山西省吕梁市兴县高家村中学2021-2022学年高三物理期末试题含解析

山西省吕梁市兴县高家村中学2021-2022学年高三物理期末试题含解析一、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.如图所示，A、B球的质量相等，弹簧的质量不计，倾角为θ的斜面光滑.系统静止时，弹簧与细线均平行于斜面，下列说法中正确的是(

)A.在细线被烧断的瞬间，两个小球的加速度均沿斜面向下，大小均为gsinθB.在细线被烧断的瞬间，A球的瞬时加速度沿斜面向下，大小为2gsinθC.在细线被烧断后的一小段时间内（弹簧仍拉伸），A球的加速度大于B球的加速度D.在细线被烧断后的一小段时间内（弹簧仍拉伸），A球的加速度等于B球的加速度参考答案：BC2.下列几个关于力学问题的说法中正确的是A．米、千克、牛顿等都是国际单位制中的基本单位B．放在斜面上的物体，其重力沿垂直斜面的分力就是物体对斜面的压力C．摩擦力的方向可能与物体的运动方向垂直D．伽利略在研究运动和力的关系时提出了著名的斜面实验，应用的物理思想方法属于“等效替代”参考答案：C3.质量分别为m、2m、3m的物块A、B、C叠放在光滑的水平地面上,现对B施加一水平力F,已知AB间、BC间最大静摩擦力均为f0,为保证它们能够一起运动,F最大值为

A.6f0

B.4f0

C.3f0

D.2f0

参考答案：D4.质量相同的小球A和B分别悬挂在长为L和2L的不伸长绳上。先将小球拉至同一水平位置如图示从静止释放，当二绳竖直时，则：

（

）A、两球速度一样大

B、两球的动能一样大C、两球的机械能一样大

D、两球所受的拉力一样大参考答案：CD5.如图甲所示，两个点电荷Q1、Q2固定在x轴上距离为L的两点，其中Q1带正电位于原点O，a、b是它们连线延长线上的两点，其中b点与O点相距3L。现有一带正电的粒子q以一定的初速度沿x轴从a点开始经b点向远处运动（粒子只受电场力作用），设粒子经过a，b两点时的速度分别为va，vb，其速度随坐标x变化的图象如图乙所示，则以下判断正确的是（

）(A)Q2带负电且电荷量小于Q1(B)b点的场强一定为零(C)a点的电势比b点的电势高(D)粒子在a点的电势能比b点的电势能小参考答案：ABD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一质点由位置A向北运动了4m，又转向东运动了3m，到达B点，然后转向南运动了1m，到达C点，在上述过程中质点运动的路程是

m，运动的位移是

m。参考答案：8，7.如图所示，当电键K断开时，用光子能量为2.5eV的一束光照射阴极P，发现电流表读数不为零。合上电键，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.60V时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.60V时，电流表读数为零。由此可知阴极材料的逸出功为W=

.参考答案：1.9eV8.如图所示为水平放置的两个弹簧振子A和B的振动图像，已知两个振子质量之比为mA:mB=2:3，弹簧的劲度系数之比为kA:kB=3:2，则它们的周期之比TA：TB＝

；它们的最大加速度之比为aA:aB＝

。

参考答案：2：3；9：2略9.如图所示是一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s，则x=1.5m处质点的振动函数表达式y=

▲

cm，x=2.0m处质点在0-1.5s内通过的路程为

▲

cm。参考答案：、3010.如图所示，水平板上有质量m=1.0kg的物块，受到随时间t变化的水平拉力F作用，用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力Ff的大小。已知9s末的速度为9.5m/s，取重力加速度g=10m/s2。则4s末物块的加速度的大小为

▲，4s~9s内合外力对物块做功为

▲

。

参考答案：11.在“用DIS研究小车加速度与所受合外力的关系”实验中时，甲、乙两组分别用如图（a）、（b）所示的实验装置实验，重物通过细线跨过滑轮拉相同质量小车，位移传感器（B）随小车一起沿水平轨道运动，位移传感器（A）固定在轨道一端．甲组实验中把重物的重力作为拉力F，乙组直接用力传感器测得拉力F，改变重物的重力重复实验多次，记录多组数据，并画出a-F图像。（1）位移传感器（B）属于

。（填“发射器”或“接收器”）（2）甲组实验把重物的重力作为拉力F的条件是

。（3）图（c）中符合甲组同学做出的实验图像的是

；符合乙组同学做出的实验图像的是

。参考答案：（1）发射器（2分）（2）小车的质量远大于重物的质量（2分）（3）②（1分）；①（1分）12.08年福州八中质检）（6分）在一个点电荷Q的电场中，Ox坐标轴与它的一条电场线重合，坐标轴上A、B两点的坐标分别为2.0m和5.0m.放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同，电场力的大小跟试探电荷的电量关系图象如图中直线a、b所示，放在A点的电荷带正电，放在B点的电荷带负电.则B点的电场强度的大小为__________V/m,点电荷Q的位置坐标为___________m。参考答案：

2.5

2.613.斜抛运动可看成是水平方向的

运动和竖直方向的

运动的合运动参考答案：匀速直线运动，匀减速直线运动三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学验证动能定理的实验装置如图1所示．水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一易拉罐相连，易拉罐和里面的细沙总质量为m；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间为t，L表示A、B两点间的距离．滑块与气垫导轨间没有摩擦，用g表示重力加速度．①该同学首先用游标卡尺测量了遮光片的宽度．将游标卡尺的测量爪合在一起，发现游标尺的零刻度线与主尺的零刻度线不重合，如图2甲所示．用此游标卡尺测遮光片的宽度时示数如图2乙所示读数值d测=1.4mm，遮光片宽度的实际值d真=1.8mm．②该同学首先调整导轨倾角，易拉罐内盛上适量细沙，用轻绳通过滑轮连接在滑块上．让滑块恰好在A点静止，此时易拉罐和里面的细沙总质量为m．剪断细绳后，滑块开始加速下滑，则其受到的合外力为mg．③为验证从A→B过程中小车合外力做功与动能滑块变化的关系，需要验证的关系式为mgL=M（）2（用题目中所给的物理量符号表示）．参考答案：考点：探究功与速度变化的关系．专题：实验题．分析：①解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读．②小车匀速下滑时受到重力、支持力、摩擦力和拉力，合力为零；撤去拉力后，其余力不变，故合力等于撤去的拉力．③光电门测速度的原理是利用平均速度来代替瞬时速度，求出最后获得的速度，然后根据功能关系即可明确需要验证的表达式．解答：解：①游标卡尺的主尺读数为：0.1cm=1mm，游标尺上第4个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为4×0.1mm=0.4mm=0.04cm，所以最终读数为：1mm+0.4mm=1.4mm，遮光片的实际宽度：为1.4mm+0.4mm=1.8mm；②小车匀速下滑时受到重力、支持力、摩擦力和拉力，合力为零；撤去拉力后，其余力不变，故合力等于撤去的拉力，故其合力大小为mg．③小车获得的速度为：v=，合外力做功为：W=mgL，根据功能关系可知需要验证的表达式为：mgL=Mv2，即：mgL=M（）2．故答案为：①1.4；1.8；②mg；③mgL=M（）2．点评：对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，正确使用这些基本仪器进行有关测量；解题的关键根据实验原理确定需要验证的等式，其中合力的求解根据共点力平衡条件确定．15.如图1所示为用电火花打点计时器验证机械能守恒定律的实验装置．（1）若已知打点计时器的电源频率为50Hz，当地的重力加速度g=9.80m/s2，重物质量为0.2kg．实验中得到一条点迹清晰的纸带如图2所示，打P点时，重物的速度为零，A、B、C为另外3个连续点，根据图中的数据，可知重物由P点运动到B点，重力势能少量△Ep=_______J．（计算结果保留3位有效数字）（2）若PB的距离用h表示，打B点时重物的速度为vB，当两者间的关系式满足

时，说明下落过程中重锤的机械能守恒（已知重力加速度为g）．（3）实验中发现重物增加的动能略小于减少的重力势能，其主要原因是

A．重物的质量过大B．重物的体积过小C．电源的电压偏低D．重物及纸带在下落时受到阻力．参考答案：（1）9.82×10﹣2；（2）vB2=2gh；（3）D．【考点】验证机械能守恒定律．【分析】重力势能减小量：△Ep=mgh；根据功能关系可得出正确表达式；书本上的实验，我们要从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚．重物带动纸带下落过程中，除了重力还受到阻力，从能量转化的角度，由于阻力做功，重力势能减小除了转化给了动能还有一部分转化给摩擦产生的内能．【解答】解：（1）重力势能减小量：△Ep=mgh=0.2×9.8×0.0501J=9.82×10﹣2m．（2）要验证物体从P到B的过程中机械能是否守恒，则需满足mvB2=mgh，即vB2=2gh，说明下落过程中重锤的机械能守恒；（3）A、重物的质量过大，重物和纸带受到的阻力相对较小，所以有利于减小误差，故A错误．B、重物的体积过小，有利于较小阻力，所以有利于减小误差，故B错误．C、电源的电压偏低，电磁铁产生的吸力就会减小，吸力不够，打出的点也就不清晰了，与误差的产生没有关系，故C错误．D、重物及纸带在下落时受到阻力，从能量转化的角度，由于阻力做功，重力势能减小除了转化给了动能还有一部分转化给摩擦产生的内能，所以重物增加的动能略小于减少的重力势能，故D正确．故选：D故答案为：（1）9.82×10﹣2；（2）vB2=2gh；（3）D．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在光滑水平面上有一辆质量M=8kg的平板小车，车上有一个质量m=1.9kg的木块，木块距小车左端6m（木块可视为质点），车与木块一起以v=1m/s的速度水平向右匀速行驶.一颗质量m0=0.1kg的子弹以v0=179m/s的初速度水平向左飞，瞬间击中木块并留在其中.如果木块刚好不从车上掉下，求木块与平板之间的动摩擦因数（g=10m/s2）参考答案：设子弹射入木块后的共同速度为v1，以水平向左为正，则由动量守恒有： ①（2分）

（1分）它们恰好不从小车上掉下，则它们相对平板车滑行s=6m时它们跟小车具有共同速度v2，则由动量守恒有： ②（2分） （1分）由能量守恒定律有： ③（2分）由①②③，代入数据可求出 （1分）17.16．（16分）如图所示，半径为a的圆环电阻不计，放置在垂直于纸面向里，磁感应强度为B的匀强磁场中，环内有一导体棒，电阻为r，可以绕环匀速转动．将电阻R，开关S连接在环上和棒的O端，将电容器极板水平放置，两极板间距为d，并联在电阻R和开关S两端，如图所示．(1)开关S断开，极板间有一带正电q、质量为m的粒子恰好静止，试判断OM的转动方向和角速度的大小．(2)当S闭合时，该带电粒子以g的加速度向下运动，则R是r的几倍？参考答案：(1)由于粒子带正电，故电容器上极板为负极，根据右手定则，OM应绕O点逆时针方向转动．粒子受力平衡，则：mg＝q

E＝Ba2ω当S断开时，U＝E，解得：ω＝.(2)当S闭合时，根据牛顿第二定律：mg－q＝m·gU′＝·R

解得：＝3.18.如图所示，两块平行金属极板MN水平放置，板长L=1m，间距，两金属板间电压；在平行金属板右侧依次存在ABC和FGH两个全等的正三角形区域，正三角形ABC内存在垂直纸面向里的匀强磁场B1，三角形的上顶点A与上金属板M平齐，BC边与金属板平行，AB边的中点P恰好在下金属板N的右端点；正三角形FGH内存在垂直纸面向外的匀强磁场B2，已知A、F、G处于同一直线上，B、C、H也处于同一直线上，AF两点距离为。现从平行金属极板MN左端沿中心轴线方向入射一个重力不计的带电粒子，粒子质量，带电量，初速度。（1）求带电粒子从电场中射出时的速度v的大小和方向（2）若带电粒子进入中间三角形区域后垂直打在AC边上，求该区域的磁感应强度B1（3）若要使带电粒子由FH边界进入FGH区域并能再次回到FH界面，求B2应满足的条件参考答案：（1）设带电粒子在电场中做类平抛运动时间t，加速度a=ma……（1分）故a==×1010m/s2………………（1分）t==1×10-5s竖直方向的速度为vy=at=×105m/s……（1分）射出时的速度为v