2021-2022学年陕西省咸阳市旬邑县郑家镇中学高三物理下学期期末试题含解析

2021-2022学年陕西省咸阳市旬邑县郑家镇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）游乐场中有一种叫“空中飞椅”的设施，其基本装置是用一细杆将座椅与转盘的边缘相连接，人坐在座椅上随转盘旋转而在空中飞旋，若将人和座椅看成质量为m的质点，简化为如图所示的模型，其中P为处于水平面内的转盘，可绕竖直转轴OO′转动，已知细杆长为l，转盘静止时细杆与转轴间的距离为d，转盘转动时细杆只能在转轴与细杆平行的平面内绕其上端点转动。让转盘由静止逐渐加速转动，经过一段时间后质点与转盘一起做匀速圆周运动，此时细杆与竖直方向的夹角为θ，不计空气阻力及细杆重，则质点从静止到做匀速圆周运动的过程中，细杆对质点做的功为（

）A．B．C．D．参考答案：A由于质点做匀速圆周运动，有，所以质点做匀速圆周运动时的动能为，设静止时质点的重力势能为零，则此时质点的重力势能为，由能量守恒知质点从静止到做匀速圆周运动的过程中，细杆对质点做的功全部转化成质点的机械能，所以选项A正确。2.下列四个物理量中用比值定义的是A．位移

B．速度

C．力

D．功参考答案：B3.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为2:1，电阻，原线圈两端接一正弦式交变电流，电压u随时间t变化的规律为（V），时间t的单位是s。那么，通过电阻R的电流有效值和频率分别为A．1.0A、20Hz

B．A、20Hz

C．A、10Hz

D．1.0A、10Hz参考答案：D4.（多选）北京时间2005年7月4日下午，美国探测器成功撞击“坦普尔一号”彗星，并投入彗星的怀抱，实现了人类历史上第一次对彗星的“大碰撞”，如图所示．设“坦普尔一号”彗星绕太阳运行的轨道是一椭圆，其运行周期为5.74年，则下列说法中正确的是（

）A．探测器的最小发射速度为7.9km/sB．“坦普尔一号”彗星运动至近日点处的加速度大于远日点处的加速度C．“坦普尔一号”彗星运动至近日点处的线速度小于远日点处的线速度D．探测器运行的周期小于5.74年参考答案：BD

试题分析：要想脱离太阳控制，发射速度要达到第二宇宙速度11.2km/s，故选项A错误；根据万有引力定律和牛顿第二定律，得，可知近日点的加速度大，故选项B正确；根据开普勒第二定律可知，行星绕日的运动的近日点的线速度大，远日点的线速度小，故选项C错误；探测器的轨道比彗星低，根据开普勒第三定律可知其周期一定比彗星的小，故选项D正确．考点：万有引力定律；开普勒定律．5.(多选)如图丙所示，一质量分布均匀的梯子，重为G，斜搁在光滑的竖直墙上，重为P的人沿梯子从底端A开始匀速向上走，人的重心离地的高度h逐渐增大，整个过程梯子不滑动。如图丁所示为力F随高度h变化的函数图像，则下列关于力F的说法中正确的是：（）（A）F为墙面对梯子上端B施加的力（B）F为人对梯子施加的力（C）F为梯子对地面施加的弹力（D）F为梯子对地面施加的摩擦力参考答案：AD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图，ABCD是一个正方形的匀强磁场区域，经相等加速电压加速后的甲、乙两种带电粒子分别从A、D射入磁场，均从C点射出，则它们的速率

▲

，它们通过该磁场所用时间

▲

。参考答案：7.如图所示是某原子的能级图,a、b、c为原子跃迁所发出的三种波长的光.在下列该原子光谱的各选项中,谱线从左向右的波长依次增大,则正确的是_____________.参考答案：C8.

已知一颗人造卫星在某行星表面上空做匀速圆周运动，经时间t，卫星的行程为s，它与行星中心的连线扫过的角度为θ（ｒａｄ），那么，卫星的环绕周期为

，该行星的质量为

。（设万有引力恒量为G）参考答案：9.如图所示，水平平行线代表电场线，但未指明方向，带电量为10-8C的正电微粒，在电场中只受电场力的作用，由A运动到B，动能损失2×10-4J，A点的电势为-2×103V，则微粒运动轨迹是虚线______（填“1”或“2”），B点的电势为_________V．

参考答案：

2

，

1.8×10410.如题12A-2图所示，内壁光滑的气缸水平放置。一定质量的理想气体被密封在气缸内，外界大气压强为P0。现对气缸缓慢加热，气体吸收热量Q后，体积由V1增大为V2。则在此过程中，气体分子平均动能_________(选增“增大”、“不变”或“减小”)，气体内能变化了_____________。参考答案：增大，Q-p0（V2-V1）解析：现对气缸缓慢加热，温度升高，气体分子平均动能增大，活塞缓慢上升，视为等压过程，则气体对活塞做功为：W=F△h=p0（V2-V1）

根据热力学定律有：△U=W+Q=Q-p0（V2-V1）11.一束光由空气射入某种介质中，当入射光线与界面间的夹角为30°时，折射光线与反射光线恰好垂直，这种介质的折射率为

，已知光在真空中传播的速度为c=3×108m/s，这束光在此介质中传播的速度为

m/s。参考答案：

12.如图所示，将边长为a、质量为m、电阻为R的正方形导线框竖直向上抛出，穿过宽度为b、磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里。线框向上离开磁场时的速度刚好是进入磁场时速度的一半，线框离开磁场后继续上升一段高度，然后落下并匀速进入磁场。整个运动过程中始终存在着大小恒定的空气阻力Ff，且线框不发生转动，则：线框在上升阶段刚离开磁场时的速度v1=

，线框在上升阶段通过磁场过程中产生的焦耳热Q=

。

参考答案：13.

（选修3-4）（4分）如图所示，一列简谐横波在某一时刻的波的图象，A、B是介质中的二个质点．已知波是向x轴正方向传播的，由此可以判断：质点A的振幅为

cm，质点B此刻向

运动.

参考答案：答案：0.4；y轴正方向．（每空2分）三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.测量一未知电阻的阻值．(1)某同学首先用多用电表粗测电阻的大小，将多用表选择开关置于×10Ω挡，调零后，将红黑表笔分别接电阻两端，发现指针读数如图所示，则所测阻值为________Ω.(2)接着该同学计划用VA法准确测量电阻的阻值，提供的实验器材有：8V直流电源；电压表(0～10V，内阻约20kΩ)；电流表(0～50mA，内阻约10Ω)；滑动变阻器(0～20Ω，1A)；开关和导线．请根据实验要求和提供的器材，参考下面未完全连接好的实物电路在下面虚线方框内画出实验电路图，并完成下面实物电路未连接的导线．(3)在上述(2)的实验中，连接好电路后，闭合开关，发现电流表和电压表皆没有读数，该同学用多用电表检查电路故障．他的操作如下：选用多用电表的直流电压挡，将红、黑表笔分别接在：电源正负极间；变阻器电阻丝的两端；电流表“－”接线柱和电压表“＋”接线柱之间，结果多用电表的指针均发生偏转，则可能是连接______________之间的导线发生了断路．(4)实验中移动变阻器滑动头，记下多组电流表、电压表读数(U，I)，然后在坐标纸上作出U-I图线，图线的________大小表示待测电阻阻值．在这个实验中，测量值________真实值．(填“＞”“＝”或“＜”)参考答案：

(1)200

(2)如图所示

(3)连接电流表和电压表；

(4)斜率；＜试题分析:由图甲所示欧姆表可知，所测电阻阻值为：20×10Ω=200Ω。15.某同学在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中，串联了一只2.8Ω的保护电阻R0，实验电路如下图1所示．（1）连好电路后，当该同学闭合电键，发现电流表示数为0，电压表示数不为0。检查各接线柱均未接错，且接触良好；他用多用电表的电压挡检查电路，把两表笔分别接a、b；b、c；d、e时，示数均为0，把两表笔接c、d时，示数与电压表示数相同，由此可推断故障是_________________．（2）按电路原理图1及用多用电表的电压挡检查电路，把两表笔分别接c、d时的实物电路图2以画线代导线将没连接的线连接起来．（3）排除故障后，该同学顺利完成实验。测得下列数据且根据数据在下面坐标图中描出对应的点，并可画出U—I图后求出：电池的电动势为________，内阻为________．I/A0.100.170.230.300.40U/V1.201.000.800.600.55参考答案：（1）

R断路

（2）

如图

（3）约1.50V；约0.09Ω四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，滑块A、B的质量分别为m1和m2，由轻质弹簧相连，置于光滑水平面上，把两滑块拉至最近，使弹簧处于最大压缩状态后用一轻绳绑紧，两滑块一起以恒定的速率v0向右滑动。若突然断开轻绳，当弹簧第一次恢复原长时，滑块A的动能变为原来的，求弹簧第一次恢复到原长时B的速度。参考答案：设弹簧恢复原长时m1、m2的速度分布为v1、v2，则有题意知解得由动量守恒定律知解得。17.如图所示，为一传送货物的传送带abc，传送带的ab部分与水平面夹角α=37°，bc部分与水平面夹角β=53°，ab部分长为4.7m，bc部分长为7.5m．一个质量为m=1kg的物体A（可视为质点）与传送带的动摩擦因数μ=0.8．传送带沿顺时针方向以速率ν=1m/s匀速转动．若把物体A轻放到a处，它将被传送带送到c处，此过程中物体A不会脱离传送带．（sin37°=0.6，sin53°=0.8，g=10m/s2）求物体A从a处被传送到c处所用的时间．参考答案：7.825s试题分析：物体A在传送带ab上相对滑动时，由牛顿第二定律得：μmgcosα﹣mgsinα=am，解得：a=0.4m/s2，物体与传送带速度相等时，运动时间为：t1==2.5s，位移：m=1.25m＜sab，在ab部分做匀速运动的运动时间：=s=3.45s．由于mgsinβ＞μmgcosβ，所以物块沿传送带bc部分匀加速运动到c点，物体A在传送带bc部分匀加速下滑，由牛顿第二定律得滑动的加速度为：a′=gsinβ﹣μmgcosβ=3.2m/s2，设在bc部分运动的时间为t3，由匀变速运动位移公式得：sbc=vt3+a′t32，即：，解得：t3=1.875s．物体A从a处被传送到c处所用的时间为：t=t1+t2+t3=7.825s．答：物体A从a处被传送到c处所用的时间为7.825s．18.（12分）2008年9月25日，我国继“神舟”五号、六号载人飞船后又成功地发射了“神舟”七号载人飞船。如果把“神舟”七号载人飞船绕地球运行看作是同一轨道上的匀速圆周运动，宇航员测得自己绕地心做匀速圆周运动的周期为T、距地面的高度为H，且已知地球半径为R、地球表面重力加速度为g，万有引力恒量为G。你能计算出下面哪些物理量？能计算的量写出计算过程和结果，不能计算的量说明理由。（1）地球的质量；（2）飞船线速度的大小；（3）飞船所需的向心力。参考答案：

解析：（1）能求出地球的质量M

（1分）

方法一：=mg，

M=