浙江省衢州市封家镇中学2021-2022学年高三物理下学期期末试题含解析

浙江省衢州市封家镇中学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.（多选题）今年5月，信使号水星探测器陨落在水星表面．之前，工程师通过向后释放推进系统中的高压氦气来提升轨道，使其寿命再延长一个月，如图所示，释放氦气前，探测器在贴近水星表面的圆形轨道Ⅰ上做匀速圆周运动，释放氦气后探测器进入椭圆轨道Ⅱ，忽略探测器在椭圆轨道上所受阻力．则下列说法正确的是（）A．探测器在轨道I的运行周期比在轨道Ⅱ的大B．探测器在轨道Ⅱ上某点的速率可能等于在轨道Ⅰ上速率C．探测器在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ上的E处加速度相同D．探测器在轨道Ⅱ上远离水星过程中，势能和动能均增大参考答案：BC【考点】万有引力定律及其应用．【分析】根据开普勒第三定律比较探测器在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ上的周期大小．根据牛顿第二定律比较加速度的大小，根据万有引力做功判断动能的变化，根据高度比较势能的变化．【解答】解：A、根据开普勒第三定律知，，轨道Ⅱ的半长轴大于轨道Ⅰ的半径，则探测器在轨道I的运行周期比在轨道Ⅱ的小，故A错误．B、在轨道Ⅱ上E点的速度大于轨道Ⅰ上速度大小，由于远离的过程中，速度减小，探测器在轨道Ⅱ上某点的速率可能等于在轨道Ⅰ上速率，故B正确．C、根据牛顿第二定律知，在不同轨道的E点，所受的万有引力相等，则加速度相同，故C正确．D、探测器在轨道Ⅱ上远离水星过程中，高度升高，势能增大，万有引力做负功，动能减小，故D错误．故选：BC．2.（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．3.如图甲所示，一质量分布均匀的梯子，重为G，斜搁在光滑的竖直墙上，重为P的人沿梯子从梯子的底端A开始匀速向上走，人的重心离地的高度h逐渐增大，整个过程梯子不滑动。如图乙所示为力F随高度h变化的函数图像，则下列关于力F的说法中正确的是：（A）F为墙面对梯子上端B施加的力（B）F为人对梯子施加的力（C）F为梯子对地面施加的弹力（D）F为梯子对地面施加的摩擦力参考答案：AD4.（多选）如图所示，一质量为m、带电荷量为+q的物体处于场强按E=E0﹣kt（E0、k均为大于零的常数，取水平向左为正方向）变化的电场中，物体与竖直墙壁间动摩擦因数为μ，当t=0时刻物体处于静止状态．若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且电场空间和墙面均足够大，下列说法正确的是（）A．物体开始运动后加速度先增加、后减小B．物体开始运动后加速度不断增大C．经过时间t=，物体在竖直墙壁上的位移达最大值D．经过时间t=，物体运动速度达最大值参考答案：考点：牛顿第二定律；力的合成与分解的运用；电场强度．分析：对物体仅仅受力分析，运用牛顿第二定律求出物体的加速度大小和方向，根据物体的初状态确定物体的运动情况．由于电场强度是随时间变化的，求合力时应注意其大小和方向．解答：解：AB、电场改变方向之前，物体沿竖直墙运动，由于水平方向支持力与电场力相等，电场强度减弱，所以支持力减小，故摩擦力减小，所以物体受到的重力和摩擦力的合力增大；电场改为水平向右时，物体受互相垂直的重力和电场力，而电场力随电场强度的增大而增大，所以合力增大．因此，整个过程中，物体运动的加速度不断增大，且速度不断增大，故A错误，B正确；C、当电场强度为零时，物体开始离开墙壁，即E0﹣kt=0，所以t=，故C正确．D、根据A选项分析，物体运动的加速度不断增大，且速度不断增大，故D错误．故选：BC．点评：本题关键要找出物体的合力，求出物体的加速度，根据加速度的情况判断物体运动情况．5.探究做功与速度变化的关系实验中，某同学利用如图所示的装置，通过数根相同的橡皮条和打点计时器，来探究橡皮条做功与小车获得速度之间的关系，得到数据如下表所示，则下述说法中正确的是（

）6分（少选得3分，不选或错选得0分）A．利用改变橡皮条的根数来改变做功的大小，使做功数值倍数增加B．每次改变橡皮条的根数，必须将小车拉到相同位置由静止释放C．从表格A列和B列对比，可以判断橡皮筋做功与小车速度成正比例关系D．从表格A列和C列对比，可以判断橡皮筋做功与小车速度平方成正比例关系ABC橡皮条数速度速度的平方11.001.0021.411.9931.732.9942.004.00参考答案：ABD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在研究平抛运动的实验中，某同学用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为L．小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛初速度的计算式为v0大小为＝

；小球经过c点时的速度VC大小为______

_____（均用L、g表示）．参考答案：（3分）；7.（6分）为了估算水库中水的体积，可取一瓶无毒的放射性同位素的水溶液，测得瓶内溶液每分钟衰变6×107次，已知这种同位素的半衰期为2天，现将这瓶溶液倒入水库，8天后可以认为溶液已均匀分布在水库里，这时取1立方米水库的水样，测的水样每分钟衰变20次，由此可知水库中水的体积约为

m3（保留二位有效数字）。参考答案：

8.某人站在高楼的平台边缘，以20m/s的初速度竖直向上抛出一石子，不考虑空气阻力，g取，则石子抛出后通过抛出点下方20m处所需的时间为________________s。参考答案：9.（4分）如图，在场强为E的匀强电场中有相距为的A、B两点，边线AB与电场线的夹角为，将一电量为q的正电荷从A点移到B点，若沿直线AB移动该电荷，电场力做的功

；若沿路径ACB移动该电荷，电场力做的功

；若沿曲线ADB移动该电荷，电场力做的功

，由此可知，电荷在电场中移动时，电场力做功的特点是：

。

参考答案：答案：，，电场力做功的大小与路径无关，只与始末位置有关。10.一个小球从长为4m的斜面顶端无初速度下滑，接着又在水平面上做匀减速运动，直至运动6m停止，小球共运动了10s．则小球在运动过程中的最大速度为2m/s；小球在斜面上运动的加速度大小为m/s2．参考答案：考点：匀变速直线运动的位移与时间的关系．专题：直线运动规律专题．分析：根据匀变速直线运动的平均速度推论，结合总路程和总时间求出最大速度的大小，根据速度位移公式求出小球在斜面上的加速度．解答：解：设小球在运动过程中的最大速度为v，根据平均速度的推论知，，解得最大速度v=．小球在斜面上的加速度a=．故答案为：2，点评：解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论，并能灵活运用，有时运用推论求解会使问题更加简捷．11.如图所示为打点计时器记录的一辆做匀加速直线运动的小车的纸带的一部分，D1是任选的第1点，D11、D21是顺次选取的第11点和第21点，由于实验选用特殊电源，若加速度的值是10cm/s2，则该打点计时器的频率是

Hz，D11点的速度为

m/s。参考答案：10，0.2

解析：设打点计时器的打点时间间隔为T，由于D1是任选的第一点，D11、D21是第11点和第21点，所以相邻两个计数点间的时间间隔为10T，根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2，得：△x=（25-15）×10-2

m=at2，解得：t=1s，所以两点之间的间隔为0.1s，再根据打点计时器打点时间间隔与频率关系：T=解得：f==10Hz，12.在光滑的绝缘水平面上，有一个正方形的abcd，顶点a、c处分别固定一个正点电荷，电荷量相等，如图所示。若将一个带负电的粒子置于b点，自由释放，粒子将沿着对角线bd往复运动。粒子从b点运动到d点的过程中

（

）A.先作匀加速运动，后作匀减速运动B.先从高电势到低电势，后从低电势到高电势C.电势能与机械能之和先增大，后减小D.电势能先减小，后增大参考答案：D13.如图所示，为一气体温度计的结构示意图。储有一定质量理想气体的测温泡P通过细管与水银压强计左臂A相连，压强计右管B和C与大气相通。移动右管B可调节其水银面的高度，从而保证泡内气体体积不变。当测温泡P浸在冰水混合物中、大气压强相当于76cm高水银柱所产生的压强时，压强计左右两管的水银面恰好都位于图示刻度尺的零刻度处。（1）使用这种温度计，其温度计上的刻度是__________的；（选填“均匀”、“不均匀”）（2）图中刻度尺上的刻度为3.8cm处所对应的温度为____________℃；（3）当大气压强减少到75cmHg时，将测温泡P浸在冰水混合物中，调节右管同时移动刻度尺，使压强计左右两管的水银面恰好都位于刻度尺的零刻度处，但不改变其温度刻度，则测量值____________真实值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。此时若实际温度变化10℃，则从温度计刻度上读出温度变化是___________℃。参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用图（a）所示的实验装置验证牛顿第二定律：（1）某同学通过实验得到如图（b）所示的a﹣F图象，造成这一结果的原因是：在平衡摩擦力时木板与水平桌面间的倾角

（填“偏大”或“偏小”）．（2）该同学在平衡摩擦力后进行实验，实际小车在运动过程中所受的拉力

砝码和盘的总重力（填“大于”、“小于”或“等于”），为了便于探究、减小误差，应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足

的条件．（3）某同学得到如图（c）所示的纸带，已知打点计时器电源频率为50Hz．A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点．△s=sDG﹣sAD=

cm．由此可算出小车的加速度a=

m/s2（加速度a计算结果保留两位有效数字）．参考答案：（1）偏大；（2）小于；M＞＞m；（3）1.80；5.0．【考点】验证牛顿第二运动定律．【分析】（1）考查实验时平衡摩擦力时出现的误差问题，不是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，就是平衡摩擦力时过大．从图上分析两图各是什么原因即可．（2）根据牛顿第二定律求出绳子拉力与砝码和盘的总重力的关系，判断出在什么情况下砝码和盘的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力．（3）根据匀变速直线运动的规律△x=aT2可以求出加速度的大小．【解答】解：（1）当拉力F等于0时，小车已经产生力加速度，故原因是平衡摩擦力时平衡摩擦力过大，在平衡摩擦力时木板与水平桌面间的倾角偏大．（2）对整体分析，根据牛顿第二定律得，a=，绳子的拉力F=Ma=，所以实际小车在运动过程中所受的拉力小于砝码和盘的总重力．当M＞＞m，即砝码和盘的总质量远小于小车和小车上砝码的总质量时，砝码和盘的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力．（3）根据刻度尺的示数可知△s=3.90cm﹣2.10cm=1.80cm，时间间隔为t=0.06s，代入公式△x=at2可以求出加速度为：a=5.0m/s2．故答案为：（1）偏大；（2）小于；M＞＞m；（3）1.80；5.0．15.(8分)在用单摆测定重力加速度的实验中，①为了减小测量误差，如下措施中正确的是

。（填字母）A．单摆的摆角应尽量大些B．摆线应尽量短些C．选体积较小、质量较大的摆球

D．测量周期时，应取摆球通过最低点做为计时的起点、终点位置E．测量周期时，应测摆球30～50次全振动的时间算出周期F．将拴着摆球的摆线平放在桌面上，将摆线拉直后用米尺测出摆球球心到摆线某点O间的长度作为摆长，然后将摆线从O点吊起②某学生在实验中，测出了多组摆长和周期的值，然后作出图象如图所示，并已测量计算出图线的斜率为。则由斜率求重力加速度的公式是=

。参考答案：（1）①CDE（4分）（说明：每选对一项得1分，有错选的本小题得零分）；②（4分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.质量为M的小车，如图所示，上面站着一个质量为m的人，一起以v0的速度在光滑的水平面上向右前进．现在人用相对于小车为u的速率水平向后跳出后，车速增加了多少？参考答案：解：以初速度方向为正方向，以地面为参考系，由题意知，人跳下车后，车的速度v=v0+△v，人向后跳下车时相对于车的速度为u，则人对地的速度v′=v0+△v﹣u，由动量守恒定律得：（M+m）v0=M（v0+△v）+m（v0+△v﹣u），整理可得：0=M△v﹣m（u﹣△v），（M+m）△v=mu，解得：答：车速增加了．【考点】动量守恒定律．【分析】人从车上跳下的过程中，人与车组成的系统动量守恒，由动量守恒定律可以分析答题．17.质量的物块（可视为质点）在水平恒力F作用下，从水平面上A点由静止开始运动，运动一段距离撤去该力，物块继续滑行停在B点，已知A、B两点间的距离，物块与水平面间的动摩擦因数，求恒力F多大．（）参考答案：18.如图所示,半径分别为和()的甲乙两光滑圆轨道安置在同一竖直面内,两轨道之间由一条光滑水平轨道相连,在水平轨道上一轻弹簧、被两小球夹住,同时释放两小球,、球恰好能通过各自的圆轨道的最高点,求:(1)两小球的质量比(2)若,要求、还都能通过各自的圆轨道的最高点,弹簧释放前至少具有多少弹性是能.

参考答案：.解:(1)设、两小球与弹簧分离时速率分