福建省泉州市惠安洛江中学2021-2022学年高三物理期末试题含解析

福建省泉州市惠安洛江中学2021-2022学年高三物理期末试题含解析一、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.（多选题）一球形行星对其周围物体的万有引力使物体产生的加速度用a表示，物体到球形行星表面的距离用h表示，a随h变化的图象如图所示，图中a1、h1、a2、h2及万有引力常量G均为己知．根据以上数据可以计算出（）A．该行星的半径B．该行星的质量C．该行星的自转周期D．该行星同步卫星离行星表面的高度参考答案：AB【考点】万有引力定律及其应用．【分析】将两组数据代入万有引力定律的方程，然后分析即可．【解答】解：A、球形行星对其周围质量为m的物体的万有引力：所以：，联立可得：R=故A正确；B、将R=代入加速度的表达式即可求出该行星的质量．故B正确；C、由题目以及相关的公式的物理量都与该行星转动的自转周期无关，所以不能求出该行星的自转周期．故C错误；D、由于不能求出该行星的自转周期，所以也不能求出该行星同步卫星离行星表面的高度．故D错误．故选：AB2.（04年全国卷Ⅰ）若以表示水的摩尔质量，v表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，为在标准状态下水蒸气的密度，NA为阿伏加德罗常数，m、△分别表示每个水分子的质量和体积，下面是四个关系式：

①

② ③

④

其中（

）

A．①和②都是正确的；

B．①和③都是正确的；

C．②和④都是正确的；

D．①和④都是正确的。参考答案：答案：B3.（单选）在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学研究方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法和科学假说法、建立物理模型法等等，以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是A．根据速度定义式v=Δx/Δt，当Δt非常非常小时，Δx/Δt就可以表示物体在时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法B．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法C．在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该实验应用了控制变量法D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法参考答案：B4.（单选）如图，光滑绝缘细杆与水平面成θ角固定，杆上套有一带正电的小球，质量为m，带电量为q；为使小球在杆上静止，可加一匀强电场，若使小球在杆上保持静止，所加电场的方向和大小可能为（）A．垂直于杆斜向上，场强大小为B．竖直向上，场强大小为C．垂直于杆斜向上，场强大小为D．水平向右，场强大小为参考答案：考点：匀强电场中电势差和电场强度的关系；共点力平衡的条件及其应用．专题：电场力与电势的性质专题．分析：当加一匀强电场时，小球将受到电场力作用，小球带正电，电场力方向与场强方向相同．当加电场后，小球所受的合力能为零时，就能在杆上保持静止状态．解答：解：A、若电场方向垂直于杆斜向上，小球受到的电场力方向也垂直于杆斜向上，在垂直于杆的方向小球受力能平衡，而在平行于杆方向，重力有沿杆向下的分力，没有力与之平衡，则小球将向下滑动，不能保持静止．故A、C均错误．B、若电场方向竖直向上，此时球受两个力，竖直向上的电场力和竖直向下的重力，根据二力平衡可知，Eq=mg，故E=．故B正确．D、若电场方向水平向右，此时受三个力，重力、电场力和支持力．重力和电场力垂直于杆方向的分力的合力和支持力等值反向，重力和电场力沿杆子方向的分力大小相等方向相反，有mgsinθ=Eqcosθ，故E=，故D正确．故选：BD．点评：判断物体能否静止，关键是正确分析物体的受力情况，根据利用平衡条件进行检验合力是否为零．中档题．5.一物体以初速度v0从斜面的底端沿斜面向上做匀减速直线运动，经过时间t运动到最高点，然后又沿该斜面向下运动．已知重力加速度为g，则由以上已知量可求出的物理量是A．物体沿斜面向上运动过程的加速度

B．物体沿斜面向下运动过程的加速度

C．物体返回斜面底端时的速度

D．物体从出发到返回斜面底端所用的时间参考答案：答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）有两个单摆做简谐运动，位移与时间关系是：x1=3asin(4πbt+)和x2=9asin(8πbt+)，其中a、b为正的常数，则它们的：①振幅之比为__________；②摆长之比为_________。参考答案：①1：3②4：17.如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s．试回答下列问题：①写出x=0.5m处的质点做简谐运动的表达式：

cm；②x=0.5m处质点在0～5.5s内通过的路程为

cm．参考答案：①y＝5cos2πt(2分)110cm8.一家用电热水器的铭牌如图所示．该电热水器额定电压的最大值为

V，正常工作1h电热丝产生的电热为

J．参考答案：311_

7.2×1069.法国科学家拉普拉斯曾说过：“认识一位巨人的研究方法对于科学的进步并不比发现本身有更少的用处……”在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法，如观察、实验、建立模型、物理类比和物理假说等方法。其中物理假说，是根据一定的科学事实和科学理论对研究的问题提出假说性的看法或说明，例如麦克斯韦的电磁场理论、分子动理论等假说，请你再举出两个物理假说的例子__________；

。参考答案：光的光子说、日心说、物质波、分子电流、黑洞等均可10.一水平放置的水管，距地面高h＝l.8m，管内横截面积S＝2cm2。有水从管口处以不变的速度v0＝2m/s源源不断地沿水平方向射出，则水流的水平射程为

???

m，水流稳定后在空中有

?

m3的水。（g取10m/s2）参考答案：11.约里奥·居里夫妇因发现人工放射性而获得了1935年的诺贝尔化学奖，他们发现的放射性元素衰变成的同时放出另一种粒子，这种粒子是．参考答案：正电子12.如图所示的电路中，电源电动势V，内电阻Ω，当滑动变阻器R1的阻值调为Ω后，电键S断开时，R2的功率为W，电源的输出功率为W，则通过R2的电流是A．接通电键S后，A、B间电路消耗的电功率仍为W．则Ω．

参考答案：0.5；13.

(4分)已知地球半径为6.4×106m，又知月球绕地球的运动可近似看作为匀速圆周运动，则可估算出月球到地球的距离为________m。（结果只保留一位有效数字）参考答案：

答案：4.0×108m三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.一列简谐横波在t=时的波形图如图（a）所示，P、Q是介质中的两个质点，图（b）是质点Q的振动图像。求（i）波速及波的传播方向；（ii）质点Q的平衡位置的x坐标。参考答案：（1）波沿负方向传播；

（2）xQ=9cm本题考查波动图像、振动图像、波动传播及其相关的知识点。（ii）设质点P、Q平衡位置的x坐标分别为、。由图（a）知，处，因此

④由图（b）知，在时Q点处于平衡位置，经，其振动状态向x轴负方向传播至P点处，由此及③式有⑤由④⑤式得，质点Q的平衡位置的x坐标为

⑥15.(2)一定质量的理想气体，在保持温度不变的情况下，如果增大气体体积，气体压强将如何变化？请你从分子动理论的观点加以解释．如果在此过程中气体对外界做了900J的功，则此过程中气体是放出热量还是吸收热量？放出或吸收多少热量？(简要说明理由)参考答案：一定质量的气体，温度不变时，分子的平均动能一定，气体体积增大，分子的密集程度减小，所以气体压强减小．一定质量的理想气体，温度不变时，内能不变，根据热力学第一定律，当气体对外做功时气体一定吸收热量，吸收的热量等于气体对外做的功，即900J.四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，传送带AB总长为l=10m，与一个半径为R=0.4m的光滑1/4圆轨道BC相切于B点。传送带速度恒为v=6m/s，方向向右。现有一个滑块以一定初速度v0从A点水平冲上传送带，滑块质量为m=10kg，滑块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.1。已知滑块运动到B端时，刚好与传送带共速。求（1）v0；（2）滑块能上升的最大高度h；（3）求滑块第二次在传送带上滑行时，滑块和传送带系统产生的内能。参考答案：（1）v0=4m/s或m/s

4分

（2）1.8m

4分（3）220J

4分（1）分两种情况:大于v，滑块做匀减速运动；小于v，滑块做匀加速运动。（2）由机械能守恒定律可得答案。（3）产生的内能等于摩擦力与路程的乘积，此路程为物块在传送带上减速位移与加速位移之和。17.（20分）在长为2L的绝缘轻质细杆的两端各连接一个质量均为m的带电小球A和B（可视为质点，也不考虑二者间的相互作用力），A球带正电、电荷量为+2q，B球带负电。电荷量为－3q。现把A和B组成的带电系统锁定在光滑绝缘的水平面上，并让A处于如图所示的有界匀强电场区域MPQN内。已知虚线MP是细杆的中垂线，MP和NQ的距离为4L，匀强电场的场强大小为E，方向水平向右。现取消对A、B的锁定，让它们从静止开始运动。（忽略小球运动中所产生的磁场造成的影响）（1）求小球A、B运动过程中的最大速度；（2）小球A、B能否回到原出发点？若不能，请说明理由；若能，请求出经过多长时间带电系统又回到原地发点。（3）求运动过程中带电小球B电势能增加的最大值。参考答案：解析：（1）带电系统锁定解除后，在水平方向上受到向右的电场力作用开始向右加速运动，当B进入电场区时，系统所受的电场力为A、B的合力，因方向向左，从而做减速运动，以后不管B有没有离开右边界，速度大小均比B刚进入时小，故在B刚进入电场时，系统具有最大速度。设B进入电场前的过程中，系统的加速度为a1，由牛顿第二定律：2Eq＝2ma1

（2分）B刚进入电场时，系统的速度为vm，由

可得

（3分）（2）对带电系统进行分析，假设A能达到右边界，电场力对系统做功为W1则

（2分）故系统不能从右端滑出，即：当A刚滑到右边界时，速度刚好为零，接着反向向左加速。由运动的对称性可知，系统刚好能够回到原位置，此后系统又重复开始上述运动。（2分）设B从静止到刚进入电场的时间为t1，则

（1分）设B进入电场后，系统的加速度为a2，由牛顿第二定律（1分）显然，系统做匀减速运动，减速所需时间为t2，则有

（1分）那么系统从开始运动到回到原出发点所需的时间为

（2分）（3）当带电系统速度第一次为零，即A恰好到达右边界NQ时，B克服电场力做的功最多，B增加的电势能最多，此时B的位置在PQ的中点处

（1分）所以B电势能增加的最大值

（3分）18.如图所示，光屏PQ的上方有一半圆形玻璃砖，其直径AB与水平面成30°角．①若让一束单色光沿半径方向竖直向下射向圆心O，由AB面折射后射出，当光电落在光屏上时，绕O点逆时针旋转调整入射光与竖直方向的夹角，该角多大时，光在光屏PQ上的落点距O′点最远？（已知玻璃砖对该光的折射率为n=）②若让一束白光沿半径方向竖直向下射向圆心O，经玻璃砖后射到光屏上形成完整彩色光带，则光带的最右侧是什么颜色的光？若使光线绕圆心O逆时针转动，什么颜色的光最先消失？参考答案：解：（1）随入射角的增大，折射光线偏离OO′越远，最远出射光线沿OB方向，理论上此时光在光屏PQ上的落点距O′点最远，光线在O点刚好发生全反射，见右图C=45°入射光与竖直方向的夹角：θ=C﹣3