天津第三十五中学2021-2022学年高三物理上学期期末试题含解析

天津第三十五中学2021-2022学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）如图所示为缓慢关门时(图中箭头方向)门锁的示意图，锁舌尖角为37°，此时弹簧弹力为24N，锁舌表面较光滑，摩擦不计(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)，下列说法正确的是()A.此时锁壳碰锁舌的弹力为40N

B.此时锁壳碰锁舌的弹力为30NC.关门时锁壳碰锁舌的弹力逐渐减小

D.关门时锁壳碰锁舌的弹力保持不变参考答案：A。对锁舌进行受力分析可得：设锁壳碰锁舌的弹力为F，则有：，由计算可知A正确，B错误；依题意可知，在关门的过程，门对锁舌的作用力大小和方向在变，锁壳碰锁舌的弹力也在变，是先减小，后增大，C、D答案错；故选择A答案。2.关于高中物理实验，下列说法中正确的是

（

）A．利用打点计时器“研究匀变速直线运动规律”的实验中，可以利用纸带打出的点迹间接测得物体的运动速度B．在“验证力的平行四边形定则”实验中，要使力的作用效果相同，只需橡皮条具有相同的伸长量C．在“验证牛顿第二定律”实验中，采用了理想模型的实验方法D．在“验证机械能守恒定律”的实验中，应该先释放重物后接通电源[参考答案：A3.某同学利用如图实验装置研究摆球的运动情况，摆球由A点由静止释放，经过最低点C到达与A等高的B点，D、E、F是OC连线上的点，OE=ED，DF=FC，OC连线上各点均可钉细钉子．每次均将摆球从A点由静止释放，不计绳与钉子碰撞时机械能的损失，不计空气阻力．下列说法正确的是（）A．若只在F点以下某点钉钉子，摆球可能做完整的圆周运动B．若只在F点钉钉子，摆球最高可能摆到D点C．若只在D点钉钉子，摆球最高只能摆到AB连线以下的某点D．若只在E点钉钉子，摆球最高可能摆到AB连线以上的某点参考答案：A考点：简谐运动的回复力和能量．分析：小球的摆动过程中机械能守恒；绳碰到钉子后，根据悬点位置的改变可确定小球摆动的最高点；分析小球能否做圆周运动．解答：解：A、若在F点以下某点钉钉子，则小球半径很小，只要小球到达最高点时，重力小于小球转动需要的向心力，则小球可以做完整的圆周运动，故A正确；B、若在F点放钉子，则根据机械能守恒小球应该摆到D点，但由于小球在竖直面内做圆周运动，由竖直面内圆周运动的临界条件可知，到达D点时速度为零，则说明小球达不到D点即已下落；故B错误；C、若钉子在D点及以上，则由机械能守恒定律可知，小球最高只能摆到AB连线上的某点；故C错误；D、若只在E点钉钉子，根据能量守恒定律，摆球最高只能摆到AB连线上的某点；则D错误；故选：A．点评：本题为圆周运动与机械能守恒结合的题目，要注意分析根据机械能守恒的条件进行分析，同时注意应用临界面内圆周运动的临界值的应用．4.秋千的吊绳有些磨损。在摆动过程中，吊绳最容易断裂的时候是秋千(A)在下摆过程中 (B)在上摆过程中(C)摆到最高点时 (D)摆到最低点时参考答案：D当秋千摆到最低点时吊绳中拉力最大，吊绳最容易断裂，选项D正确。5.50℃时，下列各溶液中，离子的物质的量浓度关系正确的是A．pH=4的醋酸中：c（H+）=4.0mol·L-1B．饱和小苏打溶液中：c（Na+）=c（HCO3-）C．饱和食盐水中：c（Na+）+c（H+）=c（Cl-）+c（OH-）D．pH=12的纯碱溶液中：c（OH-）=1.0×10-2mol·L-1参考答案：CAc（H+）=10-4mol·L-1B、HCO3-会水解C电荷守恒.。D温度不是25°C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一置于铅盒中的放射源发射的a、b和g射线，由铅盒的小孔射出，在小孔外放一铝箔后，铝箔后的空间有一匀强电场。进入电场后，射线变为a、b两束，射线a沿原来方向行进，射线b发生了偏转，如图所示，则图中的射线a为

射线，射线b为

射线。参考答案：答案：，b解析：放射源可以放射出、、三种射线，三种射线分别带正电、负电和不带电。三种射线的性质也不同。射线粒子性强，但穿透能力弱。所以不能穿透铝箔，射线和射线的穿透能力强，可以穿透铝箔。由于射线带负电，经过电场时受到电场力的作用而发生偏转。射线不带电，经过电场时不发生偏。所以图中射线是，射线是射线。7.为测定木块与桌面之间的动摩擦因数，小亮设计了如图所示的装置进行实验。实验中，当木块A位于水平桌面上的O点时，重物B刚好接触地面。将A拉到P点，待B稳定后静止释放，A最终滑到Q点．分别测量OP、OQ的长度h和s。改变h，重复上述实验，分别记录几组实验数据。(1)实验开始时，发现A释放后会撞到滑轮。请提出两个解决方法。(2)请根据下表的实验数据作出s－h关系的图象。h(cm)20.030.040.050.060.0s(cm)19.528.539.048.056.5(3)实验测得A、B的质量分别为m＝0.40kg、M＝0.50kg.根据s－h图象可计算出A木块与桌面间的动摩擦因数μ＝________。(结果保留一位有效数字)(4)实验中，滑轮轴的摩擦会导致μ的测量结果______(选填“偏大”或“偏小”)。参考答案：(1)减小B的质量(或增大A的质量)增加细线的长度(或降低B的起始高度)

(2)如图所示

(3)0.4

(4)偏大8.（1）如图所示是电磁流量计的示意图，圆管由非磁性材料制成，空间有匀强磁场，当管中的导电液体流过磁场区域时，测出管壁上MN两点的电势差大小U，就可以知道管中的液体流量Q单位时间内流过管道横截面的液体体积，已知管的直径为d，磁感应强度为B，则关于Q的表达式正确的是_________．（2）已知普朗克常数为h、动能Ek、质量为m的电子其相应的德布罗意波长为_________．（3）读出如图游标卡尺测量的读数_________cm．参考答案：(1)

(2)

(3)

4.1209.如图所示，将两条完全相同的磁铁（磁性极强）分别固定在质量相等的小车上，水平面光滑，开始时甲车速度大小为3m/s，方向水平向右，乙车速度大小为2m/s，方向水平向左，两车在同一直线上，当乙车的速度为零时，甲车速度为________m/s，方向________。参考答案：1；水平向右10.小球自由下落时，记录小球每隔相同时间的位置有以下两种方式：一种是图(a)所示的频闪照相记录，另一种是图(b)所示的利用打点计时器记录。两种记录方式都能用来验证机械能守恒定律，但两种方式相比，图(a)比图(b)的__________误差更小（选填“偶然”或“系统”）；图(a)中所标数据为小球自A点释放后频闪仪每隔T＝0.04s闪光一次，各时刻的位置到A的距离，单位为厘米，验证图(a)中小球自A到E过程中的机械能守恒，还需要知道小球到达E处的速度，此速度有两种计算方式：第一种是根据自由落体速度公式v=gt求得(g为当地重力加速度)，第二种是利用求得，应选第_________种，参考答案：11.如图所示的演示实验中，A、B两球同时落地，说明，某同学设计了如右下图所示的实验:将两个斜滑道固定在同一竖直面内，最下端水平.把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板吻接，则将观察到的现象是

，这说明

.参考答案：12.用充电器为一手机锂电池充电，等效电路如图所示，充电器电源的输出电压为U，输出电流为I，手机电池的内阻为r，则电能转化为化学能的功率为________，充电器的充电效率为________．参考答案：

13.如图所示为某同学利用方格坐标纸测定半圆形玻璃砖折射率实验的记录情况，虚线为半径与玻璃砖相同的圆，在没有其它测量工具的情况下，只需由坐标纸即可测出玻璃砖的折射率．则玻璃砖所在位置为图中的

▲

（填“上半圆”或“下半圆”），由此计算出玻璃砖的折射率为

▲

．参考答案：上半圆（2分），

1.5三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度，电源频率f＝50Hz，在纸带上打出的点中，选出零点，每隔4个点取1个计数点，因保存不当，纸带被污染，如图1－4－7所示，A、B、C、D是依次排列的4个计数点，仅能读出其中3个计数点到零点的距离：sA＝16.6mm、sB＝126.5mm、sD＝624.5mm.图1－4－7若无法再做实验，可由以上信息推知：(1)相邻两计数点的时间间隔为____s；(2)打C点时物体的速度大小为____m/s(取2位有效数字)；(3)物体的加速度大小为________(用sA、sB、sD和f表示)．参考答案：

(1).0.1

(2).2.5

(3).试题分析：（1）打点计时器打出的纸带每隔4个点选择一个计数点，则相邻两计数点的时间间隔为．根据间的平均速度等于点的速度得．（2）匀加速运动的位移特征是相邻的相等时间间隔内的位移以均匀增大，即，所以有：，所以物体的加速度大小．考点：考查了研究匀变速直线运动规律实验【名师点睛】做分析匀变速直线运动情况时，其两个推论能使我们更为方便解决问题，一、在相等时间内走过的位移差是一个定值，即，二、在选定的某一过程中，中间时刻瞬时速度等于该过程中的平均速度15.“测某星球表面的重力加速度和该星球的第一宇宙速度”的实验如图甲所示，宇航员做了如下实验：（1）在半径R=5000km的某星球表面，竖直平面内的光滑轨道由轨道AB和圆弧轨道BC组成，将质量m=0.2kg的小球，从轨道AB上高H处的某点静止滑下，用力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力F，改变H的大小，F随H的变化关系如图乙所示，圆轨道的半径为_______m，星球表面的重力加速度为________m/s2。（2）第一宇宙速度与贴着星球表面做匀速圆周运动的速度相等，该星球的第一宇宙速度大小为___m/s。参考答案：

(1).（1）0.2

(2).5

(3).（2）5000（1）小球过C点时满足

又根据mg(H?2r)＝mvC2

联立解得由题目可知：H1＝0.5m时F1＝0；

H2＝1.0m时，F2＝5N

可解得g＝5m/s2，r=0.2m

（2）据

可得四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一端弯曲的光滑绝缘杆ABD固定在竖直平面上，如图所示，AB段水平，BD段是半径为R的半圆弧，有电荷量为Q（Q＞0）的点电荷固定在圆心O点．一质量为m、电荷量为q（q＞0）的带电小环套在光滑绝缘杆上，在水平外力作用下从C点由静此开始运动，到B点时撤去外力，小环继续运动，发现刚好能到绝缘杆的最高点D．已知CB间距为．（提示：根据电磁学有关知识，在某一空间放一电荷量为Q的点电荷，则距离点电荷为r的某点的电势为，其中k为静电力常量，设无穷远处电势为零．）（1）求小环从C运动到B过程中，水平外力做的功；（2）若水平外力为恒力，要使小环能运动到D点，求水平外力的最小值F0；（3）若水平外力为恒力，大小为F（F大于（2）问中的F0），求小环运动到D点时，绝缘杆对环的弹力大小和方向．参考答案：【考点】：动能定理的应用；牛顿第二定律；向心力；电势能．【专题】：动能定理的应用专题．【分析】：（1）小环从C运动到B过程中，有电场力和外力做功，根据动能定理可以求得水平外力做的功；（2）要是小环能够到达D点，则到达D点时的速度必须大于或等于零，在此过程中外力和电场力做功，根据动能定理可以求得最小的外力；（3）到达D点时，做的是圆周运动，弹力、重力、电场力的合力做为圆周运动的向心力，由此可以求得绝缘杆对环的弹力大小和方向．：解：（1）小球从C运动到B，带电小环要克服电场力做功，克服电场做的功W电等于电势能的增加，则W电=q﹣，所以W电=，小球从C运动到B，设到B得速度为VB，水平外力做的功为W，则W﹣W电=m小球从B到D过程中，带电小环在等势面上运动电场力不做功，设到D点的速度为VD则﹣2mgR=m﹣m又刚好到D点，则D点速度为VD=0，所以W=2mgR+，（2）小球要能运动到D点，则VD≥0由C运动到D点，F′?R﹣W电﹣2mgR=m由此可以解得F′≥mg+所以水平外力的最小值为F0=mg+．（3）由C运动到D点，设D点速度为VD，F?R﹣2mgR﹣=m小环运动到D点时，设绝缘杆对小环的弹力大小为FN，方向指向圆心，=FN+mg﹣由此可得FN=F+﹣5mg讨论：（a）若F+＞5mg，则弹力大小为F+﹣5mg，方向指向圆心．（b）若F+=5mg，则弹力为零．（c）若F+＜5mg，则弹力大小为5mg﹣（F+），方向背向圆心．【点评】：对小环的运动的过程进行分析，根据动能定理求解小环的速度的大小，在应用动能定理的时候一定要分析清楚，运动过程中力的做功的情况，在求解绝缘杆对环的弹力的时候要注意分析对环的作用力的方向是向上的还是向下的．17.如图1所示，在2010上海世博会上，拉脱维亚馆的风洞飞行表演，令参观者大开眼界，最吸引眼球的就是正中心那个高为H=10m，直径D=4m的透明“垂直风洞”。风洞是人工产生和控制的气流，以模拟飞行器或物体周围气体的流动。在风力作用的正对面积不变时，风力F=0.06v2（v为风速）。在本次风洞飞行上升表演中，表演者的质量m=60kg，为提高表演的观赏性，控制风速v与表演者上升的高度h间的关系如图2所示。g=10m/s2。求：⑴设想：表演者开始静卧于h=0处，再打开气流，请描述表演者从最低点到最高点的运动状态；⑵表演者上升达最大速度时的高度h1；⑶表演者上升的最大高度h2；⑷为防止停电停风事故，风洞备有应急电源，若在本次表演