2021-2022学年江苏省徐州市丰县中学高三物理下学期期末试题含解析

2021-2022学年江苏省徐州市丰县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）如图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r，L为小灯泡（其灯丝电阻可以视为不变），R1和R2为定值电阻，R3为光敏电阻，其阻值的大小随照射光强度的增强而减小。闭合开关S后，将照射光强度增强，则A．电路的路端电压将增大

B．灯泡L将变暗C．R2两端的电压将增大

D．R1两端的电压将增大参考答案：D2.下列说法中正确的是：A.光的单缝衍射实验，证明了光是一种波B.在阳光照射下，水面上的油膜出现彩色花纹属于光的干涉现象C.在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则干涉条纹间距变窄D.光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大参考答案：3.把一带正电小球a放在光滑绝缘斜面上，欲使小球a能静止在如图所示的位置上，需在ＭＮ间放一带电小球b，则Ａ．带正电，放在Ａ点Ｂ．带负电，放在Ａ点Ｃ．带负电，放在Ｃ点Ｄ．带正电，放在Ｃ点参考答案：答案：AC4.光电效应现象证明了光具有

A.粒子性

B.波动性C.衍射的特性

D.干涉的特性参考答案：答案：A5.航天飞机绕地球做匀速圆周运动时，机上的物体处于失重状态，是指这个物体A．不受地球的吸引力

B．受到地球吸引力和向心力平衡

C．不受重力作用

D．受到的地球引力提供了物体做圆周运动的向心力参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一列简谐横波沿x轴正向传播，p点震动周期为0.4s，在某一时刻波形如图所示，此刻p点的振动方向沿

，该波的波速为

，在离波源为11m的Q点经s到达波谷．参考答案：沿y轴正方向；10m/s，0.9【考点】横波的图象；波长、频率和波速的关系．【专题】振动图像与波动图像专题．【分析】简谐横波沿x轴正向传播，P点此时刻振动方向沿y轴正方向．由图读出波长，求出波速．利用波形的平移法求出图示x=2m质点的振动传到Q点的时间，就是Q点到达波谷的时间．【解答】解：简谐横波沿x轴正向传播，P点的振动比原点处质点振动迟，此时刻原点处质点处于波峰，则P点此时刻振动方向沿y轴正方向，

由图读出，波长λ=4m，波速为v=m/s=10m/s，

在离波源为11m的Q点与图示时刻x=2m处波谷相距x=9m，根据波形的平移法得到，Q点到达波谷的时间为t=s．故答案为：沿y轴正方向；10m/s，0.97.如图所示，水平轻杆CB长1m，轻杆与墙通过转轴O连接．现在离B点20cm处D点挂一重50N的物体，则绳AB中的拉力为[番茄花园22]

_______N；O对C的作用力的方向沿________________（填“水平”、“斜向上”、“斜向下”）

参考答案：8.如图所示，轻绳一端系在质量为m的物体A上，另一端与套在粗糙竖直杆MN上的轻圆环B相连接．现用水平力F拉住绳子上一点O，使物体A及圆环B静止在图中虚线所在的位置．现稍微增加力F使O点缓慢地移到实线所示的位置，这一过程中圆环B仍保持在原来位置不动．则此过程中，圆环对杆摩擦力F1___

_____(填增大、不变、减小)，圆环对杆的弹力F2___

_____(填增大、不变、减小)。参考答案：不变

，

增大

9.有同学在做“用DIS研究温度不变时气体的压强跟体积的关系”实验时，缓慢推动活塞，在使注射器内空气体积逐渐减小的过程中，多次从注射器的刻度上读出体积值并输入计算机，同时由压强传感器将对应体积的压强值通过数据采集器传送给计算机。实验完成后，计算机屏幕上显示出如右图所示的p-V图线（其中实线是实验所得图线，虚线为一根参考双曲线）。（1）仔细观察不难发现，该图线与玻意耳定律不够吻合，造成这一现象的可能原因是：________________________________________________________；（2）（单选题）由于此图无法说明p与V的确切关系，所以改画p-1/V图像。画出的p-1/V图像应当是

（

）（3）若另一组同学操作时用手握住了注射器，作出的p-V图像_____________(选填“可能”“不可能”与题干的图像相同。

参考答案：（1）实验时注射器内的空气向外泄漏，或“实验时环境温度降低了”。（2分。填对“泄漏”即得2分，如仅填“降温”的，只得1分）

（2）A

（2分）

（3）不可能10.（4分）我国科学家经过艰苦努力，率先建成了世界上第一个全超导托克马克试验装置并调试成功。这种装置被称为“人造太阳”，它能够承受上亿摄氏度高温且能够控制等离子态的核子发生聚变并稳定持续的输出能量，就像太阳一样为人类提供无限清洁能源。在该装置内发生的核反应方程是，其中粒子X的符号是

。已知的质量是m1，的质量是m2，的质量是m3，X的质量是m4，光速是c，则发生一次上述聚变反应所释放的核能表达式为

。参考答案：或者n或者中子（2分）（2分）11.在竖直平面内，一根光滑金属杆弯成如图所示形状，相应的曲线方程为（单位：m），式中。将一光滑小环套在该金属杆上，并从x＝0处以的初速度沿杆向下运动，取重力加速度。则当小环运动到时的速度大小v＝

m/s；该小环在x轴方向最远能运动到x＝

m处。参考答案：答案：5，解析：小环在金属杆上运动时，只有重力做功，机械能守恒。取为零势能面，根据机械能守恒定律有，将和分别代入曲线方程，求得此时环的纵坐标位置，，，将数据你入上式得。当小环在运动到最远位置时，小环的速度等于零。根据机械能守恒定律有，而，所以有，所以有。12.（选修3-4模块）（4分）如图所示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率．在平铺的白纸上垂直纸面插大头针P1、P2确定入射光线，并让入射光线过圆心O，在玻璃砖（图中实线部分）另一侧垂直纸面插大头针P3，使P3挡住P1、P2的像，连接OP3．图中MN为分界面，虚线半圆与玻璃砖对称，B、C分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB、CD均垂直于法线并分别交法线于A、D点．设AB的长度为l1，AO的长度为l2，CD的长度为l3，DO的长度为l4，为较方便地表示出玻璃砖的折射率，需用刻度尺测量

（用上述给出量的字母表示），则玻璃砖的折射率可表示为

．参考答案：

答案：l1、l3；l1/l313.核动力航母利用可控核裂变释放核能获得动力．核反应是若干核反应的一种，其中X为待求粒子，y为X的个数，则X是

▲

（选填“质子”、“中子”、“电子”），y＝

▲

.若反应过程中释放的核能为E，光在真空中的传播速度为c，则核反应的质量亏损表达式为

▲

.参考答案：中子（1分）

3（1分）

E/c2(1分)；三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（实验）（2014秋?安溪县校级期中）某同学做“验证力的平行四边形定则”实验的情况如下图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图．（1）关于此实验的下列说法中正确的是A．A．同一次实验中，O点位置不允许变动B．实验中，只需记录弹簧测力计的读数和O点的位置C．实验中，把橡皮筋的另一端拉到O点时，两个弹簧测力计之间的夹角必须取90°D．实验中，要始终将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，然后调节另一弹簧测力计拉力的大小和方向，把橡皮筋另一端拉到O点（2）图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是F′．（3）本实验采用的科学方法是等效替代．参考答案：（1）A

（2）F′（3）等效替代解：（1）A、为了保证两次产生的作用效果相同，故应将橡皮条和细线的结点拉到相同的位置，故A正确；B、实验中，需要记录弹簧测力计的读数和拉力方向以及O点的位置，故B错误；C、实验中，把橡皮筋的另一端拉到O点时，两个弹簧测力计之间的夹角不一定是取90°，故C错误；D、本实验只要达到效果相同，对弹簧称拉力的大小没有要求，不需要将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程．故D错误；故选：A．（2）F1与F2的合力的实际值测量值为一个弹簧拉绳套时的弹簧的弹力大小和方向，而理论值是通过平行四边形定则得到的值．所以图乙中的F与F′两力中，方向一定沿AO方向的是F′．（3）合力与分力是等效替代的关系，所以本实验采用的等效替代法．故选：B．故答案为：（1）A

（2）F′（3）等效替代15.某同学要测量一节旧电池的电动势和内阻，实验器材仅有一个电流表、一个电阻箱、一个开关和导线若干，该同学按如图所示电路进行实验，测得的数据如下表所示。实验次数12345R(Ω)4.010.016.022.O28.OI(A)1.000.500.340.250.20

(A-1)1.O2.02.94.05.O

(1)为了便于分析，一般采用线性图象处理数据，请写出与线性图象对应的物理量R－的函数关系式

(2)利用测得的数据在坐标纸上画出适当的图象；(3)由图象可知，该电池的动势为E=

V，内阻r=

Ω；(4)利用该实验电路测出的动动势E测和内阻r测与真实值E真和r真相比，理论上E测

E真，r测

r真(选填“>”、“<”或“=”)。参考答案：(1)

（2）图略

（3）6.0v（5.5—6.5均给分），

2.0Ω（1.8—2.2均给分）

（4）E测

=

E真，r测

>

r真

（1）由E=I(R＋r)的，（2）用描点法描出已知点，用平滑的直线连接得到图像（3）E=I(R＋r)，代人上表中的已知数据可得E、r。（4）由于E=I(R＋r)，计算中不存在误差，为真实值，而R内=rA＋r，故测量值偏大。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.我国通信卫星的研制始于70年代331卫星通信工程的实施，到1984年4月，我国第一颗同步通信卫星发射成功并投入使用，标志着我国通信卫星从研制转入实用阶段．现正在逐步建立同步卫星与“伽利略计划”等中低轨道卫星等构成的卫星通信系统．（1）若已知地球的平均半径为R0，自转周期为T0，地表的重力加速度为g，试求同步卫星的轨道半径R；（2）有一颗与上述同步卫星在同一轨道平面的低轨道卫星，自西向东绕地球运行，其运行半径为同步轨道半径R的四分之一，试求该卫星的周期T是多少？该卫星至少每隔多长时间才在同一城市的正上方出现一次．（计算结果只能用题中已知物理量的字母表示）参考答案：考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用．专题：人造卫星问题．分析：（1）同步卫星的周期与地球的自转周期相等，根据万有引力提供向心力，结合万有引力等于重力求出同步卫星的轨道半径．（2）通过万有引力提供向心力求出周期与轨道半径的关系，从而求出低轨道卫星的周期．抓住转过的圆心角关系求出在同一城市的正上方出现的最小时间．解答：解：（1）设地球的质量为M，同步卫星的质量为m，运动周期为T，因为卫星做圆周运动的向心力由万有引力提供，故①同步卫星T=T0②而在地表面③由①②③式解得：．（2）由①式可知T2∝R3，设低轨道卫星运行的周期为T′，则因而设卫星至少每隔t时间才在同一地点的正上方出现一次，根据圆周运动角速度与所转过的圆心角的关系θ=ωt得：解得：，即卫星至少每隔时间才在同一地点的正上方出现一次．答：（1）同步卫星的轨道半径．（2）该卫星的周期T为，卫星至少每隔时间才在同一地点的正上方出现一次．点评：解决本题的关键掌握万有引力提供向心力和万有引力等于重力这两大理论，知道同步卫星的周期与地球自转的周期相等．17.在如图所示的平面直角坐标系内，x轴水平、y轴竖直向下。计时开始时，位于原点处的沙漏由静止出发，以加速度a沿x轴匀加速度运动，此过程中沙从沙漏中漏出，每隔相等的时间漏出相同质量的沙。已知重力加速度为g，不计空气阻力以及沙相对沙漏的初速度。（1）求t0时刻漏出的沙在t（t>t0）时刻的位置坐标；（2）t时刻空中的沙排成一条曲线，求该曲线方程。参考答案：解：（1）由匀变速直线运动的规律，t0时刻漏出的沙具有水平初速度

（1分）沙随沙漏一起匀加速的位移

（1分）接着沙平抛，t时刻位移

（1分）且

（2分）