天津津南区北闸口中学 2022年高三物理上学期期末试题含解析

1、天津津南区北闸口中学 2022年高三物理上学期期末试题含解析一、 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. （单选）如图所示，一半径为R的均匀带正电圆环水平放置，环心为O点，质量为m的带正电的小球从O点正上方h高的A点静止释放，并穿过带电环，关于小球从A到A关于O的对称点A过程加速度(a)、重力势能(EpG)、机械能(E)、电势能(Ep电)随位置变化的图象一定错误的是(取O点为坐标原点且重力势能为零，向下为正方向，无限远电势为零)参考答案：2. (单选)如图所示，水平放置的半圆槽，一个小球从左边槽口以速度v水平抛出，不计空气阻力若v取值不同，小球掉到半圆槽上时

2、的速度方向和水平方向的夹角就不同则下列说法正确的是( )无论v取何值，小球都会垂直撞击半圆槽无论v取何值，小球都不会垂直撞击半圆槽总可以找到一个v值，使小球垂直撞击半圆槽总可以找到一个v值，使小球撞击半圆槽时速度竖直向下参考答案：B3. （多选）带电小球以一定的初速度v0竖直向上抛出，能够达到的最大高度为h1；若加上水平方向的匀强磁场，且保持初速度仍为v0，小球上升的最大高度为h2；若加上水平方向的匀强电场，且保持初速度仍为v0，小球上升的最大高度为h3，若加上竖直向上的匀强电场，且保持初速度仍为v0，小球上升的最大高度为h4，如图所示不计空气，则（） A 一定有h1=h3 B 一定有h1h4

3、 C h2与h4无法比较 D h1与h2无法比较参考答案：【考点】： 带电粒子在混合场中的运动【专题】： 带电粒子在复合场中的运动专题【分析】： 当小球只受到重力的作用的时候，球做的是竖直上抛运动；当小球在磁场中运动到最高点时，由于洛伦兹力的作用，会改变速度的方向，所以到达最高点是小球的速度的大小不为零；当加上电场时，电场力在水平方向，只影响小球在水平方向的运动，不影响竖直方向的运动的情况，而第4个电场力影响加速度，从而影响高度： 解：第1个图：由竖直上抛运动的最大高度公式得：h1=第3个图：当加上电场时，由运动的分解可知：在竖直方向上有，V02=2gh3，所以h1=h3故A正确；而第2个图：

4、洛伦兹力改变速度的方向，当小球在磁场中运动到最高点时，小球应有水平速度，设此时的球的动能为Ek，则由能量守恒得：mgh2+Ek=mV02，又由于mV02=mgh1所以 h1h2，所以D错误第4个图：因电性不知，则电场力方向不清，则高度可能高度h1，也可能小于h1，故C正确，B错误；故选：AC【点评】： 洛伦兹力的方向始终和速度的方向垂直，只改变球的速度的方向，所以磁场对电子的洛伦兹力始终不做功4. （单选）如图所示，质量为m的木块P在质量为M的长木板ab上滑行，长木板放在水平地面上一直处于静止状态若木块P与长木板ab间的动摩擦因数为1，长木板ab与地面间的动摩擦因数为2，则长木板ab受到地面的

5、摩擦力大小为（）A1MgB1（m+M）gC2mgD1Mg+2mg参考答案：考点：滑动摩擦力专题：摩擦力专题分析：物体m相对M向右滑动，受到向左的滑动摩擦力；力的作用是相互的，故m对M有向右的滑动摩擦力，故M有向右滑动的趋势，受到向左的静摩擦力解答：解：物体m相对M向右滑动，受到向左的滑动摩擦力，大小为：f1=1N=1mg；力的作用是相互的，故P对长木板ab有向右的滑动摩擦力，故长木板ab有向右滑动的趋势，受到地面对其向左的静摩擦力，根据共点力平衡条件，有f2=f1，因而f2=1mg本题中ab受地面的静摩擦力；故不能用f=2（m+M）g求摩擦力；故A正确，BCD错误；故选：A点评：本题关键要分清

6、楚静摩擦力还是滑动摩擦力，静摩擦力随外力的变化而变化，滑动摩擦力与正压力成正比5. 图1中，波源S从平衡位置y=0开始振动，运动方向竖直向上(y轴的正方向)，振动周期T=0.01s，产生的简谐波向左、右两个方向传播，波速均为v=80m/s经过一段时间后，P、Q两点开始振动,已知距离SP=1.2m、SQ=2.6m。若以Q点开始振动的时刻作为计时的零点，则在图2的振动图象中，能正确描述P、Q两点振动情况的是 （ ）A. 甲为Q点振动图象 B. 乙为Q点振动图象 C. 丙为P点振动图象 D. 丁为P点振动图象参考答案：答案：AD二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 用欧姆表测电阻时

7、，将选择开关置于合适的挡位后，必须先将两表笔短接，调整 旋钮，使指针指在欧姆刻度的“0”处若选择旋钮在“100”位置，指针在刻度盘上停留的位置如图所示，所测量电阻的值为 参考答案：欧姆调零（2分） 32007. 如图所示，一根不均匀的铁棒AB与一辆拖车相连接，连接端B为一固定水平转动轴，拖车在水平面上做匀速直线运动，棒长为L，棒的质量为40kg，它与地面间的动摩擦因数为，棒的重心C距转动轴为，棒与水平面成30角运动过程中地面对铁棒的支持力为200N；若将铁棒B端的固定转动轴向下移一些，其他条件不变，则运动过程中地面对铁棒的支持力将比原来增大（选填“增大”、“不变”或“减小”）参考答案：考点：力

8、矩的平衡条件；力的合成与分解的运用分析：选取接端B为转动轴，地面对铁棒的支持力的力矩与重力的力矩平衡，写出平衡方程，即可求出地面对铁棒的支持力；若将铁棒B端的固定转动轴向下移一些则AB与地，地面之间的夹角减小，同样，可以根据力矩平衡的公式，判定地面对铁棒的支持力的变化解答：解：以B点为转轴，在拖车在水平面上向右做匀速直线运动过程中，棒的力矩平衡，设棒与水平面的夹角为则有mgcos=NLcos+fLsin 又滑动摩擦力f=N联立得：2mgcos=3Ncos+3Nsin 解得，N=30代入解得，N=200N若将铁棒B端的固定转动轴向下移一些，减小，tan减小，由得知，N增大故答案为：200，增大点

9、评：本题是力矩平衡问题，正确找出力臂，建立力矩平衡方程是关键8. 地球表面的重力加速度为g，地球半径为R有一颗卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道离地面的高度是地球半径的3倍则该卫星做圆周运动的向心加速度大小为；周期为参考答案：考点：万有引力定律及其应用；人造卫星的加速度、周期和轨道的关系版权所有专题：人造卫星问题分析：根据万有引力提供圆周运动向心力由轨道半径关系求解即可解答：解：由题意知卫星离地面的高度为3R，则卫星的轨道半径为r=4R，所以在地球表面重力与万有引力相等有：得GM=gR2卫星在轨道上做圆周运动，万有引力提供圆周运动向心力=所以卫星的加速度：卫星的周期：T=故答案为：；点评：抓住地球

10、表面重力与万有引力相等和卫星做圆周运动万有引力提供圆周运动向心力求解各量即可9. 为探究橡皮条被拉伸到一定长度的过程中，弹力做的功和橡皮条在一定长度时具有的弹性势能的关系（其中橡皮条的弹性势能表达式为，k是劲度系数），某同学在准备好橡皮条、弹簧测力计、坐标纸、铅笔、直尺等器材后，进行了以下操作：a将橡皮条的一端固定，另一端拴一绳扣，用直尺从橡皮条的固定端开始测量橡皮条的原长l0，记录在表格中；b将弹簧测力计挂在绳扣上，测出在不同拉力F1、F2、F3的情况下橡皮条的长度l1、l2、l3； c以橡皮条的伸长量l为横坐标，以对应的拉力F为纵坐标，在坐标纸上建立坐标系，描点、并用平滑的曲线作出F-l图

11、象；d计算出在不同拉力时橡皮条的伸长量l1、l2、l3；e根据图线求出外力克服橡皮条的弹力做的功f. 根据弹性势能表达式求出橡皮条具有的弹性势能.（1）以上操作合理的顺序是 _；（2）实验中，该同学作出的F-l图象如图所示，从图象可求出l=9cm过程中外力克服橡皮条的弹力做的功约为_J，计算出l=9cm时橡皮条具有的弹性势能约为_J.（保留二位有效数字）（3）由实验可得出的结论是_参考答案：（1）abdcef （2）0.11 ， 0.11 （3）在误差允许范围内克服弹力做的功等于橡皮条弹性势能的增量10. 理想变压器原副线圈匝数比为N1N2=12，原线圈中有一额定电流I0=1A的保险丝，电源电

12、压U=220V，R是接在副线圈上的可变电阻，为了不使原线圈电流超过I0，负载电阻R的阻值不能小于 参考答案：11. 某同学在某次实验中用多用表测得电阻丝的电阻如图所示，选择的倍率为“10”，可知金属丝的电阻R= ；如果在测量中，指针的偏角太小，应该 （填“增大”或“减小”）参考答案：12. 如图所示，质量为M，半径为R的均匀圆形薄板可以绕光滑的水平轴A在竖直平面内转动，AB是它的直径，O是它的圆心。现在薄板上挖去一个直径为R的圆，则圆板的重心将从O点向左移动_R的距离，在B点作用一个垂直于AB的力F使薄板平衡，此时AB恰处于水平位置，则F=_。参考答案： ； 13. 为探究力对同一个原来静止的

13、物体所做的功与物体获得的速度的关系，可通过如图所示的实验装置进行：在木板上钉两个铁钉，将并接在一起的相同橡皮筋的两端固定在铁钉的顶端，橡皮筋的中央都挂在小车前端上方的小挂钩上，通过拉动小车使橡皮筋伸长，由静止释放小车，橡皮筋对小车做功，再利用打点计时器和小车后端拖动的纸带记录小车的运动情况。现有主要的探究步骤如下： a保持小车由静止释放的位置相同，通过改变并接在一起的相同橡皮筋的条数，使橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W； b由打点计时器打出的若干条纸带分别求出小车各次运动的最大速度； c做出Wv图象； d分析Wv图象。如果Wv图象是一条直线，表明v；如果不是直线，可考虑是否存在等关系。

14、在实验中，除了图中已有的实验器材以及交流电源、导线、开关以外，还需要哪种测量工具？答： 。 对于该实验，下列操作中属于实验要求的是 。（填写选项前的序号） A小车每次都应从静止开始释放 B实验中应将平板倾斜适当角度以平衡摩擦力 C应在纸带上选取点迹间隔均匀的部分计算小车的最大速度v D必须测量出小车的质量参考答案：三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 某同学用图（a）所示的实验装置验证牛顿第二定律：（1）通过实验得到如图（b）所示的aF图象，造成这一结果的原因是：在平衡摩擦力时木板与水平桌面的倾角 （填“偏大”或“偏小”）（2）该同学在平衡摩擦力后进行实验，为了便于探究、

15、减小误差，应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足 的条件（3）该同学得到如图（c）所示的纸带已知打点计时器电源频率为50Hz A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个计数点，两计数点之间还有四个点未画出由此可算出小车的加速度a= m/s2（保留两位有效数字）参考答案：（1）偏大；（2）Mm；（3）0.20【分析】1、考查实验时平衡摩擦力时出现的误差问题，不是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，就是平衡摩擦力时过大从图上分析两图各是什么原因即可2、根据牛顿第二定律求出绳子拉力与砝码和盘的总重力的关系，判断出在什么情况下砝码和盘的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力3、根据匀变速直线运动的规律x=a

16、T2可以求出加速度的大小【解答】解：（1）当拉力F等于0时，小车已经产生力加速度，故原因是平衡摩擦力时平衡摩擦力过大，在平衡摩擦力时木板与水平桌面间的倾角偏大（2）对整体分析，根据牛顿第二定律得，a=，则绳子的拉力F=Ma=，当Mm，即砝码和盘的总质量远小于小车和小车上砝码的总质量时，砝码和盘的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力所以为了便于探究、减小误差，应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足Mm 的条件（3）根据刻度尺的示数可知x=sDGsAD=3.90cm2.10cm=1.80cm，两计数点之间还有四个点未画出，所以时间间隔为T=0.1s，代入公式x=aT2可以求出加速度为：a=m

17、/s2故答案为：（1）偏大；（2）Mm；（3）0.2015. （6分）一多用表的电阻挡有三个倍率，分别是1，10，100。用10挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很大，为了较准确地进行测量，应换到 挡，如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是 ，若换上该步骤后测量，表盘的示数如图，则该电阻的阻值是 参考答案：答案：1，调零(或重新调零)，22四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图甲所示，左侧为某课外活动小组设计的某种速度选择装置，图乙为它的立体图，由水平转轴及间隔为L的两个薄盘N1、N2构成，两盘面平行且与转轴垂直，两盘面间存在竖直向上的风力场(只产

18、生竖直向上的风力)，盘上各开一狭缝，两狭缝夹角可调；右侧为长为d的水平桌面，水平桌面的右端有一质量为m的小球B，用长亦为d的不可伸长的细线悬挂，0为悬挂点，B对水平桌面的压力刚好为零。今有质量为m的另一小球A沿水平方向射入N1狭缝，匀速通过两盘问后穿过N2狭缝，并沿水平桌面运动到右端与小球B发生碰撞，设A与B碰撞时速度发生交换。已知小球A在水平桌面上运动时所受阻力为mg 。 (1)求小球A在N1、N2间所受的风力F的大小。 (2)若要求小球A与小球B相撞后，小球B最少能沿圆轨道上升到与悬挂点O等高处，那么当小球A从N2中穿出时它的速度应满足什么条件? (3)将两狭缝的夹角调为，薄盘匀速转动，转

19、动方向如图乙所示，要使小球A与小球B碰撞后，B恰好能做完整的圆周运动，求薄盘转动的角速度。参考答案：(1) 风力F=mg (2) v1 (3) = (n=0，1，2，3) 解：(1)小球A匀速通过两薄盘的过程中受到的风力和重力平衡，即风力F=mg (2分) (2)设小球A通过N2时的速度为v1，与小球B发生碰撞前瞬间的速度为vA，对小球A在水平桌面的运动过程由动能定理得： mgd =mvA2 mv12 (2分) 对小球B碰撞后上升的过程有：mgdmVA2 (1分) - 解得v1 (1分) (3)设小球A与小球B碰后，小球B恰好做完整的圆周运动，小球B在最高点时，有： mg=m (1分) 对小球

20、B从最低点运动到最高点的过程，由机械能守恒有： mvB2 =mg2d+mvB/2 (2分) 因vA=vB 小球A从水平桌面的左端运动到右端，设通过狭缝N2时的速度为v2，根据动能定理，有： mgd =mvA2 mv22 (2分) 设小球A通过转盘时对应的角速度为，则有： = (n=0，1，2，3)(2分) 由以上各式解得：= (n=0，1，2，3) (2分)17. 如图(a)所示，AB段是长S=10m的粗糙水平轨道，BC段是半径R=2.5m的光滑半圆弧轨道。有一个质量m=0.1kg的小滑块，静止在A点，受一水平恒力F作用，从A点开始向B点运动，刚好到达B点时撤去力F。小滑块经过半圆弧轨道B点时

21、，用DIS力传感器测得轨道对小滑块支持力的大小为FN，若改变水平恒力F的大小，FN会随之变化，实验得到FNF图像如图（b），g取10m/s2.（1）若小滑块经半圆弧轨道从C点水平抛出，恰好落在A点，则小滑块在C点的速度大小； （2）滑块与水平轨道间的动摩擦因数为多大？（3）要使小滑块始终不脱离轨道，求水平恒力F的范围；参考答案：解：（1）小滑块作平抛运动，设C点的速度为则 （） （） 由（）、（）式得 （2分）（）到过程，由动能定理（） （1分）在点，（） （1分）由（）、（）得（）（1分）由图像得，当代入（）式得 （1分）（）要使小滑块始终不脱离轨道，则当小球运动到与点等高时速度恰好为，或恰

22、好到最高点由重力提供向心力。当小球运动到与点等高时速度恰好为零，（）（1分）同时要求小滑块能运动到点（）（1分）由（）、（）式得 小滑块始终不脱离轨道 （1分）当恰好到最高点由重力提供向心力。（） （1分）（） （1分）由（）、（）式得，故当时小滑块始终不脱离轨道（1分）18. 物理学家密立根1911年曾以著名的油滴实验推断出自然界存在基元电荷，并推算出基元电荷的带电量。下面让我们追溯这个实验过程，并提出问 HYPERLINK / o 全品高考网欢迎您 题。 如图所示，两块水平放置的平行金属板间距离为d，油滴从喷雾器的喷嘴喷出时，由于与喷嘴摩擦而带负电。油滴散布在油滴室中，在重力作用下，少数油滴通过上面金属板的小孔进入平行金属板间。油滴所受空气的浮力远小于重力，可以忽略。当平行金属板间没加电压时，由于空气阻力与速度大