山东省淄博市路山中学2021-2022学年高三物理上学期期末试题含解析

山东省淄博市路山中学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，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物体正在沿斜面以速度v0匀速下滑，斜劈保持静止，则地面对斜劈的摩擦力（A）等于零

（B）不为零，方向向右

（C）不为零，方向向左

（D）不为零，v0较大时方向向左，v0较小时方向向右

参考答案：A2.如图所示，两根等长的细线拴着两个小球在竖直平面内各自做圆周运动．某一时刻小球1运动到自身轨道的最低点，小球2恰好运动到自身轨道的最高点，这两点高度相同，此时两小球速度大小相同．若两小球质量均为m，忽略空气阻力的影响，则下列说法正确的是（）A．此刻两根线拉力大小相同B．运动过程中，两根线上拉力的差值最大为2mgC．运动过程中，两根线上拉力的差值最大为10mgD．若相对同一零势能面，小球1在最高点的机械能大于小球2在最低点的机械能参考答案：C【考点】向心力；牛顿第二定律．【分析】设初始位置小球的速度为v，则v是1运动的最大速度，而v是2运动的最小速度，所以2的平均速率大于1的平均速率，两个球运动过程中机械能守恒，而初始位置两个球的机械能相等，故两个球的机械能一直是相等的．【解答】解：A、初始位置，球1加速度向上，超重；球2加速度向下，失重；故球1受到的拉力较大，故A错误；B、C、球1在最高点，有：F1+mg=m球2在最低点，有：F2﹣mg=m两个球运动过程中机械能守恒，有：球1：球2：联立解得：F1=m﹣5mg；F2=m+5mg；故F2﹣F1=10mg；故B错误，C正确；D、两个球运动过程中机械能守恒，而初始位置两个球的机械能相等，故两个球的机械能一直是相等的，故D错误；故选：C．3.（多选）用细绳拴住一个质量为m的小球，小球将一端固定在墙上的水平轻弹簧压缩了△x（小球与弹簧不拴接），如图所示，则将细线烧断后（）A．小球立即做平抛运动B．细线烧断瞬间小球的加速度a=gC．小球脱离弹簧后做匀变速运动D．小球落地时的动能大于mgh参考答案：解：A、绳子烧断的瞬间，小球受重力和弹簧的弹力，小球不是立即做平抛运动．根据牛顿第二定律知，加速度不是g．故A错误，B错误．C、小球离开弹簧后，仅受重力，加速度不变，所以做匀变速运动．故C正确．D、根据动能定理知，mgh+W=．则小球落地时的动能大于mgh．故D正确．故选：CD．4.在做验证力的平行四边行定则的实验中，假如一个分力F1的方向不变，那么为了使橡皮条仍然伸长到O点，对另一个分力F2，下说列法正确的是（）A．F2的方向和大小是唯一确定值B．F2的大小是唯一的，方向可以有多个值C．F2的方向和大小可以有多个值D．F2的方向是唯一的，但大小可有多个值参考答案：解：因一个弹簧秤的拉力大小、方向不变，而橡皮筋伸长到O点，说明合力不变，一个分力方向不变，大小可以变化，由平行四边形定则可知另一个力方向和大小可以有多个值，故ABD错误，C正确．故选：C．5.如图所示，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在沿斜面以速度匀速下滑，斜劈保持静止，则地面对斜劈的摩擦力

A．等于零

B．不为零，方向向右

C．不为零，方向向左

D．不为零，较大时方向向左，较小时方向向右参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.右图为小车做直线运动的s－t图，则小车在BC段做______运动，图中B点对应的运动状态的瞬时速度大小是______m/s。参考答案：匀速，1.6~1.9

7.如右图所示为一小球做平抛运动频闪照相的闪光照片的一部分，图中背景小方格的边长为5cm．如果敢g=l0，则：(1)闪光的频率是________Hz；(2)小球做平抛运动时的初速度大小是________m/s；(3)小球经过B点时的速度大小是_______m/s.参考答案：8.如图所示，M为理想变压器，各电表均可视为理想电表．当电路输入端a、b接正弦交流电压时，原、副线圈中电流表的示数分别为I1和I2，则原、副线圈的匝数之比等于

；在滑动变阻器的滑片P向上滑动的过程中，示数不会发生变化的电表是

．

参考答案：答案：I2：I1

V1与V29.参考答案：10.如图所示，将边长为a、质量为m、电阻为R的正方形导线框竖直向上抛出，穿过宽度为b、磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里。线框向上离开磁场时的速度刚好是进入磁场时速度的一半，线框离开磁场后继续上升一段高度，然后落下并匀速进入磁场。整个运动过程中始终存在着大小恒定的空气阻力Ff，且线框不发生转动，则：线框在上升阶段刚离开磁场时的速度v1=

，线框在上升阶段通过磁场过程中产生的焦耳热Q=

。

参考答案：11.某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：

（1）你认为还需要的实验器材有

．

（2）实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是

，实验时首先要做的步骤是

．（3）在（2）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M．往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m．让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1<v2）．则本实验最终要验证的数学表达式为

（用题中的字母表示实验中测量得到的物理量）．参考答案：1）天平，刻度尺（1分）（2）沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量（1分），

平衡摩擦力（1分）

（3）（2分）12.(6分)质量为2kg的物体在水平面上运动时,受到与运动方向相同的拉力F的作用,物体与地面之间的动摩擦因数为0.4,在拉力由10N逐渐减小到零但物体仍在运动的过程中,F为

N时物体的加速度的大小最大,为

m/s2；当F为

N时，物体的速度最大。(g=10m/s2)参考答案：

0，4，813.原子核聚变可望给人类未来提供丰富洁净的能源。当氘等离子体被加热到适当高温时,氘核参与的几种聚变反应可能发生，放出能量。这几种反应的总效果可以表示为①该反应方程中的k=

,d=

；②质量亏损为

kg.参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3-5）（6分）a、b两个小球在一直线上发生碰撞，它们在碰撞前后的s～t图象如图所示，若a球的质量ma=1kg，则b球的质量mb等于多少?参考答案：解析：由图知=4m/s、=—1m/s、=2m/s

（2分）

根据动量守恒定律有：ma=ma

+

mb

（2分）

∴mb=2.5kg （2分）15.如图所示，在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点O和y轴上的点A（0，L）．一质量为m、电荷量为e的电子从A点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场，并从x轴上的B点射出磁场，射出B点时的速度方向与x轴正方向的夹角为60°．求：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小；（2）电子在磁场中运动的时间t．参考答案：答：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小为；（2）电子在磁场中运动的时间t为考点： 带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力．专题： 带电粒子在磁场中的运动专题．分析： （1）电子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律可以求出磁感应强度．（2）根据电子转过的圆心角与电子做圆周运动的周期可以求出电子的运动时间．解答： 解：（1）设电子在磁场中轨迹的半径为r，运动轨迹如图，可得电子在磁场中转动的圆心角为60°，由几何关系可得：r﹣L=rcos60°，解得，轨迹半径：r=2L，对于电子在磁场中运动，有：ev0B=m，解得，磁感应强度B的大小：B=；（2）电子在磁场中转动的周期：T==，电子转动的圆心角为60°，则电子在磁场中运动的时间t=T=；答：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小为；（2）电子在磁场中运动的时间t为．点评： 本题考查了电子在磁场中的运动，分析清楚电子运动过程，应用牛顿第二定律与周期公式即可正确解题．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示,两个形状、大小相同的金属小球A、B（均可视为质点）,A球质量为1.5kg,B球质量为0.5kg，开始A球不带电,静止在高h=0．88m的光滑绝缘平台上,B球带0.3C的正电,用长L=1m的绝缘细线悬挂在平台上方,悬点O与平台的高度也为L，整个装置放在竖直向下的匀强电场中,场强大小E=10N/C．现将细线拉开角度α=600后,由静止释放B球,B球摆至最低点与A球发生对心碰撞,碰撞时无机械能损失,且碰撞后两球电量相等,不计空气阻力及A、B球间的静电力作用,取g=10m/s2,求:（1）B球摆至最低点时的速率及细线对小球的拉力（2）A球从离开平台至着地的过程中水平位移的大小参考答案：（1）对B球:从静止释放至摆到最低点过程中,根据动能定理,有

……………3分

代入数据,解得B球在最低点的速率

v1=4（m/s）……………1分由

……………3分得T=16N

……………2分

（2）B球与A球碰撞过程中,两球所组成的系统动量守恒,动能守恒,有

mBv=mBv1+mAv2

①……………2分

②……………2分

联立①、②,解得B球速度v1=-2（m/s）

A球速度为v2=2（m/s）

……………1分

依题意,碰后A球带电量qA=0．15C

A球离开平台后,在竖直方向的加速度

……………2分

A球从离开平台至着地过程中,

由得

ks5u…………2分

水平位移大小S=v2t=2×0．4=0．8（m）

……………2分17.如图所示，静止放在水平桌面上的纸带，其上有一质量为m＝1.0kg的铁块，它与纸带右端的距离为L＝0.5m，所有接触面之间的动摩擦因数相同．现用水平向左的恒力，经1s时间将纸带从铁块下抽出，当纸带全部抽出时铁块恰好到达桌面边缘且速度为v＝2m/s.已知桌面高度为H＝0.8m，不计纸带重力，铁块可视为质点．重力加速度g取10m/s2，求：(1)铁块抛出后落地点离抛出点的水平距离；(2)纸带抽出过程中系统产生的内能．参考答案：18.（21分）如下图，在区域内存在与xy平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B.在t=0时刻，一位于坐标原点的粒子源在xy平面内发射出大量同种带电粒子，所有粒子的初速度大小相同，方向与y轴正方向的夹角分布在0～180°范围内。已知沿y轴正方向发射的粒子在时刻刚好从磁场边界上点离开磁场。求：（1）粒子在磁场中做圆周运动的半径R及粒子的比荷q／m;[来源:]（2）此时刻仍在磁场中的粒子的初速度方向与y轴正方向夹角的取值范围；[（3）从粒子发射到全部粒子离开磁场所用的时间。参考答案：（1）

（2）速度与y轴的正方向的夹角范围是60°到120°（3）从粒子发射到全部离开所用时间为解析：（1）粒子沿y轴的正方向进入磁场，从P点经过做OP的垂直平分线与x轴的交点为圆心，根据直角三角形有解得，则粒子做圆周运动的的圆心角为120°，周期为[来粒子做圆周运动的向心力由洛仑兹力提供，根据牛顿第二定律得，，化简得（2）仍在磁场中的粒子其圆心角一定大于120°，这样粒子角度最小时从磁场右边界穿出；角度