2021-2022学年天津铃达中学高三物理下学期期末试题含解析

2021-2022学年天津铃达中学高三物理下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1.一辆汽车以恒定功率P1在平直公路上匀速行驶，若驾驶员突然减小油门，使汽车的功率突然减小为P2并继续行驶.若整个过程中阻力不变，则汽车发动机的牵引力将

A.保持不变

B.不断减小

C.先增大，再减小，后保持不变

D.先减小，再增大，后保持不变参考答案：D2.（单选）MN是一点电荷产生的电场中的一条电场线，一个带正电的粒子（不计重力）从a到b穿越这条电场线的轨迹，如图中虚线所示，下列说法正确的是（）A．点电荷一定位于ab虚线的右侧B．带电粒子在a点加速度大于b点加速度C．带电粒子在a点电势能大于b点电势能D．带电粒子在a点的动能大于b点的动能参考答案：【考点】：电场线．【分析】：解答本题的突破口是根据粒子的运动轨迹确定其所受电场力方向，从而确定电场线MN的方向以及负点电荷的位置，然后根据负点电荷周围电场分布情况，进一步解答．：解：A、由于该粒子只受电场力作用且做曲线运动，电场力指向轨迹内侧，电场力方向大致向左，电场线由N指向M，说明负电荷在直线MN左侧，或正电荷在直线MN的右侧；故A错误；B、若是负电荷在直线MN左侧，则a点离点电荷较远，a点的电场强度小于b点的电场强度，根据牛顿第二定律得知，带电粒子在a点的加速度小于在b点的加速度；故B错误；C、正电荷受到的电场力的方向向左，从a到b电场力对带电粒子做正功，电势能减小，动能增大，则带电粒子在a点的电势能大于在b点的电势能；在a点的动能小于b点的动能．故C正确，D错误．故选：C．【点评】：依据带电粒子的运动轨迹确定其所受电场力方向是解决带电粒子在电场中运动问题的突破口，然后可进一步根据电场线、电场力做功等情况确定电势、电势能的高低变化情况．3.关于热现象和热学规律，以下说法正确的有

A.布朗运动就是液体分子的无规则运动

B.由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势

C.随着分子间的距离增大，分子间的引力将会减小，分子间的斥力也减小

D.晶体熔化时吸收热量，分子平均动能增大参考答案：BC4.如图1所示，一个物体放在粗糙的水平地面上。在t=0时刻，物体在水平力F作用下由静止开始做直线运动。在0到t0时间内物体的加速度a随时间t的变化规律如图2所示。已知物体与地面间的动摩擦因数处处相等。则

A．t0时刻，力F等于0

B．在0到t0时间内，力F大小恒定C．在0到t0时间内，物体的速度逐渐变大D．在0到t0时间内，物体的速度逐渐变小参考答案：C5.(多选)下列四幅图的有关说法中正确的是

▲

A．分子间距离为r0时，分子间不存在引力和斥力

B．水面上的单分子油膜，在测量油膜直径d大小时可把他们当做球形处理

C．食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性D．猛推木质推杆，密闭的气体温度升高，压强变大，气体对外界做正功参考答案：BC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.天然放射性元素放出的α、β、g三种射线的贯穿本领和电离本领各不相同，图为这三种射线贯穿物体情况的示意图，①、②、③各代表一种射线。则③为_________射线，它的贯穿本领最强；射线①的电离本领__________（选填“最强”或“最弱”）。参考答案：g，最强

7.如图所示，光滑弧形轨道末端水平，离地面的高度为H，将钢球从轨道的不同高度h处静止释放，则钢球到达轨道末端时的速度v与h的关系应满足v=____；(已知重力加速度g)。钢球的落点距轨道末端的水平距离为s，不计空气阻力，则与h的关系应满足=____（用H、h表示）。参考答案：8.如图，是一小球做平抛运动的频闪照片的一部分，图中每个方格实际边长均为9.8cm,则拍摄照片时，所用闪光的频率是

Hz。可求得小球平抛的初速度是

m/s。参考答案：10

1.96

9.某同学为估测摩托车在水泥路面上行驶时所受的牵引力，设计了下述实验：将输液用的500ml玻璃瓶装适量水后，连同输液管一起绑在摩托车上，调节输液管的滴水速度，刚好每隔1.0s滴一滴，该同学骑摩托车，先使之加速到某一速度，然后熄火，让摩托车沿直线滑行，如图是某次实验中水泥路面上的部分水滴（左侧是起点,单位：m）。设该同学质量为50kg，摩托车的质量为75kg，根据该同学的实验结果可估算（g=10m/s2）（1）骑摩托车加速时的加速度大小为

m/s2；（2）骑摩托车滑行时的加速度大小为

m/s2；

（3）骑摩托车加速时的牵引力大小为

N参考答案：（1）3.79m/s2，（2）0.19m/s2，（3）497.5N

解：（1）已知前四段位移，根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，

得：x4-x2=2a1T2

x3-x1=2a2T2

为了更加准确的求解加速度，我们对两个加速度取平均值

得：即小车运动的加速度计算表达式为：（2）滑行时的加速度带入数据得：摩托车减速时的加速度a2=-0.19

m/s2，负号表示摩托车做减速运动．

（3）由牛顿第二定律：

加速过程：F-f=ma

减速过程：f=ma2，

解得：F=m（a+a2）=497.5N

故答案为：（1）3.79m/s2；（2）0.19m/s2；（3）497.5N．10.半径为R的水平圆盘绕过圆心O的竖直轴匀速转动，A为圆盘边缘上一点，在O的正上方有一个可视为质点的小球以初速度v水平抛出时，半径OA方向恰好与v的方向相同，如图所示，若小球与圆盘只碰一次，且落在A点，重力加速度为g，则小球抛出时距O的高度h=，圆盘转动的角速度大小ω=（n=1、2、3…）．参考答案：考点：匀速圆周运动；平抛运动．专题：匀速圆周运动专题．分析：小球做平抛运动，小球在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动，根据水平位移求出运动的时间，根据竖直方向求出高度．圆盘转动的时间和小球平抛运动的时间相等，在这段时间内，圆盘转动n圈．解答：解：小球做平抛运动，小球在水平方向上做匀速直线运动，则运动的时间t=，竖直方向做自由落体运动，则h=根据ωt=2nπ得：（n=1、2、3…）故答案为：；（n=1、2、3…）．点评：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，以及知道圆盘转动的周期性．11.如图甲所示为某一测量电路，电源电压恒定。闭合开关S，调节滑动变阻器由最右端滑动至最左端，两电压表的示数随电流变化的图象如图乙所示，可知：_____（填“a”或“b”）是电压表V2示数变化的图象，电源电压为_____V，电阻Rl阻值为_____Ω，变阻器最大阻值为_____Ω。参考答案：12.如图所示，是一列横波在某一时刻的波形图象。已知这列波的频率为5Hz，此时的质点正向轴正方向振动，可以推知：这列波正在沿轴___▲__(填“正”或“负”)方向传播，波速大小为___▲__m/s.参考答案：负

10；13.为了验证矩形线框自由下落过程上、下边经过光电门时机械能是否守恒，使用了如图所示的实验装置。已知矩形线框用直径为d的圆形材料做成,用刻度尺测出矩形线框上下边之间的距离L.某次实验中矩形线框下边和上边先后经过光电门的挡光时间分别为△t1和△t2。（1）通过实验可测出上、下边通过光电门的速度v1和v2,分别为v1=______,v2=______.（2）如果满足关系式______(请用测量的物理量和已知量来表示，重力加速度为)，则自由下落过程中线框的机械能守恒。参考答案：

(1).

(2).

(3).【详解】（1）本实验中利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，故有：，同理。（2）根据机械能守恒有：，整理得：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某学习小组的同学欲测出一只有刻度无示数的电流表的内阻和满偏电流.(1)他们先用欧姆表“×10”挡粗测电流表内阻,指针稳定时如图所示,其示数为Ω.(保留两位有效数字)(2)接着他们利用下列器材进行测量.要求:测量精度尽可能高,电表读数变化范围尽可能大,滑动变阻器调节范围尽量大.待测电流表A1:量程1mA左右,共有N格;电流表A2:量程10mA,内阻r2=10Ω电流表A3:量程10mA,内阻9Ω左右;滑动变阻器R1:最大阻值5Ω,额定电流2A;定值电阻R2:阻值R2=120Ω;电池组E:电动势约为5V,内阻约1Ω;开关S一个,导线若干.①在线框内画出你帮他们设计的电路图并标明所选器材的代码;②若电流表A2、A3的示数分别为I2、I3时,电流表A1偏转了N1格,则电流表A1的内阻为、满偏电流为.(结果用I2、I3、N1、N、r2表示)参考答案：(1)指针指在“7”处,倍率为“×10”,所以欧姆表示数为70Ω.(2)①因为电流表A2的内阻r2=10Ω是一个确定的值,欲测出待测电流表A1的内阻和满偏电流,应将电流表A2和电流表A1并联;然后与电流表A3串联,电流表A3测量电流表A2和电流表A1的总电流值.题意要求电表读数变化范围尽可能大,滑动变阻器调节范围尽量大,滑动变阻器采用分压式连接,定值电阻R2为干路的保护电阻.②实验原理表达式为I2r2=(I3-I2)r1,得出电流表A1的内阻电流表A1的示数I1=I3-I2=

Ig,得出电流表A1的满偏电流Ig=.答案:(1)70(2)①如图所示15.有一根长陶瓷管，其表面均匀地镀有一层很薄的电阻膜，管的两端有导电箍M和N，如图(甲)所示。用多用表电阻档测得MN间的电阻膜的电阻约为1kΩ，陶瓷管的直径远大于电阻膜的厚度。某同学利用下列器材设计了一个测量该电阻膜厚度d的实验。A．米尺(最小分度为mm)；B．游标卡尺(游标为20分度)；C．电流表A1(量程0～5mA，内阻约10W)；D．电流表A2(量程0～100mA，内阻约0.6W);E．电压表V1(量程5V，内阻约5kW)；F．电压表V2(量程15V，内阻约15kW)；G．滑动变阻器R1(阻值范围0～10W，额定电流1.5A)；H．滑动变阻器R2(阻值范围0～100W，额定电流1A)；I．电源E(电动势6V，内阻可不计)；J．开关一个，导线若干。①他用毫米刻度尺测出电阻膜的长度为l=10.00cm，用20分度游标卡尺测量该陶瓷管的外径，其示数如图（乙）所示，该陶瓷管的外径D=

cm②为了比较准确地测量电阻膜的电阻，且调节方便，实验中应选用电流表

，电压表

，滑动变阻器

。（填写器材前面的字母代号）③在方框内画出测量电阻膜的电阻R的实验电路图。④若电压表的读数为U，电流表的读数为I，镀膜材料的电阻率为r，计算电阻膜厚度d的数学表达式为：d=___________（用已知量的符号表示）。参考答案：（1）1.340cm，（2）C，E，G（3）如答案图（4）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目，比赛场地示意如图。比赛时，运动员从起滑架处推着冰壶出发，在投掷线AB处放手让冰壶以一定的速度滑出，使冰壶的停止位置尽量靠近圆心O.点。为使冰壶滑行得更远，运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小。在某次比赛中，运动员使冰壶C在投掷线中点处以2m/s的速度沿虚线滑出后，若用毛刷在冰面上擦的长度为10m，恰好能使冰壶C能够沿虚线到达圆心O点，则用毛刷擦过后的冰面的动摩擦因数是多大？（设用毛刷擦地之前冰壶与冰面间的动摩擦因数为=0.008，g取10m/s2）

参考答案：设被擦过后的冰面摩擦因数为μ2，冰壶在未被毛刷擦过的冰面上滑行的距离为，所受摩擦力的大小为，在被毛刷擦过的冰面上滑行的距离为，所受摩擦力的大小为+=S

①式中S为投掷线到圆心O的距离。

②

③设冰壶的初速度为，由功能关系，得

④联立以上各式代入数据，解得μ2=0.004

⑤17.如图所示，空间区域Ⅰ、Ⅱ存在匀强电场和匀强磁场，MN、PQ为磁场区域的理想边界，Ⅰ区域高度为d，Ⅱ区域的高度足够大。匀强电场方向竖直向上；Ⅰ、Ⅱ区域磁场的磁感应强度均为B，方向分别垂直纸面向里和向外。一个质量为m，电荷量为q的带电小球从磁场上方的O点由静止开始下落，进入电磁场区域后，恰能做匀速圆周运动。已知重力加速度为g。（1）试判断小球的电性并求出电场强度E的大小；（2）若带电小球运动一定时间后恰能回到O点，在图中作出小球的运动轨迹；求出释放时距MN的高度h；并求出小球从开始释放到第一次回到O点所经历的时间t；（3）试讨论h取不同值时，小球第一次穿出磁场Ⅰ区域的过程中电场力所做的功W。参考答案：解析：（1）带电小球进入复合场后，恰能做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，重力与电场力平衡，重力竖直向下，电场力竖直向上，即小球带正电。（2分）由：qE=mg解得：

（2分）（2）带电小球在进入磁场区域前做自由落体运动，由机械能守恒有：mgh=mv2（1分）带电小球在磁场中作匀速圆周运动，设半径为R，依牛顿第二定律有：qvB=m（1分）由于带电小球在Ⅰ、Ⅱ两个区域运动过程中q、v、B、m的大小不变，故三段圆周运动的半径相同，以三个圆心为顶点的三角形为等边三角形，边长为2R，内角为60o，轨迹如答图（a）所示。由几何关系知R=

（2分）解得h=（2分）；作出小球运动大致轨迹图（a）所示（2分）。小球从开始释放到回到O点所经历的时间由两部分组成，一部分为无场区的运动，时间（1分）；一部分为电磁场区域的运动，时间（1分）；总时间=

（2分）（3）当带电小球在Ⅰ区域作圆周运动的圆弧与PQ相切时，运动轨迹如答图（b）所示，有：半径R=d

（1分）解得对应高度：h0=（1分）