河南省驻马店市泌阳县板桥完全中学2021-2022学年高三物理下学期期末试题含解析

河南省驻马店市泌阳县板桥完全中学2021-2022学年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.关于第一宇宙速度，下列说法中正确的是：(

)A．它是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度B．它等于人造地球卫星在近地圆形轨道上的运行速度；C．它是能使卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度D．它是卫星在椭圆轨道上运行时近地点的速度

参考答案：

BC2.（单选）用三根轻杆做成一个边长为L的等边三角形框架，在其中两个顶点处各固定一个小球A和B，质量分别为2m和m．现将三角形框架的第三个顶点悬挂在天花板上O点，框架可绕O点自由转动．有一水平力F作用在小球A上，使OB杆恰好静止于竖直方向，则撤去F后（不计一切摩擦）（）A．小球A和B线速度始终相同B．小球A向下摆动的过程机械能守恒C．小球A向下摆到最低点的过程中速度始终增大D．OB杆向左摆动的最大角度大于60°参考答案：考点：机械能守恒定律．版权所有专题：机械能守恒定律应用专题．分析：线速度是矢量，只有大小和方向都相同才相同．根据机械能守恒的条件分析A的机械能是否守恒．根据质心位置的变化，判断A的机械能怎样变化．对系统，运用机械能守恒定律求解OB杆向左摆动的最大角度．解答：解：A、在装置向下摆动过程中，A和B线速度大小相等，但它们的方向都沿圆周的切线方向，方向不同，所以线速度不同．故A错误．B、A、B组成的系统在运动过程中，只有两个球的重力做功，系统机械能守恒，B的机械能增大，根据机械能守恒定律可知A的机械能减小，故B错误．C、AB系统的质心靠近A，当质心到达最低点时，系统的重力势能最小，两球的动能最大，速度最大，而此时A还没有到达最低点，所以小球A向下摆到最低点的过程中速度先增大后减小，故C错误．D、根据系统机械能守恒得知：当系统的质心到达左侧等高位置时，OB杆向左摆动角度达到最大，由于质心靠近A球，所以由几何关系可知：OB杆向左摆动的最大角度大于60°．故D正确．故选：D．点评：本题运用等效思维的方法分析系统的质心位置的变化是关键，也可以运用机械能守恒列式，进行定量列式分析．3.某人从楼顶由静止释放一颗石子，如果忽略空气对石子的阻力，利用下面的哪些已知量可以测量这栋楼的高度H(已知重力加速度为g)A．石子落地时的速度B．石子最初ls内的速度C．石子下落最初ls内的位移D．石子下落最后1s内的位移参考答案：AD4.如图所示，水平面上停放着A,B两辆小车，质量分别为M和m，M>m,两小车相距为L，人的质量也为m，另有质量不计的硬杆和细绳。第一次人站在A车上，杆插在B车上;第二次人站在B车上，杆插在A车上;若两种情况下人用相同大小的水平作用力拉绳子，使两车相遇，不计阻力，两次小车从开始运动到相遇的时间分别为t1和t2，则(

)A.t1<t2

B.t1=t2

c.t1>t2

D.条件不足，无法判断参考答案：A5.在滑冰场上，甲、乙两小孩分别坐在滑冰板上，原来静止不动，在相互猛推一下后分别向相反方向运动．假定两板与冰面间的动摩擦因数相同．已知甲在冰上滑行的距离比乙远，这是由于（）

A．在推的过程中，甲推乙的力小于乙推甲的力

B．在推的过程中，甲推乙的时间小于乙推甲的时间

C．在刚分开时，甲的初速度大于乙的初速度

D．在分开后，甲的加速度的大小小于乙的加速度的大小参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示是测磁感应强度的一种装置。把一个很小的测量线圈放在待测处，测量线圈平面与该处磁场方向垂直，将线圈跟冲击电流计G串联（冲击电流计是一种测量电量的仪器）。当用反向开关K使螺线管里的电流反向时，测量线圈中就产生感应电动势，从而有电流流过G。该测量线圈的匝数为N，线圈面积为S，测量线圈电阻为R，其余电阻不计。（1）若已知开关K反向后，冲击电流计G测得的电量大小为q，则此时穿过每匝测量线圈的磁通量的变化量为△φ＝__________（用已知量的符号表示）。（2）待测处的磁感应强度的大小为B＝__________。参考答案：7.有一个电流表G，内阻Rg=10Ω，满偏电流Ig=3mA，要把它改装成量程0—3V的电压表，要与之___________（选填“串联”或“并联”）一个______Ω的电阻？改装后电压表的内阻是___________Ω参考答案：8.如图所示，实线表示两个相干波源S1、S2发出的波的波峰位置，则图中的＿＿＿＿＿点为振动加强的位置，图中的＿＿＿＿＿点为振动减弱的位置。参考答案：答案：b，a9.如图所示，导热性能良好的气缸开口向下，缸内用活塞封闭一定质量的理想气体，活塞在气缸内可以自由滑动且不漏气，其下方用细绳吊着砂桶，系统处于平衡状态．现砂桶中的细沙不断流出，这一过程可视为一缓慢过程，且环境温度不变，则在此过程中气缸内气体分子的平均速率

（选填“减小”、“不变”、“增大”），单位时间单位面积缸壁上受到气体分子撞击的次数

（选填“减少”、“不变”、“增加”）．参考答案：不变，增加【考点】理想气体的状态方程；封闭气体压强．【分析】分析活塞可知内部压强的变化；由温度的变化及压强变化可知体积变化，根据温度的微观含义：温度是分子热运动平均动能的标志，温度越高，平均动能越大，分析气体分子平均动能的变化，即可知道平均速率的变化．根据压强的计算可求出压强的变化，再根据压强的意义，分析单位时间单位面积器壁上受到气体分子撞击的次数如何变化．【解答】解：因温度不变，分子的平均动能不变，则气体的平均速率不变；以活塞和沙桶整体为研究对象，设总质量为m，受力分析，根据平衡条件有：PS+mg=P0S得：P=P0﹣细沙流出后，mg减小，则P增大，由于平均速率不变，根据压强的微观含义可知，单位时间单位面积器壁上受到气体分子撞击的次数增加；故答案为：不变，增加10.（5分）如图所示，q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电荷，已知q1与q2之间的距离为，q2与q3之间的距离为，且每个电荷都处于平衡状态。

（1）如q2为正电荷，则q1为

电荷，q3为

电荷。

（2）q1、q2、q3三者电量大小之比是

∶

∶

。

参考答案：答案：（1）负

负（2）11.场强为E、方向竖直向上的匀强电场中有两小球A、B，它们的质量分别为m１、m２，电量分别为、．A、B两球由静止释放，重力加速度为g，则小球A和Ｂ组成的系统动量守恒应满足的关系式为．参考答案：由题意，小球A和B组成的系统动量守恒，必定满足动量守恒的条件：系统的所受合外力为零；两球受到重力与电场力，则知电场力与重力平衡，则得：。12.如图所示为氢原子的能级图，n为量子数。①在氢原子的核外电子由量子数为2的轨道跃迁到量子数为3的轨道的过程中，将______(填“吸收”、“放出”)光子。②若已知普朗克常量h=6.6×10－34J·S，某金属的逸出功为3.3eV，则该金属的极限频率_____________Hz。若一群处于量子数为3的激发态的氢原子在向基态跃迁过程中，有________种频率的光子能使该金属产生光电效应．参考答案：13.传感器是自动控制设备中不可缺少的元件。右图是一种测定位移的电容式传感器电路。在该电路中，闭合开关S一小段时间后，使工件（电介质）缓慢向左移动，则在工件移动的过程中，通过电流表G的电流

（填“方向由a至b”、“方向由b至a”或“始终为零”）参考答案：．方向由a至b三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（1）图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带。①已知打点计时器电源频率为50Hz，A、B、C、D是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出。从图中读出A、B两点间距s=__________；C点对应的速度是________(计算结果保留三位有效数字)。②如果当时电网中交变电流的频率实际是f=51Hz，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比________

___（选填：偏大、偏小或不变）．

(2)要测量某导电材料棒的电阻。①首先用多用电表的欧姆档（倍率为×100）粗测其电阻，指针位置如图（a）所示，其读数为

Ω。②然后用以下器材用伏安法尽可能精确地测量其电阻：ks5uA.电流表:量程为0-5mA-25mA，5mA内阻约为10Ω，25mA内阻约为2ΩB.电压表:量程为0-3V-15V，3V内阻约为7.2kΩ，15V内阻约为36kΩC.滑动变阻器：最大阻值为20Ω，额定电流1AD.低压直流电源：电压4V，内阻可以忽略E.电键K，导线若干按提供的器材，要求测量误差尽可能小，在下面实物图（b）上连接正确的实验电路。③根据实验的测量数据在坐标系中描点，如图(c)所示。请在图(c)中作出该导电材料棒的伏安特性曲线，则其阻值为

___

Ω。参考答案：（1）①0.70cm

0.100m/s；②偏小（2）①或900Ω（2分）②如下图。③特性曲线如上图，800Ω15.如图19所示，已知倾角为、高为h的斜面固定在水平地面上，一小球从高为H（h＜H＜h）处自由下落，与斜面做无能量损失的碰撞后水平抛出．小球自由下落的落点距斜面左侧的水平距离x满足一定条件时，小球能直接落到水平地面上．（1）求小球落到地面上的速度大小；（2）求要使小球做平抛运动后能直接落到水平地面上，x应满足的条件；参考答案：

【知识点】平抛运动；自由落体运动；机械能守恒D2E3【答案解析】（1）（2）解析：（1）设小球落到底面的速度为v，根据机械能守恒得：得：（2）小球做自由落体的末速度为：

小球做平抛运动的时间为：，由s＞h-x解得：h-H＜x＜h

（3）t总=，当H-h+x=h-x，即x=h-时，小球运动时间最长，x=h-，符合（2）的条件代入得：tm=【思路点拨】（1）由于小球与斜面碰撞无能量损失，自由下落和平抛运动机械能也守恒，所以小球整个运动过程中机械能守恒，据此列式求解小球落到地面上的速度大小；

（2）小球与斜面碰撞后做平抛运动，当正好落在斜面底端时，x最小，根据平抛运动的基本公式结合几何关系、动能定理求出x的最小值，而x的最大值即为h，从而求出x的范围；

（3）根据竖直方向做自由落体运动，由运动学公式列出总时间的表达式，再由数学知识求解最长的时间．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，某列波在t=0时刻的波形如图中实线，虚线为t=0.3s（该波的周期T>0.3s）时刻的波形图。已知t=0时刻质点P正在做加速运动，求质点P振动的周期和波的传播速度。参考答案：P点加速运动则波往左传播所以波速周期17.（15分）有一带负电的小球，其带电荷量q=—2×10—4C。如图所示，开始时静止在场强E=N/C的匀强电场中的P点，靠近电场极板B有一挡板S，小球与挡板S的距离h=4cm，与A板距离H=36cm，小球的重力忽略不计。在电场力作用下小球向左运动，与挡板S相碰后电量减少到碰前的k倍，已知k=7/8，而碰撞过程中小球的机械能不损失。（1）设匀强电场中挡板S所在位置的电势为零，则小球在P点时的电势能为多少？（电势能用来表示）（2）小球从P点出发第一次到达最右端的过程中电场力对小球做了多少功？（3）小球经过多少次碰撞后，才能抵达A板？（可能用到的关系=0.058）参考答案：这是一个圆周运动与机械能两部分知识综合应用的典型问题。题中涉及两个临界条件：一是线承受的最大拉力不大于9mg；另一个是在圆周运动的最高点的瞬时速度必须不小于（是做圆周运动的半径）。

设在D点绳刚好承受最大拉力，设DE=x，则：

悬线碰到钉子后，绕钉做圆周运动的半径为：

①

当小球落到D点正下方时，绳受到的最大拉力为F，此时小球的速度v，由牛顿第二定律

有：

结合可得

②

由机械能守恒定律得：即：

③

由①②③式联立解得：

随着x的减小，即钉子左移，绕钉子做圆周运动的半径越来越大。转至最高点的临界速度也越来越大，但根据机械能守恒定律，半径约大，转至最高点的瞬时速度越小，当这个瞬时速度小于临界速度时，小球就不能到达圆的最高点了。设钉子在G点小球刚能绕钉做圆周运动到达圆的最高点，设EG=x'如图,则

在最高点：

由机械能守恒定律得：

⑥

由④⑤⑥联立得在水平线上EF上钉子的位置范围是：

18.如图所示，半径R的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向间的夹角，另一端点C为轨道的最低点，过C点的轨道切线水平。C点右侧的光滑水平面上紧挨C点放置一质量为m、长为3R的木板，上表面与C点等高，木板右端固定一弹性挡板（即小物块与挡板碰撞时无机械能损失）。质量为m的物块（可视为质点）从空中A点以的速度水平抛出，恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道。已知物块与木板间的动摩擦因数为。试求：（1）物块经过轨道上B