山东省菏泽市单县师苑中学2022年高三物理期末试卷含解析

山东省菏泽市单县师苑中学2022年高三物理期末试卷含解析一、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.关于质点，下列说法正确的是(

)A．质量很小的物体都可以看作质点B．体积很小的物体都可以看作质点C．质量和体积都很小的物体一定可以看作质点D．质量和体积都很大的物体有时也可以看作质点参考答案：D2.小球每隔0.2s从同一高度抛出，做初速为6m/s的竖直上抛运动，设它们在空中不相碰．第3个小球在抛出点以上能遇到的小球数为（取g=10m/s）（）A．6个 B．7个 C．8个 D．9个参考答案：B【考点】竖直上抛运动．【分析】小球做竖直上抛运动，先求解出小球运动的总时间，然后判断小球在抛出点以上能遇到的小球数．【解答】解：小球做竖直上抛运动，从抛出到落地的整个过程可以看成是匀减速直线运动，根据位移时间关系公式，有：

x=v0t﹣gt2；代入数据，有：0=6t﹣×10×t2；小球在空中运动的总时间为t=1.2s（t=0舍去）

每隔0.2s抛出一个小球，故第3个小球在抛出点以上能遇到的小球数为：N=（﹣1）+2=+1=7（个）故选：B3.一个弹簧振子做简谐振动，若从平衡位置开始计时，经过3s时，振子第一次到达P点，又经过2s第二次经过P点。则该弹簧振子的振动周期可能为：(

)A．32s

B．16s

C．8s

D．4s参考答案：B4.北京航天飞行控制中心对“嫦娥二号”卫星实施了降轨控制，卫星成功由轨道半径为a，周期为T1的极月圆轨道进入远月点距离为a，周期为T2的椭圆轨道，为在月球虹湾区拍摄图象做好准备，轨道如图所示．则“嫦娥二号”（）A．在圆轨道运行周期Tl小于它在椭圆轨道运行周期T2B．经过圆轨道上B点时的速率大于它经过椭圆轨道上A点时的速率C．在圆轨道上经过A点的加速度大于在椭圆轨道上经过A点时的加速度D．在圆轨道上经过B点和在椭圆轨道上经过A点时的机械能相等参考答案：B【考点】万有引力定律及其应用；功能关系．【分析】根据开普勒周期定律比较两个轨道上的周期．当万有引力刚好提供卫星所需向心力时，卫星正好可以做匀速圆周运动．1．若是供大于需则卫星做逐渐靠近圆心的运动；2．若是供小于需则卫星做逐渐远离圆心的运动．【解答】解：A、根据开普勒周期定律得：=k，k与中心体有关．由于圆轨道的半径大于椭圆轨道半长轴，所以在圆轨道运行周期T1大于它在椭圆轨道运行周期T2．故A错误．B、在椭圆轨道远地点实施变轨成圆轨道是做逐渐远离圆心的运动，要实现这个运动必须万有引力小于所需向心力，所以应给“嫦娥二号”卫星加速，增加所需的向心力，所以经过圆轨道上A点时的速率大于它经过椭圆轨道上A点时的速率，而圆轨道上的各个位置速率相等，故B正确．C、“嫦娥二号”卫星变轨前通过椭圆轨道远地点时只有万有引力来提供加速度，变轨后沿圆轨道运动也是只有万有引力来提供加速度，所以加速度相等，故C错误．D、变轨的时候点火，发动机做功，所以“嫦娥二号”卫星点火变轨，前后的机械能不守恒，而圆轨道上的各个位置机械能相等，故D错误．故选：B5.（单选）如图所示，电源电动势为E、内阻为r，电阻R1、R2、R3为定值电阻，R4为光敏电阻（有光照射时电阻变小），C为定值电容。当S闭合且电路稳定后，让光照射R4，则以下说法正确的是A．电容器电荷量增大

B．电源的效率增大C．电压表示数增大D．R2上消耗的功率减小参考答案：A【考点】考查闭合电路的欧姆定律；含容电路。．电容器的电压与R2两端的电压相等，因R4电阻变小，总电阻变小，总电流增大，外压变小，通过R1的电流减小，则通过R2的电流增大，所以电容器的电压增大，根据Q=CU可知，电容器电量一定增大，故A正确；电源的效率η=，电流增大，则电源效率减小，故B错误；因有光照射时，光敏电阻的阻值减小，故总电阻减小；由闭合电路的欧姆定律可知，干路电路中电流增大，由E=U+Ir可知路端电压减小，所以电压表示数减小，故C错误；通过R2的电流增大，根据P=I2R可知，R2上消耗的功率增大，故D错误．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.人造地球卫星在运行过程中由于受到微小的阻力，轨道半径将缓慢减小。在此运动过程中，卫星所受万有引力大小将

(填“减小”或“增大”)；其速度将

(填“减小”或“增大”)。

参考答案：增大，增大

7.(5分)一探照灯照射在云层底面上，这底面是与地面平行的平面，如图所示，云层底面高h，探照灯以角速度ω在竖直平面内匀速转动，当光束转过与竖直线夹角为θ时，此刻云层底面上光点的移动速度等于

。参考答案：

答案：hω/cos2θ8.如图，框架ABC由三根长度均为l、质量均为m的均匀细棒组成，A端用光滑铰链铰接在墙壁上。现用竖直方向的力F作用在C端，使AB边处于竖直方向且保持平衡，则力F的大小为

。若在C点施加的作用力改为大小为1.5mg、方向始终垂直于AC边的力F′，使框架从图示位置开始逆时针转动，运动过程中当框架具有最大动能时，力F′所做的功为__________。参考答案：mg，0.25πmgl

9.如图所示，一长为的木板，倾斜放置，倾角为45°，现有一弹性Z球，从与木板上端等高的某处自由释放，小球落到木板上反弹时，速度大小不变，碰撞前后，速度方向与木板的夹角相等，欲使小球一次碰撞后恰好落到木板下端，则小球释放点距木板上端的水平距离为___________。参考答案：L/510.如图所示，A、B、C三点都在匀强电场中．已知AC⊥BC，∠ABC＝60°，BC＝20cm.把一个q＝10－5C的正电荷从A移到B，电场力做功为零；从B移到C，电场力做功为－1.73×10－3J，则该匀强电场的场强大小是

V/m，并在图中作出这个电场线。

参考答案：1000V/m,11.某同学在研究性学习中，利用所学的知识解决了如下问题：一轻弹簧竖直悬挂于某一深度为h=25.0cm,且开口向下的小筒中（没有外力作用时弹簧的下部分位于筒内，但测力计可以同弹簧的下端接触），如图(甲)所示，如果本实验的长度测量工具只能测量出筒的下端弹簧的长度l，现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数，该同学通过改变l而测出对应的弹力F，作出F-变化的图线如图（乙）所示.,则弹簧的劲度系数为

N/m.弹簧的原长l0=

参考答案：12.某人在某行星表面以速率v竖直上抛一物体，经时间t落回手中，已知该行星的半径为R，则能在这个行星表面附近绕该行星做匀速圆周运动的卫星所具有的速率为

参考答案：13.气球以10m/s的速度匀速竖直上升，从气球上掉下一个物体，经17s到达地面。求物体刚脱离气球时气球的高度是__________m。落地时速度是_______m/s（g=10m/s2）参考答案：1275；160三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（4分）现用“与”门、“或”门和“非”门构成如图所示电路，请将右侧的相关真值表补充完整。(填入答卷纸上的表格)参考答案：

答案：

ABY001010100111

15.（2014?宿迁三模）学校科技节上，同学发明了一个用弹簧枪击打目标的装置，原理如图甲，AC段是水平放置的同一木板；CD段是竖直放置的光滑半圆弧轨道，圆心为O，半径R=0.2m；MN是与O点处在同一水平面的平台；弹簧的左端固定，右端放一可视为质点、质量m=0.05kg的弹珠P，它紧贴在弹簧的原长处B点；对弹珠P施加一水平外力F，缓慢压缩弹簧，在这一过程中，所用外力F与弹簧压缩量x的关系如图乙所示．已知BC段长L=1.2m，EO间的距离s=0.8m．计算时g取10m/s2，滑动摩擦力等于最大静摩擦力．压缩弹簧释放弹珠P后，求：（1）弹珠P通过D点时的最小速度vD；（2）弹珠P能准确击中平台MN上的目标E点，它通过C点时的速度vc；（3）当缓慢压缩弹簧到压缩量为x0时所用的外力为8.3N，释放后弹珠P能准确击中平台MN上的目标E点，求压缩量x0．参考答案：（1）弹珠P通过D点时的最小速度为；（2）通过C点时的速度为m/s；（3）压缩量为0.18m．考点： 动能定理的应用；机械能守恒定律．专题： 动能定理的应用专题．分析： （1）根据D点所受弹力为零，通过牛顿第二定律求出D点的最小速度；（2）根据平抛运动的规律求出D点的速度，通过机械能守恒定律求出通过C点的速度．（3）当外力为0.1N时，压缩量为零，知摩擦力大小为0.1N，对B的压缩位置到C点的过程运用动能定理求出弹簧的压缩量．解答： 解：（1）当弹珠做圆周运动到D点且只受重力时速度最小，根据牛顿第二定律有：mg=解得．v==m/s（2）弹珠从D点到E点做平抛运动，设此时它通过D点的速度为v，则s=vtR=gt从C点到D点，弹珠机械能守恒，有：联立解得v=代入数据得，V=2m/s（3）由图乙知弹珠受到的摩擦力f=0.1N，根据动能定理得，且F1=0.1N，F2=8.3N．得x=代入数据解得x0=0.18m．答：（1）弹珠P通过D点时的最小速度为；（2）通过C点时的速度为m/s；（3）压缩量为0.18m．点评： 本题考查了动能定理、机械能守恒定律、牛顿第二定律的综合，涉及到圆周运动和平抛运动，知道圆周运动向心力的来源，以及平抛运动在竖直方向和水平方向上的运动规律是解决本题的关键．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一根弹性细绳原长为l，劲度系数为k，将其一端穿过一个光滑小孔O(其在水平地面上的投影点为O′)，系在一个质量为m的滑块A上，A放在水平地面上．小孔O离绳固定端的竖直距离为l，离水平地面高度为h(h<mg/k)，滑块A与水平地面间的最大静摩擦力为正压力的μ倍．问：(1)当滑块与O′点距离为r时，弹性细绳对滑块A的拉力为多大？(2)滑块处于怎样的区域内时可以保持静止状态？参考答案：(1)当滑块与O′点的距离为r时，弹性细绳的伸长量为Δx＝.由胡克定律知，弹性绳的拉力F＝kΔx＝k

（4分）(2)设OA与水平面的夹角为α，分析物体受力如图所示，由平衡条件得：FN＋Fsinα＝mg

Fcosα＝Ff.

而F＝kh/sinα，Ffm＝μFN所以有：（kh/sinα）·cosα＝Ff≤Ffm＝μ(mg－Fsinα)＝μ(mg－kh)其中hcosα/sinα＝r，故r≤μ(mg－kh)/k

（6分）以O′为圆心，以μ(mg－kh)/k为半径的圆内的任何位置

17.泉州光伏产业非常发达，拥有国家级博士后科研工作站及国家级企业技术中心。街道上的很多电子显示屏，其最重要的部件就是发光二极管。有一种发光二极管，它由半径为R的半球体介质ABC和发光管芯组成，管芯发光区域是半径为r的圆面PQ，其圆心与半球体介质的球心O重合，如图所示。图中发光圆面发出的某条光线射向D点，入射角为30°，折射角为45°。（i）求半球体介质对光的折射率n；（ii）为使从发光圆面PQ射向半球面上所有的光都能直接射出，管芯发光区域面积最大值为多少？参考答案：（1）（2）【详解】（1）根据折射定律，解得（2）从P到Q点垂直于圆面发出的光射到球面的入射角的最大为a，则，设光发生全翻身的临界角为C，则，不发生全反射应满足，解得，管芯发光区域面积应满足18.一足够高的直立气缸上端开口，用一个厚度不计的活塞封闭了一段高为80cm的气柱，活塞的横截面积为0.01m2，活塞与气缸间的摩擦不计，气缸侧壁通过一个开口与U形管相连，开口离气缸底部的高度为70cm，开口管内及U形管内的气体体积忽略不计。已知图所示状态时气体的温度为7