遼寧省鞍山市海城同澤中學2021-2022學年高三物理下學期期末試題含解析

遼寧省鞍山市海城同澤中學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）已知引力常量G，則還需知道下面哪一選項中的數(shù)據(jù)，可以計算地球的質(zhì)量？A．已知地球繞太陽運行的周期及地球中心到太陽中心的距離B．已知月球繞地球運行的周期及月球中心到地球中心的距離C．已知人造地球衛(wèi)星在地面附近繞行的速度D．已知地球同步衛(wèi)星離地面的高度參考答案：B2.如圖所示，平行金屬導軌與水平面成θ角，導軌與兩相同的定值電阻R1和R2相連，勻強磁場垂直穿過導軌平面。有一導體棒ab質(zhì)量為m，棒的電阻R=0.5R1，棒與導軌之間的動摩擦因數(shù)為μ。導體棒ab沿導軌向上滑動，當上滑的速度為v時，定值電阻R2消耗的電功率為P，此時下列正確的是A．此裝置因摩擦而產(chǎn)生的熱功率為μmgvcosθ

B．此裝置消耗的機械功率為μmgvcosθC．導體棒受到的安培力的大小為 D．導體棒受到的安培力的大小為參考答案：AC3.下列說法正確的是_______（填寫選項前的字母代號）（選對一個給3分，選對兩個給4分，選對3個給6分。每選錯一個扣3分，最低得分為0分）

A．物體吸收熱量，其溫度不一定升高

B．熱量只能從高溫物體向低溫物體傳遞C．做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種方式

D．布朗運動是懸浮在液體中固體顆粒的分子無規(guī)則運動的反映

E．第二類永動機是不能制造出來的，盡管它不違反熱力學第一定律，但它違反熱力學第二定律參考答案：4.（多選題）“飛車走壁”是一種傳統(tǒng)的雜技藝術，演員騎車在傾角很大的桶面上做圓周運動而不掉下來．如圖所示，已知桶壁的傾角為θ，車和人的總質(zhì)量為m，做圓周運動的半徑為r，若使演員騎車做圓周運動時不受桶壁的摩擦力，下列說法正確的是（）A．人和車的速度為 B．人和車的速度為C．桶面對車的彈力為 D．桶面對車的彈力為參考答案：AC解：A、人和車所受的合力為：F合=mgtanθ，根據(jù)得：v=．故A正確，B錯誤．C、根據(jù)平行四邊形定則知，桶面對車的彈力為：N=．故C正確，D錯誤．故選：AC．5.著名物理學家費曼曾設計過這樣一個實驗：一塊水平放置的絕緣體圓盤可繞過其中心的豎直軸自由轉(zhuǎn)動，在圓盤的中部有一個線圈，圓盤的邊緣固定著一圈帶負電的金屬小球，如圖所示．當線圈接通直流電源后，線圈中的電流方向如圖中箭頭所示，圓盤會發(fā)生轉(zhuǎn)動．幾位同學對這一實驗現(xiàn)象進行了解釋和猜測，你認為合理的是（）A．接通電源后，線圈產(chǎn)生磁場，帶電小球受到洛倫茲力，從而導致圓盤沿順時針轉(zhuǎn)動（從上向下看）B．接通電源后，線圈產(chǎn)生磁場，帶電小球受到洛倫茲力，從而導致圓盤沿逆時針轉(zhuǎn)動（從上向下看）C．接通電源的瞬間，線圈產(chǎn)生變化的磁場，從而產(chǎn)生電場，導致圓盤沿順時針轉(zhuǎn)動（從上向下看）D．接通電源的瞬間，線圈產(chǎn)生變化的磁場，從而產(chǎn)生電場，導致圓盤沿逆時針轉(zhuǎn)動（從上向下看）參考答案：C【考點】楞次定律；洛侖茲力．【分析】由題，在線圈接通電源的瞬間，線圈中的電流是增大的，產(chǎn)生的磁場是逐漸增強的，逐漸增強的磁場會產(chǎn)生電場（麥克斯韋電磁理論）．在小球所在圓周處相當于有一個環(huán)形電場，小球因帶電而受到電場力作用從而會讓圓板轉(zhuǎn)動．根據(jù)小球的帶電性，判定圓板的轉(zhuǎn)動方向．【解答】解：A、小球在靜止時不受洛倫茲力，故圓盤不會發(fā)生轉(zhuǎn)動；故AB錯誤；C、若金屬小球帶正電且線圈中電流突然增大，根據(jù)電磁場理論可知，電場力順時針方向，則圓盤轉(zhuǎn)動方向與電流流向相反；故圓盤沿順時針轉(zhuǎn)動；故C正確；D錯誤；故選：C．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，輕且不可伸長的細繩懸掛質(zhì)量為0.5kg的小圓球，圓球又套在可沿水平方向移動的框架槽內(nèi)，框架槽沿鉛直方向，質(zhì)量為0.2kg。自細繩靜止于鉛直位置開始，框架在水平力F=20N恒力作用下移至圖中位置，此時細繩與豎直方向夾角30°。繩長0.2m，不計一切摩擦。則此過程中重力對小圓球做功為

J；小圓球在此位置的瞬時速度大小是

m/s。（取g=10m/s2）參考答案：7.如圖所示，重力大小均為G的桿O1B和O2A，長度均為L，O1和O2為光滑固定轉(zhuǎn)軸，A處有一凸起的擱在O1B的中點，B處用繩系在O2A的中點，此時兩短桿便組合成一根長桿，則A處受到的支承力大小為

B處繩子的張力大小為

。

參考答案：G，G8.“研究回路中感應電動勢E與磁通量變化快慢的關系”實驗，如圖1所示：（1）某同學改變磁鐵釋放時的高度，作出E-△t圖象尋求規(guī)律，得到如圖2所示的圖線。由此他得出結論：磁通量變化的時間△t越短，感應電動勢E越大，即E與△t成反比。①實驗過程是________的（填寫“正確”“不正確”）；②實驗結論__________________________________________（判斷是否正確并說明理由）。（2）對實驗數(shù)據(jù)的處理可以采用不同的方法①如果橫坐標取_____________，就可獲得如圖3所示的圖線；

②若在①基礎上僅增加線圈的匝數(shù)，則實驗圖線的斜率將__________(填“不變”“增大”或“減小”)。

參考答案：)(1)①正確（2分）；②不正確，只有在磁通量變化相同的條件下，時間越短，感應電動勢才越大。另外，從E-△t圖象并不能得到E與△t成反比的結論。(2分)(2)

①1/△t

（2分）

②變大9.1919年，盧瑟福用α粒子轟擊氮核發(fā)現(xiàn)質(zhì)子．科學研究表明其核反應過程是：α粒子轟擊靜止的氮核后形成了不穩(wěn)定的復核，復核發(fā)生衰變放出質(zhì)子，變成氧核．設α粒子質(zhì)量為m1，初速度為v0，氮核質(zhì)量為m2，質(zhì)子質(zhì)量為m0,氧核的質(zhì)量為m3，不考慮相對論效應．α粒子轟擊氮核形成不穩(wěn)定復核的瞬間，復核的速度大小為

，此過程中釋放的核能為________________________________．參考答案：

設復核速度為v，由動量守恒得解得整個過程中質(zhì)量虧損由愛因斯坦質(zhì)能方程，得10.如圖所示，勻強磁場豎直向上穿過水平放置的金屬框架，框架寬L，足夠長且電阻不計，右端接有電阻R。磁場的磁感強度為B。一根質(zhì)量為m，電阻不計的金屬棒以v0的初速沿框架向左運動。棒與框架間的動摩擦因數(shù)為μ。測得棒在整個運動過程中，通過電阻的電量為q，則棒能運動的距離為______________，電阻R上消耗的電能為______________。

參考答案：，

11.如圖所示，光滑的平行導軌P、Q相距L=1m，處在同一水平面內(nèi)，導軌左端接有如圖所示的電路。其中水平放置的兩平行金屬板間距離d=10mm，定值電阻R1=R3=8Ω，R2=2Ω，金屬棒ab電阻r=2Ω，導軌電阻不計，磁感應強度B=0.3T的勻強磁場豎直向下穿過導軌平面。金屬棒ab沿導軌向右勻速運動，當電鍵S閉合時，兩極板之間質(zhì)量m=1×10－14kg、帶電荷量q=－1×10－15C的粒子以加速度a=7m/s2向下做勻加速運動，兩極板間的電壓為

V；金屬棒ab運動的速度為

m/s。參考答案：0.3，412.（填空）一艘宇宙飛船飛近某一新發(fā)現(xiàn)的行星，并進入靠近該行星表面的圓形軌道繞行數(shù)圈后，著陸在該行星上，飛船上備有以下實驗器材A.精確秒表一只

B.已知質(zhì)量為m的物體一個

C.彈簧秤一個

D.天平一臺（附砝碼）已知宇航員在繞行時及著陸后各做了一次測量，依據(jù)測量數(shù)據(jù)，可求出該星球的半徑R及星球的質(zhì)量M。（已知引力常量為G）（1）兩次測量所選用的器材分別為________，________。（用序號表示）（2）兩次測量的物理量分別是________，________。（物理量后面注明字母，字母不能重復。）（3）用該數(shù)據(jù)寫出半徑R，質(zhì)量M的表達式。R＝________，M＝________。參考答案：（1）A；BC

（2）周期T；物體重力F （3）；13.如圖所示，為在“探究動能定理”的實驗中小車在運動過程中打點計時器在紙帶上打出的一系列的點，打點的時間間隔為0.02s，小車在A、B之間可描述為________運動，C、D之間可描述為________運動．小車離開橡皮筋后的速度為________m/s.參考答案：：加速度逐漸減小的加速直線勻速直線0.36三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.螺線管通電后，小磁針靜止時指向如圖所示，請在圖中標出通電螺線管的N、S極，并標出電源的正、負極。參考答案：N、S極1分電源+、-極15.(2)一定質(zhì)量的理想氣體，在保持溫度不變的情況下，如果增大氣體體積，氣體壓強將如何變化？請你從分子動理論的觀點加以解釋．如果在此過程中氣體對外界做了900J的功，則此過程中氣體是放出熱量還是吸收熱量？放出或吸收多少熱量？(簡要說明理由)參考答案：一定質(zhì)量的氣體，溫度不變時，分子的平均動能一定，氣體體積增大，分子的密集程度減小，所以氣體壓強減?。欢ㄙ|(zhì)量的理想氣體，溫度不變時，內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學第一定律，當氣體對外做功時氣體一定吸收熱量，吸收的熱量等于氣體對外做的功，即900J.四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（12分）荷蘭科學家惠更斯在研究物體碰撞問題時做出了突出的貢獻．惠更斯所做的碰撞實驗可簡化為：三個質(zhì)量分別為m1,m2,m3的小球，半徑相同，并排懸掛在長度均為L的三根平行繩子上，彼此相互接觸?，F(xiàn)把質(zhì)量為m1的小球拉開，上升到H高處釋放，如圖所示，已知各球間碰撞時同時滿足動量守恒定律和機械能守恒定律，且碰撞時間極短，H遠小于L,不計空氣阻力。（1）若三個球的質(zhì)量相同，則發(fā)生碰撞的兩球速度交換，試求此時系統(tǒng)的運動周期。（2）若三個球的質(zhì)量不同，要使球1與球2、球2與球3相碰之后，三個球具有同樣的動量，則m1:m2:m3應為多少?參考答案：（1）球1與球2、球2與球3碰撞后速度互換，球3以球1碰球2前瞬間的速度開始上升到H高處，然后再擺回來與球2、球2與球1碰撞，使球1上升到H高處，此后，系統(tǒng)做到周期性運動，則

由此可知系統(tǒng)的運動周期為：

（2）由題意知三球碰后的動量均相同，設為p,則，球2在與球3碰前具有動量2p，根據(jù)機械能守恒定律，對于球2與球3碰撞的情況應有：

由此得：∶＝3∶1

球1與球2碰前的動量為3p，根據(jù)機械能守恒定律有：

由此得：∶＝2∶1

從而可得：∶∶＝6∶3∶117.如圖16所示，絕緣的水平桌面上方有一豎直方向的矩形區(qū)域，該區(qū)域是由三個邊長均為L的正方形區(qū)域ABFE、BCGF和CDHG首尾相接組成的，且矩形的下邊EH與桌面相接．三個正方形區(qū)域中分別存在方向為豎直向下、豎直向上、豎直向上的勻強電場，其場強大小比例為1:1:2．現(xiàn)有一帶正電的滑塊以某一初速度從E點射入場區(qū)，初速度方向水平向右，滑塊最終恰從D點射出場區(qū)．已知滑塊在ABFE區(qū)域所受靜電力和所受重力大小相等，桌面與滑塊之間的滑動摩擦因素為0.125，重力加速度為g，滑塊可以視作質(zhì)點．求：（1）滑塊進入CDHG區(qū)域時的速度大?。?）滑塊在ADHE區(qū)域運動的總時間．參考答案：設三個區(qū)域的電場強度大小依次為E、E和2E，滑塊在三個區(qū)域運動的時間分別為、和（1）在CDHG區(qū)域，對滑塊進行受力分析，由牛頓第二定律有

而由題意知

在水平方向和豎直方向分別有

，以上解得：，

（4分）（2）在BCGF區(qū)域，對滑塊進行受力分析，在豎直方向

Ks5u所以不受摩擦力，做勻速直線運動，，在ABFG區(qū)域，對滑塊進行受力分析，在豎直方向

在水平方向

由滑動摩擦力定律：

以上解得當滑塊由E運動到F時，由運動學公式

代入解得仍由運動學公式

Ks5u