2021-2022学年河北省唐山市遵化东新庄镇东新庄中学高三物理期末试题含解析

1、2021-2022学年河北省唐山市遵化东新庄镇东新庄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. 压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小一同学利用压敏电阻设计了判断升降机运动状态的装置，如左图所示，将压敏电阻平放在升降机内，受压面朝上，在上面放一物体m，升降机静止时电流表示数为I0.某过程中电流表的示数如右图所示，则在此过程中A物体处于失重状态B物体处于超重状态C升降机一定向上做匀加速运动D升降机可能向下做匀减速运动参考答案：BD2. （单选）“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动.某人

2、做蹦极运动，所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图所示.将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，重力加速度为g,据图可知，此人在蹦极过程中最大加速度约为 （ ）A. g B. 2g C. 3gD. 4g参考答案：B3. 空间站绕地球做圆周运动，轨道在赤道平面内，方向与地球自转方向一致，距离地面的高度为同步卫星距离地面高度的十分之一，关于该空间站的说法正确的有（ ） A向心加速度大于同步卫星的向心加速度 B运行的线速度等于同步卫星运行线速度的倍 C站在地球赤道上的人观察到它向东运动 D宇航员因受力平衡而能悬浮在空间站中参考答案：AC4. 牛顿在发现万有引力定律的过程中将行星的椭圆轨道假想成圆轨道，

3、另外还应用到了其它的规律和成果以下的规律和成果没有被用到的是（）A牛顿第二定律B牛顿第三定律C开普勒的研究成果D卡文迪许测出的引力常数参考答案：D【考点】物理学史【分析】天体运动和地面上物体的运动遵从相同的规律，牛顿在发现万有引力定律的过程中，运用了牛顿第二、三定律，开普勒三定律【解答】解：牛顿在发现万有引力定律的过程中将行星的椭圆轨道简化为圆轨道这就是开普勒第一定律，由牛顿第二定律可列出万有引力提供向心力再借助于牛顿第三定律来推算物体对地球作用力与什么有关系同时运用开普勒第三定律来导出万有引力定律而卡文迪许通过扭秤实验得出的引力常数是在牛顿发现万有引力定律之后，所以正是由于这个，牛顿的万有引

4、力定律没有得到广泛应用故D正确，ABC错误；故选：D5. 如下图所示，为A、B、C三个物体从同一地点，同时出发沿同一方向做直线运动的图象，则在0-t0时间内，下列说法正确的是AA物体平均速度最大，B物体平均速度最小 B三个物体的平均速率相等C三个物体始终沿着同一方向运动Dt0时C物体的速度比B物体的速度大参考答案：【知识点】平均速度A1【答案解析】D 解析： A、由图可知，t0时刻三个物体的位移相同，故由平均速度定义式可知，三物体的平均速度相同，故A错误；B、由图象知A通过的路程最大，B路程最小，故平均速率不同，故B错误；C、由图象可知BC沿同一方向运动，A先沿同一方向，后反向运动，故C错误；

5、D、在s-t图象中，斜率代表速度，故t0时C物体的速度比B物体的速度大，故D正确；故选：D【思路点拨】位移时间图象描述的是物体的位置随时间的变化关系，物体通过的位移等于纵坐标s的变化量；平均速度等于位移与时间之比，由平均速度公式可求得平均速度，平均速率等于路程与时间之比，图象的斜率表示物体的速度. 本题要知道位移-时间图象的斜率等于速度，要理解掌握平均速度和平均速率的区别，平均速率不就是平均速度的大小二、 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，线圈中有如图所示方向、大小为I的电流，在 AB边的中点用细线竖直悬挂于一

6、小盘子的下端，而小盘 子通过-弹簧固定在O点。在图中虚线框内有与线圈平 面垂直的匀强磁场，磁感强度为B，平衡时，CD边水平且 线圈ABCD有一半面积在磁场中，如图甲所示，忽略电流I 产生的磁场，则穿过线圈的磁通量为_；现将电流反向（大小不变），要使线圈仍旧回到原来的位置，如图乙所示，在小盘子中必须加上质量为m的砝码。由此可知磁场的方向是垂直纸面向_（填“里”或“外”）磁感应强度大小B:_（用题中所给的B以外的其它物理量表示）。参考答案：（1分），外（1分），（2分）7. 在X轴上运动的质点的坐标X随时间t的变化关系为x=3t2+2t-4，则其加速度a=_,t=0时，速度为 。（X的单位是米，t

7、 的单位是秒）参考答案：6m/s2 2m/s8. 如图甲是利用激光测转速的原理示意图，图中圆盘可绕固定轴转动，盘边缘侧面上有一小段涂有很薄的反光材料当盘转到某一位置时，接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束，并将所收到的光信号转变成电信号，在示波器显示屏上显示出来(如图乙所示) 若图乙中示波器显示屏上横向的每大格(5小格)对应的时间为2.50103 s，则圆盘的转速为 r/s.(保留3位有效数字) 若测得圆盘直径为10.20 cm，则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为 cm.(保留3位有效数字) 参考答案：90.9 r/s、1.46cm9. 利用图（a）实验可粗略测量人吹气时对小球的作用力F两端开

8、口的细玻璃管水平放置，管内放有小球，实验者从玻璃管的一端A吹气，小球从另一端B飞出，测得玻璃管口距地面高度h，小球质量m，开始时球静止的位置到管口B的距离x，落地点C到管口B的水平距离l然后多次改变x，测出对应的l，画出l2x关系图线如图（b）所示，由图象得出图线的斜率为k重力加速度为g（1）不计小球在空中运动时的空气阻力，根据以上测得的物理量可得，小球从B端飞出的速度v0=（2）若实验者吹气时对小球的水平作用力恒定，不计小球与管壁的摩擦，吹气时对小球作用力F=参考答案：解：（1）棉球从B端飞出做平抛运动，根据平抛运动的基本公式得： l=v0t，h=解得：v0=（2）根据动能定理可得：Fx=故

9、：Fx=又：故：F=故答案为：10. 在万有引力定律研究太阳系中的行星围绕太阳运动时，我们可以根据地球的公转周期，求出太阳的质量。在运算过程中，采用理想化方法，把太阳和地球简化成质点，还做了 和 的简化处理。参考答案：答案：把地球的运动简化为匀速圆周运动（匀速、轨迹圆周分别填在两空上得一空分），忽略其他星体对地球的作用，认为地球只受太阳引力作用。11. 如图所示，质量为M，半径为R的均匀圆形薄板可以绕光滑的水平轴A在竖直平面内转动，AB是它的直径，O是它的圆心，重力加速度为g。现在薄板上挖去一个直径为R的圆，则圆板的重心将从O点向左移动_R的距离，在B点作用一个垂直于AB的力F使薄板平衡，此时

10、AB恰处于水平位置，则F=_。 参考答案：；12. 现有一个弹簧测力计（可随便找地方悬挂），一把匀质的长为l的有刻度、零点位于端点的直尺，一个木块及质量不计的细线试用这些器件设计一实验装置（要求画出示意图），通过一次测量（弹簧测力计只准读一次数），求出木块的质量和尺的质量（已知重力加速度为g）参考答案：找个地方把弹簧测力计悬挂好，取一段细线做成一环，挂在弹簧测力计的挂钩上，让直尺穿在细环中，环与直尺的接触点就是直尺的悬挂点，它将尺分为长短不等的两段用细线栓住木块挂在直尺较短的一段上，细心调节直尺悬挂点及木块悬挂点的位置，使直尺平衡在水平位置（为提高测量精度，尽量使二悬挂点相距远些），如图所示设

11、木块质量为m，直尺质量为M记下二悬挂点在直尺上的读数x1、x2，弹簧测力计读数G由平衡条件和图中所设的直尺零刻度线的位置有 (1) (2)(1)、(2)式联立可得 (3) (4)给出必要的说明占8分，求出r 占10分13. （6分）改变内能的两种方式：_和_。参考答案：做功；热传递三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （10分）像打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常见计时仪器，每个光电门都是由激光发射和接收装置组成。当有物体从光电门通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间。现利用如图所示装置设计一个“探究物体运动的加速度与合外力、质量关系”的实验，图中

12、NQ是水平桌面、PQ是一端带有滑轮的长木板，1、2是固定在木板上间距为的两个光电门（与之连接的两个光电计时器没有画出）。小车上固定着用于挡光的窄片K，让小车从木板的顶端滑下，光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2。(1)用游标卡尺测量窄片K的宽度(如图)d= m（已知d），光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t1=2.5010-2s、t2=1.2510-2s；(2)用米尺测量两光电门的间距为l，则小车的加速度表达式a= （各量均用(1)(2)里的已知量的字母表示）；(3)该实验中，为了把砂和砂桶拉车的力当作小车受的合外力，就必须平衡小车受到的摩擦力，正确的做法是

13、_ _；(4)某位同学通过测量，把砂和砂桶的重量当作小车的合外力F，作出a-F图线。如图中的实线所示。试分析：图线不通过坐标原点O的原因是 ；曲线上部弯曲的原因是.参考答案：答案：(1)5.1510-3m 2分 (2) 2分 (3)不挂砂和砂桶，调节长木板的倾角，轻推小车让其下滑，直至两个光电计时器的读数相等为止。 2分 (4)平衡摩擦力时木板倾角太大 2分；没有满足小车质量远大于砂和砂桶的质量 2分15. 一位同学做“用单摆测定重力加速度”的实验（1）下列是供学生自主选择的器材你认为应选用的器材是AE（填写器材的字母代号）A约1m长的细线B约0.3m长的铜丝C约0.8m长的橡皮筋D直径约1c

14、m的实心木球E直径约1cm的实心钢球F直径约1cm的空心铝球（2）该同学在安装好如图1所示的实验装置后，测得单摆的摆长为L，然后让小球在竖直平面内小角度摆动当小球某次经过最低点时开始计时，在完成N次全振动时停止计时，测得时间为t请写出测量当地重力加速度的表达式g=（用以上测量的物理量和已知量的字母表示）（3）为减小实验误差，该同学又多次改变摆长L，测量多组对应的单摆周期T，准备利用T2L的关系图线求出当地重力加速度值相关测量数据如表：次数12345L/m0.8000.9001.0001.1001.200T/s1.791.902.012.112.20T2/s23.223.614.044.454.

15、84该同学在图2中已标出第1、2、3、5次实验数据对应的坐标，请你在该图2中用符号“+”标出与第4次实验数据对应的坐标点，并画出T2L关系图线（4）根据绘制出的T2L关系图线，可求得g的测量值为9.8m/s2（计算结果保留2位有效数字）参考答案：解：（1）A、摆线选择较细且结实的线为便于测量周期和减小空气阻力，则选取1米左右的细线，故选择A线；D、为了减小空气阻力的影响，摆球选择质量大体积小的，故选择E球；故AE正确；（2）摆球经过平衡位置时，速度最大，从平衡位置开始计时，误差较小单摆的周期为：T=，根据T=2得：g=（3）由单摆周期公式T=2，可得T2= 所以T2l图线是过坐标原点的一条直线

16、，如图所示（4）直线的斜率是k=，所以g=做出的具体图象如图所示，求得直线斜率k=4.00，故g=2=（3.14）2=9.8m/s2故答案为：（1）A、E；（2）；（3）见图；（4）9.8（在9.79.9之间）四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 2007年10月我国在西昌卫星发射中心在飞行控制中心的精确控制下，将第一颗探月卫星“嫦娥一号”成功发射升空，在经历了14天的飞行后，“嫦娥一号”卫星接近月球实施首次“制动变轨”顺利进入月球捕获椭圆轨道，从追月者到绕月者：“嫦娥”姑娘完成了直上九重天后最关键最华丽的“变身”之后又经历了两次“制动变轨”最终进入预定周期为127分钟绕月飞行的工作轨道

17、（这个轨道为圆形），并开展拍摄三维影像等工作（1）卫星在靠近月球前先进行变轨，在预定点处启动卫星上的喷气推进器，为使卫星从椭圆轨道进入环月飞行圆轨道，图示，推进器应向前喷气还是向后喷气？（2）若已知月球直径为d=3476.4km，月球表面处重力加速度为1.62m/s2，求卫星在环月圆轨道上运行时离月球表面高度h（结果保留一位有效数字）参考答案：（1）向前喷气（2）（2-6）100km17. 一探险队员在探险时遇到一山沟，山沟的一侧竖直，另一侧的坡面呈抛物线形状。此队员从山沟的竖直一侧，以速度v0沿水平方向跳向另一侧坡面。如图所示，以沟底的O点为原点建立坐标系Oxy。已知，山沟竖直一侧的高度为2

18、h，坡面的抛物线方程为y=，探险队员的质量为m。人视为质点，忽略空气阻力，重力加速度为g。(1)求此人落到坡面时的动能；(2)此人水平跳出的速度为多大时，他落在坡面时的动能最小？动能的最小值为多少？参考答案：（1）设探险队员跳到坡面上时水平位移为x,竖直位移为H，由平抛运动规律有： （ 2分）整个过程中，由动能定理可得： （2分）由几何关系， （1分）坡面的抛物线方程 （1分）解以上各式得： （4分）（2）由，对v0求导可得: （3分）当时有极小值即： （2分）即探险队员的动能最小，（2分）最小值为 （2分）18. 如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，自然状态时其右端位于B点。水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP，其形状为半径R=0.8m的圆环剪去了左上角135的圆弧，MN为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离也是R。用质量m1=0.4kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点，释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点。用同种材料、质量为m2=0.2kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点释