太阳能收集板可以把光能转化为电能，太阳能收集板的面积为S，在阳光下照射下每单位面积提供的最大电功率为P。已知地球表面重力加速度为g，近似认为太阳光是平行光，试估算：（1）卫星做匀速圆周运动的周期；（2）太阳能收集板在卫星绕地球一周的时间内最多转化的电能？参考答案：（1）地球卫星做匀速圆周运动，根据万有引力提高向心力有：，在地球表面有：，∴

卫星做匀速圆周运动的周期为：。（2）如图所示，当卫星在阴影区时不能接受阳光，据几何关系：∠AOB=∠COD=，∴卫星绕地球一周，太阳能收集板工作时间为：t=T=，最多转化的电能：。17.如图所示，某人距离墙壁10m起跑，向着墙壁冲去，挨上墙之后立即返回出发点。设起跑的加速度为4m/s2，运动过程中的最大速度为4m/s，快到达墙根时需减速到零，不能与墙壁相撞。减速的加速度为8m/s2，返回时达到最大速度后不需减速，保持最大速度冲到出发点．求该人总的往返时间为多少？参考答案：加速阶段：t1＝＝1s；s1＝vmaxt1＝2m减速阶段：t3＝＝0.5s；s3＝vmaxt3＝1m匀速阶段：t2＝＝1.75s由折返线向起点(终点)线运动的过程中，加速阶段：t4＝＝1s；s4＝vmaxt4＝2m匀速阶段：t5＝＝2s该人总的往返时间为t＝t1＋t2＋t3＋t4＋t5＝6.25s

18.（计算）（2015?绥棱县校级一模）公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离，当前车突然停止时，后车司机可以采取刹车措施，使汽车在安全距离内停下而不会与前车相撞，通常情况下，人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s，当汽车在晴天干燥沥青路面上以108km/h的速度匀速行驶时，安全距离为120m，设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的，若要求安全距离仍为120m，求汽车在雨天安全行驶的最大速度．参考答案：汽车在雨天安