2021-2022學(xué)年云南省大理市公郎中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

1、2021-2022學(xué)年云南省大理市公郎中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析一、 選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1. （單選）下列單位換算關(guān)系中，正確的是( ) A1 V=1 Wbs一1 B1 T=1 Wbm一1 C1 J=1 Cs D1 F=1 CA一1參考答案：A2. （單選）從地面以大小為v1的初速度豎直向上拋出一個(gè)皮球，經(jīng)過(guò)時(shí)間t皮球落回地面，落地時(shí)皮球速度的大小為v2。已知皮球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到空氣阻力的大小與速度的大小成正比，重力加速度大小為g。下面給出時(shí)間t的四個(gè)表達(dá)式中只有一個(gè)是合理的，你可能不會(huì)求解t，但是你可以通過(guò)一定的物理分析，對(duì)下列表達(dá)式

2、的合理性做出判斷。根據(jù)你的判斷，t的合理表達(dá)式應(yīng)為（ ）A B C D 參考答案：A3. （單選）由消防水龍帶的噴嘴噴出水的流量是0.28m3/min，水離開噴口時(shí)的速度大小為16m/s，方向與水平面夾角為60度，在最高處正好到達(dá)著火位置，忽略空氣阻力，則空中水柱的高度和水量分別是（重力加速度g取10m/s2）A.28.8m，1.1210-2m3 B. 28.8m，0.672m3C. 38.4m，1.2910-2m3 D. 38.4m，0.776m3參考答案：A4. 冥王星與其附近的另一星體卡戎可視為雙星系統(tǒng)。質(zhì)量比約為7:1，同時(shí)繞它們連線上某點(diǎn)O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。由此可知，冥王星繞O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的

3、（ ）（A）軌道半徑約為卡戎的1/7 （B）角速度大小約為卡戎的1/7（C）線速度大小約為卡戎的7倍 （D）向心力大小約為卡戎的7倍參考答案：A5. （單選）質(zhì)量為2kg的物體以一定的初速度沿傾角為30的斜面向上滑行，在向上滑行的過(guò)程中，其動(dòng)能隨位移的變化關(guān)系如圖所示，則物體返回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為(取g=10m/s2 )A.34JB.56JC.92JD.196J參考答案：A解析： 物體上滑的過(guò)程中重力與摩擦力都做負(fù)功由動(dòng)能定理得：-mgx?sin30-fx=E0下滑的過(guò)程中重力做正功，摩擦力做負(fù)功，得：mgx?sin30-fx=0-E代入數(shù)據(jù)解得：E=34J，故選：A二、 填空題：本題共8小題

4、，每小題2分，共計(jì)16分6. 如圖所示，豎直墻上掛著一面時(shí)鐘，地面上的靜止的觀察者A觀測(cè)到鐘的面積為S，另一觀察者B以0.8倍光速平行y軸正方向運(yùn)動(dòng)，觀察到鐘的面積為S則S和S的大小關(guān)系是 .（填寫選項(xiàng)前的字母） AS S BS = SCS S D無(wú)法判斷參考答案：A7. 在探究動(dòng)能定理的實(shí)驗(yàn)中，某實(shí)驗(yàn)小組組裝了一套如圖所示的裝置，拉力傳感器固定在小車上，一端與細(xì)繩相連，用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小。穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶與小車尾部相連接，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)周期為T，實(shí)驗(yàn)的部分步驟如下：平衡小車所受的阻力：不掛鉤碼，調(diào)整木板右端的高度，用手輕推小車，直到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列_的點(diǎn)測(cè)量小車和拉力

5、傳感器的總質(zhì)量M ，按圖組裝好儀器，并連接好所需電路，將小車停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，先接通拉力傳感器和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，然后 ，打出一條紙帶，關(guān)閉電源在打出的紙帶中選擇一條比較理想的紙帶如圖所示，在紙帶上按打點(diǎn)先后順序依次取O、A、B、C、D、E等多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)間的距離分別用hA、hB、hC、hD、hE表示，則小車和拉力傳感器在計(jì)時(shí)器打下D點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能表達(dá)式為 ，若拉力傳感器的讀數(shù)為F，計(jì)時(shí)器打下A點(diǎn)到打下D點(diǎn)過(guò)程中，細(xì)繩拉力對(duì)小車所做功的表達(dá)式為 某同學(xué)以A點(diǎn)為起始點(diǎn)，以A點(diǎn)到各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)動(dòng)能的增量為縱坐標(biāo)，以A點(diǎn)到各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)拉力對(duì)小車所做的功W為橫坐標(biāo)，得到一條過(guò)原點(diǎn)的傾角為45的直

6、線，由此可以得到的結(jié)論是 參考答案：間距相等 （2分，其他表述正確的同樣給分） 釋放小車 （2分） （2分）；（2分）外力所做的功，等于物體動(dòng)能的變化量（2分，其他表述正確的同樣給分）8. 如圖為“用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)）研究加速度和力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。（1）在該實(shí)驗(yàn)中必須采用控制變量法，應(yīng)保持_不變，用鉤碼所受的重力作為_，用DIS測(cè)小車的加速度。（2）改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測(cè)量。在某次實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)可畫出a-F關(guān)系圖線（如圖所示）。此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是（ ）A小車與軌道之間存在摩擦 B.導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)C所掛鉤碼的總質(zhì)量太

7、大 D.所用小車的質(zhì)量太大參考答案：（1）小車的總質(zhì)量，小車所受外（2）C9. 理想變壓器原副線圈匝數(shù)比為N1N2=12，原線圈中有一額定電流I0=1A的保險(xiǎn)絲，電源電壓U=220V，R是接在副線圈上的可變電阻，為了不使原線圈電流超過(guò)I0，負(fù)載電阻R的阻值不能小于 參考答案：10. （4分）有質(zhì)量的物體周圍存在著引力場(chǎng)。萬(wàn)有引力和庫(kù)侖力有類似的規(guī)律，因此我們可以用定義靜電場(chǎng)強(qiáng)度的方法來(lái)定義引力場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)。由此可得，與質(zhì)量為M的質(zhì)點(diǎn)相距r處的引力場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的表達(dá)式為EG=_（萬(wàn)有引力恒量用G表示）。參考答案：答案：11. 19世紀(jì)和20世紀(jì)之交，經(jīng)典物理已達(dá)到了完整、成熟的階段，但“在物理學(xué)晴朗天空的

8、遠(yuǎn)處還有兩朵小小的、令人不安的烏云”，人們發(fā)現(xiàn)了經(jīng)典物理學(xué)也有無(wú)法解釋的實(shí)驗(yàn)事實(shí)，“兩朵烏云”是指 （填“宏觀問(wèn)題”或“微觀問(wèn)題”）與 （填“高速問(wèn)題”或“低速問(wèn)題”）。參考答案：微觀問(wèn)題 高速問(wèn)題12. (4分)如圖所示，一個(gè)半徑為R的透明球體放置在水平面上，一束藍(lán)光從A點(diǎn)沿水平方向射入球體后經(jīng)B點(diǎn)射出，最后射到水平面上的C點(diǎn)已知OA=，該球體對(duì)藍(lán)光的折射率為，則它從球面射出時(shí)的出射角= ；若換用一束紅光同樣從A點(diǎn)射向該球體，則它從球體射出后落到水平面上形成的光點(diǎn)與C點(diǎn)相比，位置 (填“偏左”、“偏右”或“不變”)。參考答案：60（2分） 偏右（2分）13. 已知地球半徑R、自轉(zhuǎn)周期T、地球

9、表面重力加速度g，則其第一宇宙速度為_。地球同步衛(wèi)星離地面的高度為_。參考答案：，三、 簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14. （10分）在2008年9月27日“神舟七號(hào)”宇航員翟志剛順利完成出艙活動(dòng)，他的第一次太空行走標(biāo)志著中國(guó)航天事業(yè)全新的時(shí)代即將到來(lái)。 “神舟七號(hào)”圍繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)所需的向心力是由 提供，宇航員翟志剛出艙任務(wù)之一是取回外掛的實(shí)驗(yàn)樣品，假如不小心實(shí)驗(yàn)樣品脫手（相對(duì)速度近似為零），則它（填“會(huì)”或“不會(huì)”）做自由落體運(yùn)動(dòng)。設(shè)地球半徑為R、質(zhì)量為M ，“神舟七號(hào)”距地面高度為h，引力常數(shù)為G，試求“神舟七號(hào)”此時(shí)的速度大小。參考答案： 答案：地球引力（重力、萬(wàn)

10、有引力）； 不會(huì)。（每空2分）以“神舟七號(hào)”為研究對(duì)象，由牛頓第二定律得： （2分）由勻速圓周運(yùn)動(dòng)可知： （2分）解得線速度 （2分）15. （選修3-4模塊）（4分）如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t = 0時(shí)刻的波形圖，已知波的傳播速度v = 2m/s試回答下列問(wèn)題：寫出x = 1.0 m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)函數(shù)表達(dá)式；求出x = 2.5m處質(zhì)點(diǎn)在0 4.5s內(nèi)通過(guò)的路程及t = 4.5s時(shí)的位移參考答案： 解析：波長(zhǎng) = 2.0m，周期T = /v = 1.0s，振幅A = 5cm，則y = 5sin(2t) cm （2分） n = t/T = 4.5，則4.5s內(nèi)路程s = 4nA

11、= 90cm；x = 2.5m質(zhì)點(diǎn)在t = 0時(shí)位移為y =5cm，則經(jīng)過(guò)4個(gè)周期后與初始時(shí)刻相同，經(jīng)4.5個(gè)周期后該質(zhì)點(diǎn)位移y = 5cm（2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16. 如圖所示，一個(gè)帶正電的粒子沿磁場(chǎng)邊界從A點(diǎn)射入左側(cè)磁場(chǎng)，粒子質(zhì)量為m、電荷量為q，其中區(qū)域、內(nèi)是垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，左邊區(qū)域足夠大，右邊區(qū)域?qū)挾葹?.3d，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，區(qū)域是兩磁場(chǎng)間的無(wú)場(chǎng)區(qū)，兩條豎直虛線是其邊界線，寬度為d；粒子從左邊界線A點(diǎn)射入磁場(chǎng)后，經(jīng)過(guò)、區(qū)域后能回到A點(diǎn)，若粒子在左側(cè)磁場(chǎng)中的半徑為d，整個(gè)裝置在真空中，不計(jì)粒子的重力（1）求：粒子從A點(diǎn)射出到回到A點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間t（2）

12、若在區(qū)域內(nèi)加一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，粒子仍能回到A點(diǎn)，求：電場(chǎng)強(qiáng)度E參考答案：解：（1）因粒子從A點(diǎn)出發(fā)，經(jīng)過(guò)、區(qū)域后能回到A點(diǎn)，由對(duì)稱性可知粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r=d，如右側(cè)上圖 由Bqv=m得 v=所以運(yùn)行時(shí)間為 t=（2）設(shè)在區(qū)域內(nèi)加速的粒子到區(qū)的速度為v1由動(dòng)能定理：qEd=mv12mv2設(shè)在區(qū)域內(nèi)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r，分析粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡，如圖所示，粒子沿半徑為d的半圓運(yùn)動(dòng)至區(qū)，經(jīng)電場(chǎng)加速后，在區(qū)又經(jīng)半圓運(yùn)動(dòng)返回電場(chǎng)減速到邊界線的A點(diǎn)，此時(shí)設(shè)AN=x則：x=2（rd）此后，粒子每經(jīng)歷一次“回旋”，粒子沿邊界線的距離就減小x，經(jīng)過(guò)n次回旋后能返回A點(diǎn)必須滿足：nx=2d（n=1、2、

13、3、）求得：（n=1、2、3、）半徑r太大可能從右邊飛出磁場(chǎng)，所以必須滿足下面條件：由r1.3d，得：即，（n=4、5、6、）由公式：Bqv1=m；得：，（n=4、5、6、）代入得：（n=4、5、6、）答：（1）粒子從A點(diǎn)射出到回到A點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間t為（2）若在區(qū)域內(nèi)加一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，粒子仍能回到A點(diǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度E應(yīng)為（n=4、5、6、）17. 在滑雪運(yùn)動(dòng)中，當(dāng)滑雪板壓在雪地上時(shí)會(huì)把雪內(nèi)的空氣逼出來(lái)，在滑雪板與雪地間形成一個(gè)暫時(shí)的“氣墊”，從而大大減小雪地對(duì)滑雪板的摩擦。然而當(dāng)滑雪板相對(duì)雪地速度較小時(shí)，與雪地接觸時(shí)間超過(guò)某一值就會(huì)陷下去，使得它們間的摩擦力增大。假設(shè)滑雪者的速度超過(guò)v0=4m

14、/s時(shí)，滑雪板與雪地間的動(dòng)摩擦因數(shù)就會(huì)由1=0.25變?yōu)?=0.125。一滑雪者從傾角37的坡頂A處由靜止開始自由下滑，滑至坡底B（B處為一光滑小圓?。┖笥只弦欢嗡窖┑?，最后停在C處，如圖所示。不計(jì)空氣阻力，A、B間距離L=20m，（sin370.6，cos370.8，g取10m/s2）求：（1）動(dòng)摩擦因數(shù)第一次發(fā)生變化前滑雪者運(yùn)動(dòng)的距離s1；（2）滑雪者到達(dá)B處的速度vB；（3）滑雪者在水平雪地上能滑行的最大距離sBC。參考答案：（1）由ma1 =mg sin371mg cos37，可解得a1=4 m/s2 （2分）由s1= ，可解得s1=2m （2分）（2）s2=L2s1=18m， 由ma2 =mg sin372mg cos37，可解得a2=5 m/s2 （1分）由vB2 = v02+2 a2 s2，可解得vB=14 m/s （2分）（3）滑雪者在水平雪