2021-2022学年河北省衡水市祖杨农中学高三物理下学期期末试题含解析

1、2021-2022学年河北省衡水市祖杨农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. （单选）恒星的周年视差证明了 A. 地球绕其轴心运动 B. 地球绕着太阳运动 C. 月球绕地球运动 D. 太阳质量远远大于地球质量 参考答案：B2. 为了探测引力波，“天琴计划”预计发射地球卫星P，其轨道半径约为地球半径的16倍；另一地球卫星Q的轨道半径约为地球半径的4倍。P与Q的周期之比约为A. 2:1 B. 4:1 C. 8:1 D. 16:1参考答案：C试题分析 本题考查卫星的运动、开普勒定律及其相关的知识点。解析 设地球半径为R，根据

2、题述，地球卫星P的轨道半径为RP=16R，地球卫星Q的轨道半径为RQ=4R，根据开普勒定律，=64，所以P与Q的周期之比为TPTQ=81，选项C正确。点睛 此题难度不大，解答此题常见错误是：把题述的卫星轨道半径误认为是卫星距离地面的高度，陷入误区。3. 以10m/s的速度，从10m高的塔上水平抛出一个石子，不计空气阻力，取g = 10ms2，石子落地时的速度大小是 A10msB10ms C20ms D30ms参考答案：B4. （多选）如图为过山车以及轨道简化模型，以下判断正确的是（）A过山车在圆轨道上做匀速圆周运动B过山车在圆轨道最高点时的速度应不小于C过山车在圆轨道最低点时乘客处于超重状态D

3、过山车在斜面h=2R高处由静止滑下能通过圆轨道最高点参考答案：考点：向心力专题：匀速圆周运动专题分析：过山车在竖直圆轨道上做圆周运动，在最高点，重力和轨道对车的压力提供向心力，当压力为零时，速度最小，在最低点时，重力和轨道对车的压力提供向心力，加速度向上，处于超重状态，根据动能定理求出在斜面h=2R高处由静止滑下到最高点的速度，判断能否通过最高点解答：解：A、过山车在竖直圆轨道上做圆周运动，机械能守恒，动能和重力势能相互转化，速度大小变化，不是匀速圆周运动，故A错误；B、在最高点，重力和轨道对车的压力提供向心力，当压力为零时，速度最小，则解得：v=，故B正确；C、在最低点时，重力和轨道对车的压

4、力提供向心力，加速度向上，乘客处于超重状态，故C正确；D、过山车在斜面h=2R高处由静止滑下到最高点的过程中，根据动能定理得：解得；v=0，所以不能通过最高点，故D错误故选：BC点评：竖直平面内的圆周运动，在最高点和最低点，重力和轨道对车的压力提供向心力，物体能通过最高点的条件是，在最高点的速度v，难度不大，属于基础题5. 如图甲所示，一根水平张紧弹性长绳上有等间距的O、P、Q三个质点，这三个质点间距离为OP = PQ = l m。t = 0时刻O质点从平衡位置开始沿y轴方向振动，并产生沿x轴正方向传播的波，O质点的振动图象如图乙所示。当O质点第一次达到正向最大位移时，P质点刚开始振动，已知振

5、动和波形图中质点的位移规定的正方向相同，则A质点Q的起振方向为y轴正方向BO、P两质点之间的距离为半个波长C这列波传播的速度为1.0 m/sD在一个周期内，质点O通过的路程为0.4 m参考答案：AC由振动图象，质点O在t=0的起振方向沿y轴正方向，介质中各质点的起振方向均沿y轴正方向故A正确由题，OP距离是波长，则波长=4m，故B错误由振动图象知T=4s，则波速v=1m/s故C正确在一个周期内，质点O通过的路程为S=4A=20cm=0.2m故D错误故选AC。二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 参考答案：7. 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

6、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：解：由图可知，在0.6s内波传播了1.2 m ，故波速为 （2分） 该波周期为T=0.4s，振动方程为，代入数据得 8. 光传感元件可用来测量光屏上光强分布。分别用单缝板和双缝板做了两组实验，采集到下列两组图像，则甲图所示为 现象；乙图反映了 现象的光强分布。参考答案：单缝衍射 ; 双缝干涉9. 如图所示，一质量不计的弹簧原长为10 cm，一端固定于质量m2 kg的物体上，另一端施

7、一水平拉力F.若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，当弹簧拉长至12 cm时，物体恰好匀速运动，弹簧的劲度系数为 ，若将弹簧拉长至13 cm时，物体所受的摩擦力为 (设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)。参考答案：200 N/m ， 4 N10. 如右图所示，有四块相同的坚固石块垒成弧形的石拱，其中第3、4块固定在地面上，每块石块的两个面间所夹的圆心角为37。假定石块间的摩擦力可以忽略不计，则第1、2块石块间的作用力和第1、3块石块间的作用力的大小之比为： 参考答案： 11. 将一质量为0.2kg的小球在空中静止释放，其离地高度与时间的关系，式中以m为单位，以s为单位。则小球0.4末下落高度为 m

8、，空气阻力大小为_ N。（g取10m/s2 HYPERLINK l _msocom_24 LU24）参考答案：12. 如右图所示，在真空中有一水平放置的不带电平行板电容器，板间距离为d，电容为C，上板B接地，现有大量质量均为m，带电荷量为q的小油滴，以相同的初速度持续不断地从两板正中间沿图中虚线所示方向射入，第一滴油滴正好落到下板A的正中央P点如果能落到A板的油滴仅有N滴，且第N1滴油滴刚好能飞离电场，假设落到A板的油滴的电荷量能被板全部吸收，不考虑油滴间的相互作用，重力加速度为g，则落到A板的油滴数N=_第N1滴油滴经过电场的整个过程中所增加的动能_参考答案：13. （单选）某同学做了一个小

9、实验：先把空的烧瓶放到冰箱冷冻，一小时后取出烧瓶，并迅速把一个气球紧密地套在瓶颈上，然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球逐渐膨胀起来，如图所示这是因为烧瓶里的气体吸收了水的_，温度_，体积_ 参考答案：三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （4分）某同学用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一薄的金属圆片的直径和厚度，读出图中的示数，该金属圆片的直径的测量值为 cm，厚度的测量值为 mm。参考答案：1.240 ， 1.682 （或1.683）15. (8分)由于实验室中矩形玻璃砖数量不够，部分同学须改用直角三棱镜做“测定玻璃的折射率”实验，实验步骤如下：a. 如图，先在一张白纸上

10、作相互垂直的直线,作为三棱镜的两个界面，并在直线ab上标出点O.b.标出的位置c.将三棱镜放在白纸上，使短边跟对齐，长边跟对齐，画出斜边d.在长边的外侧透过三棱镜观察大头针的像，调整视线，直到的像完全被挡住.e.在观察的这一侧插两枚大头针，使挡住的像，挡住的像及f.过O点作一垂直的线段OA，在OA上垂直地插两枚大头针g.移去三棱镜和大头针，连接交于，作过与垂直的直线MNh.作光路图，计算折射率n（1）正确实验步骤顺序为：_（2）请在图中画出准确完整的光路图（3）请根据图中所给数据，求出该玻璃的折射率n=_参考答案： (1)a.f.c.d.e.b.g.h. (2)略 （3）四、计算题：本题共3小

11、题，共计47分16. 如图所示，绝缘的光滑水平桌面高为h1.25m、长为s2m，桌面上方有一个水平向左的匀强电场。一个质量为m210-3kg、带电量为q 5.010-8C的小物体自桌面的左端A点以初速度vA6m/s向右滑行，离开桌面边缘B后，落在水平地面上C点。C点与B点的水平距离x1m，不计空气阻力，取g10m/s2。（1）小物体离开桌面边缘B后经过多长时间落地？（2）匀强电场E多大？（3）为使小物体离开桌面边缘B后水平距离加倍，即，某同学认为应使小物体带电量减半，你同意他的想法吗？试通过计算验证你的结论。参考答案：（1）（4分）设小物体离开桌子边缘B点后经过时间t落地，则得（2）（4分）设

12、小物体离开桌子边缘B点时的速度为vB，则根据动能定理，有： 得（3）（4分）不同意。要使水平射程加倍，必须使B点水平速度加倍，即根据动能定理，有解得：所以说该同学认为应使小物体的小物体带电量减半的想法是错误的。或：17. （计算）（2014?通州区一模）如图所示，轨道ABC中 的AB段为一半径R=0.2m的光滑圆形轨道，BC段为足够长的粗糙水平面一质量为0.1kg的小滑块P由A点从静止开始下滑，滑到B点时与静止在B点另一质量为0.1kg的小滑块Q碰撞后粘在一起，两滑块在BC水平面上滑行0.5m后停下（g取10m/s2），求：（1）小滑块P刚到达圆形轨道B 点时，轨道对它的支持力FN的大小；（2

13、）小滑块P与小滑块Q碰撞后共同运动的速度v共大小；（3）滑块与水平面间的动摩擦因数的大小参考答案：（1）小滑块P刚到达圆形轨道B点时，轨道对它的支持力FN的大小为3N；（2）小滑块P与小滑块Q碰撞后共同运动的速度v共大小为1m/s；（3）滑块与水平面间的动摩擦因数的大小为0.1动量守恒定律；动能定理；机械能守恒定律解：（1）小滑块P沿光滑圆形轨道下滑到达圆形轨道底端B的过程中，机械能守恒，由机械能守恒定律得：，在B点，由牛顿第二定律得：，代入数据解得：FN=3N，vB=2m/s；（2）小滑块P与小滑块Q在B点碰撞后共速，碰撞过程中动量守恒，以P的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mvB=2m

14、v共，代入数据解得：v共=1m/s；（3）滑块在水平面上滑行的过程中，受到滑动摩擦力的作用，由动能定理得：?2mgs=0mv共2，代入数据解得：=0.1；答：（1）小滑块P刚到达圆形轨道B点时，轨道对它的支持力FN的大小为3N；（2）小滑块P与小滑块Q碰撞后共同运动的速度v共大小为1m/s；（3）滑块与水平面间的动摩擦因数的大小为0.118. 如图所示,一个质量为m的小孩在平台上以加速度a做匀加速助跑,目的是抓住在平台右端的、上端固定的、长度为L的轻质悬绳,并在竖直面内做圆周运动.已知轻质绳的下端与小孩的重心在同一高度,小孩抓住绳的瞬间重心的高度不变,且无能量损失.若小孩能完成圆周运动,则: (1) 小孩抓住绳的瞬间对悬线的拉力至少为多大? (2) 小孩的最小助跑位移多大?（3）设小孩在加速过程中，脚与地面不打滑，求地面对脚的摩擦力大小以及摩擦力对小孩所做的功。参考答案：(1)小孩能完成竖直面内的圆周运动，则在最高点最小的向心力等于小孩所受的重力。设小孩在竖直面内最高点运动的速度为v2.，依据牛顿第二定律小孩在最高点有: mg=m2分设小孩在最低点运动的速度为v1，小孩抓住悬线时悬线对小孩的拉力至少为F，依据牛顿第二定律小孩在最低点有：Fmg