2021-2022学年河南省南阳市新野县第四高级中学高三物理下学期期末试题含解析

2021-2022学年河南省南阳市新野县第四高级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.我国发射的首个目标飞行器“天宫一号”，在高度约343km的近圆轨道上运行，等待与“神舟八号”飞船进行对接。“神舟八号”飞船发射后经变轨调整后到达距“天宫一号”后下方距地高度约为330km的近圆稳定轨道。如图为二者对接前在各自稳定圆周轨道运行示意图。二者运行方向相同，视为做匀速圆周运动，下列说法中正确的是A．为使“神舟八号”与“天宫一号”对接，可在当前轨道位置对“神舟八号”适当加速B．天宫一号”所在处的重力加速度比“神舟八号”大C．“天宫一号”在发射入轨后的椭圆轨道运行阶段，近地点的速度大于远地点的速度D．在“天宫一号”内，太空健身器、体重计、温度计都可以正常使用参考答案：AC2.质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=3t+2t2（各物理量均采用国际单位制单位），则该质点

（

）

A．第2s内的位移是10m

B．前3s内的平均速度是7m/s

C．任意相邻1s内的位移差都是4m

D．任意1s内的速度增量都是3m/s参考答案：C3.（单选题）如图所示，质量相同的木块P和Q用轻弹簧连接，置于光滑水平面上，弹簧处于自由状态。现用水平恒力F推木块A，则在弹簧第一次压缩到最短的过程中，P和Q的速度图象是图中的参考答案：B当弹簧第一次压缩到最短的过程中，两者的速度相同，对P分析，根据牛顿第二定律得：，弹力逐渐增大，则P的加速度逐渐减小；对Q，根据牛顿第二定律得：，弹力逐渐增大，Q的加速度逐渐增大，由于加速度都与速度方向相同，知P做加速度逐渐减小的加速运动，Q做加速度逐渐增大的加速运动，故B正确。故选B。4.下列关于物理学发展史的说法中正确的是

A．伽利略通过大量实验，发现只要斜面的倾角一定，不同质量的小球从不同高度开始滚动，小球的加速度都是相同的

B．奥斯特为了解释磁体产生的磁场提出了分子电流假说

C．楞次在对理论基础和实验资料进行严格分析后，提出了电磁感应定律

D．美国物理学家密立根经过多次实验，比较准确地测定了电子的电荷量参考答案：AD5.近两年来，“奥的斯电梯”在北京、上海等地频出事故，致使大家“谈奥色变”，为此检修人员对电梯进行检修，检修人员搭乘电梯的图象如图．以下说法正确的是(

)

A．6s末电梯离出发点最远

B．2s～4s电梯做匀速直线运动

C．在4s~5s和5s~6s内电梯的加速度方向相反D．在4s~5s和5s~6s内电梯的运动方向相反参考答案：BD由图象可知5s末速度反向，故5s末电梯离出发点最远，A错误；2s～4s速度大小不变，电梯做匀速直线运动，B正确；在4s~5s和5s~6s内电梯的加速度大小、方向均不变，C错误D正确。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（选修3—4）（5分）某种媒质的折射率为，有一束光从该媒质射向真空，要使真空中有折射光，入射角应满足的条件是____________。

参考答案：答案：i＜45°

7.．2011年11月3日，中国自行研制的神舟八号飞船与天宫一号目标飞行器在距地球343km的轨道实现自动对接。神舟八号飞船远地点处圆轨道速度

（选填“大于”、“小于”或“等于”）近地点处圆轨道速度；假设神舟八号在近圆轨道做匀速圆周运动时，离地高度为H，地球表面重力加速度为g、地球半径为R，则神舟八号的运行速度为

。参考答案：小于

8.（1）一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的图象如图所示。则：_____弹簧的原长更长，_____弹簧的劲度系数更大。（填“a”或“b”）参考答案：b；a根据胡克定律有：F=k（l-l0），由此可知在F与l图象中，斜率大小等于劲度系数，横轴截距等于弹簧原长，因此有：b的原长比a的长，劲度系数比a的小．9.一列横波沿负x方向传播，波上有A、B、C三个质点，如图所示是某时刻的波形图，则三个质点中最先回到平衡位置是质点______（选填A、B、C字母），再过3/4周期时质点C的位移是_________m。参考答案：

(1).A；

(2).0【详解】波向左传播，则质点AB的振动方向均向下，而C质点将要向上振动，则A质点先回到平衡位置；再过3/4周期时质点C回到平衡位置，位移是0。10.质量分别为60kg和70kg的甲、乙两人，分别同时从原来静止在光滑水平面上的小车两端.以3m/s的水平初速度沿相反方向跳到地面上。若小车的质量为20kg，则当两人跳离小车后，小车的运动速度大小为______________m/s，方向与______________（选填“甲”、“乙”）的初速度方向相同。参考答案：1.5m/s，甲11.2009年诺贝尔物理学奖得主威拉德·博伊尔和乔治·史密斯主要成就是发明了电荷耦合器件（CCD）图像传感器。他们的发明利用了爱因斯坦的光电效应原理。如图所示电路可研究光电效应规律。图中标有A和K的为光电管，其中K为阴极，A为阳级。理想电流计可检测通过光电管的电流，理想电压表用来指示光电管两端的电压。现接通电源，用光子能量为10.5eV的光照射阴极K，电流计中有示数，若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动，电流计的读数逐渐减小，当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，读出此时电压表的示数为6.0V；现保持滑片P位置不变，光电管阴极材料的逸出功为________，若增大入射光的强度，电流计的读数________（填“为零”或“不为零”）。参考答案：4.5eV

为零12.（6分）某行星绕太阳的运动可近似看作匀速圆周运动，已知行星运动的轨道半径为R，周期为T，万有引力恒量为G，则该行星的线速度大小为___________，太阳的质量可表示为___________。参考答案：，13.某同学利用数码相机研究竖直上抛小球的运动情况。数码相机每隔0．05s拍照一次，图7是小球上升过程的照片，图中所标数据为实际距离，则：

（1）图中t5时刻小球的速度v5＝________m/s。

（2）小球上升过程中的加速度a＝________m/s2。

（3）t6时刻后小球还能上升的高度h=________m。参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学为了测量一轻弹簧劲度系数，进行了如下实验设计：如图所示，将两平行金属导轨水平固定在竖直向下的匀強磁场中，金属杆与导轨接触良好，水平放置的轻弹簧一端固定于O点，另一端与金属杆连接并保持绝缘。在金属杆滑动的过程中，弹簧与金属杆、金属杆与导轨均保持垂直，弹簧的形变始终在弹性限度内，通过减小金属杆与导轨之间的摩擦和在弹簧形变较大时读数等方法，使摩擦对实验结果的影响可忽略不计请你按要求回答问题。（1）帮助该同学完成实验设计。请你用低压直流电源（）、滑动变阻器（）、电流表（A）、开关（）设计一电路图，画在图中虚线框内，并正确连在导轨的C、D两端，要求闭合开关后惮簧将伸长_____。（2）若电源电动势为3V，内阻较小：滑动变阻器最大阻值为10Ω：电流表内阻较小。当闭合开关后，发现电路中无电流，请在保持电路完整的条件下，用多用电表来找到故障，则最好选择的挡位是______A．直流电压”10V”挡

B．直流电流“0．5A”挡C．欧姆“×1”挡

D．欧姆”×10”挡（3）排除故障并正确连接电路后．闭合开关，通过一绝缘挡板使金属杆缓慢移动，当移开挡板且金属杆静止时，测出通过金属杆的电流为I1，记下金属杆的位置．断开开关，测出弹簧对应的长度为x1：改变滑动变阻器的阻值，再次让金属杆静止时，测出通过金属杆的电流为I2，弹簧对应的长度为x2，若已知导轨间的距离为d，匀强磁场的磁感应强度为B，则弹簧的劲度系数k＝_________。参考答案：

(1).（1）电路设计如图；

(2).（2）A

(3).（3）或【详解】（1）低压直流电源E、滑动变阻器R、电流表、开关S串接在CD两点之间，如图所示．

（2）根据欧姆档使用规则，严禁在接有电源的电路中使用欧姆档，选项CD错误；在内部电流不确定的情况下用直流电流“0.5A”挡可能会超程，故可选择．直流电压“10V”挡，故选项B错误，A正确；（3）设弹簧原长为L0，应用胡克定律有k（x1-L0）=BI1d

k（x2-L0）=BI2d

两式相减可得k（x1-x2）=B（I1-I2）d，解得；15.采用如图所示的电路“测定电池的电动势和内阻”。

①除了选用照片中的部分器材外，___________(填选项)A．还需要电压表B．还需要电阻箱C．还需要学生电源D．不再需要任何器材②测量所得数据如下：画出U-I图像，有此求得电池的内阻r=_______________；③根据第5组所测得的实验数据，。求得电流表内阻_____________。参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一半球支撑面顶部有一小孔．质量分别为m1和m2的两只小球(视为质点)，通过一根穿过半球顶部小孔的细线相连，不计所有摩擦．(1)小球m2静止在球面上时，其平衡位置与半球面的球心连线跟水平方向的夹角为θ，则m1、m2、θ之间应满足什么关系；(2)若将小球m2从原来静止的位置沿球面稍向下移动一些，则释放后m2能否回到原来的位置？

参考答案：(1)m1＝m2cosθ(2)不能

(1)根据平衡条件得：m1g＝m2gcosθ，所以m1＝m2cosθ.（6分）(2)将m2向下移动一些后，设此时m2与球心连线与水平方向夹角为θ′，则θ>θ′，因此，m2gcosθ′>m2gcosθ＝m1g，故m2将继续向下运动，不能回到原来的位置．（6分）

17.汽车先以a1=0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速直线运动，在20s末改做匀速直线运动，当匀速运动持续10s后，因遇到障碍汽车便紧急刹车，已知刹车的加速度为a2=－2m/s2，求：

（1）汽车匀速运动时的速度大小；

（2）汽车刹车后的6s内所通过的位移；

（3）在坐标图上画出该汽车运动全过程的v一t图象。参考答案：解：（1）v1=a1t1=0.5×20=10(m/s)

（2分）（2）t1=

车经5s停下

s=

（3分）（3）见右图

（2分）18.小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动．当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离d后落地．如图所示．已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为d，重力加速度为g．忽略手的运动半径和空气阻力．（1）求绳断时球的速度大小v1和球落地时的速度大小v2．（2）问绳能承受的最大拉力多大？（3）改变绳长，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应是多少？最大水平距离为多少？参考答案：考点：机械能守恒定律；牛顿第二定律；平抛运动；向心力．专题：机械能守恒定律应用专题．分析：（1）绳断后小球做平抛运动，根据平抛运动的规律即可求解绳断时球的速度大小v1和球落地时的速度大小v2．（2）设绳能承受的最大拉力大小为T，这也是球受到绳的最大拉力大小．根据向心力公式即可求解；（3）设绳长为l，绳断时球的速度大小为v3，绳承受的最大推力不变，根据圆周运动向心力公式及平抛运动的规律结合数学知识即可解题．解答：解：（1）设绳断后球飞行时间为t，由平抛运动规律，有竖直方向，水平方向d=v1t得由机械