2021-2022学年安徽省亳州市涡阳县高炉镇中心中学高三物理下学期期末试卷含解析

1、2021-2022学年安徽省亳州市涡阳县高炉镇中心中学高三物理下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. （单选）如图所示电路中，三只灯泡原来都正常发光，电源内阻不计，当滑动变阻器的滑动触头P向左移动时，下面判断正确的是（）AL1和L3变亮，L2亮度不变BL2电压变化量大小与L1电流变化量大小比值不变CL1中电流变化值小于L3中电流变化值DL1上电压变化值小于L2上的电压变化值参考答案：考点：闭合电路的欧姆定律.专题：恒定电流专题分析：由图可知L3与R串联后与L2并联，再与R0、L1串联；由滑片的移动可知滑动变阻器接入电阻的变化，则可知

2、总电阻的变化；由闭合电路的欧姆定律可知电路中电流的变化，即可知L1亮度的变化；将R0、L1作为内电阻处理，由U=EIr可知并联部分电压的变化，由欧姆定律可得出两灯亮度的变化；因两灯电阻均为定值，则可由欧姆定律得出电压变化值的大小关系解答：解：A、B当滑片左移时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知电路中总电流增大，故L1变亮；电路中总电流增大，故内电压及R0、L1两端的电压增大，而电动势不变，故并联部分的电压减小，故L2变暗；因L2中电流减小，干路电流增大，故流过L3的电流增大，故L3变亮；故A错误；B、L2电压变化量大小与L1电流变化量大小比值即为电源的内阻，电

3、阻R0及灯泡L1的电阻之和，因此比值不变，B正确；C、因L1中电流增大，L3中电流增大，而L2中电流减小；开始时有：I1=I2+I3，故I1电流的变化值一定小于L3中电流的变化值；故C正确；D、因并联部分的电压与L1、R0及内电阻上的总电压等于电源的电动势；L2两端的电压减小，L1、R0及内阻r两端的电压增大，而电动势不变，故L1上电压变化值小于L2上的电压变化值，故D正确；故选：BCD点评：本题不但考查电路中各量的变化方向，还考查了各电阻中电流及电压的变化值，题目较为新颖，要求学生能灵活应用串并联电路的电流电压规律及闭合电路的欧姆定律2. 已知平面简谐波在x轴上传播，原点O的振动图线如图a所

4、示，t时刻的波形图线如图b所示，则tt0.5S时刻的波形图线可能是参考答案：答案：CD3. （单选）关于环绕地球运行的卫星，下列说法正确的是（） A 沿椭圆轨道运行的一颗卫星，在轨道不同位置可能具有相同的速率 B 在赤道上空运行的两颗同步卫星，它们的轨道半径有可能不同 C 分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星，不可能具有相同的周期 D 沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星，它们的轨道平面一定会重合参考答案： 【考点】： 人造卫星的加速度、周期和轨道的关系【专题】：人造卫星问题【分析】：根据开普勒定律求解了解同步卫星的含义，即同步卫星的周期必须与地球自转周期相同物体做匀速圆周运动，它所受的合力提供向

5、心力，也就是合力要指向轨道平面的中心通过万有引力提供向心力，列出等式通过已知量确定未知量： 解：A、沿椭圆轨道运行的一颗卫星，在轨道对称的不同位置具有相同的速率，故A正确；B、根据万有引力提供向心力，列出等式：=m（R+h），其中R为地球半径，h为同步卫星离地面的高度由于同步卫星的周期必须与地球自转周期相同，所以T为一定值，根据上面等式得出：同步卫星离地面的高度h也为一定值，故B错误；C、根据开普勒第三定律，若椭圆轨道的半长轴和圆轨道的半径相等，则它们的周期相等故C错误；D、沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星，它们的轨道平面不一定重合，但圆心都在地心，故D错误；故选：A【点评】：地球质量一定、自

6、转速度一定，同步卫星要与地球的自转实现同步，就必须要角速度与地球自转角速度相等，这就决定了它的轨道高度和线速度大小4. (单选)如图所示，水平面上固定有一个斜面，从斜面顶端向右平抛一只小球，当初速度为v0时，小球恰好落到斜面底端，平抛的飞行时间为t0。现用不同的初速度v从该斜面顶端向右平抛这只小球，以下哪个图象能正确表示平抛的飞行时间t随v变化的函数关系参考答案：C（提示：若vv0，小球落到斜面上，由，x=vt，得，t-v图线是过原点的直线。）5. 下列说法正确的是 A行星的运动和地球上物体的运动遵循不同的规律 B物体在转弯时一定受到力的作用 C月球绕地球运动时受到地球的引力和向心力的作用 D

7、物体沿光滑斜面下滑时受到重力、斜面的支持力和下滑力的作用参考答案：B二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 如图所示，质量为m、边长为L的正方形线圈ABCD由n匝导线绕成，线圈中有顺时针方向大小为I的电流，在AB边的中点用细线竖直悬挂于轻杆一端，轻杆另一端通过竖直的弹簧固定于地面，轻杆可绕杆中央的固定转轴O在竖直平面内转动。在图中虚线的下方，有与线圈平面垂直的匀强磁场，磁感强度为B，平衡时，CD边水平且线圈有一半面积在磁场中，忽略电流I产生的磁场，穿过线圈的磁通量为 ；弹簧受到的拉力为_。参考答案： 答案：、 7. 用A、B两个弹簧秤拉橡皮条的D端（O端固定），当D端达到E处时

8、，.然后保持A的读数不变，角由图中所示的值逐渐变小时，要使D端仍在E处，则角 _（选填：增大、保持不变或减小），B弹簧秤的拉力大小 。（选填：增大、保持不变或减小）. 参考答案：8. 2008年北京奥运会场馆周围 8090 的路灯将利用太阳能发电技术来供电，奥运会90的洗浴热水将采用全玻真空太阳能集热技术科学研究发现太阳发光是由于其内部不断发生从氢核到氦核的核聚变反应，即在太阳内部4个氢核（H）转化成一个氦核（He）和两个正电子（e）并放出能量.已知质子质量mP = 1.0073u，粒子的质量m = 4.0015u，电子的质量me = 0.0005u 1u的质量相当于931.5MeV的能量写出

9、该热核反应方程：_一次这样的热核反应过程中释放出_MeV的能量?（结果保留三位有效数字）参考答案：（2）4H He +2em = 4mP m2me = 41.0073u4.0015u20.0005u = 0.0267 uE = mc2 = 0.0267 u931.5MeV/u 24.87 MeV =24.9 MeV根据动量守恒定律得： 解得：9. 某实验小组设计了“探究加速度与合外力关系”的实验，实验装置如图所示。已知小车的质量为500克，g 取10m/s2，不计绳与滑轮间的摩擦。实验步骤如下：（1）细绳一端系在小车上，另一端绕过定滑轮后挂一个小砝码盘。（2）在盘中放入质量为m的砝码，用活动支

10、柱将木板固定有定滑轮的一端垫高，调整木板倾角，恰好使小车沿木板匀速下滑。（3）保持木板倾角不变，取下砝码盘，将纸带与小车相连，并穿过打点计时器的限位孔，接通打点计时器电源后，释放小车。（4）取下纸带后，在下表中记录了砝码的质量m和对应的小车加速度a。（5）改变盘中砝码的质量，重复（2）（3）步骤进行实验。实验次数1234567m / kg0.020.040.050.060.070.080.101.401.792.012.202.382.613.02 在坐标纸上作出图象。上述图象不过坐标原点的原因是： 。 根据（1）问中的图象还能求解哪些物理量？其大小为多少？ 。 你认为本次实验中小车的质量是否

11、要远远大于砝码的质量： （选填“是”或“否”）。参考答案：10. 如图为“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。实验操作中，用钩码所受的重力作为小车所受外力，用DIS系统测定小车的加速度。在保持小车总质量不变的情况下，改变所挂钩码的数量，多次重复测量，将数据输入计算机，得到如图所示的aF关系图线。（1）小车上安装的是位移传感器的_部分。（2）分析发现图线在水平轴上有明显的截距（OA不为零），这是因为_。（3）图线AB段基本是一条直线，而BC段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是（单选）（A）小车与轨道之间存在摩擦（B）释放小车之前就启动记录数据的程序 （C

12、）实验的次数太多（D）钩码的总质量明显地大于小车的总质量在多次实验中，如果钩码的总质量不断地增大， BC曲线将不断地延伸，那么该曲线所逼近的渐近线的方程为_。参考答案：（1）发射器（2分）（2）小车所受的摩擦力过大（2分）（3）D（2分），a=g（a=10m/s2）（2分）11. 如图所示，木板质量为M，长度为L，小木块质量为m，水平地面光滑，一根不计质量的轻绳通过定滑轮分别与M和m连接，小木块与木板间的动摩擦因数为? 开始时木块静止在木板左端，现用水平向右的力将m拉至右端，拉力至少做功为 参考答案： mgL 12. 如图，框架ABC由三根长度均为l、质量均为m的均匀细棒组成，A端用光滑铰链铰

13、接在墙壁上。现用竖直方向的力F作用在C端，使AB边处于竖直方向且保持平衡，则力F的大小为 。若在C点施加的作用力改为大小为1.5mg、方向始终垂直于AC边的力F，使框架从图示位置开始逆时针转动，运动过程中当框架具有最大动能时，力F 所做的功为_。参考答案：mg，0.25mgl 13. 用图甲所示的装置利用打点计时器进行探究动能定理的实验，实验时测得小车的质量为，木板的倾角为。实验过程中，选出一条比较清晰的纸带，用直尺测得各点与A点间的距离如图乙所示：AB=；AC=；AD=；AE=。已知打点计时器打点的周期为T，重力加速度为g，小车与斜面间摩擦可忽略不计。那么打D点时小车的瞬时速度为 ；取纸带上

14、的BD段进行研究，合外力做的功为 ，小车动能的改变量为 。参考答案：三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （4分）历史上第一次利用加速器实现的核反应，是用加速后动能为0.5MeV的质子H轰击静止的X，生成两个动能均为8.9MeV的He.（1MeV=1.6-13J）上述核反应方程为_。质量亏损为_kg。参考答案：解析：或，。考点：原子核15. （选修3-5）（6分）a、b两个小球在一直线上发生碰撞，它们在碰撞前后的st图象如图所示，若a球的质量ma=1kg，则b球的质量mb等于多少?参考答案：解析：由图知=4m/s、=1m/s、=2m/s （2分）根据动量守恒定律有：ma

15、=ma+ mb （2分）mb=2.5kg（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16. （16分）如图甲所示，场强大小为E、方向竖直向上的匀强电场内存在一竖直平面内半径为R的圆形区域，O点为该圆形区域的圆心，A点是圆形区域的最低点，B点是最右侧的点。在A点有放射源释放出初速度大小不同、方向均垂直于场强向右的正电荷，电荷的质量为m，电量为q，不计重力。试求：（1）电荷在电场中运动的加速度多大？（2）运动轨迹经过B点的电荷在A点时的速度多大？（3）某电荷的运动的轨迹和圆形区域的边缘交于P点，POA=，请写出该电荷经过P点时动能的表达式。（4）若在圆形区域的边缘有一接收屏CBD，C、D分别为接收

16、屏上最边缘的两点，如图乙，COB=BOD=30。求该屏上接收到的电荷的末动能大小的范围。参考答案：解析：（1）a = （3分）（2）由R= v0t，R =at2 及a = 三个式子可解得：v0 = （3分）（3）Ek=Eq(R-Rcos)+ m v02，Rsin= v0t，R-Rcos=at2及a = （3分）得：Ek=EqR (5-3cos) （2分）（4）由第（3）小题的结论可以看出，当从0变化到180，接收屏上电荷的动能逐渐增大，因此D点接收到的电荷的末动能最小，C点接收到的电荷的末动能最大。（2分）EkD= EqR (5-3cos60) = EqR（1分）EkC= EqR (5-3co

17、s120) =EqR（1分）所以，屏上接收到的电荷的末动能大小的范围为EqR，EqR （1分）17. 如图为某同学设计的速度选择装置，两根足够长的光滑导轨MM/和NN/间距为L与水平面成角，上端接滑动变阻器R，匀强磁场B0垂直导轨平面向上，金属棒ab质量为m恰好垂直横跨在导轨上。滑动变阻器R两端连接水平放置的平行金属板，极板间距为d，板长为2d，匀强磁场B垂直纸面向内。粒子源能发射沿水平方向不同速率的带电粒子，粒子的质量为m0，电荷量为q，ab棒的电阻为r，滑动变阻器的最大阻值为2r，其余部分电阻不计，不计粒子重力。（1）（7分）ab棒静止未释放时，某种粒子恰好打在上极板中点P上，判断该粒子带

18、何种电荷？该粒子的速度多大？（2）（5分）调节变阻器使R=0.5r，然后释放ab棒，求ab棒的最大速度？（3）（6分）当ab棒释放后达到最大速度时，若变阻器在rR2r范围调节，总有粒子能匀速穿过平行金属板，求这些粒子的速度范围？参考答案：（1）由左手定则可知：该粒子带正电荷。 （1分）粒子在磁场中做圆周运动，设半径为r，速度为v0几何关系有： （2分）得：（1分）粒子做匀速圆周运动，由牛顿第二定律： （2分）ks5%u得： （1分）（2）ab棒达到最大速度时做匀速运动：（2分） 对回路，由闭合电路欧姆定律： 由得：（1分）（3）当ab棒达到最大速度时，设变阻器接入电路电阻为R，电压为U由式得：ks5%u对变阻器，由欧姆定律： （1分）极板电压也为U，粒子匀速运动： （2分）由得：（1分）ks5%u因R为：，故粒子的速度范围为：18. 如图甲所示，质量为m1kg的物体置于倾角为37固定斜面底端，(斜面足够长)，