2022山西省忻州市原平东社镇第二中学高三物理下学期期末试题含解析

2022山西省忻州市原平东社镇第二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.（单选）如图所示，从倾角为θ的斜面上的M点水平抛出一个小球．小球的初速度为，最后小球落在斜面上的N点,且重力加速度为g，由上述条件某同学试图求出：①小球什么时刻与斜面间的距离最大；②小球空中运动的时间；③M、N之间的距离；④小球落到N点时的速度大小和方向等4个量。那么你认为他最多可以求出其中的（

）A．1个

B．2个

C．3个

D．4个参考答案：D2.物理学家通过艰苦的实验来探究自然的物理规律，为人类的科学做出了巨大贡献，值得我们敬仰。下列描述中符合物理学史实的是：（

）A．开普勒发现了行星运动三定律，从而提出了日心学说B．牛顿发现了万有引力定律但并未测定出引力常量G

C．奥斯特发现了电流的磁效应并提出了分子电流假说D．法拉第发现了电磁感应现象并总结出了判断感应电流方向的规律参考答案：B3.许多楼道照明灯具有这样的功能：天黑时，出现声音它就开启；而白天，即使有声音它也没有反应，它的控制电路中接入了哪些传感器

A.温度传感器

B.光传感器

C.声音传感器

D.热传感器

参考答案：

答案：BC4.为了探究能量转化和守恒，小明将小铁块绑在橡皮筋中部，并让橡皮筋穿入铁罐、两端分别固定在罐盖和罐底上，如图所示。让该装置从不太陡的斜面上A处滚下，到斜面上B处停下，发现橡皮筋被卷紧了，接着铁罐居然能从B处缓慢地自动滚了上去。关于该装置能量的转化，下列判断正确的是

（

）

A．从A处滚到B处，主要是重力势能转化为动能

B．从A处滚到B处，主要是弹性势能转化为动能

C．从B处滚到最高处，主要是动能转化为重力势能

D．从B处滚到最高处，主要是弹性势能转化为重力势能参考答案：

答案：D5.（多选）如图所示，在一绝缘斜面C上有一带正电的小物体A处于静止状态，现将一带正电的小球B沿以A为圆心的圆弧缓慢地从P点转至A正上方的Q点处，已知P、A在同一水平线上，且在此过程中物体A和C始终保持静止不动，A、B可视为质点，。关于此过程，下列说法正确的是

A．物体A受到斜面的支持力先增大后减小

B．物体A受到斜面的支持力一直增大

C．地面对斜面C的摩擦力先增大后减小D．地面对斜面C的摩擦力逐渐减小参考答案：AD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.电量分别为+q、+q和-q的三个小球，质量均为m，固定在水平放置的边长均为的绝缘轻质三角形框架的三个顶点处，并处于场强为E且方向水平的匀强电场中，如图所示．三角形框架在未知力F作用下绕框架中心O由静止开始沿逆时针转动，当转过120０时角速度为ω．则此过程中，带电小球系统总的电势能的增量为_____；合外力做的功为______．参考答案：2Eql；

7.一个标有“12V”字样，功率未知的灯泡，测得灯丝电阻R随灯泡两端电压变化的关系图线如图所示，利用这条图线计算：（1）在正常发光情况下，灯泡的电功率P＝________W。（2）若一定值电阻与灯泡串联，接在20V的电压上，灯泡能正常发光，则串联电阻的阻值为________Ω。

参考答案：

答案：24；48.图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向。所用部分器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长；E为直流电源；R为电阻箱；A为电流表；S为开关。此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线。（1）在图中画线连接成实验电路图。（2）完成下列主要实验步骤中的填空①按图接线。②保持开关S断开，在托盘内加入适量细沙，使D处于平衡状态；然后用天平称出细沙质量m1。③闭合开关S，调节R的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量细沙，使D________；然后读出___________________，并用天平称出____________。④用米尺测量_______________。（3）用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小，可以得出B=_________。（4）判定磁感应强度方向的方法是：若____________，磁感应强度方向垂直纸面向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里。参考答案：9.某横波在介质中沿x轴正方向传播，t=0时刻时波源O开始振动，振动方向沿y轴负方向，图示为t=0.7s时的波形图，已知图中b点第二次出现在波谷，则该横波的传播速度v=10m/s；从图示时刻开始计时，图中c质点的振动位移随时间变化的函数表达式为y=﹣0.03sin5πtm．参考答案：：解：由题意得：+（+T）=0.7s，得该波的周期为T=0.4s由图知波长为λ=4m，则波速为v==10m/s横波在介质中沿x轴正方向传播，图示时刻c质点向下振动，则c质点的振动位移随时间变化的函数表达式为y=﹣Asin（t）=﹣0.03sin=﹣0.03sin5πtm故答案为：10，y=﹣0.03sin5πt．10.如图所示,A、B两物体相距S=5m时，A正以vA=4m/s的速度向右作匀速直线运动，而物体B此时速度vB=10m/s，随即向右作匀减速直线运动，加速度大小a=2m/s2，由图示位置开始计时，则A追上B需要的时间是________s，在追上之前，两者之间的最大距离是________m。参考答案：答案：5

1411.如图甲所示为某宾馆的房卡，只有把房卡插入槽中，房间内的灯和插座才会有电。房卡的作用相当于一个________（填电路元件名称）接在干路上。如图乙所示，当房客进门时，只要将带有磁铁的卡P插入盒子Q中，这时由于磁铁吸引簧片，开关B就接通，通过继电器J使整个房间的电器的总开关接通，房客便能使用室内各种用电器。当继电器工作时，cd相吸，ab便接通。请你将各接线端1、2、3、4、5、6、7、8、9、10适当地连接起来，构成正常的电门卡电路。参考答案：（1）电键（2分）（2）8—7，4—5，6—9，1—3，2—10

12.如图，O、A、B为同一竖直平面内的三个点，OB沿竖直方向，∠BOA=60°，OA长为l，且OA：OB=2：3．将一质量为m的小球以一定的初动能自O点水平向右抛出，小球在运动过程中恰好通过A点，则小球的初动能为；现从O点以同样的初动能沿某一方向抛出小球，并对小球施加一方向与△OAB所在平面平行的恒力F，小球通过了A点，到达A点时的动能是初动能的3倍；若小球从O点以同样的初动能沿另一方向抛出，在相同的恒力作用下，恰好通过B点，且到达B点时的动能为初动能的6倍．则此恒力F的大小为．参考答案：考点：动能定理的应用；平抛运动．分析：根据平抛运动的水平位移和竖直位移，结合平抛运动的规律求出初速度的大小，从而得出抛出时的初动能．对O到A和O到B分别运用动能定理，求出恒力做功之比，结合功的公式求出恒力与OB的方向的夹角，从而求出恒力的大小．解答：解：小球以水平初速度抛出，做平抛运动，在水平方向上的位移x=lsin60°=，竖直方向上的位移y=，根据y=，x=v0t得，解得，则小球的初动能．根据动能定理得，0到A有：，解得，O到B有：WOB﹣mgl=5Ek0，解得，设恒力的方向与OB方向的夹角为α，则有：，解得α=30°，所以，解得F=．故答案为：mgl，点评：本题考查了平抛运动以及动能定理的综合运用，第二格填空难度较大，关键得出恒力做功之比，以及恒力与竖直方向的夹角．13.如图所示，用两条一样的弹簧吊着一根铜棒，铜棒所在的虚线框范围内有垂直纸面的匀强磁场，棒中通入自左向右的电流。当棒静止时，每个弹簧的拉力大小均为F1；若将棒中电流反向但不改变电流大小，当棒静止时，每个弹簧的拉力大小均为F2，且F2＞F1，则磁场的方向为____________，安培力的大小为____________。参考答案：垂直纸面向里；F2-F1三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.小明设计了如图甲所示的电路，同时测电阻R0的阻值、电源的电动势E及内阻r．①用笔画线代替导线按图甲电路图将图乙实验连接图补充完整．②闭合电键S，移动滑动触头P，用V1、V2和A测得并记录多组数据．根据数据描出如图丙所示的M、N两条U﹣I直线，则直线N是根据电压表V1（填“V1”或“V2”）和电流表A的数据画得的．③根据图象可以求得电阻R0的测量阻值为2Ω，电源电动势E的测量值为1.5V，内电阻r的测量值为1Ω．④要使实验中测量定值电阻R0的误差尽可能小，对电流表A的内阻大小的要求是C（选填字母代号）．A．尽可能选大一点

B．尽可能选小一点

C．无要求．参考答案：考点：测定电源的电动势和内阻．专题：实验题；恒定电流专题．分析：①根据电路图连接实物电路图；②分析电路结构，判断电压表示数随电流变化的关系，然后选择图象；③根据图象求出电阻两端电压与对应的电流，然后由欧姆定律求出电阻阻值；电源U﹣I图象与纵轴交点坐标值是电源电动势，图象斜率的绝对值是电源内阻；④根据电路图分析误差来源，然后答题．解答：解：①根据图甲所示点了突然连接实物电路图，实物电路图如图所示：②由图甲所示电路图可知，电压表V1测路端电压，它的示数随电流的增大而减小，电压表V2测定值电阻两端电压，它的示数随电流的增大而增大，由图丙所示图象可知，直线N的电压随电流的增大而减小，直线N是根据电压表V1和电流表A的数据画得的．③图线M是定值电阻电压电流关系图象，直线N是电源电动势电压与电流关系图象，由图象M可知，定值电阻阻值R0===2.0Ω；图象N是电源的U﹣I图象，由图象可知，图象与纵轴交点坐标值是1.5，电源电动势E=1.5V，电源内阻r===1Ω．④利用图示实验电路测量定值电阻阻值的系统实验误差是由电压表的分流造成的，电流表内阻对实验不造成误差，因此实验对电流表内阻没有要求，故选C．故答案为：①实物电路图如图所示；②V1；③2；1.5；1；④C．点评：本题考查测量电动势和内电阻实验的数据和定值电阻电流及电压数据的处理，并能用图象法求出电势和内电阻．电源U﹣I图象与纵轴交点坐标值是电源电动势，图象斜率的绝对值是电源内阻．15.在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，已知滴入水中的油酸溶液中所含的纯油酸的体积为4.0×l0-6mL，将玻璃板放在浅盘上描出油膜轮廓，再将玻璃板放在边长为l.0cm的方格纸上，所看到的图形如右图所示。则该油膜的面积约为

cm2（保留两位有效数字）。由此可估算出油酸分子的直径约为____cm（保留一位有效数字）。参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，A、B为两块平行金属板，A板带正电、B板带负电。两板之间存在着匀强电场，两板间距为d、电势差为U，在B板上开有两个间距为L的小孔。C、D为两块同心半圆形金属板，圆心都在贴近B板的处，C板带正电、D板带负电。两板间的距离很近，两板末端的中心线正对着B板上的小孔，两板间的电场强度可认为大小处处相等，方向都指向。半圆形金属板两端与B板的间隙可忽略不计。现从正对B板小孔紧靠A板的O处由静止释放一个质量为m、电量为q的带正电微粒（微粒的重力不计）。试问：⑴微粒穿过B板小孔时的速度为多大？⑵为了使微粒能在CD板间运动而不碰板，CD板间的电场强度应为多大？⑶从释放微粒开始计时，经过多长时间微粒通过半圆形金属板间的最低点P点？

参考答案：⑴设微粒穿过B板小孔时的速度为v，根据动能定理，有

2分解得

2分⑵微粒进入半圆形金属板后，电场力提供向心力，有

2分联立⑴、⑵，得

2分⑶微粒从释放开始经t1射出B板的小孔，则

1分设微粒在半圆形金属板间运动经过t2第一次到达最低点P点，则

2分所以从释放微粒开始，经过微粒第一次到达P点；

2分根据运动的对称性，易知再经过微粒再一次经过P点；所以经过时间，时微粒经过P点。1分17.（12分）如图所示，距离为L的两块平行金属板A、B竖直固定在表面光滑的绝缘小车上，并与车内电动势为U的电池两极相连，金属板B下开有小孔，整个装置质量为M，静止放在光滑水平面上，一个质量为m带正电q的小球以初速度v0沿垂直于金属板的方向射入小孔，若小球始终未与A板相碰，且小球不影响金属板间的电场，板外电场忽略不计。（1）当小球在A、B板之间运动时，车和小车各做什么运动？加速度各是多少？（2）假设小球经过小孔时系统电势能为零，则系统电势能的最大值是多少？从小球刚进入小孔，到系统电势能最大时，小车和小球相对于地面的位移各是多少？

参考答案：解析：（1）小球做匀减速运动，，小车做匀加速运动，

（2）系统的电势能最大时，小球相对小车静止，设此时小车与小球的速度均为v，由动量守恒得(m+M)v=mv0，即

则系统的最大电势能为

小球位移为

小车位移为18.如右图所示，在矩形ABCD区域内，对角钱BD以上的区域存在有平行于AD向下的匀强电场，对角线BD以下的区域存在有垂直于纸面的匀强磁场（图中未标出），矩形AD边长L，AB边长为2L。一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子（重力不计）以初速度vo从A点沿AB方向进入电场，在对角线

BD的中点P处进入磁场，并从DC边上以垂直于DC边的速度离开磁场（图中未画出），求：（1）电场强度E的大小和带电粒子经过P点时速度v