山東省煙臺市濱海中學2021-2022學年高三物理下學期期末試題含解析

山東省煙臺市濱海中學2021-2022學年高三物理下學期期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.（單選）如圖A、B兩物體疊放在一起，用手托住，讓它們靜靠在平整的豎直墻邊，然后釋放，它們同時沿墻面向下滑，已知mA＞mB，則物體B受力個數是A．1

B．2

C．3

D．4參考答案：A2.（09年長沙一中、雅禮中學聯(lián)考）如圖所示，質量為m的物體在沿斜面向上的拉力F作用下沿放在水平地面上的質量為M的粗糙斜面勻速下滑，此過程中斜面體保持靜止，則地面對斜面（

）A.無摩擦力B.水平向右的摩擦力C.支持力為(M+m)gD.支持力小于(M+m)g參考答案：

答案：D3.（多選）物體在萬有引力場中具有的勢能叫做引力勢能．若取兩物體相距無窮遠時的引力勢能為零，一個質量為m0的質點距質量為M0的引力中心為r0時，其萬有引力勢能Ep=﹣E（式中G為引力常數）．一顆質量為m的人造地球衛(wèi)星以半徑為r1圓形軌道環(huán)繞地球飛行，已知地球的質量為M，要使此衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的軌道半徑增大為r2，則在此過程中（）A．衛(wèi)星勢能增加了GMm（﹣）B．衛(wèi)星動能減少了（﹣）C．衛(wèi)星機械能增加了（﹣）D．衛(wèi)星上的發(fā)動機所消耗的最小能量為（﹣）參考答案：【考點】：人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關系．【專題】：人造衛(wèi)星問題．【分析】：求出衛(wèi)星在半徑為r1圓形軌道和半徑為r2的圓形軌道上的動能，從而得知動能的減小量，通過引力勢能公式求出勢能的增加量，根據能量守恒求出發(fā)動機所消耗的最小能量．：解：A、引力勢能的增加量=GMm（﹣），故A正確．B、根據萬有引力提供向心力由：，解得=．同理，Ek2=．所以，動能的減小量為=．故B錯誤．CD、根據能量守恒定律，衛(wèi)星機械能增加了等于發(fā)動機消耗的最小能量為E=△Ep﹣△Ek=．故C正確、D錯誤．故選：AC【點評】：解決本題的關鍵得出衛(wèi)星動能和勢能的變化量，從而根據能量守恒進行求解．4.（單選）一斜劈靜止于粗糙的水平地面上，在其斜面上放一滑塊m，若給m一向下的初速度v0，則m正好保持勻速下滑．如圖所示，現(xiàn)在m下滑的過程中再加一個作用力，則以下說法正確的是（）A．在m上加一豎直向下的力F1，則m將保持勻速運動，M對地有水平向右的靜摩擦力的作用B．在m上加一個沿斜面向下的力F2，則m將做加速運動，M對地有水平向左的靜摩擦力的作用C．在m上加一個水平向右的力F3，則m將做減速運動，在m停止前M對地有向右的靜摩擦力的作用D．無論在m上加什么方向的力，在m沿斜面向下運動的過程中，M對地都無靜摩擦力的作用參考答案：【考點】：共點力平衡的條件及其應用；摩擦力的判斷與計算；物體的彈性和彈力．【專題】：共點力作用下物體平衡專題．【分析】：由題，滑塊原來勻速下滑，合力為零；斜面保持靜止狀態(tài)，合力也為零．以滑塊和斜面整體為研究對象，分析受力情況，根據平衡條件分析地面對斜面的摩擦力和支持力．木塊可能受兩個力作用，也可能受到四個力作用．：解：m原來保持勻速下滑，M靜止，以滑塊和斜面組成的整體為研究對象，分析受力情況，根據平衡條件得知地面對斜面沒有摩擦力，如有摩擦力，整體的合力不為零，將破壞平衡狀態(tài)與題矛盾．對m，有：mgsinθ=f=μmgcosθ，即得sinθ=μcosθ，θ是斜面的傾角．A、當施加豎直向下的力F1時，對整體受力分析，在豎直方向合力為零，水平方向合力為零，故地面對M無摩擦力，對m受力分析可知，（mg+F）sinθ﹣μ（mg+F）cosθ=0，所以m做勻速運動，故A錯誤．B、在m上加一沿斜面向下的力F2，如圖，物塊所受的合力將沿斜面向下，故做加速運動，但m與斜面間的彈力大小不變，故滑動摩擦力大小不變，即物塊所受支持力與摩擦力的合力仍然豎直向上，則斜面所受摩擦力與物塊的壓力的合力豎直向下，則斜面水平方向仍無運動趨勢，故仍對地無摩擦力作用，故B錯誤；C、在m上加一水平向右的力F3，沿斜面方向：mgsinθ﹣F3cosθ﹣μ（mgcosθ+F3sinθ）＜0，故物體做減速運動；對物塊，所受支持力增加了F3sinθ，則摩擦力增加μF3sinθ，即支持力與摩擦力均成比例的增加，其合力方向還是豎直向上，如圖：則斜面所受的摩擦力與壓力的合力放還是豎直向下，水平放向仍無運動趨勢，則不受地面的摩擦力，故C錯誤；D、無論在m上加上什么方向的力，m對斜面的壓力與m對斜面的摩擦力都是以1：μ的比例增加，則其合力的方向始終豎直向下，斜面便沒有運動趨勢，始終對地面無摩擦力作用，故D正確．故選：D．【點評】：本題中木塊與斜面都處于平衡狀態(tài)，研究對象可以采用隔離法，也可以采用整體法研究．5.如圖所示，地面粗糙，A、B兩同學站在地上推墻。甲中A向前推B，B向前推墻；乙中A、B同時向前推墻。每人用力的大小都為F，方向水平。則以下說法中正確的是（

）

A．甲方式中墻受到的推力為2F

B．乙方式中墻受到的推力為2F

C．甲方式中兩位同學受到地面的摩擦力大小都為F

D．乙方式中兩位同學受到地面的摩擦力大小都為F參考答案：BD根據力的平衡的相關知識可知，甲方式中墻受到的推力為F，乙方式中墻受到的推力為2F；甲方式中A同學受到地面的摩擦力大小為F,B同學為0；乙方式中兩位同學受到地面的摩擦力大小都為F。選BD。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，t＝0時刻的波形如圖中實線所示，t＝0.2s時刻的波形如圖中的虛線所示，則此列簡諧橫波的波速為

m/s.

參考答案：10(4n+1)

n=0、1、2、3…7.參考答案：8.地球的半徑約為R=6400km，A、B兩顆人造地球衛(wèi)星沿圓軌道繞地球運行，它們離地球表面的高度分別為hA=3600km，hB=1700km，那末A、B兩顆衛(wèi)星的運行速率之比vA:vB=

，運行周期之比TA：TB=

。參考答案：9.實驗室內，某同學用導熱性能良好的氣缸和活塞將一定質量的理想氣體密封在氣缸內（活塞與氣缸壁之間無摩擦），活塞的質量為m，氣缸內部的橫截面積為S．用滴管將水緩慢滴注在活塞上，最終水層的高度為h，如圖所示．在此過程中，若大氣壓強恒為p0，室內的溫度不變，水的密度為，重力加速度為g，則：①圖示狀態(tài)氣缸內氣體的壓強為

；②以下圖象中能反映密閉氣體狀態(tài)變化過程的是

。

參考答案：①；②A10.質量分別為60kg和70kg的甲、乙兩人，分別同時從原來靜止在光滑水平面上的小車兩端.以3m/s的水平初速度沿相反方向跳到地面上。若小車的質量為20kg，則當兩人跳離小車后，小車的運動速度大小為______________m/s，方向與______________（選填“甲”、“乙”）的初速度方向相同。參考答案：1.5m/s，甲11.如圖所示，一定質量的理想氣體發(fā)生如圖所示的狀態(tài)變化，狀態(tài)A與狀態(tài)B的體積關系為VA

▲VB(選填“大于”、“小于”或“等于”)；若從A狀態(tài)到C狀態(tài)的過程中氣體對外做了50J的功，則此過程中____▲__(選填“吸熱”或“放熱”)參考答案：小于；吸熱試題分析：狀態(tài)A與狀態(tài)B，壓強不變，溫度升高，根據氣體狀態(tài)方程，體積增大，所以VA小于VB。從A狀態(tài)到C狀態(tài)的過程中，溫度不變，內能不變，根據熱力學定的表達式△U=Q+W，知道此過中吸熱吸收的熱量50J?？键c：理想氣體的狀態(tài)方程12.用M表示地球質量，R表示地球半徑，T表示地球自轉周期，G表示萬有引力常量，則地面上物體的重力加速度為g=

，地球同步衛(wèi)星的軌道高度為h=

．參考答案：；﹣R．【考點】同步衛(wèi)星．【分析】根據已知量，地球表面的物體受到的重力等于萬有引力可求出近地軌道處的重力加速度；地球的同步衛(wèi)星的萬有引力提供向心力，可以求出地球同步衛(wèi)星的高度．【解答】解：地球表面的物體受到的重力等于萬有引力，有：=mg

解得：g=，地球的同步衛(wèi)星的萬有引力提供向心力：=m解得：r=那么地球同步衛(wèi)星的軌道高度為：h=﹣R；故答案為：；﹣R．13.如圖所示為阿特武德機的示意圖，它是早期測量重力加速度的器械，由英國數學家和物理學家阿特武德于1784年制成。他將質量同為M的重物用繩連接后，放在光滑的輕質滑輪上，處于靜止狀態(tài)。再在一個重物上附加一質量為m的小重物，這時，由于小重物的重力而使系統(tǒng)做初速度為零的緩慢加速運動。（1）所產生的微小加速度可表示為

。（2）某同學利用秒表和刻度尺測出重物M下落的時間t和高度h，則重力加速度的表達式為：

。參考答案：

，(2)。三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.實驗室在測定金屬電阻率的實驗中，提供的器材除多用表、螺旋測微器、米尺、開關和若干導線外，還有：A．粗細均勻的待測金屬絲RXB．直流電流表A（0～5mA，內阻為5；0～50mA，內阻為0.5）C．直流電壓表V（0～3V，內阻為5k；0～15V，內阻為25k）D．滑動變阻器R（0～20，1A）

E．電源（3V，內阻不計）

①為了確定電路，先用多用表的歐姆擋粗略測量待測金屬絲的電阻?，F(xiàn)將多用表的選擇開關置于“×100”擋，按正確的步驟進行操作，表盤示數如圖甲所示，則電阻RX的粗略值為

。②實驗時，先用螺旋測微器在金屬絲三個不同的位置測直徑，如圖乙所示是某次測量時的情況，讀數為

mm。③若要求在實驗中金屬絲兩端的電壓可以有較大變化，測量金屬絲電阻的誤差盡量小，請以筆畫線代替導線，補上實物圖中缺少的兩根導線。④某物理學習小組的兩位同學在實驗中，根據同一組數據進行正確描點后，甲、乙兩位同學根據自己的理解各作出一條圖線，如圖甲、乙所示，根據你對實驗的理解，你認為________同學的圖線正確，根據你選擇的圖線算出該金屬絲的電阻為________Ω.(保留兩位有效數字)參考答案：（1）600（2分）（2）0.700

（2分）（3）如圖（2分）（4）甲（2分）

5.8×102（5.6×102—6.0×102均可）（2分）15.某同學到實驗室做“測電源電動勢和內阻”的實驗時，發(fā)現(xiàn)實驗臺上有以下器材：待測電源（電動勢約為4V，內阻約為2Ω）一個阻值未知的電阻R0電壓表（內阻很大，有5V、15V兩個量程）兩塊電流表（內阻約為5Ω，量程500mA）滑動變阻器A（0～20Ω，3A）滑動變阻器B（0～200Ω，0.2A）電鍵一個，導線若干。該同學想在完成學生實驗“測電源電動勢和內阻”的同時測出定值電阻R0的阻值，設計了如圖所示的電路。實驗時他用U1、U2、I分別表示電表V1、V2、A的讀數。在將滑動變阻器的滑片移動到不同位置時，記錄了U1、U2、I的一系列值.其后他在兩張坐標紙上各作了一個圖線來處理實驗數據，并計算了電源電動勢、內阻以及定值電阻R0的阻值。根據題中所給信息解答下列問題：①在電壓表V1接入電路時應選擇的量程是_________，滑動變阻器應選擇_________（填器材代號“A”或“B”）;②在坐標紙上作圖線時，用來計算定值電阻R0的圖線的橫坐標軸、縱坐標軸分別應該用_________、__________表示。（填“U1、U2、I”或由它們組成的算式）③若實驗中的所有操作和數據處理無錯誤，實驗中測得的定值電阻R0的值________（選填“大于”、“小于”或“等于”）其真實值。參考答案：①

5V

；A

；②I

；

U1-U2

。

③

大于四、計算題：本題共3小題，共計47分16.(8分)如圖所示，在真空中坐標xOy平面的x>0區(qū)域內，有磁感應強度的勻強磁場，方向與xoy平面垂直，在x軸上的P(10，0)點，有一放射源，在xoy平面內向各個方向發(fā)射速率的帶正電的粒子，粒子的質量為，電荷量為，求帶電粒子能打到y(tǒng)軸上的范圍．參考答案：-10cm≤cm．帶電粒子能打到y(tǒng)軸上的范圍為-10cm≤cm．解析

帶電粒子在磁場中運動時有則如圖所示，當帶電粒子打到y(tǒng)軸上方的A點與P連線正好為其圓軌跡的直徑時，A點即為粒子能打到y(tǒng)軸上方的最高點．因

則當帶電粒子在圓軌跡正好與y軸下方相切于B點時，B點即為粒子能打到y(tǒng)軸下方的最低點，易得0B=R=10cm．綜上所述，帶電粒子能打到y(tǒng)軸上的范圍為-10cm≤cm．17.如圖甲所示，空間有一寬為0.2m的勻強磁場區(qū)域，磁感應強2T，方向垂直紙面向外，abcd是由均勻電阻絲做成的邊長0.1m的正方形線框，總電阻為1Ω，線框以垂直磁場邊界的速度10m/s勻速通過磁場區(qū)域，在運動過程中，線框ab、cd兩邊始終與磁場邊界平行，設線框剛進入磁場的位置t=0求：（1）線框穿過磁場的過程中，線框中產生的焦耳熱；（2）畫出線框穿過磁場過程中，cd兩端電勢差Ucd隨時間t變化的圖象（不需要分析說明）參考答案：解：（1）感應電動勢