2021-2022学年河北省保定市乐凯中学高三物理期末试题含解析

1、2021-2022学年河北省保定市乐凯中学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）发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示。则以下说法正确的是 ( )A要将卫星由圆轨道1送入圆轨道3，需要在椭圆轨道2的近地点Q和远地点P分别点火加速一次B由于卫星由圆轨道1送入圆轨道3被点火加速两次，则卫星在圆轨道3上正常运行速度要大于在圆轨道1上正常运行的速度C.卫星在椭圆轨道2上的近地点Q的速度一定大于7.

2、9km/s，而在远地点P的速度一定小于7.9km/sD.卫星在椭圆轨道2上经过P点时的加速度等于它在圆轨道3上经过P点时的加速度参考答案：ACD2. （多选）如图所示，质量为M的物体内有光滑圆形轨道，现有一质量为m的小滑块沿该圆形轨道的竖直面做圆周运动，A、C为圆周的最高点和最低点，B、D与圆心O在同一水平线上小滑块运动时，物体M保持静止，关于物体M对地面的压力N和地面对物体的摩擦力，下列说法正确的是（）A滑块运动到A点时，NMg，摩擦力方向向左B滑块运动到B点时，N=Mg，摩擦力方向向右C滑块运动到C点时，N（M+m）g，M与地面无摩擦力D滑块运动到D点时，N=（M+m）g，摩擦力方向向左参

3、考答案：考点：向心力；牛顿第二定律专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用分析：小滑块在竖直面内做圆周运动，小滑块的重力和圆形轨道对滑块的支持力的合力作为向心力，根据在不同的地方做圆周运动的受力，可以分析得出物体M对地面的压力N和地面对物体M的摩擦力的大小解答：解：A、小滑块在A点时，滑块对M的作用力在竖直方向上，系统在水平方向不受力的作用，所以没有摩擦力的作用，所以A错误B、小滑块在B点时，需要的向心力向右，所以M对滑块有向右的支持力的作用，对M受力分析可知，地面要对物体有向右的摩擦力的作用，在竖直方向上，由于没有加速度，物体受力平衡，所以物体M对地面的压力N=Mg，所以B正确C、小滑块在C点时

4、，滑块的向心力向上，所以C对物体M的压力要大于C的重力，故M受到的滑块的压力大于mg，那么M对地面的压力就要大于（M+m）g，所以C正确D、小滑块在D点和B的受力的类似，由B的分析可知，D错误故选BC点评：小滑块做圆周运动，分析清楚小滑块做圆周运动的向心力的来源，即可知道小滑块和M之间的作用力的大小，再由牛顿第三定律可以分析得出地面对M的作用力3. 汽车遇情况紧急刹车，经1.5 s停止，刹车距离为9 m。若汽车刹车后做匀减速直线运动，则汽车停止前最后1 s的位移是A4.5 m B4 mC3 m D2 m参考答案：B4. 在吊环比赛中，运动员有一个高难度的动作，就是先双手撑住吊环（此时两绳竖直且

5、与肩同宽），然后身体下移，双臂缓慢张开到如图所示位置吊环悬绳的拉力大小均为FT，运动员所受的合力大小为F，则在两手之间的距离增大过程中（）AFT减小，F增大BFT增大，F增大CFT减小，F不变DFT增大，F不变参考答案：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】三力平衡时，任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线；将一个力分解为两个相等的分力，夹角越大，分力越大，夹角越小，分力越小【解答】解：对运动员受力分析，受到重力、两个拉力，由于人一直处于静止状态，故合力F大小为零，保持不变；两绳子拉力合力与重力等大反向；由于两个拉力的合力不变，且夹角变大，故两个拉力不断变大；故D

6、正确，ABC错误故选：D5. 如图所示，用铝板制成“”形框，将一质量为m的带电小球用绝缘细线悬挂在框内，让整体在垂直向里的匀强磁场中做匀速运动时，悬线拉力为T，则A向左匀速运动时，悬线竖直，T=mgB向左匀速运动时，悬线竖直，TmgC向右匀速运动时，悬线竖直，T=mgD不论是向左还是向右匀速运动，只要v的大小选择合适，都可能使T=O参考答案：AC二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 在“用单摆测定重力加速度”的实验中,当单摆做简谐运动时,用秒表测出单摆做n次(一般为30次50次)全振动所用的时间t,算出周期;用米尺量出悬线的长度l,用游标卡尺测量摆球的直径d,则重力加速度g=

7、 (用题中所给的字母表达).参考答案：7. 某研究性学习小组进行了如下实验：如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡做成的小圆柱体R（R视为质点），将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，在R从坐标原点以速度v0=3cm/s匀速上浮的同时玻璃管沿x轴正方向做初速为零的匀加速直线运动（1）同学们测出某时刻R的坐标为（4，6），此时R的速度大小为5cm/s，R的加速度大小为2cm/s2（2）（单选）R在上升过程中运动轨迹的示意图是如图的D参考答案：考点：运动的合成和分解专题：运动的合成和分解专题分析：小圆柱体红蜡快同时参与两个运动：y轴方向的匀速直线运动，x轴方向的初

8、速为零的匀加速直线运动知道了位置坐标，由y方向可求运动时间，接着由x方向求加速度、求vx，再由速度合成求此时的速度大小由合外力指向曲线弯曲的内侧来判断运动轨迹解答：解：（1）小圆柱体R在y轴竖直方向做匀速运动，有：y=v0t，则有：t=s=2s，在x轴水平方向做初速为0的匀加速直线运动，有：x=at2，解得：a=2cm/s2，则R的速度大小：v=5cm/s；（2）因合外力沿x轴，由合外力指向曲线弯曲的内侧来判断轨迹示意图是D故答案为：（1）5，2；（2）D点评：分析好小圆柱体的两个分运动，由运动的合成与分解求其合速度；讨论两个分运动的合运动的性质，要看两个分运动的合加速度与两个分运动的合速度是

9、否在一条直线上，如果在一条直线上，则合运动是直线运动，否则为曲线运动，由合外力的方向判断曲线弯曲的方向8. 如图为教材封面苹果下落的频闪照片，紫珠同学根据照片测量的数据如图所示，已知实际苹果大小（直径）约为照片6倍左右，重力加速度g为9.8m/s2，则可以估算出频闪照相的频率约为 Hz（结果保留两位有效数字）参考答案：9.6【考点】匀变速直线运动规律的综合运用【分析】首先，按照比例求出两段的实际位移，这是连续相等时间内通过的位移，根据匀变速直线运动的推论：任意两个连续相等的时间T内的位移之差为恒量S2S1=S3S2=SN+1SN=aT2进行求解，频率的倒数就是每段位移的时间【解答】解：实际苹果

10、大小（直径）约为照片6倍左右则实际的两段位移为x1=60.0310m=0.186mx2=60.0490m=0.294mx2x1=gt20.2940.186=9.8t2t=s=9.6Hz故本题答案：9.69. 南北朝傅翕曾写下这样一首诗：“空手把锄头，步行骑水牛人在桥上走，桥流水不流”其中“桥流水不流”一句应理解成其选择的参考系是（）A水B桥C人D地面参考答案：A解：“桥流水不流”可以理解为“桥动水不动”，意思就是说桥在运动，水在静止A、以水的参照物，则水就是静止的，而桥和水的位置发生了变化，则桥是运动的，与题意相符，故A正确；B、以桥为参照物，则桥是静止的，而水与桥的位置发生了变化，则水是运动

11、的，与题意不符，故B错误；C、以人为参照物，因为人在桥上走，人与桥的位置发生了变化，桥是运动的，而水与人的位置也发生了变化，所以水也是运动的，与题意不符，故C错误；D、以地面为参照物，地面与桥的位置没有发生变化，桥是静止的，水与地面的位置发生了变化，所以水也是运动的，故D也是错误的故选A10. 质量M的平板车，上面站一个质量为m的人，车以v0的速度在光滑水面上向右前进，如图所示。当人相对于地以v向后水平跳出，则人跳车前后车的动量变化方向是_，车速变化的大小为_。参考答案：V0方向，m（v+ v0）/M11. 如图所示，有一个匀强电场，方向平行于纸面。电场中有A、B、C、D四点，已知AD=DB=

12、BC=d，且ABBC。有一个电量为q的正电荷从A点移动到B点电场力做功为2W，从B点移动到C点克服电场力做功为W。则电场中D点的电势 （填“大于”“小于”或“等于”）C点的电势；该电场的电场强度为 。参考答案：等于；12. 如图，电路中三个电阻Rl、R2和R3的阻值分别为R、2R和4R。当电键S1断开、S2闭合时，电源输出功率为P0；当S1闭合、S2断开时，电源输出功率也为P0。则电源电动势为；当S1、S2都断开时，电源的总功率为。参考答案： 0.3 P0。当电键S1断开、S2闭合时，电路中电流I1=E/(R+r)，P0=I12R=E2 R /(R+r)2.。当S1闭合、S2断开时，电路中电流

13、I2=E/ (4R+r)，P0=I224R=E24R/(4R+r)2.。联立解得：r=R/2，E=。当S1、S2都断开时，电路中电流I3=E/ (7R+r)= ，电源的总功率为P=EI3=0.3 P0。.13. 如图所示为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中背景方格的边长均为5cm，如果取g10m/s2，那么：（1）闪光频率是 Hz （2）小球运动中水平分速度的大小 _ m/s（3）小球经过B点时的速度大小是 _m/s参考答案：三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （选修3-3）（6分）如图所示，用面积为S 的活塞在汽缸内封闭着一定质量的空气，活塞质量为m，在活塞上加

14、一恒定压力F，使活塞下降的最大高度为?h， 已知此过程中气体放出的热量为Q，外界大气压强为p0，问此过程中被封闭气体的内能变化了多少？参考答案：解析：由热力学第一定律U=W+Q得 U=（F+mg+P0S）hQ （6分）15. 如图所示，一定质量理想气体经历AB的等压过程，BC的绝热过程（气体与外界无热量交换），其中BC过程中内能减少900J求ABC过程中气体对外界做的总功参考答案：W=1500J【详解】由题意可知，过程为等压膨胀，所以气体对外做功为： 过程：由热力学第一定律得： 则气体对外界做的总功为： 代入数据解得： 。四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图a所示，水平桌面的左端固

15、定一个竖直放置的光滑圆弧轨道,其半径R0.5m, 圆弧轨道底端与水平桌面相切C点,桌面CD长L1 m，高h2=0.5m，有质量为m（m为末知）的小物块从圆弧上A点由静止释放，A点距桌面的高度h1=0.2m, 小物块经过圆弧轨道底端滑到桌面CD上，在桌面CD上运动时始终受到一个水平向右的恒力F作用然后从D点飞出做平抛运动,最后落到水平地面上设小物块从D点飞落到的水平地面上的水平距离为x，如图b是x2F的图像，取重力加速度g=10 m/s2（1）试写出小物块经D点时的速度vD与x的关系表达式；（2）i小物体与水平桌面D间粗糙程度均匀，则它们间的动摩擦因数是多大？ ii若小物体与水平桌面D间动摩擦因

16、数是从第问中的值开始由到均匀减少，且在D点恰好减少为0，经过D点滑出后的水平位移大小为1 m，求此情况下的恒力F的大小？ 参考答案：物体从D滑出后做平抛运动,则 （2分） （2分） 代入化简可得 或 （1分）由AD全程动能定理得 （2分） （1分）代入整理得 （1分）（1分）由图可知 b =-0.3代入计算可得 =0.35 （1分）由第（2）可知 （1分）由乙图可知 k =0.35 （1分）代入计算得 m =0.4kg （1分）由AD全程动能定理得 （2分） 由题可知：x=1m （1分）由第（1）问知 （1分）则代入计算得 F=1.9N （2分）17. 如图是用导热性能良好的材料制成的气体实验

17、装置，开始时封闭的空气柱长度为20cm，人用竖直向下的力F压活塞，使空气柱长度变为原来的一半，人对活塞做功l0J，大气压强为P0=1105Pa，不计活塞的重力问：若用足够长的时间缓慢压缩，求压缩后气体的压强多大?若以适当的速度压缩气体，此过程气体向外散失的热量为2J，则气体的内能增加多少?(活塞的横截面积S=1cm2) 参考答案：设压缩后气体的压强为P，活塞的横截面积为S， l0=20cm，l =10cm，V0= l0S，V= l S 缓慢压缩，气体温度不变，由玻意耳定律：P0V0= P V (3分)解出p=2105Pa (1分)大气压力对活塞做功W1=P0S（l0- l）=1J，人做功W2=l0J， (1分)由热力学第一定律： U=W1+W2+Q (2分)将Q2J等代人，解出U=9J (1分)18. 如图所示，方向垂直纸面向里的匀强磁场的边界，是一个半径为r的圆，圆心O1在x轴上，O