2021-2022学年浙江省温州市泰顺第八高中高三物理期末试题含解析

2021-2022学年浙江省温州市泰顺第八高中高三物理期
末试题含解析
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. 设北斗导航系统中的地球同步卫星在距地面高度为h的同步轨道做圆周运动。

已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G。

下列说法正确的是（ C ）
A．同步卫星运动的周期为 B．同步卫星运行的线速度为
C．同步轨道处的重力加速度为 D．地球的平均密度为
参考答案：
C
2. 如图所示，有一矩形线圈的面积为S，匝数为N，内阻不计，绕轴在水平方向的磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω做匀速转动，从图示位置开始计时。

矩形线圈通过滑环接一理想变压器，滑动接头P上下移动时可改变输出电压，副线圈接有可调电阻R，下列判断正确的是（）
A. 矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e=NBSωcosωt
B. 矩形线圈从图示位置经过π/2ω时间时，通过电流表的电荷量为零
C. 当P位置不动R增大时，电压表读数也增大
D. 当P位置向上移动、R不变时，电流表读数减小
参考答案：
A
3. 一颗极地军用地球侦察卫星，绕地球运行周期约为1.4h。

月球绕地球运动的轨道半径约为3.8×105 km，运行周期约为27天，地球半径约为6400 km。

仅用以上提供的信息和数据
A．能求出地球的质量
B．能求出地球表面的重力加速度
C．能求出军用地球侦察卫星的质量
D．能求出军用地球侦察卫星的线速度
参考答案：
BD
4. 2008北京奥运会取得了举世瞩目的成功，某运动员（可看作质点）参加跳板跳水比赛，起跳过程中，将运动员离开跳板时做为计时起点，其速度与时间关系图象如图所示，则
A.时刻开始进入水面
B.时刻开始进入水面
C.时刻已浮出水面
D.的时间内，运动员处于失重状态
参考答案：
BD
由题图可知，0-时间内，运动员向上做匀减速运动，时刻运动的最高点，-时间向
下做匀加速运动，时刻开始进入水面，-时间内匀减速直到在水中静止。

综上所述，易知BD选项正确。

5. 以下说法正确的是。

a．水的饱和汽压随温度的升高而增大
b．扩散现象表明，分子在永不停息地运动
c．当分子间距离增大时，分子间引力增大，分子间斥力减小
d．一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，气体分子的平均动能减小
参考答案：
AB
当分子间距离增大时，分子间引力减小，分子间斥力也减小，选项c错误；一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，温度升高，气体分子的平均动能增大，选项d 错误。

二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 在研究匀变速直线运动的实验中，某同学打出的一条纸带如图所示，图中的点为计数点，相邻两计数点间还有4个点未画出，图上注明了各计数点间距离的测量结果，所接交流电源的频率为50Hz。

（1）两个相邻计数点间的时间间隔：Δt＝________s。

（2）打下计数点B时小车的速度：vB＝_________m/s。

（3）物体匀变速直线运动的加速度a＝_________m/s2。

参考答案：
（1）Δt＝0.1s。

（2）vB＝0.5175m/s。

（3）a＝1.58m/s2。

7. 如图所示，在平面直角中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，已测得坐标原点处的电势为0 V，点处的电势为6 V, 点处的电势为3 V,那么电场强度的大小为E= V/m，方向与X轴正方向的夹角为。

参考答案：
200V/m 1200
8. 如图，为测量作匀加速直线运动小车的加速度，将宽度均为b的挡光片A、B固
定在小车上，测得二者间距为d。

(1)当小车匀加速经过光电门时，测得两挡光片先后经过的时间和，则小车加速度。

(2)(多选题)为减小实验误差，可采取的方法是( )
(A)增大两挡光片宽度 (B)减小两挡光片宽度
(C)增大两挡光片间距 (D)减小两挡光片间距
参考答案：
（1） (2)B，C
9. 两靠得较近的天体组成的系统成为双星，它们以两者连线上某点为圆心做匀速圆周运动，因而不至于由于引力作用而吸引在一起。

设两天体的质量分布为和，则它们的轨道半径之比__________；速度之比__________。

参考答案：
；
10. 如图，将半径分别为r和R、质量分别为m和M的光滑球放在水平面上，M靠在竖直墙上，且R=2r。

现用一过圆心的水平推力F推m，M恰好离开地面，重力加速度为g。

则m对地面的压力为________，M对墙的压力为________Mg。

参考答案：
解析：把两个小球看作整体，由平衡条件可知，地面对m的支持力为(M+m)g，由牛顿第三定律，m对地面的压力为(M+m)g。

设墙对M的压力为F’，隔离M，分析受力，由Mgtanθ=F’，cosθ=R/L,R/L=r/(L-3r)联立解得F’=2Mg。

11. 质量为m的小钢球自高处落下，以速率v1碰地后竖直向上弹回，碰撞时间极短，离地时的速率为v2，在碰撞过程中，小钢球动量的变化量的大小为
__________，方向为__________。

参考答案：
m（v1＋v2），竖直向上
12. 内壁光滑的环形细圆管，位于竖直平面内，环的半径为R（比细管的半径大得多）．在细圆管中有两个直径略小于细圆管管径的小球（可视为质点）A和B，质量分别为m1和m2，它们沿环形圆管（在竖直平面内）顺时针方向运动，经过最低点时的速度都是v0；设A球通过最低点时B球恰好通过最高点，此时两球作用于环形圆管的合力为零，那么m1、m2、R和v0应满足的关系式是____________．
参考答案：
（1）在飞机沿着抛物线运动时被训人员处于完全失重状态，加速度为g，抛物线的后一
半是平抛运动，在抛物线的末端飞机速度最大，为v=250m/s.竖直方向的分量vy=250cos30o=216.5m/s．水平方向的分量vx=250sin30o=125m/s．平抛运动的时间t=vy/g=22.2s．水平方向的位移是s=vxt=2775m．被训航天员处于完全失重状态的总时间是t总=10×2t=444s．（2）T-mg=mv2/r 由题意得T=8mg，r=v2/7g=915.7m（3）每飞过一个120o的圆弧所用时间t‘=（2πr/v）/3=7.67s，t总=10 t‘+t总=76.7+444=520.7s （4）s总=20s+10×2rsin30o=55500+15859=71359m．．
13. 如图所示，同一平面内有两根互相平行的长直导线甲和乙，通有大小均为I且方向相反的电
流，a、b两点与两导线共面，其连线与导线垂直，a、b到两导线中点O的连线长度和甲乙间距离均相等．已知直线电流I 产生的磁场中磁感应强度的分布规律是
（K为比例系数，为某点到直导线的距离），现测得O点磁感应强度的
大小为，则a点的磁感应强度大小为，乙导线单位长度受到的安
培力的大小为 N．
参考答案：
;
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （8分）小明测得家中高压锅出气孔的直径为4mm，压在出气孔上的安全阀的质量为80g。

通过计算并对照图像（如图)说明利用这种高压锅烧水时，最高温度大约是多少？假若要把这种高压锅向西藏地区销售，你认为需要做哪方面的改进，如何改进？
参考答案：
大约为115℃
解析：
P＝P o＋P m＝1．01×105Pa＋＝1．63×105Pa
由图像可得锅内最高温度大约为115℃．
若要把这种锅向西藏地区销售，由于西藏大气压较小，要使锅内最高温度仍为115℃，锅内外压强差变大，应适当提高锅的承压能力，并适当增加安全阀的质量。

15. (2)一定质量的理想气体，在保持温度不变的情况下，如果增大气体体积，气体压强将如何变化？请你从分子动理论的观点加以解释．如果在此过程中气体对外界做了900 J的功，则此过程中气体是放出热量还是吸收热量？放出或吸收多少热量？(简要说明理由)
参考答案：
一定质量的气体，温度不变时，分子的平均动能一定，气体体积增大，分子的密集程度减小，所以气体压强减小．
一定质量的理想气体，温度不变时，内能不变，根据热力学第一定律，当气体对外做功时气体一定吸收热量，吸收的热量等于气体对外做的功，即900 J.
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. （计算）（2014秋?成都期末）如图所示，用两细绳系着一质量为m的物体，1、2两细绳与水平车顶的夹角分别为30°和60°．已知重力加速度为g，不计空气阻力．
（1）若小车向右作匀速直线运动，求两绳中拉力的大小；
（2）若让小车向右以2g的加速度做匀加速直线运动，当物体与车保持相对静止时，求绳1拉力的大小？
参考答案：
（1）若小车向右作匀速直线运动，两绳中拉力的大小，；
（2）若让小车向右以2g的加速度做匀加速直线运动，当物体与车保持相对静止时，绳1拉力的大小为
解：（1）匀速运动时有共点力平衡可知F1cos30°=F2cos60°
F1sin30°+F2sin60°=mg
联立解得
（2）绳2中拉力刚好为零时，根据牛顿第二定律有
所以
说明当a=2g时绳2已松弛
此时有
答：（1）若小车向右作匀速直线运动，两绳中拉力的大小，；
（2）若让小车向右以2g的加速度做匀加速直线运动，当物体与车保持相对静止时，绳1
拉力的大小为
17. 在竖直平面内，以虚线为界分布着如图所示足够大的匀强电场和匀强磁场，其中匀强电场方向竖直向下，大小为E；匀强磁场垂直纸面向里，磁感应强度大小为B。

虚线与水平线之间的夹角为θ＝45°，一带负电粒子从O点以速度v0水平射入匀强磁场，已知带负电粒子电荷量为q，质量为m，（粒子重力忽略不计）。

（1）带电粒子从O点开始到第1次通过虚线时所用的时间；
（2）带电粒子第3次通过虚线时，粒子距O点的距离；
（3）粒子从O点开始到第4次通过虚线时，所用的时间。

参考答案：
如图所示：
（1）根据题意可得粒子运动轨迹如图所示。

……………（2分）
因为=45°，根据几何关系，带电粒子从O运动到A为3/4圆周……（1分）
则带电粒子在磁场中运动时间为：
…………………（1分）
………………………………………………………………（1分）
由几何关系得：Y=X…………………………………………（1分）得……………………………………………………………（1分）
第4次到达虚线的总时间为………（2分）
18. 如图9所示，有一个可视为质点的质量为m＝1 kg的小物块，从光滑平台上的A点以v0＝2 m/s的初速度水平抛出，到达C点时，恰好沿C点的切线方向进入固
定在水平地面上的光滑圆弧轨道，最后小物块滑上紧靠轨道末端D点的质量为M ＝3 kg的长木板．已知木板上表面与圆弧轨道末端切线相平，木板下表面与水平地面之间光滑，小物块与长木板间的动摩擦因数μ＝0.3，圆弧轨道的半径为R＝0.4 m，C点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角θ＝60°，不计空气阻力，g取10 m/s2.求：
图9
(1)小物块刚要到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力；
(2)要使小物块不滑出长木板，木板的长度L至少多大？
参考答案：
(1)小物块在C点时的速度大小为
v C＝＝4 m/s
小物块由C到D的过程中，由动能定理得：
mgR(1－cos 60°)＝mv－mv
代入数据解得v D＝2 m/s
小球在D点时由牛顿第二定律得：
F N－mg＝m
代入数据解得F N＝60 N
由牛顿第三定律得F N′＝F N＝60 N，方向竖直向下．
(2)设小物块刚滑到木板左端到达到共同速度，大小为v，小物块在木板上滑行的过程中，小物块与长木板的加速度大小分别为
a1＝＝μg＝3 m/s2，a2＝＝1 m/s2
速度分别为v＝v D－a1t，v＝a2t
对物块和木板系统，由能量守恒定律得：
μmgL＝mv－(m＋M)v2
解得L＝2.5 m，即木板的长度至少是2.5 m. 答案(1)60 N，方向竖直向下(2)2.5 m。