山东省青岛市莱西第一中学2021-2022学年高三物理期末试卷含解析

山东省青岛市莱西第一中学2021-2022学年高三物理期末试卷含解析一、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.空间站是科学家进行天文探测和科学实验的特殊而又重要的场所。假设空间站正在地球赤道平面内的圆周轨道上运行，其离地球表面的高度为同步卫星离地球表面高度的十分之一，且运行方向与地球自转方向一致。下列说法正确的是A．空间站运行的加速度等于其所在高度处的重力加速度B．空间站运行的速度等于同步卫星运行速度的倍C．在空间站工作的宇航员因受到平衡力作用而在舱中悬浮或静止D．站在地球赤道上的人观察到空间站向东运动参考答案：AD2.光滑斜面上固定着一根刚性圆弧形细杆，小球通过轻绳与细杆相连，此时轻绳处于水平方向，球心恰位于圆弧形细杆的圆心，如图所示，将悬点A缓慢沿杆向上移动，直到轻绳处于竖直方向，在这个过程中，轻绳的拉力（）A．逐渐增大 B．大小不变 C．先增大后减小 D．先减小后增大参考答案：D【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．【分析】以结点O为研究对象，分析受力情况，作出力的合成图，由平衡条件分析F大小的变化【解答】解：以小球为研究对象，分析受力情况：重力G、斜面的支持力N和绳子A的拉力T，如图：由平衡条件得知，F和T的合力与G大小相等、方向相反，当将A点向上缓慢移动，使AO绳绕O点瞬时针转动的过程中，作出三个位置力的合成图，由图看出，T先变小后变大．故D正确，ABC错误．故选：D3.图示为某探究活动小组设计的节能运动系统。斜面轨道倾角为30°，质量为M的木箱与轨道的动摩擦因数为。木箱在轨道顶端时，自动装货装置将质量为m的货物装入木箱，然后木箱载着货物沿轨道无初速滑下，当轻弹簧被压缩至最短时，自动卸货装置立刻将货物卸下，然后木箱恰好被弹回到轨道顶端，再重复上述过程。下列选项正确的是（

）

A．可以求出下滑时木箱与货物的加速度

B．可以求出木箱单独弹回过程的加速度

C．木箱被弹回到顶端时速度为零，加速度也为零D．整个过程中木箱受到的摩擦力大小不变参考答案：AB4.（多选题）一物体在水平面内的直角坐标系中运动，x轴方向运动和Y轴方向运动的速度图象如图所示，下列对物体运动情况的判断，正确的是（）A．物体一定做曲线运动B．物体所受到的合外力方向随速度方向不断改变C．物体所受合外力为恒力，方向始终沿x轴方向D．2s末物体的速度大小是5m/s参考答案：ACD【考点】运动的合成和分解．【分析】由图象可以看出，质点在x方向做初速度不为零的匀加速直线运动，在y方向做匀速直线运动，可以分别求出各个时刻两个分运动的速度、力，再根据平行四边形定则合成得到合运动的速度与合力．【解答】解：A、由图x轴方向做匀加速运动，而在y轴方向做匀速直线运动，则物体受到的合力在x轴上，而和初速度的方向不在x轴上，一定做曲线运动，故A正确．BC、质点在y轴方向加速度为零，只有x轴方向有加速度，由vx﹣t图象的斜率读出质点的加速度a==m/s2=m/s2，由F合=ma，合外力恒定，由图可知，物体所受合外力为恒力，方向始终与x轴方向一致，故B错误，C正确；D、2s末vx=3m/s，vy=4m/s，则质点的速度为v==m/s=5m/s，故D正确．故选：ACD．5.（单选题）一小球在离地高H处从静止开始竖直下落，运动过程中受到的阻力大小与速率成正比，下列图像反映了小球的机械能E随下落高度h的变化规律（选地面为零势能参考平面），其中可能正确的是[

]参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（选修3-3（含2-2）模块）(4分）已知某物质摩尔质量为M，密度为，阿伏加德罗常数为NA，则该物质的分子质量为___

，单位体积的分子数为

。

参考答案：答案：M/NA

（2分）；

ρNA/M（2分）7.已知地球的质量为M，万有引力恒量为G，地球半径为R．用以上各量表示，在地球表面附近运行的人造地球卫星的第一宇宙速度v=．参考答案：解：设卫星的质量是m，地球的第一宇宙速度是v，由牛顿第二定律可得：G=m，解得：v=；故答案为：．8.氘核和氚核可发生热核聚变而释放巨大的能量，该反应方程为：，式中x是某种粒子。已知：、、和粒子x的质量分别为2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u；1u=931.5MeV/c2，c是真空中的光速。由上述反应方程和数据可知，粒子x是__________，该反应释放出的能量为_________MeV（结果保留3位有效数字）；参考答案：（1）

；17.6；（2）

；；

（1）根据核反应方程遵循的规律可得：；根据爱因斯坦质能方程ΔE＝Δmc2可得：ΔE＝(2.0141+3.0161－4.0026－1.0087)×931.5MeV＝17.6MeV9.(5分)一探照灯照射在云层底面上，这底面是与地面平行的平面，如图所示，云层底面高h，探照灯以角速度ω在竖直平面内匀速转动，当光束转过与竖直线夹角为θ时，此刻云层底面上光点的移动速度等于

。参考答案：

答案：hω/cos2θ10.总质量为M的火箭被飞机释放时的速度为，方向水平．释放后火箭立即向后以相对于地面的速率u喷出质量为m的燃气，则火箭相对于地面的速度变为

▲

参考答案：11.两同学用图（a）中的实验装置做“研究加速与质量关系”的实验．

（1）该实验中采用控制变量法，保持小车所受拉力不变，用砂和砂桶所受的重力作为小车所受拉力，为了减小实验误差，应使砂和砂桶质量尽量

些.(填“大”或“小“）

（2）保持小车所受拉力不变，改变小车的质量，多次重复测量．在某次实验中根据测得的多组数据可画出关系图线．

一同学在实验中并没有采取平衡摩擦力的措施，则画出的图线可能（b）中的

。（填“甲”或“乙”或“丙”）

（3）另一同学在实验过程中保持水车的质量不变，改变砂和砂桶的质量，画出的a一F图线如图(c)所示，造成这种现象的主要原因是

。

A．木板与水平面间的夹角太大

B．木板与水平面间的夹角太小

C．砂和砂桶的总质量较大

D．所用小车的质量较大参考答案：12.（填空）（2013?徐汇区二模）（1）法拉第发现电磁感应现象的实验装置如图所示，软铁环两侧分别绕两个线圈，左侧线圈为闭合回路，在其中一段导线下方附近放置一小磁针，小磁针静止时N极指向北方如图所示，右侧线圈与电池、电键相连．则在闭合电键后，你将看到小磁针

（单选题）（A）仍然在原来位置静止不动

（B）抖动后又回到原来位置静止（C）抖动后停在N极指向东方位置

（D）抖动后停在N极指向西方位置（2）通过归纳得出产生感应电流的条件是

．参考答案：（1）B；（2）穿过闭合回路中磁通量发生变化．通电直导线和通电线圈周围磁场的方向解：（1）闭合电键后，线圈中的磁场方向为逆时针，且增加，故根据楞次定律，感应电流的磁场为顺时针方向，故左侧线圈中感应电流方向俯视顺时针，故直导线有电流，小磁针旋转一下，电路稳定后，无感应电流，小磁针不偏转，故选B；（2）只有电键闭合瞬间、断开瞬间有感应电流，即原磁场变化时才有感应电流，故产生感应电流的条件是：穿过闭合回路中磁通量发生变化．故答案为：（1）B；（2）穿过闭合回路中磁通量发生变化．13.如图所示，一束β粒子自下而上进入一垂直纸面的匀强磁场后发生偏转，则磁场方向向

，进入磁场后，β粒子的动能

（填“增加”、“减少”或“不变”）。参考答案：答案：里不变解析：由图可知，β粒子（带负电）进入磁场时所受洛伦兹力方向水平向右，根据左手定则可以判断磁场方向向里。由于β粒子在磁场中运动，洛伦兹力不做功，所以β粒子的动能不变。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m=200g的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示．O为纸带下落的起始点，A、B、C为纸带上选取的三个连续点．已知打点计时器每隔T=0.02s打一个点，当地的重力加速度为g=9.8m/s2，那么（1）计算B点瞬时速度时，甲同学用，乙同学用．其中所选择方法正确的是乙（填“甲”或“乙”）同学．（2）同学丙想根据纸带上的测量数据进一步计算重物和纸带下落过程中所受的阻力，为此他计算出纸带下落的加速度为9.5m/s2，从而计算出阻力f=0.06N．（3）若同学丁不慎将上述纸带从OA之间扯断，他仅利用A点之后的纸带能否实现验证机械能守恒定律的目的？能．（填“能”或“不能”）参考答案：考点：验证机械能守恒定律．专题：实验题；机械能守恒定律应用专题．分析：题的关键是处理纸带问题时应用=求瞬时速度，既可以用mgh=mv2来验证机械能守恒，也可以用mgh=mv22﹣mv12来验证．解答：解：（1）、由于实验过程中重物和纸带会受到空气和限位孔的阻力作用，导致测得的加速度小于当地的重力加速度，所以求速度时不能用，来求，只能根据=求瞬时速度值，所以乙正确．（2）、根据△x=at2，可求出a=，代入数据解得a=9.5m/s2，由mg﹣f=ma解得，阻力f=0.06N．（3）、根据mgh=mv22﹣mv12可知，可以利用A点之后的纸带验证机械能守恒，即能实现．故答案为：（1）乙；（2）9.5，0.06；（3）能．点评：明确实验原理，熟记处理纸带问题的思路和方法，注意求瞬时速度的方法，分清理论推导与实验探索的区别，学会求加速度的方法．15.某同学测量阻值约为25kΩ的电阻Rx，现备有下列器材：A．电流表(量程100μA，内阻约2kΩ)；B．电流表(量程500μA，内阻约300Ω)；C．电压表(量程15V，内阻约100kΩ)；D．电压表(量程50V，内阻约500kΩ)；E．直流电源(20V，允许最大电流1A)；F．滑动变阻器(最大阻值1kΩ，额定功率1W)；G．开关和导线若干．电流表应选________，电压表应选________．(填字母代号)该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为保证实验顺利进行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，指出电路在接线上存在的问题：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________.参考答案：BC电流表应采用内接法滑动变阻器应采用分压式接法四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在倾角θ=37°的粗糙斜面上距离斜面底端s=4m处，有一质量m=1kg的物块，受水平恒力F作用由静止开始沿斜面下滑，到达底端时即撤去水平恒力F，然后在水平面上滑动一段距离后停止。每隔0.2s通过传感器测得物块的瞬时速度，下表给出了部分测量数据。若物块与各接触面之间的动摩擦因数均相等，不计物块撞击水平面时的能量损失，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：

t/s0.00.20.4…2.22.4…v/m?s-10.00.40.8…3.63.2…

（1）撤去水平恒力F时物块的速度；（2）物块与水平面间的动摩擦因数；（3）水平恒力F的大小。参考答案：【知识点】匀变速运动规律和牛顿第二定律综合应用考查题。A2、C5。【答案解析】(10分)解：（1）由表中数据可得：物块沿斜面加速下滑的加速度大小a1==2m/s2（1分）由v2=2a1s

（1分）代入数据，解得v=4m/s

（1分）（2）物块沿水平面减速滑行时，加速度大小a2==2m/s2

（1分）μmg=ma2

（1分）解得μ=0.2

（1分）（3）物块沿斜面加速下滑时1

（2分）代入数据，解得F=2.6N

（2分）【思路点拨】要会从表中的数据利用求两个过程的加速度、，再利用牛顿第二定律求摩擦因数和F的力。（注意F的分解和求斜面对物体的压力）17.如图所示，虚线左侧存在非匀强电场，MO是电场中的某条电场线，方向水平向右，长直光滑绝缘细杆CD沿该电场线放置。质量为m1、电量为+q1的A球和质量为m2、电量为+q2的B球穿过细杆（均可视为点电荷）。当t=0时A在O点获得向左的初速度v0，同时B在O点右侧某处获得向左的初速度v1，且v1>v0。结果发现，在B向O点靠近过程中，A始终向左做匀速运动。当t=t0时B到达O点（未进入非匀强电场区域），A运动到P点（图中未画出），此时两球间距离最小。静电力常量为k。（1）求0~t0时间内A对B球做的功；（2）求杆所在直线上场强的最大值；（3）某同学计算出0~t0时间内A对B球做的功W1后，用下列方法计算非匀强电场PO两点间电势差：设0~t0时间内B对A球做的功为W2，非匀强电场对A球做的功为W3，根据动能定理 W2+W3=0又因为 W2=?W1PO两点间电势差 请分析上