2021-2022学年安徽省安庆市高河中学高三物理下学期期末试卷含解析

1、2021-2022学年安徽省安庆市高河中学高三物理下学期期末试卷含解析一、 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. 如图所示，为直角支架，杆、绳均水平，绳与水平方向夹角为60。如果在竖直平面内使支架沿顺时针缓慢转动至杆水平，始终保持、两绳间的夹角120不变。在转动过程中，设绳的拉力、绳的拉力，则下面说法中不正确的是( )A. 先减小后增大 B. 先增大后减小C. 逐渐减小 D. 最终变为零参考答案：A2. 如图所示，一根弹簧一端固定在左侧竖直墙上，另一端连着A小球，同时水平细线一端连着A球，另一端固定在右侧竖直墙上，弹簧与竖直方向的夹角是60，A、B两小球分

2、别连在另一根竖直弹簧两端开始时AB两球都静止不动，A、B两小球的质量相等，重力加速度为g，若不计弹簧质量，在水平细线被剪断瞬间，A、B两球的加速度分别为（）AaA=aB=gBaA=2g，aB=0CaA=g，aB=0DaA=2g，aB=0参考答案：D【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力【分析】对小球受力分析，根据平衡条件求水平轻绳的拉力大小，剪断轻绳瞬间弹簧的弹力没有变化，绳子的拉力为零，根据牛顿第二定律求解即可【解答】解：设两个小球的质量都为m，以AB球整体作为研究对象，A处于静止状态受力平衡，由平衡条件得：细线拉力T=2mgtan60=，剪断细线瞬间弹簧的弹力没有变化，A球受到的合力与原来

3、细线的拉力大小相等，方向相反，由牛顿第二定律得：，B球的受力情况不变，则加速度仍为0，故D正确故选：D3. （多选）如图所示，固定坡道倾角为，顶端距光滑水平面的高度为h，一可视为质点的小物块质量为m，从坡道顶端由静止滑下，经过底端O点进入水平面时无机械能损失，为使小物块制动将轻弹簧的一端固定在水平面左侧M处的竖直墙上，弹簧自由伸长时右侧一端恰好位于O点。已知小物块与坡道间的动摩擦因数为，重力加速度为g,则下列说法正确的是A小物块在倾斜轨道上运动时，下滑的加速度比上滑的加速度小B当小物块压缩弹簧到最短时，物块的重力势能完全转化为弹簧的弹性势能C小物块返回倾斜轨道时所能达到的最大高度为D小物块在往

4、返运动的整个过程中损失的机械能为mgh 参考答案：ACD4. （单选）如图所示，重物M沿竖直杆下滑，并通过绳带动小车沿斜面升高。问：当滑轮右侧的绳与竖直方向成角，且来重物下滑的速率为v时，小车的速度为：A vsin C. v cos B. v/cos D. v /sin 参考答案：A5. （单选）如图所示，在x轴上方垂直于纸面向外的匀强磁场，两带电量相同而质量不同的粒子以相同的速度从O点以与x轴正方向成=60角在图示的平面内射入x轴上方时，发现质量为m1的粒子从a点射出磁场，质量为m2的粒子从b点射出磁场若另一与a、b带电量相同而质量不同的粒子以相同速率与x轴正方向成=30角射入x轴上方时，发

5、现它从ab的中点c射出磁场，则该粒子的质量应为（不计所有粒子重力作用）（）A（m1+m2）B（m1+m2）C（m1+m2）D（m1+m2）参考答案：解：粒子做匀速圆周运动，轨迹如图：故质量为m1、m2、m3的粒子轨道半径分别为：=2L+d故： 粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，故： 联立解得：m3=（m1+m2）故选：C二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 面积为S的矩形线框abcd，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与线框面成角（见图），当线框以ab为轴顺时针转90时，穿过abcd面的磁通量变化量_。参考答案：7. 某同学在描绘平抛运动轨迹时，得到的

6、部分轨迹曲线如图所示。在曲线上取A、B、C三个点，测量得到A、B、C三点间竖直距离=10.20cm，=20.20cm，A、B、C三点间水平距离=12.40cm，g取10ms2，则物体平抛运动的初速度大小为_ms，轨迹上B点的瞬时速度大小为_ms。（计算结果保留三位有效数字）参考答案：1.24 1.96 8. (6分)A、B两小球同时从距地面高为h = 15m处的同一点抛出，初速度大小均为v0 =10 m/s，A球竖直向下抛出，B球水平抛出，空气阻力不计(g = 10 m/s2)，则A球经 s落地，A球落地时AB相距 m。参考答案： 1 9. 如图所示，物体静止在光滑的水平面上，受一水平恒力F作

7、用，要使物体在水平面上沿OA方向运动(OA与OF夹角为)，就必须同时再对物体施加一个恒力F，这个恒力的最小值等于 。参考答案： 答案：Fsin 10. （多选）一本书放在水平桌面上，下列说法中正确的是 （ ）A书的重力就是书对桌面的压力B书对桌面的压力与桌面对书的支持力是一对平衡力C书的重力与桌面对书的支持力是一对平衡力D书对桌面的压力性质属于弹力参考答案：CD11. 将一单摆挂在测力传感器的探头上,用测力探头和计算机组成的实验装置来测定单摆摆动过程中摆线受到的拉力(单摆摆角小于5),计算机屏幕上得到如图(a)所示的F-t图象.然后使单摆保持静止,得到如图(b)所示的F-t图象.那么:(2分)

8、此单摆的周期T为 s.(5分)设摆球在最低点时重力势能Ep=0,已测得当地重力加速度为g,试求出此单摆摆动时的机械能E的表达式.(用字母d、l、F1、F2、F3、g中某些量表示)参考答案：.0.8 s （2分）摆球在最低点时根据牛顿第二定律有F1-F3=mv2/r, （2分） 单摆的摆长r= （1分） 摆球在摆动过程中机械能守恒,其机械能等于摆球在最低点的动能,即E=mv2/2=12. 用电磁打点计时器、水平木板（包括定滑轮）、小车等器材做“研究小车加速度与质量的关系”的实验。下图是某学生做该实验时小车即将释放之前的实验装置图，该图中有4处错误，它们分别是：_；_；_；_。（2）某实验小组设计

9、了如图（a）所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图像。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图（b）所示。滑块和位移传感器发射部分的总质量m= kg；滑块和轨道间的动摩擦因数= （重力加速度g取10m/s2）。参考答案：13. 以气体为例，气体的大量分子做无规则运动，大量分子的速率分布如右图，若以温度区分，甲为 温分布，乙为 温分布。（填高或低）参考答案： 答案：低温 高温三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 某课外活动小组利用竖直上抛运动验证机械能守恒定律。某同学用20分度游标卡尺测量小球

10、的直径，读数如图甲所示，小球直径d=_cm。图乙所示弹射装置将小球竖直向上抛出，先后通过光电门A、B，计时装置测出小球通过A、B的时间分别为tA、tB。用刻度尺测出光电门A、B问的距离h，已知小球的质量为m，当地的重力加速度为g，在误差范围内，若公式_成立，就可以验证机械能守恒(用题目中给出的物理量符号表示)。(2)用下列器材组成一个电路，既能测量出电池组的电动势E和内阻r，又能描绘出小灯泡的伏安特性曲线A电压表V1(量程6V，内阻很大)B电压表V2(量程3V，内阻很大)C电流表A(量程3A，内阻很小)D滑动变阻器尺(最大阻值10，额定电流4A)E小灯泡(2A，5W)F电池组(电动势E，内阻r

11、)G开关一只，导线若干实验时，调节变阻器，多次测量，发现若电压表V1的示数变大，则电压表V2的示数变小请将实验电路图在答题纸上图甲的虚线方框中补充完整每一次操作后，同时记录电流表A、电压表V1和电压表V2的示数，组成两个坐标点(I1，U1)、(I1，U2)，标到IU坐标中，经过多次测量，最后描绘出两条图线，如图乙所示。则电池组的电动势E=_V，内阻r=_(结果保留两位有效数字)IU坐标中画出的两条图线在P点(20A，25V)相交，此时滑动变阻器接入电路的阻值应为_参考答案：15. 某实验小组做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验实验时，先把弹簧平放在桌面上，用刻度尺测出弹簧的原长L04.6 c

12、m，再把弹簧竖直悬挂起来，在下端挂钩码，每增加一只钩码均记下对应的弹簧的长度x，数据记录如下表所示.钩码个数12345弹力F/N1.02.03.04.05.0弹簧的长度x/cm7.09.011.013.015.0(1)根据表中数据在图中作出F-x图线；(2)由此图线可得，该弹簧劲度系数k_N/m；(3)图线与x轴的交点表示_，其数值_ L0（填“大于”、“等于”或“小于”），原因是_。参考答案：（1）如图所示(2)50(3)弹簧不挂钩码时的长度；大于；弹簧自身重力的影响解析：（1）描点作图，如图所示：如图所示（2）图象的斜率表示劲度系数，故有：k= =50N/m（3）图线与x轴的交点坐标表示弹

13、簧不挂钩码时的长度，其数值大于弹簧原长，因为弹簧自身重力的影响四、计算题：本题共3小题，共计47分16. （17分）如图甲所示，空间存在B=0.5T，方向竖直向下的匀强磁场，MN、PQ是相互平行的粗糙的长直导轨，处于同一水平面内，其间距L=0.2m，R是连在导轨一端的电阻，R=0.4；ab是跨接在导轨上质量m=0.1kg的导体棒，它与导轨间的动摩擦因数=0.2.从t=0时刻开始，通过一小型电动机对ab棒施加一个牵引力F，方向水平向左，使其从静止开始沿导轨做加速运动，此过程中棒始终保持与导轨生直且接触良好，图乙是导体棒的速度时间图象(其中OA段是直线，AC是曲线，DE是曲线的渐近线)，小型电动机

14、在12s末达到额定功率，此后功率保持不变.除R以外，其余部分的电阻均不计，g=10m/s2.（1）求导体棒在012s内的加速度大小（2）电动机的额定功率是多大？ （3）若已知012s内电阻R上产生的热量为12.5J，则此过程中牵引力做的功为多少？ 参考答案： 解析：(1) 由图中可得：12s末的速度为v1=9m/s，t1=12s 导体棒在012s内的加速度大小为m/s2 (3分)（2）当导体棒达到收尾速度后，有P额=Fvm (2分) 棒受力平衡，有 (2分) 此时 (2分) 代入后得 (2分) =0.45W 故P额=0.4510=4.5W (2分) (3)在012s内F是变力 据动能定理WFW

15、fW安=Ek (2分) (3分) 代入得 =27.35J (2分)17. 如图所示，两端带有固定薄挡板的滑板C长为l，质量为，与地面间的动摩擦因数为，其光滑上表面上静置着质量分别为m、的物块A、B，A位于C的中点，现使B以水平速度2v向右运动，与挡板碰撞并瞬间粘连，不再分开，A、B可看作质点，物块A与B、C的碰撞都可视为弹性碰撞已知重力加速度为g求：（1）B与C上挡板碰撞后的速度以及B、C碰撞后C在水平面上滑动时的加速度大小；（2）A与C上挡板第一次碰撞后A的速度大小参考答案：解：（1）B、C碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得： ?2v=（+）v1解得：v1=v；对BC，由

16、牛顿第二定律得：（m+）g=（+）a，解得：a=2g；（2）设A、C第一次碰撞前瞬间C的速度为v2，由匀变速直线运动的速度位移公式得：v22v12=2（a）?l，物块A与B、C的碰撞都可视为弹性碰撞，系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得： （m+）v2=（m+）v3+mv4由能量守恒定律得：（m+）v22=（m+）v32+解得，A与C上挡板第一次碰撞后A的速度大小 v4=；答：（1）B、C碰撞后的速度为v，C在水平面上滑动时加速度的大小为2g；（2）A与C上挡板第一次碰撞后A的速度大小是【考点】动量守恒定律；功能关系【分析】（1）B、C碰撞过程系统动量守恒，应用动量守恒定律可以求出碰

17、撞后的速度，由牛顿第二定律可以求出加速度（2）由运动学公式求出A、C碰撞前C的速度，A、C碰撞过程时间极短，系统动量守恒，应用动量守恒定律与能量守恒定律可以求出A与C上挡板第一次碰撞后A的速度大小18. 右图中左边有一对平行金属板，两板相距为d电压为U；两板之间有匀强磁场，磁感应强度大小为B0，方向与金属板面平行并垂直于纸面朝里。图中右边有一半径为R、圆心为O的圆形区域内也存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面朝里。一电荷量为q的正离子沿平行于金属板面、垂直于磁场的方向射入平行金属板之间，沿同一方向射出平行金属板之间的区域，并沿直径EF方向射入磁场区域，最后从圆形区城边界上的G点射出已知弧FG所对应的圆心角为，不计重力求(1)离子速度的大小；