湖北省宜昌市枝城鎮(zhèn)中學2021-2022學年高三物理期末試卷含解析一、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）關(guān)于環(huán)繞地球運動的衛(wèi)星，下列說法中正確的是（

）A．分別沿圓軌道和橢圓軌道運行的兩顆衛(wèi)星，不可能具有相同的周期B．沿橢圓軌道運行的一顆衛(wèi)星，在軌道上兩個不同位置可能具有相同的速率C．在赤道上空運行的兩顆地球同步衛(wèi)星，它們的軌道半徑有可能不同D．沿不同軌道經(jīng)過北京上空的兩顆衛(wèi)星，它們的軌道平面一定會重合參考答案：B2.2011年11月3日1時43分，中國自行研制的“神舟八號”飛船與“天宮一號”目標飛行器在距離地球343km的軌道上實現(xiàn)自動對接，為未來空間站建設邁出了關(guān)鍵一步。假如“神舟八號”與“天宮一號”的質(zhì)量相等，對接前它們環(huán)繞地球分別做勻速圓周運動的運行軌道如甲圖所示，乙圖是它們在軌道上即將對接時的模擬圖，則以下說法中正確的是A．對接前的運行周期，“天宮一號”比“神舟八號”小B．對接前的向心加速度，“天宮一號”比“神舟八號”小C．對接前的機械能，“天宮一號”比“神舟八號”小D．“神舟八號”需先點火加速才有可能與“天宮一號”實現(xiàn)對接參考答案：BD3.（單選）如圖所示，在圓柱形區(qū)域內(nèi)存在豎直向上的勻強磁場，磁感應強度的大小B隨時間t的變化關(guān)系為B＝B0+kt，其中B0、k為正的常數(shù)。在此區(qū)域的水平面內(nèi)固定一個半徑為r的圓環(huán)形內(nèi)壁光滑的細玻璃管，將一電荷量為q的帶正電小球在管內(nèi)由靜止釋放，不考慮帶電小球在運動過程中產(chǎn)生的磁場，則下列說法正確的是A．從上往下看，小球?qū)⒃诠軆?nèi)沿順時針方向運動，轉(zhuǎn)動一周的過程中動能增量為2qkπrB．從上往下看，小球?qū)⒃诠軆?nèi)沿逆時針方向運動，轉(zhuǎn)動一周的過程中動能增量為2qkπrC．從上往下看，小球?qū)⒃诠軆?nèi)沿順時針方向運動，轉(zhuǎn)動一周的過程中動能增量為qkπr2D．從上往下看，小球?qū)⒃诠軆?nèi)沿逆時針方向運動，轉(zhuǎn)動一周的過程中動能增量為qkπr2參考答案：C4.如圖所示，質(zhì)量不計的輕質(zhì)彈性桿P插入桌面上的小孔中，桿的另一端套有一個質(zhì)量為m的小球，今使小球在水平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運動，且角速度為ω，則桿的上端受到球?qū)ζ渥饔昧Φ拇笮?/p>

A．

B.mC.m

D.條件不足，不能確定參考答案：

答案：B5.（單選題）平拋運動可以分解為水平和豎直方向的兩個直線運動，在同一坐標系中作出這兩個分運動的v－t圖線，如右圖所示．若平拋運動的時間大于2t1，下列說法中正確的是(

)A．0~t1時間內(nèi)水平分位移總小于豎直分位移；B．t1時刻的速度方向與水平方向夾角為30°；C．t1時間內(nèi)的位移方向與水平方向夾角的正切值為；D．2t1時間內(nèi)的位移方向與水平方向夾角為60°。參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（9分）探究能力是物理學研究的重要能力之一。物體因繞軸轉(zhuǎn)動而具有的動能叫轉(zhuǎn)動動能，轉(zhuǎn)動動能的大小與物體轉(zhuǎn)動的角速度有關(guān)。為了研究某一砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek與角速度ω的關(guān)系。某同學采用了下述實驗方法進行探索：如圖所示，先讓砂輪由動力帶動勻速旋轉(zhuǎn)測得其角速度ω，然后讓砂輪脫離動力，由于克服轉(zhuǎn)軸間摩擦力做功，砂輪最后停下，測出砂輪脫離動力到停止轉(zhuǎn)動的圈數(shù)n，通過分析實驗數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。經(jīng)實驗測得的幾組ω和n如下表所示：

ω/rad·s－10.51234n5.02080180320Ek/J

另外已測得砂輪轉(zhuǎn)軸的直徑為1cm，轉(zhuǎn)軸間的摩擦力為10/πN。（1）計算出砂輪每次脫離動力的轉(zhuǎn)動動能，并填入上表中。（2）由上述數(shù)據(jù)推導出該砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek與角速度ω的關(guān)系式為

。（3）若測得脫離動力后砂輪的角速度為2.5rad/s，則它轉(zhuǎn)過45圈后的角速度為

rad/s。參考答案：（1）（全對得3分）Ek/J0.5281832（2）2ω2（3分）；（3）2（3分）7.如圖所示，豎直墻上掛著一面時鐘地面上靜止的觀察者A觀測到鐘的面積為S，另一觀察者B以0.8倍光速平行y軸正方向運動，觀察到鐘的面積為S′則S

S′。（填“大于”、“等于”或“小于”）

參考答案：大于8.如圖所示，物體A、B經(jīng)無摩擦的定滑輪用細線連在一起，A物體受水平向右的拉力F的作用，此時B以速度v勻速下降，A水平向左運動，當細線與水平方向成300角時，A的速度大小為

．A向左運動的過程中，所受到的摩擦力

（填變大、變小、不變）．參考答案：

變小9.2013年2月12日朝鮮進行了第三次核試驗,韓美情報部門通過氙（Xe）和氪（Kr）等放射性氣體，判斷出朝鮮使用的核原料是鈾（U）還是钚（Pu），若核實驗的核原料是，則①完成核反應方程式

．②本次核試驗釋放的能量大約相當于7000噸TNT當量，已知鈾核的質(zhì)量為235.0439u，中子質(zhì)量為1.0087u，鍶（Sr）核的質(zhì)量為89.9077u，氙（Xe）核的質(zhì)量為135.9072u，1u相當于931.5MeV的能量，求一個原子裂變釋放的能量．參考答案：①根據(jù)電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可得：②該反應的質(zhì)量虧損是：Δm=235.0439u+1.0087u—89.9077u—135.9072u—10×1.0087u=0.1507u根據(jù)愛因斯坦方程

ΔE=Δmc2=0.1507×931.5MeV=140.4MeV

10.某同學利用驗證牛頓第二定律的實驗裝置來驗證動能定理。在一端帶滑輪的長木板上固定放置兩個光電門，其中光電門乙固定在靠近滑輪處，光電門甲的位置可移動。與兩個光電門都相連的計時器可以顯示出遮光片從光電門甲至乙所用的時間。改變光電門甲的位置進行多次測量，每次都使小車上的遮光片從緊靠光電門甲處由靜止開始運動，用米尺測量甲、乙之間的距離s，并記下相應的時間t。測得小車的質(zhì)量為M，鉤碼的質(zhì)量為m，并滿足M遠遠大于m。則：外力對小車做功為W=

，小車動能的增量為△EK=

。（用題中的字母表示）為減小實驗誤差，你認為實驗操作之前必須進行的操作是：

。參考答案：11.16．測定木塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)時，采用如圖12-a所示的裝置，圖中長木板水平固定．

（1）實驗過程中，電火花計時器接在頻率為50Hz的交流電源上．調(diào)整定滑輪高度，使

．

（2）已知重力加速度為g，測得木塊的質(zhì)量為M，砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量為m，木塊的加速度為a，則木塊與長木板間動摩擦因數(shù)μ=

．

（3）如圖12-b所示為木塊在水平木板上帶動紙帶運動時打出的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5、6為計數(shù)點，相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點未畫出．從紙帶上測出x1=3.20cm，x2=4.52cm，x5=8.42cm，x6=9.70cm．則木塊加速度大小a=

m/s2（保留2位有效數(shù)字）．參考答案：（1）細線與長木板平行（2）μ=

（3）a=1.3m/s2（保留2位有效數(shù)字）12.

（選修3－3（含2－2））（4分）已知某物質(zhì)摩爾質(zhì)量為M，密度為ρ，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則該物質(zhì)的分子質(zhì)量為

，單位體積的分子數(shù)為

。參考答案：答案：M/NA（2分）

；

ρNA/M（2分）13.兩列簡諧橫波a、b在同一種均勻介質(zhì)中沿x軸傳播，a波周期為0.5s。某時刻，兩列波的波峰正好在=3.0m處的JP點重合，如圖所示，則b波的周期為=____s，該時刻，離點最近的波峰重疊點的平衡位置坐標是x=____

m。參考答案：0.8

27.0或-21.0三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（8分）某同學利用“測定電池電動勢和內(nèi)阻”實驗所得的U、I數(shù)據(jù)，根據(jù)電池的輸出功率P=IU，得出被測電池組的輸出功率P隨外電阻R變化的圖線如右圖所示。若外電路分別為2.5Ω和10Ω的電阻時，它們的實際功率分別為__________W和__________W。實際使用時，在這兩個電阻中選擇阻值為____________Ω的電阻較好，理由是：______________________________________。參考答案：答案：40，40，10，電路消耗額外功小15.（12分）在把電流表改裝成電壓表的實驗中，需要利用如圖所示的電路測定電流表的內(nèi)阻，其主要操作步驟如下：①接通S1，調(diào)節(jié)R1，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度；②再接通S2，調(diào)節(jié)R2，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半；③讀出R2的阻值，即認為電流表的內(nèi)阻rg=R2現(xiàn)備有如下器材：A．電流表（量程0～100μA，內(nèi)阻約為100Ω）B．電阻箱（范圍0～10Ω）C．電阻箱（范圍0～9999Ω）D．電阻箱（范圍0～99999Ω）E．滑動變阻器（范圍0～200Ω）F．電源（電動勢3V，內(nèi)阻不計）G．開關(guān)和若干導線

（1）電路圖中R1應選________，R2應選________。（填入所選器材的字母代號）

（2）電流表測量值和真實值相比______（填“偏大”或“偏小”）。

（3）實驗中讀得R2的阻值為100Ω，若將此電流表改裝成量程為3V的電壓表，應________聯(lián)一個阻值為________Ω的電阻。參考答案：

答案：（I）D

C

（II）串聯(lián)29900Ω

（III）偏小四、計算題：本題共3小題，共計47分16.在一周期性變化的勻強磁場中有一圓形閉合線圈，線圈平面與磁場垂直，如圖甲所示，規(guī)定圖中磁場方向為正。已知線圈的半徑為r、匝數(shù)為N，總電阻為R，磁感應強度的最大值為B0，變化周期為T，磁感應強度按圖乙所示變化。求：（1）在0~內(nèi)線圈產(chǎn)生的感應電流的大小I1；（2）規(guī)定甲圖中感應電流的方向為正方向，在圖丙中畫出一個周期內(nèi)的i-t圖象，已知圖中；（3）在一個周期T內(nèi)線圈產(chǎn)生的焦耳熱Q。參考答案：（1）在內(nèi)感應電動勢①（2分）Ks5u磁通量的變化②

解得

③（1分）

線圈中感應電流大小④（2分）（2）圖畫正確給3分（每段1分）（3）在和兩個時間段內(nèi)產(chǎn)生的熱量相同，有

⑤（1分）在時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量

⑥（1分）一個周期內(nèi)產(chǎn)生的總熱量

⑦（2分）17.一些同學乘坐動力組列車外出旅游,當火車在一段平直軌道上勻加速行駛時,一同學提議說:“我們能否用身邊的器材測出火車的加速度?”許多同學參與了測量工作,測量過程如下:他們一邊看著窗外每隔100m的路標,一邊用手表記錄著時間,他們觀測到從第一根路標運動到第二根路標的時間間隔為5s,從第一根路標運動到第三根路標的時間間隔為9s,請你根據(jù)他們的測量情況,求:（1）火車的加速度大小；（2）他們到第三根路標時的速度大小.參考答案：18.如圖，豎直平面坐標系\o"全品高考網(wǎng)"的第一象限，有垂直面向外\o"全品高考網(wǎng)"的水平勻強磁場和豎直向上\o"全品高考網(wǎng)"的勻強電場，大小分別為B和E；第四象限有垂直面向里\o"全品高考網(wǎng)"的水平勻強電場,大小也為；第三象限內(nèi)有一絕緣光滑豎直放置\o"全品高考網(wǎng)"的半徑為\o"全品高考網(wǎng)"的半圓軌道,軌道最高點與坐標原點相切,最低點與絕緣光滑水平面相切于.一質(zhì)量為\o"全品高考網(wǎng)"的帶電小球從軸上()\o"全品高考網(wǎng)"的點沿軸正方向進入第一象限后做圓周運動,恰好通過坐標原點,且水平切入半圓軌道并沿軌道內(nèi)側(cè)運動,過點水平進入第四象限,并在電場中運動(已知重力加速度為).(1)判斷小球\o"全品高考網(wǎng)"的帶電性質(zhì)并求出其所帶電荷量；(2)點距坐標原點至少多高；(3)若該小球以滿足(2)中最小值\o"全品高考網(wǎng)"的位置和對應速度進入第一象限,通過點開始計時,經(jīng)時間小球距坐標原點\o"全品高考網(wǎng)"的距離為多遠？參考答案：見解析(1)小球進入第一象限正交\o"全品高考網(wǎng)"的電場和磁場后,在垂直磁場\o"全品高考網(wǎng)"的平面內(nèi)做圓周運動,說明重力與電場力平衡.設小球所帶電荷量為,則有:

(1)解得: