2021-2022学年山东省德州市洛北中学高三物理下学期期末试题含解析

1、2021-2022学年山东省德州市洛北中学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. “神舟十号”飞船是中国“神舟”号系列飞船之一，它是中国第五艘搭载太空人的飞船。“神舟十号”飞船将于2013年6月至8月择机搭载三名航天员再次飞天，升空后再次与“天宫一号”进行交会对接，并对其进行短暂的有人照管试验。对接完成之后的任务将是打造太空实验室。“神舟十号”与“天宫一号”对接后将做匀速圆周运动，运行周期为90分钟。则（ ） A.对接前“天宫一号”的加速度小于赤道上静止物体随地球自转的加速度 B.对接后若航天员相对于太空舱无初速度释放小球，

2、小球将落到舱内朝向地球一侧的“地面”上 C.对接后“天宫一号”的角速度为地球同步卫星角速度的16倍 D.“神舟十号飞船与天宫一号分离后，要返回地面，必须点火加速参考答案：C2. 如图，车厢内有一斜面，其倾角为=37. 质量为m的小球随车一起向右作加速运动，当车加速度处于一些不同的值时，小球可在车上不同位置相对车静止，不计小球与车的一切摩擦，则斜面对小球的弹力N可能（） A等于 B等于2mg C等于 D等于参考答案：3. （单选）卡诺循环是由法国工程师卡诺于1824年提出的，它可用以分析热机的工作过程，卡诺循环包括四个步骤：等温膨胀、绝热膨胀、等温压缩、绝热压缩，下列相关说法中正确的是A随着设备

3、的改进和技术的提高，热机效率可能达到100%B绝热膨胀和绝热压缩过程中，气缸内气体的内能保持不变C等温压缩过程中，因外界对气体做功，故气缸内气体内能增大D等温膨胀过程中，单位时间内在单位面积上碰撞气缸壁的分子数减少参考答案：D4. 某人以一定的初速度从P点竖直向上抛出一个小球，小球运动时受到的空气阻力大小不变，且与运动方向相反，1s后小球运动到最高点，则又经过1s后（）A小球恰好经过P点B小球的位置在P点下方C小球的位置在P点上方D阻力大小不确定，无法判断小球的位置是在P点的上方还是下方参考答案：C【考点】牛顿第二定律【分析】上升过程阻力向下，下降过程阻力向上，根据牛顿第二定律比较加速度大小，

4、然后根据运动学公式列式比较时间大小【解答】解：上升过程，阻力向下，根据牛顿第二定律，有：mg+f=ma1；下降过程，阻力向下，根据牛顿第二定律，有：mgf=ma2；故a1a2；根据h=at2可知，t1t2；即小球返回P点的时间要大于1s，所以又经过1s后，小球的位置在P点上方故C正确，ABD错误；故选：C5. 如图所示，小球放在小车中的斜面A和竖直挡板B之间，所有接触面均光滑。起始小车向左匀速运动，某一时刻改为向左匀减速运动，整个过程中小球与小车处于相对静止状态。关于前后两个状态下斜面对小球的弹力的大小和挡板对小球的弹力的大小的变化，以下说法正确的是（ ）A不变，减小 B增大，不变C有可能增大

5、 D可能为零参考答案：A二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. （4分）某电源与电阻R组成闭合电路，如图所示，直线A为电源的路端电压U与电流I的关系图线，直线B是电阻R的两端电压U与电流I的关系图线，则电源的内阻为 W；若用两个相同电阻R并联后接入，则两图线交点P的坐标变为_。参考答案：1；(1.5,1.5)7. 用如图1实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒，m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律，图2给出的是实验中获取的一条纸带；0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图2中未标出）计数点的距离如

6、图2所示，已知m1=50g、m2=150g，则（已知当地重力加速度g=9.8m/s2，结果保留两位有效数字）（1）在纸带上打下计数点5时的速度v= m/s；（2）在打点05过程中系统动能的增量Ek= J，系统势能的减少量E= J由此得出的结论是 参考答案：（1）2.4；（2）0.58；0.59，在误差允许范围内，m1、m2组成系统机械能守恒【考点】验证机械能守恒定律【分析】（1）匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，由此可以求出打下计数点5时的速度（2）根据物体的初末动能大小可以求出动能的增加量，根据物体重力做功和重力势能之间的关系可以求出系统重力势能的减小量，比较动能增加

7、量和重力势能减小量之间的关系可以得出机械能是否守恒【解答】解：（1）由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出点5的瞬时速度：v5=（2）在05过程中系统动能的增量：EK=（m1+m2）v52=0.22.42J0.58J系统重力势能的减小量为：Ep=（m2m1）gx=0.19.8（0.384+0.216）J0.59J，由此可知在误差允许范围内，m1、m2组成系统机械能守恒故答案为：（1）2.4；（2）0.58；0.59，在误差允许范围内，m1、m2组成系统机械能守恒8. 某双星由质量不等的星体S1和S2

8、构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C做匀速圆周运动。由天文观察测得其运动的周期为T，S1到C点的距离为r1，S1和S2的距离为r，已知万有引力常量为G，由此可求得S1和S2的线速度之比 v1：v2_，S2的质量为_。参考答案：；9. 在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点间的距离均为0.1m，如图(a)所示一列横波沿该直线向右传播，t=0时到达质点1，质点1开始向下运动，振幅为0.4m，经过时间0.6s第一次出现如图（b）所示的波形 该列横波传播的速度为_； 写出质点1的振动方程_参考答案： 由图可知，在0.6s内波传播了1.2m，故波速为该波周期为T

9、=0.4s，振动方程为，代入数据得10. 如图所示，质量M=2kg均匀矩形木块靠在光滑墙上，A点处有固定光滑转动轴，AB与水平方向夹角30，CD边长为2m，B、D两点连线与地面平行，一质量m=10kg的小物体若固定在CD边上且位于A点正上方处，则墙对木块的弹力为_N；若将小物体从C点处静止释放使其沿CD边自由下滑，物体与木块间动摩擦因数为=0.2，物体维持匀加速直线运动的时间为_s。参考答案：， 1.0811. 如右图甲所示，有一质量为m、带电量为的小球在竖直平面内做单摆，摆长为L，当地的重力加速度为，则周期 ；若在悬点处放一带正电的小球（图乙），则周期将 。（填“变大”、“不变”、“变小”）

10、参考答案：； 不变12. （单选）远古时代，取火是一件困难的事，火一般产生于雷击或磷的自燃随着人类文明的进步，出现了“钻木取火”等方法“钻木取火”是通过_方式改变物体的内能，把_转变为内能参考答案：13. 如图所示为某同学利用方格坐标纸测定半圆形玻璃砖折射率实验的记录情况，虚线为半径与玻璃砖相同的圆，在没有其它测量工具的情况下，只需由坐标纸即可测出玻璃砖的折射率则玻璃砖所在位置为图中的 （填“上半圆”或“下半圆”），由此计算出玻璃砖的折射率为 参考答案：上半圆（2分）， 1.5三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 某同学利用如图甲所示装置探究平抛运动中物体机械能是否守恒。

11、在斜槽轨道的末端安装一个光电门B，调节激光束与球心等高，斜槽末端水平。地面上依次铺有白纸、复写纸，让小球从斜槽上固定位置A点无初速释放，通过光电门后落在地面的复写纸上，在白纸上留下打击印。重复实验多次，测得小球通过光电门的平均时间为3.30 ms(当地重力加速度g=9.8 m/s2)。（1）用游标卡尺测得小球直径如图乙所示，则小球直径为d=_mm，由此可知小球通过光电门的速度vB.（2）实验测得轨道离地面的高度h=0.784 m，小球的平均落点P到轨道末端正下方O点的距离x=0.600 m，则由平抛运动规律解得小球平抛的初速度v0=_m/s。（结果保留3位有效数字）（3）在误差允许范围内，实验

12、结果中小球通过光电门的速度vB与由平抛运动规律求解的平抛初速度v0相等，就可以认为平抛运动过程中机械能是守恒的。参考答案： (1). （1）5.00 (2). （2）1.50 （3）见解析.【详解】（1）小球直径为d=5mm+0.05mm0=5.00mm；（2）小球做平抛运动，则x=v0t；h=gt2，解得15. 某物理课外小组利用图(a)中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系。图中，置于试验台上的长木板水平放置，其右端固定一轻滑轮：轻绳跨过滑轮，一端与放在木板上的小滑车相连，另一端可悬挂钩码。本实验中可用的钩码共有个，每个质量均为。实验步骤如下：(1)将5个钩码全部放入小车中，在长木

13、板左下方垫上适当厚度的小物快，使小车(和钩码)可以在木板上匀速下滑。(2)将（依次取）个钩码挂在轻绳右端，其余个钩码仍留在小车内；用手按住小车并使轻绳与木板平行。释放小车，同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始位置的位移绘制图像，经数据处理后可得到相应的加速度。(3)对应于不同的n的值见下表。时的图像如图(b)所示：由图(b)求出此时小车的加速度(保留2位有效数字)，将结果填入下表_。123450.200.580.781.00(4)利用表中的数据在图(c)中补齐数据点，并作出图像。从图像可以看出：当物体质量一定时，物体的加速度与其所受的合外力成正比_。(5)利用图像求得小车(空载)的质量为_

14、kg(保留2位有效数字，重力加速度取)。参考答案： (1). 0.39（0.380.40均可） (2). (3). 0.45kg（或0.44kg）（3）物体做匀加速直线运动，对应的x-t图象为曲线，由图象可知，当t=2.0s时，位移为：x=0.80m；则由x=at2代入数据得：a=0.40m/s2；（4）在图C中作出点（2，0.40），并用直线将各点相连，如图所示；（5）由图c可知，当n=4时，加速度为0.78m/s2，由牛顿第二定律可知：40.019.8=（m+50.01）0.78解得：m=0.45kg；【点睛】本题考查验证牛顿第二定律的实验，要求能明确实验原理，认真分析各步骤，从而明确实验

15、方法；同时注意掌握图象的性质，能根据图象结合物理规律进行分析四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图，竖直面内坐标系xOy第一、三象限角平分线A1A2右侧区域有匀强电场和匀强磁场。平行板M、N如图放置，M板带正电。带负电的N板在x轴负半轴上。N板上有一小孔P，离原点O的距离为L。A1A2上的Q点处于P孔正下方。已知磁感应强度为B，方向垂直纸面向外。M、N板间距为L、电压为。质量为m、电量为+q的小球从OA2上坐标为(b，b)的某点以速度v水平向右进入场区，恰好能做匀速圆周运动。（重力加速度为g）（1）求A1A2右侧区域内电场强度大小与方向。（2）当b与v满足怎样的关系表达式时，小球均能

16、从Q点离开场区？（3）要使小球能进入M、N板间但又不碰上M板，求b的取值范围。参考答案：解：（1）带电粒子进入场区后能做匀速圆周运动，则必须满足 解得 方向竖直向上 （2）如图，粒子从坐标为(b，b)的位置出发，从Q点离开，由几何关系得，其圆周运动的半径为R=b+L. 又 由解得 （3）粒子离开场区时速度方向竖直向上，因此要使粒子能进入MN板间，则粒子必须从Q点离开场区后作竖直上抛运动经P孔进入MN板间。假设粒子在场区做圆周运动的速度为v，若粒子到达P孔时速度为零，则有 解得 若粒子到达M板时速度为零，则有 解得 则要使粒子能进入MN板间，则其在场区做匀速圆周运动的速度范围为 由得 17. 如

17、图所示，两个同心圆半径分别为r和2r，在两圆之间的环形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B圆心0处有一放射源，放射出的粒子质量为m，带电荷量为q，假设粒子速度方向都和纸面平行（1）图中箭头表示某一粒子初速度的方向，OA与初速度方向的夹角为60，要想使该粒子经过磁场第一次通过A点，则初速度的大小是多少？（2）要使粒子不穿出环形区域，则粒子的初速度不能超过多少？参考答案：解：（1）如图所示，设粒子在磁场中的轨道半径为R1，则由几何关系得：由得：（2）如图所示，设粒子在磁场中的轨道半径为R2，则由几何关系得：得：由：得：答：（1）要想使该粒子经过磁场第一次通过A点，则初速度的大小是；（2）要使粒子不穿出环形区域，则粒子的初速度不能超过18. 在物理学中，常常用等效替代、类比、微小