山西省临汾市双语学校2021-2022学年高三物理期末试题含解析

山西省临汾市双语学校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.如图甲所示为电场中的一条电场线，在电场线上建立坐标轴，则坐标轴上O～x2间各点的电势分布如图乙所示，则（）A．在O～x2间，场强先减小后增大B．在O～x2间，场强方向一定发生了变化C．若一负电荷从O点运动到x2点，电势能逐渐减小D．从O点静止释放一仅受电场力作用的正电荷，则该电荷在O～x2间一直做加速运动参考答案：D【考点】电势差与电场强度的关系；电场强度．【分析】根据φ﹣x图象的斜率大小等于电场强度，分析场强的变化，由图看出，电势逐渐降低，可判断出负电荷的电势能变化．【解答】解：A、φ﹣x图象的斜率大小等于电场强度，由几何知识得知，斜率先增大后减小，则电场强度先增大后减小，但斜率一直是负，场强方向没有改变．故AB错误．C、由图看出，电势逐渐降低，若一负电荷从O点运动到x2点，电势能逐渐升高．故C错误．D、从O点静止释放一仅受电场力作用的正电荷，受到的电场力方向与速度方向相同，做加速运动，即该电荷在O～x2间一直做加速运动．故D正确．故选：D2.从地面以一定的速度竖直向上抛出一小球，小球从抛出点上升到最高点所用时间为t1，从最高点下落到抛出点所用时间为t2。若空气阻力的作用不能忽略，则对于t1与t2大小的关系，下列判断中正确的是A．t1=t2

B．t1<t2

C．t1>t2

D．无法断定t1、t2哪个较大参考答案：B3.（多选题）如图所示，AB为斜面，BC为水平面，从A点以水平初速度v向右抛出一小球，其落点与A的水平距离为x1，若从A点以水平初速度2v向右抛出同一小球，其落点与A的水平距离为x2，不计空气阻力，则x1与x2的比值可能为（）A．1：2 B．1：4 C．1：10 D．1：12参考答案：AB【考点】平抛运动．【分析】因为不知道小球的具体落地点，所以可分三种情况进行讨论：①两次小球都落在水平面BC上；②两次小球都落在斜面AB上；③第一次落在斜面AB上，第二次落在水平面BC上．再根据平抛运动的规律即可求解．【解答】解：本题可分三种情况进行讨论：①若两次小球都落在BC水平面上，则下落的高度相同，所以运动的时间相同，水平距离之比等于水平初速度之比为1：2，故A答案正确；②若两次小球都落在斜面AB上，设斜面倾角为θ，则有在沿斜面垂直的方向上（注意这只是一个分运动），小球作自由落体运动，设运动的时间分别为t1和t2，则：第一次：tanθ=第二次：tanθ=解得所以．③若第一次落在斜面AB上，第二次落在水平面BC上，根据平抛运动的基本规律可知其水平位移比值在1：2到1：4之间．故A、B正确，C、D错误．故选AB．4.如图所示，质量为M的盒子放在光滑的水平面上，盒子内表面不光滑，盒内放有一块质量为m的物体，某时刻给物体一个水平向右的初速度v0，那么在物体与盒子前后壁多次往复碰撞后（）A．两者的速度均为零B．两者的速度总不会相等C．盒子的最终速度为，方向水平向右D．盒子的最终速度为，方向水平向右参考答案：D【考点】动量守恒定律．【分析】以物体与小车组成的系统为研究对象，水平方向不受外力作用，水平方向动量守恒，由于盒子内表面不光滑，最终两者具有共同的速度，运用动量守恒定律求解．【解答】解：选物体与小车组成的系统为研究对象，由水平方向动量守恒得：mv0=（M+m）v所以：v=v0v方向与v0同向，即方向水平向右．故选：D5.质量为m的小球由轻绳a和b系于一轻质木架上的A点和C点，如图所示。当轻杆绕轴BC以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内作匀速圆周运动，绳a在竖直方向、绳b在水平方向。当小球运动到图示位置时,绳b被烧断，同时杆也停止转动，则（

）A.小球仍在水平面内作匀速圆周运动

B.在绳被烧断瞬间，a绳中张力突然增大C.若角速度ω较小，小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动D.若角速度ω较大，小球可在垂直于平面ABC的竖直平面内作圆周运动参考答案：BCD小球原来在水平面内做匀速圆周运动，绳b被烧断后，小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动或做圆周运动．故A错误．绳b被烧断前，小球在竖直方向没有位移，加速度为零，a绳中张力等于重力，在绳b被烧断瞬间，a绳中张力与重力的合力提供小球的向心力，而向心力竖直向上，绳b的张力将大于重力，即张力突然增大．故B正确．若角速度ω较小，小球原来的速度较小，小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动．故C正确．若角速度ω较大，小球原来的速度较大，小球可能在垂直于平面ABC的竖直平面内做圆周运动．故D正确．故选BCD。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.①有一内阻未知（约20kΩ～60kΩ）、量程（0～3V）的直流电压表。甲同学用一个多用电表测量上述电压表的内阻，如图A所示：先将选择开关拨至倍率“×1K”档，将红、黑表笔短接调零后进行测量，刻度盘指针偏转如图B所示，电压表的电阻应为___

____Ω。这时乙同学发现电压表的读数为1.6V，认为这是此欧姆表中电池的电动势，理由是电压表内阻很大。甲同学对此表示反对，认为欧姆表内阻也很大，这不是电池的路端电压。请你判断：

同学的观点是正确的。参考答案：_40K__

__甲___7.如图所示，倾角为θ的斜面处于竖直向下的匀强电场中，在斜面上某点以初速度为v0水平抛出一个质量为m的带正电小球，小球受到的电场力与重力相等，地球表面重力加速度为g，设斜面足够长，求：（1）小球经

时间落到斜面上;（2）从水平抛出至落到斜面的过程中，小球的电势能变化量为

．参考答案：V0tanθ/g

mV02tan2θ8.如图1－26所示，质量为m、横截面为直角三角形的物块ABC，∠BAC＝α，AB边靠在竖直墙上，F是垂直于斜面AC的推力，现物块静止不动，则摩擦力大小为

。参考答案：9.如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力．已知AP＝3R，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中，合外力做功___________,摩擦力做功为________.参考答案：mgR/2,-3mgR/210.如图是磁带录音机的磁带盒的示意图，A、B为缠绕磁带的两个轮子，两轮的半径均为r，在放音结束时，磁带全部绕到了B轮上，磁带的外缘半径R=3r，现在进行倒带，使磁带绕到A轮上．倒带时A轮是主动轮，其角速度是恒定的，B轮是从动轮，经测定，磁带全部绕到A轮上需要时间为t，从开始倒带到A、B两轮的角速度相等的过程中，磁带的运动速度

（填“变大”、“变小”或“不变”），所需时间

（填“大于”、“小于”或“等于”）．参考答案：变大；大于．【考点】线速度、角速度和周期、转速．【分析】主动轮和从动轮边缘上的点线速度相等，A的角速度恒定，半径增大，线速度增大，当两轮半径相等时，角速度相等．【解答】解：在A轮转动的过程中，半径增大，角速度恒定，随着磁带的倒回，A的半径变大，根据v=rω，知A线速度增大，若磁带全部绕到A轮上需要的时间为t，由于A线速度越来越大，倒回前一半磁带比倒回后一半磁带所用时间要长，即A、B两轮的角速度相等所需要的时间大于．故答案为：变大；大于．11.用图甲所示的装置利用打点计时器进行探究动能定理的实验，实验时测得小车的质量为，木板的倾角为。实验过程中，选出一条比较清晰的纸带，用直尺测得各点与A点间的距离如图乙所示：AB=；AC=；AD=；AE=。已知打点计时器打点的周期为T，重力加速度为g，小车与斜面间摩擦可忽略不计。那么打D点时小车的瞬时速度为

；取纸带上的BD段进行研究，合外力做的功为

，小车动能的改变量为

。参考答案：12.一电子以4×106m/s的速度沿与电场垂直的方向从A点水平垂直于场

强方向飞入，并从B点沿与场强方向成150°的方向飞出该电场，如图所示，则A、B两点的电势差为________V．(电子的质量为9.1×10－31kg，电荷量为－1.6×10－19C)参考答案：－136.513.（4分）远古时代，取火是一件困难的事，火一般产生于雷击或磷的自燃。随着人类文明的进步，出现了“钻木取火”等方法。“钻木取火”是通过

方式改变物体的内能，把

转变为内能。参考答案：做功，机械能解析：做功可以增加物体的内能三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（8分）有一根细长而均匀的金属管线样品，横截面如图所示。此金属材料重约1~2N，长约为30cm，电阻约为10Ω。已知这种金属材料的电阻率为ρ，密度为ρ0。因管内中空部分截面积形状不规则，无法直接测量。请设计一个实验方案，测量中空部分的截面积S0。现有如下材料可选：

A．毫米刻度尺

B．螺旋测微器

C．电流表（600mA，1.0Ω）

D．电流表（3A，0.1Ω）

E．电压表（3V，6kΩ）

F．滑动变阻器（50Ω，2A）

G．蓄电池（6V，0.05Ω）

H．开关一个，导线若干

（1）除待测金属管线外，还应选用的材料有

（只填代号字母）

（2）在右图中把所选一起连成实际测量电路。

（3）实验中要测量的物理量有

计算金属管线内部空间截面积S0的表达式为S0=

。参考答案：答案：（1）A、B、C、E、F、G、H

（2）如下图所示（滑动变阻器连成限流接法同样给这2分）（3）横截面边长a、管线长度l、电压表示数U、电流表示数I，。15.在“验证力的平行四边形定则”的实验中：(1)在实验过程中某同学的部分实验步骤如下，请仔细读题并完成有关空缺部分内容：A．将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上，另一端绑上两根细线；B．在其中一根细线上挂上5个质量相等的钩码，使橡皮筋拉伸，如图甲所示，记录：

、

； C．将步骤B中的钩码取下，然后分别在两根细线上挂上4个和3个质量相等的钩码，用两个可移动的光滑定滑轮使两细线互成角度，如图乙所示，小心调整两定滑轮的位置，使______________________，记录______________________；(2)如果“力的平行四边形定则”得到验证，那么图乙中＝________．参考答案：（1）（4分）

B．结点O到达的位置、细线上拉力的方向C．使结点O到达相同的位置、

两根细线上力的方向

（2）（3分）4:3

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.飞机若仅依靠自身喷气式发动机推力起飞需要较长的跑道，某同学设计在航空母舰上安装电磁弹射器以缩短飞机起飞距离，他的设计思想如下：如图所示，航空母舰的水平跑道总长，其中电磁弹射器是一种长度为的直线电机，这种直线电机从头至尾可以提供一个恒定的牵引力。一架质量为的飞机，其喷气式发动机可以提供恒定的推力。考虑到飞机在起飞过程中受到的阻力与速度大小有关，假设在电磁弹射阶段的平均阻力为飞机重力的0.05倍，在后一阶段的平均阻力为飞机重力的0.2倍。飞机离舰起飞的速度，航母处于静止状态，飞机可视为质量恒定的质点。请你求出（计算结果均保留两位有效数字）。（1）飞机在后一阶段的加速度大小；（2）电磁弹射器的牵引力的大小；（3）电磁弹射器输出效率可以达到，则每弹射这样一架飞机电磁弹射器需要消耗多少能量。参考答案：（1）令后一阶段飞机加速度为，平均阻力为，则

（2分）

得：

（2分）(2)令电磁弹射阶段飞机加速度为、末速度为，平均阻力为则

，

（2分）

得：

（2分）由

（2分）

得

（2分）或解

由动能定理：

（6分）得

（2分）（3）电磁弹射器对飞机做功

（2分）则其消耗的能量

（2分）

17.如图所示，一圆柱形绝热容器竖直放置，通过绝热活塞封闭着摄氏温度为t1的理想气体，活塞的质量为m，横截面积为S，与容器底部相距h1。现通过电热丝给气体加热一段时间，使其温度上升到（摄氏）t2，若这段时间内气体吸收的热量为Q，已知大气压强为p0，重力加速度为g，求：(1)气体的压强．(2)这段时间内活塞上升的距离是多少？(3)这段时间内气体的内能如何变化，变化了多少？参