2021-2022学年广西壮族自治区南宁市宾阳县大桥中学高三物理期末试卷含解析

2021-2022学年广西壮族自治区南宁市宾阳县大桥中学高三物理期末试卷含解析一、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）质量为2kg的物体，放在动摩擦因数μ=0.1的水平面上．在水平拉力F的作用下，由静止开始做直线运动，拉力做的功W和物体发生的位移x之间的关系如图所示，g=10m/s2．则下列说法正确的是（）A．图中OA段表示物体在做匀速直线运动B．图中AB段表示物体在做匀速直线运动C．在物体发生前9m位移的过程中拉力的最大功率为5WD．在物体发生前9m位移的过程中拉力的最大功率为l5W参考答案：考点：功率、平均功率和瞬时功率．专题：功率的计算专题．分析：根据功的公式W=FL分析可知，在OA段和AB段物体受到恒力的作用，并且图象的斜率表示的是物体受到的力的大小，由此可以判断物体受到的拉力的大小，再由功率的公式可以判断功率的大小．解答：解：A、对物体受力分析，物体受到的摩擦力为Ff=μFN=μmg=0.1×2×10N=2N．由图象可知，斜率表示的是物体受到的力的大小，OA段的拉力为5N，AB段的拉力为1.5N，所以物体在OA段做匀加速运动，在AB段做匀减速直线运动，故A、B错误；C、在OA段的拉力为5N，物体做加速运动，当速度最大时，拉力的功率最大，由V=at，X=at2，a=代入数值解得，V=3m/s，此时的最大功率为P=FV=5×3W=15W，在AB段，物体匀减速运动，最大速度的大小为3m/s，拉力的大小为1.5N，所以此时的最大功率为P=FV=1.5×3W=4.5W，所以在整个过程中拉力的最大功率为15W，所以C错误，D正确．故选：D．点评：本题考查了对功的公式W=FL的理解，根据图象的分析，要能够从图象中得出有用的信息﹣﹣斜率表示物体受到的拉力的大小，本题很好的考查了学生读图和应用图象的能力．2.（多选）在一小型交流发电机中，矩形金属线圈abcd的面积为S，匝数为n，线圈总电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕轴以角速度ω匀速转动（如图1所示），产生的感应电动势随时间的变化关系（如图2所示），矩形线圈与阻值为R的电阻构成闭合电路，下列说法中正确的是（）A．从t1到t3这段时间内穿过线圈磁通量的变化量为零B．从t3到t4这段时间通过电阻R的电荷量为C．t4时刻穿过线圈的磁通量的变化率大小为D．t4时刻电阻R的发热功率为参考答案：：解：A、由于磁通量是双向标量，在t1到t3这段时间穿过线圈磁通量的变化量不为零，所以为△Φ=2Bs，故A错误；B、通过电阻的电荷量Q=，所以t4到t3这段时间通过电阻R的电荷量Q==，故B正确；C、由于最大值面产生的电动势最大，所以磁通量时间图象中，在最大值面上磁通量的斜率最大，即E0=nK，所以K=，故C正确；D、求功率时需用有效值，所以E=，所以电流I=，R的发热功率为P=，故D正确．故选：BCD．3.质量为lkg的小球从空中某处自由下落，与水平地面相碰后弹到空中某一高度，其速度随时间变化的关系如图所示，则（

）（A）小球下落时离地面的高度为0.45m（B）小球在0.8s内的路程为0.8m（C）小球第一次反弹后的加速度大小为10m/s2（D）小球与地面碰撞过程中速度的变化量的大小为2m/s参考答案：C4.（多选）由光滑细管组成的轨道如图所示，其中AB段和BC段都是半径为R的四分之一圆弧，轨道固定在竖直平面内，A点切线水平。一质量为m的小球，从距离水平地面某一高度的管口D处由静止释放，最后能够从A端水平抛出落到地面上，重力加速度为g，下列说法正确的是A．若小球到达A点时恰好对细管无作用力，则管口D离水平地面的高度H=2RB．若小球到达A点时恰好对细管无作用力，则小球落到地面时与A点的水平距离x=2RC．小球在细管C处对细管的压力小于mgD．小球能到达A处的最小释放高度Hmin=2R参考答案：BD由于小球到达A点时，恰好对细管无作用力，有mg=m，从D到A的运动过程中只有重力做功，根据机械能守恒定律得：mVA2+mg·2R=mgH，解得vA=，H=2．5R，选项A错误；根据平抛运动的公式：x=vAt，2R=gt2，得x=2R，选项B正确；小球到C处时，具有向上的加速度，小球有超重现象，选项C错误；小球能到达A处，根据机械能守恒知Hmin=2R，选项D正确。

5.如图所示，质量为m的物体放在质量为M、倾角为θ的斜面体上，斜面体置于粗糙的水平地面上，用平行于斜面的力F拉物体m使其沿斜面向下匀速运动，M始终静止，则下列说法正确的是

(

)

A．M相对地面有向右运动的趋势

B．地面对M的摩擦力大小为Fcosθ

C．地面对M的支持力为（M+m）g

D．物体m对M的作用力的大小为mg参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.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

参考答案：7.如图所示，处在水里的平面镜开始处于水平位置，它可以绕过O点的水平转轴以的角速度在竖直平面内逆时针方向匀速转动，一细束光线沿水平方向射向镜面。设水的折射率n=1.414，则平面从开始转动到有光线从水中射向空气中所用的最短时间为

s。

参考答案：

答案：0.258.某实验小组的同学欲“探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系”，在实验室设计了一套如图甲所示的装置，图中A为小车，B打点计时器，C为弹簧测力计，P为小桶(内有沙子)，一端带有定滑轮的足够长的木板水平放置，不计绳与滑轮的摩擦．实验时，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点．(1)该同学在一条比较理想的纸带上，从点迹清楚的某点开始记为零点，顺次选取一系列点，分别测量这些点到零点之间的距离x，计算出它们与零点之间的速度平方差△v2=v2－v02，弹簧秤的读数为F，小车的质量为m，然后建立△v2—x坐标系，通过描点法得到的图像是一条过原点的直线，如图乙所示，则这条直线的斜率的意义为___________．（填写表达式）(2)若测出小车质量为0．4kg，结合图像可求得小车所受合外力的大小为__________N．(3)另一名同学用如图装置探究小车加速度a和小车所受合外力F（弹簧秤读数）的关系图像，但由于忘记了平衡摩擦力，则他得出的结论是（

）参考答案：2F/m

1

B9.如图甲，在xoy平面内有两个沿z方向（垂直xoy平面）做简谐振动的点波源S1（0，4m）和S2（0，-2m），两波源的振动图线分别如图乙和图丙所示，所产生的两列横波的波速均为1.0m/s，则波源S1发出的波在介质中的波长为_______m，两列波引起的点A（8m，-2m）处质点的振动相互__________（选填加强、减弱或不能形成干涉）。参考答案：

(1).2m；

(2).加强波源S1振动的周期为T1=2s，则波源S1发出的波在介质中的波长为；同理可知；因，则，可知两列波引起的点A（8m，-2m）处质点的振动相互加强。10.质量分别为60kg和70kg的甲、乙两人，分别同时从原来静止于光滑水平面上的小车两端，以3m/s的水平初速度沿相反方向跳到地面上。若小车的质量为20kg，则当两人跳离小车后，小车的运动速度为_____________m/s，方向与（选填“甲、乙”）_____________相反。参考答案：1.5m/s，乙

11.如图所示，一根足够长轻绳绕在半径为R的定滑轮上，绳的下端挂一质量为m的物体。物体从静止开始做匀加速直线运动，经过时间t定滑轮的角速度为ω，此时物体的速度大小为________，物体对绳的拉力大小为________。参考答案：答案：；12.（4分）如图所示，质量为m2的物体A放在车厢的水平底板上，用竖直细绳通过光滑定滑轮与质量为m1的物体B相连，车厢正沿水平轨道向右行驶，此时与物体B相连的细绳与竖直方向成θ角。则底板对m2支持力FN=_______，物体m2受到的摩擦力的大小f=______。参考答案：

答案：

（2分）

（2分）13.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：、30三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（2分）如图所示为用电流表和电压表测未知电阻R的两种不同的电路，甲、乙两电路中各对应的同种仪器规格都相同，其中待测电阻R约为100，滑动变阻器W的最大阻值为50，电池的电动势E=6.0V，内阻可忽略。闭合开关后，各电路均能正常工作。关于这两个电路下列说法中正确的是

。（填写选项的序号）A.甲图中电压表的接线柱应为正接线柱B.闭合开关前，乙图中滑动变阻器的滑动头应调至最左端C.将开关闭合后调节滑动变阻器的滑动头，甲图中电压表的示数变化的最大范围为0—0.6VD.将开关闭合后调节滑动变阻器的滑动头，乙图中电压表的示数变化的最大范围为0—6.0V参考答案：答案：BC15.在“用油膜法测量分子直径”的实验中，将浓度为的一滴油酸溶液，轻轻滴入水盆中，稳定后形成了一层单分子油膜．测得一滴油酸溶液的体积为V0，形成的油膜面积为S，则油酸分子的直径约为

____

；如果把油酸分子看成是球形的（球的体积公式为，d为球直径），计算该滴油酸溶液所含油酸分子的个数约为___________。参考答案：，

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（12分）一架飞机水平匀速的在某位同学头顶飞过，当他听到飞机的发动机声从头顶正上方传来时，发现飞机在他前上方约与地面成60°角的方向上，据此可估算出此飞机的速度约为声速的多少倍？参考答案：解析：如图所示，设飞机在人头顶正上方时到地面的高度为h，发动机声传到地面所用时间为t，声速是v0，有h=v0t

（4分）在这个时间t内，设飞机又飞出x，飞机速度是v，有x=vt

（4分）两式相比得v∶v0=x∶h=cot60°=0.58

（4分）即飞机的速度约为声速的0.58倍。17.在光滑的水平面上，一质量为mA=0.1kg的小球A，以8m/s的初速度向右运动，与质量为mB=0.2kg的静止小球B发生弹性正碰。碰后小球B滑向与水平面相切、半径为R=0.5m的竖直放置的光滑半圆形轨道，且恰好能通过最高点N后水平抛出。g=10m/s2。求：(1)碰撞后小球B的速度大小；

(2)小球B从轨道最低点M运动到最高点N的过程中所受合外力的冲量；

(3)碰撞过程中系统的机械能损失。参考答案：(1)小球B恰好能通过圆形轨道最高点，有①

（1分）解得m/s

方向向左

（1分）(没有方向不扣分)小球B从轨道最低点C运动到最高点D的过程中机械能守恒，有

②

（1分）联立①②解得m/s

（1分）(2)设向右为正方向，合外力对小球B的冲量为=－（）N?s，方向向左（2分）(3)碰撞过程中动量守恒，有

（2分）水平面光滑所以式中解得－2m/s，

（1分）碰撞过程中损失的机械能为=0.5J（1分）18.（16分）如图所示竖直平面内，存在范围足够大的匀强磁场和匀强电场中，磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向外，电场强度大小为E，电场方向竖直向下，另有一个质量为m带电量为q（q>0）的小球，设B、E、q、m、θ和g（考虑重力）为已知量。（1）若小球射入此复合场恰做匀速直线运动，求速度v1大小和方向。（2）若直角坐标系第一象限固定放置一个光滑的绝缘斜面，其倾角为θ，设斜面足够长，从斜面的最高点A由静止释放小球，求小球滑离斜面时的速度v大小以及在斜面上运动的时间（3）在（2）基础上，重新调整小球释放位置，使小球到达斜面底端O恰好对斜面的压力为零，小球离开斜面后的运动是比较复杂的摆线运动，可以看作一个匀速直线运动和一个匀速圆周运动的叠加，求小球离开斜面后运动过程中速度的最大值及所在位置的坐标。参考答案：（1）

水平向左

（2）

（3）故合运动的水平分位移为：竖直分位移一直为：（其中n=0，1，2，…）（1）小球的重力向下，电场力向下，则洛伦兹力方向向上，根据左手定则知，小球的速度方向水平向左，根据共点力平衡得：解得：（2）当小球所受的支持力为零时，小球脱离斜面，有：解得：未离开斜面时，受重力、支