2021-2022学年湖南省益阳市槐奇岭中学高三物理上学期期末试题含解析

2021-2022学年湖南省益阳市槐奇岭中学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.小球以v1=4m/s的速度水平向右运动，碰到墙壁经△t=0.01s后以v2=3m/s的速度沿同一直线反弹．小球在这0.01s内的平均加速度为（）A．100m/s2，方向向右 B．100m/s2，方向向左C．700m/s2，方向向左 D．700m/s2，方向向右参考答案：C【考点】加速度．【分析】根据加速度的定义，规定正方向求解即可．【解答】解：令水平向右运动方向为正方向则，加速度a=负号表示加速度的方向水平向左．故选：C．2.以υ0的速度水平抛出一物体，当其水平分位移与竖直分位移相等时，下列说法正确的是(

)A.竖直分速度大小是υ0

B.即时速度的大小是υ0

C.运动时间是

D.运动时间是参考答案：BD3.质量为m的物体在沿斜面向上的拉力F作用下沿放在水平地面上的质量为M的粗糙斜面匀速下滑，此过程中斜面体保持静止，则地面对斜面

A．无摩擦力

B．水平向左的摩擦力

C．支持力为（M+m）g

D．支持力小于（M+m）g参考答案：BD4.(单选)在一个竖直方向运动的密闭升降机内，用弹簧秤挂着一个已知质量的砝码，当地的重力加速度已知。根据弹簧秤的读数，我们可以知道：A．升降机加速度的大小和方向

B．升降机速度的大小和方向C．升降机加速度的大小和速度的方向

D．升降机加速度的大小和方向以及速度的方向参考答案：A5.（多选题）质量为m的球从高处由静止开始下落，已知球所受的空气阻力与速度大小成正比．下列图象分别描述了球下落过程中加速度a、速度v随时间t的变化关系和动能Ek、机械能E随下落位移h的变化关系，其中可能正确的是（）A． B． C． D．参考答案：BD【考点】匀变速直线运动的图像．【分析】根据牛顿第二定律分析球下落过程加速度的变化进而得到其速度的变化情况，v﹣t图象的斜率表示加速度；动能的变化等于合外力做的功，阻力做的功等于球机械能的变化量．由这些知识分析．【解答】解：A、已知球所受的空气阻力与速度大小成正比，即f=kv，根据牛顿第二定律：mg﹣kv=ma，得a=g﹣①开始时v比较小，且mg＞kv，球向下加速，当v逐渐增大，则a减小，即球做加速度逐渐减小的加速运动，又v=at②，①②整理得：a=，可见a不是均匀减小，故A错误；B、由前面分析知球做加速度逐渐减小的加速运动，其斜率应该逐渐减小，故B正确；C、由动能定理：mgh﹣fh=Ek，即Ek=（mg﹣kv）h，由于v是变化的，故Ek﹣h不是线性关系，故C错误；D、机械能的变化量等于克服阻力做的功：﹣fh=E﹣E0v逐渐增大，则f逐渐增大，即E﹣h图象的斜率逐渐变大，故D正确；故选：BD【点评】本题借助数学函数知识考查了动能定理以及重力以外的力做功等于机械能的变化量等功能关系，原则就是将利用功能关系列出的方程整理成图象对应的函数解析式，分析其斜率的物理意义．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一个电流表的满偏电流值Ig=0.6mA，内阻Rg=50Ω，面板如图所示，如果要把这个电流表改装成量程为3V的电压表，那么应该在Rg上串联一个电阻Rs，Rs的大小应是______Ω；如果将这个量程为0.6mA的电流表与=10Ω的电阻并联后改装成一个量程大一些的电流表，用来测某一电流，指针指到图中所示位置，则该电流值

Ma参考答案：、4950（2分）

2.047.）用欧姆表测电阻时，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）

3200（2分）欧姆表使用前首先应进行调零，即将两表笔短接，调整欧姆调零旋钮使指针指在欧姆刻度的“0”处。欧姆表读数一定不要忘记乘以倍率。8.水平面上质量为m的滑块A以速度v撞质量为m的静止滑块B，碰撞后A、B的速度方向相同，它们的总动量为___________；如果碰撞后滑块B获得的速度为v0，则碰撞后滑块A的速度为____________。参考答案：mv，v－v0 9.如图，用细绳一端系着质量为M=0.6kg的物体A，物体A静止在水平转盘上。细绳的另一端通过圆盘中心的光滑小孔O吊着系着质量为m=0.3kg的小球B。物体A到O点的距离为0.2m.物体A与转盘间的最大静摩擦力为2N，为使物体A与圆盘之间保持相对静止，圆盘转动的角速度范围为

。（g=10m/s2）参考答案：10.如图所示，位于竖直平面内的固定半径为R的光滑圆环轨道，圆环轨道与水平面相切于M点，与竖直墙相切于A点，竖直墙上另一点B与M的连线和水平面的夹角为600，C是圆环轨道的圆心，D是圆环上与M靠得很近的一点（DM远小于CM）．已知在同一时刻：a、b两球分别由A、B两点从静止开始沿光滑倾斜直轨道运动到M点；c球由C点自由下落到M点；d球从D点静止出发沿圆环运动到M点．则a、b、c、d四个小球最先到达M点的球是_______球。重力加速度取为g，d球到达M点的时间为____________。参考答案：c球；tD=。

11.有一只家用电熨斗，其电路结构如图（a）所示，图中1、2、3、4是内部4个接线柱，改变内部接线方式可使电熨斗获得低、中、高三个不同的温度挡。图（b）是它的四种不同的连线方式，其中能获得低挡温度的连线方式是图（b）中的

?

，能获得高挡温度的连线方式是图（b）中的

?

。参考答案：B，D12.（单选）某人欲估算飞机着陆时的速度，他假设飞机停止运动前在平直跑道上做匀减速直线运动，飞机在跑道上滑行的距离为s，从着陆到停下来所用的时间为t，则飞机着陆时的速度为

A．

B．

C．

D．到之间的某个值参考答案：B13.如图所示，A、B和C、D为两对带电金属极板，长度均为l，其中A、B两板水平放置，间距为d，A、B间电压为U1；C、D两板竖直放置，间距也为d，C、D间电压为U2。有一初速度为0、质量为m、电荷量为e的电子经电压U0加速后，平行于金属板进入电场，则电子进入该电场时的速度大小为

；若电子在穿过电场的过程中始终未与极板相碰，电子离开该电场时的动能为_____________。（A、B、C、D四块金属板均互不接触，电场只存在于极板间，且不计电子的重力）参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，质量为m带电量为+q的小球静止于光滑绝缘水平面上，在恒力F作用下，由静止开始从A点出发到B点，然后撤去F，小球冲上放置在竖直平面内半径为R的光滑绝缘圆形轨道，圆形轨道的最低点B与水平面相切，小球恰能沿圆形轨道运动到轨道末端D，并从D点抛出落回到原出发点A处．整个装置处于电场强度为E=的水平向左的匀强电场中，小球落地后不反弹，运动过程中没有空气阻力．求：AB之间的距离和力F的大小．参考答案：AB之间的距离为R，力F的大小为mg．考点： 带电粒子在匀强电场中的运动；牛顿第二定律；平抛运动；动能定理的应用．专题： 带电粒子在电场中的运动专题．分析： 小球在D点，重力与电场力的合力提供向心力，由牛顿第二定律即可求出D点的速度，小球离开D时，速度的方向与重力、电场力的合力的方向垂直，小球做类平抛运动，将运动分解即可；对小球从A运动到等效最高点D过程，由动能定理可求得小球受到的拉力．解答： 解：电场力F电=Eq=mg

电场力与重力的合力F合=mg，方向与水平方向成45°向左下方，小球恰能到D点，有：F合=解得：VD=从D点抛出后，只受重力与电场力，所以合为恒力，小球初速度与合力垂直，小球做类平抛运动，以D为原点沿DO方向和与DO垂直的方向建立坐标系（如图所示）．小球沿X轴方向做匀速运动，x=VDt

沿Y轴方向做匀加速运动，y=at2a==所形成的轨迹方程为y=直线BA的方程为：y=﹣x+（+1）R解得轨迹与BA交点坐标为（R，R）AB之间的距离LAB=R从A点D点电场力做功：W1=（1﹣）R?Eq

重力做功W2=﹣（1+）R?mg；F所做的功W3=F?R有W1+W2+W3=mVD2，有F=mg答：AB之间的距离为R，力F的大小为mg．点评： 本题是动能定理和向心力知识的综合应用，分析向心力的来源是解题的关键．15.一在隧道中行驶的汽车A以的速度向东做匀速直线运动，发现前方相距处、以的速度同向运动的汽车B正开始匀减速刹车，其刹车的加速度大小,从此刻开始计时，若汽车A不采取刹车措施，汽车B刹车直到静止后保持不动，求：（1）汽车A追上汽车B前，A、B两汽车间的最远距离；（2）汽车A恰好追上汽车B需要的时间．参考答案：（1）16m（2）8s(1)当A、B两汽车速度相等时，两车间的距离最远，即v＝vB－at＝vA

得t＝＝3s此时汽车A的位移xA＝vAt＝12m；汽车B位移xB＝vBt－at2＝21mA、B两汽车间的最远距离Δxm＝xB＋x0－xA＝16m(2)汽车B从开始减速直到静止经历的时间t1＝＝5s

运动的位移x′B＝＝25m汽车A在t1时间内运动的位移x′A＝vAt1＝20m

此时相距Δx＝x′B＋x0－x′A＝12m汽车A需要再运动的时间t2＝＝3s

故汽车A追上汽车B所用时间t＝t1＋t2＝8s四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，AB、CD间的区域有竖直向上的匀强电场，在CD的右侧有一与CD相切于M点的圆形有界匀强磁场，磁场方向垂直于纸面．一带正电粒子自O点以水平初速度v0正对P点进入该电场后，从M点飞离CD边界，再经磁场偏转后又从N点垂直于CD边界回到电场区域，并恰能返回O点．已知OP间距离为d，粒子质量为m，电荷量为q，电场强度大小，不计粒子重力．试求：(1)M、N两点间的距离(2)磁感应强度的大小和圆形匀强磁场的半径(3)粒子自O点出发到回到O点所用的时间参考答案：（1）

(2)；(3)（1）据题意，作出带电粒子的运动轨迹，如图所示：粒子从O到M的时间：t1＝

粒子在电场中加速度：a＝＝粒子在M点时竖直方向的速度：vy＝at1＝v0粒子在M点时的速度：v＝＝2v0

速度偏转角正切：故θ＝60o

粒子从N到O点时间：，...粒子从N到O点过程的竖直方向位移：

故P、N两点间的距离为：。由几何关系得：MN

(2)几何关系得：

可得半径：

由解得：

由几何关系确定区域半径为：，即

（3）O到M的时间：t1＝N到O的时间：

在磁场中运动的时间：

无场区运动的时间：

17.如图，在直角坐标系xOy平面内，虚线MN平行于y轴，N点坐标(－L，0)，MN与y轴之间有沿y轴正方向的匀强电场，在第四象限的某区域有方向垂直于坐标平面的圆形有界匀强磁场（图中未画出）。现有一质量为m、电荷量为e的电子，从虚线MN上的P点，以平行于x轴正方向的初速度v0射人电场，并从y轴上A点(0，0.5L)射出电场，射出时速度方向与y轴负方向成300角，此后，电子做匀速直线运动，进人磁场并从圆形有界磁场边界上Q点(,－L)射出，速度沿x轴负方向。不计电子重力。求：（1）匀强电场的电场强度E的大小？（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小？电子在磁场中运动的时间t是多少？（3）圆形有界匀强磁场区域的最小面积S是多大？参考答案：解：⑴设电子在电场中运动的加速度为a，时间为t，离开电场时，沿y轴方向的速度大小为vy，则 …

(1分)vy＝at …

(1分)l＝v0t …

(1分)vy＝v0cot300 …

(1分)解得 …

(2分)(2)设轨迹与x轴的交点为D，OD距离为xD，则xD＝0.5ltan300 …

(2分)xD＝ …

(1分)所以，DQ平行于y轴，电子在磁场中做匀速圆周运动的轨道的圆心在DQ上，电子运动轨迹如图所示。设电子离开电场时速度为v，在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为r，则v０＝vsin300

…

(1分)

…

(1分)（有）

…

(2分)

…

(1分)（或）…

(1分)解得，

…

(2分)（3）以切点F、Q为直径的圆形有界匀强磁场区域的半径最小，设为r1，则 …

(2分)18.足够长光滑斜面BC的倾角α=53°，小物块与水平面间的动摩擦因数为0.5，水平面与斜面之间B点有一小段弧形连接，一质量m=2kg的小物块