山西省大同市示范中学2021-2022学年高三物理期末试卷含解析

山西省大同市示范中学2021-2022学年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.质量为50kg的人站在电梯间内随电梯竖直方向运动，其v－t图象如图所示，（取向上为正方向）下列判断正确的是A．在t=1s时，人的加速度为零B．0~3s时间内，人处于超重状态C．4s~6s时间内，人的平均速度为2m/sD．3s~7s时间内，人所受合力做功的平均功率为100W参考答案：BD由图像可知，0-1s，人向下做匀减速运动，1s时刻速度减为0；1-3s向上做匀加速运动；3-5s向上做匀速运动；5-6s向上做匀减速运动，6s时刻速度减为0；6-7s向下运动，速度先减小后增大。综上分析，可知在t=1s时，人的速度为0，但加速度不为零，A错误；0~3s时间内，人有向上的加速度，处于超重状态，B正确；由速度时间图线围成的面积等于位移的大小可知4s~6s时间内，人的位移大小为6m，故平均速度为3m/s，C错误；由动能定理可知3s~7s时间内，人所受合力做的功等于动能的变化量，即等于400J，故合力做功的平均功率为100W，D正确。本题选BD。2.下列说法中正确的是（

）A．蔗糖受潮后会粘在一起，没有确定的几何形状，它是非晶体B．一定质量气体压强不变温度升高时，吸收的热量一定大于内能的增加量C．因为扩散现象和布朗运动的剧烈程度都与温度有关，所以扩散现象和布朗运动也叫做热运动D．液体的表面层就象张紧的橡皮膜而表现出表面张力，是因为表面层的分子分布比液体内部紧密参考答案：.BC3.如图甲所示，小物块从斜面底端以初速度v0沿光滑斜面上滑，所能到达的最大高度距底端为h。图乙为四个固定在竖直平面内的光滑圆轨道，O1、O2、O3和O4分别是它们的圆心。小物块仍以初速度v0从轨道最低点上滑，则小物块能上升到距水平地面高h处的是参考答案：A．中档。圆周运动、能的转化和守恒定律。考查：推理能力。根据具体问题，运用物理规律和数学方法确定物理量之间的定量关系，通过运算、估算，进行论证和判断，并能把推理过程和结果正确地表达出来。4.如图所示，在粗糙的斜面上固定一点电荷Q，在M点无初速度释放带有恒定电荷的小物块，小物块在Q的电场中沿斜面运动到N点停下．则从M到N的过程中，下列说法正确的是()A．小物块所受的电场力减小B．小物块的电势能可能增加C．M点的电势一定高于N点的电势D．小物块电势能变化量的大小一定小于克服摩擦力做的功参考答案：AD5.2014年8月，山东鲁能队再度包揽乒超男女团体的冠军，加冕双冠王！假设运动员在训练中手持乒乓球拍托球沿水平面做匀加速跑动，球拍与球保持相对静止且球拍平面和水平面之间夹角为θ。设球拍和球质量分别为M、m，不计球拍和球之间摩擦，不计空气阻力，则()A．运动员的加速度大小为gsinθ

B．球拍对球的作用力大小为mgcosθC．运动员对球拍的作用力大小为

D．运动员对地面的作用力方向竖直向下参考答案：C考点：牛顿第二定律的应用二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.质点做直线运动，其s-t关系如图所示，质点在0-20s内的平均速度大小为_________m/s，质点在_________时的瞬时速度等于它在6-20s内的平均速度。参考答案：7.光滑斜面的倾角为α，将一个质量为m的小球从斜面上A点以初速度v0，沿平行斜面底边的方向射出，小球沿斜面运动到底边上的B点。如图所示，已知A点高为h，则小球运动到B点时的速度大小为__________，在斜面上运动的时间为___________。

参考答案：

答案：

8.用欧姆表测电阻时，如发现指针偏转角度太小，为了使读数的精度提高，应使选择开关拨到较

（选填“大”或“小”）的倍率档，重新测量，测量前必须先要进行

。如图所示为使用多用表进行测量时，指针在刻度盘上停留的位置，若选择旋钮在“50mA”位置，则所测量电流的值为

mA。参考答案：大；调零；22.09.如图：在一均强磁场中有一梯形ABCD，其中AB//CD且AB=CD,点电势分别为A、B、D点电势分别为：1V、2V、5V，则C点电势为________V,

如果有一电荷量为点电荷从A点经B、C移到D点，则电场力做的功为_________J.参考答案：8（2分），4×10–8（2分）10.将一单摆挂在测力传感器的探头上,用测力探头和计算机组成的实验装置来测定单摆摆动过程中摆线受到的拉力(单摆摆角小于5°),计算机屏幕上得到如图(a)所示的F-t图象.然后使单摆保持静止,得到如图(b)所示的F-t图象.那么:①(2分)此单摆的周期T为

s.②(5分)设摆球在最低点时重力势能Ep=0,已测得当地重力加速度为g,试求出此单摆摆动时的机械能E的表达式.(用字母d、l、F1、F2、F3、g中某些量表示)参考答案：.①0.8s

（2分）②摆球在最低点时根据牛顿第二定律有F1-F3=mv2/r,

（2分）

单摆的摆长r=

（1分）

摆球在摆动过程中机械能守恒,其机械能等于摆球在最低点的动能,即E=mv2/2=11.一质点绕半径为R的圆周运动了一圈，则其位移大小为

，路程是

，若质点运动了圆周，则其位移大小为

，路程是

。参考答案：、、、12.质量为m1

m2

m3的三个物体从上到下叠放在一起，先使它们一起自由下落，再设法使它们一起匀速下落，则在先后两次情况中，质量为m2的那个物体受到的合外力之差为参考答案：13.飞镖是一种喜闻乐见的体育活动。飞镖靶上共标有10环，其中第10环的半径为1cm，第9环的半径为2cm……以此类推，靶的半径为10cm。记成绩的方法是：当飞镖击中第n环与第n+1环之间区域则记为n环。某人站在离靶5m的位置，将飞镖对准靶心以水平速度v投出，当v<________m/s（小数点后保留2位）时，飞镖将不能击中靶，即脱靶；当v=60m/s时，成绩应为______环。（不计空气阻力，g取10m/s2）参考答案：35.36，7三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，将一个斜面放在小车上面固定，斜面倾角θ=37°，紧靠斜面有一质量为5kg的光滑球，取重力加速度g＝10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，则：试求在下列状态下：(1)小车向右匀速运动时，斜面和小车对小球的弹力大小分别是多少？(2)小车向右以加速度3m/s2做匀加速直线运动，斜面和小车对小球的弹力大小分别是多少？(3)小车至少以多大的加速度运动才能使小球相对于斜面向上运动。参考答案：(1)0，50N(2)25N，30N

(3)7.5m/s2【详解】(1)小车匀速运动时，小球随之一起匀速运动，合力为零，斜面对小球的弹力大小为0，竖直方向上小车对小球的弹力等于小球重力，即：否则小球的合力不为零，不能做匀速运动.(2)小车向右以加速度a1=3m/s2做匀加速直线运动时受力分析如图所示，有：代入数据解得：N1=25N，N2=30N(3)要使小球相对于斜面向上运动，则小车对小球弹力为0，球只受重力和斜面的弹力，受力分析如图，有：代入数据解得：答：(1)小车向右匀速运动时，斜面对小球的弹力为0和小车对小球的弹力为50N(2)小车向右以加速度3m/s2做匀加速直线运动，斜面和小车对小球的弹力大小分别是N1=25N，N2=30N.(3)小车至少以加速度向右运动才能使小球相对于斜面向上运动。15.静止在水平地面上的两小物块A、B，质量分别为mA=l.0kg，mB=4.0kg；两者之间有一被压缩的微型弹簧，A与其右侧的竖直墙壁距离l=1.0m，如图所示。某时刻，将压缩的微型弹簧释放，使A、B瞬间分离，两物块获得的动能之和为Ek=10.0J。释放后，A沿着与墙壁垂直的方向向右运动。A、B与地面之间的动摩擦因数均为u=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A、B运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短。（1）求弹簧释放后瞬间A、B速度的大小；（2）物块A、B中的哪一个先停止？该物块刚停止时A与B之间的距离是多少？（3）A和B都停止后，A与B之间的距离是多少？参考答案：（1）vA=4.0m/s，vB=1.0m/s；（2）A先停止；0.50m；（3）0.91m；分析】首先需要理解弹簧释放后瞬间的过程内A、B组成的系统动量守恒，再结合能量关系求解出A、B各自的速度大小；很容易判定A、B都会做匀减速直线运动，并且易知是B先停下，至于A是否已经到达墙处，则需要根据计算确定，结合几何关系可算出第二问结果；再判断A向左运动停下来之前是否与B发生碰撞，也需要通过计算确定，结合空间关系，列式求解即可。【详解】（1）设弹簧释放瞬间A和B的速度大小分别为vA、vB，以向右为正，由动量守恒定律和题给条件有0=mAvA-mBvB①②联立①②式并代入题给数据得vA=4.0m/s，vB=1.0m/s（2）A、B两物块与地面间的动摩擦因数相等，因而两者滑动时加速度大小相等，设为a。假设A和B发生碰撞前，已经有一个物块停止，此物块应为弹簧释放后速度较小的B。设从弹簧释放到B停止所需时间为t，B向左运动的路程为sB。，则有④⑤⑥在时间t内，A可能与墙发生弹性碰撞，碰撞后A将向左运动，碰撞并不改变A的速度大小，所以无论此碰撞是否发生，A在时间t内的路程SA都可表示为sA=vAt–⑦联立③④⑤⑥⑦式并代入题给数据得sA=1.75m，sB=0.25m⑧这表明在时间t内A已与墙壁发生碰撞，但没有与B发生碰撞，此时A位于出发点右边0.25m处。B位于出发点左边0.25m处，两物块之间的距离s为s=025m+0.25m=0.50m⑨（3）t时刻后A将继续向左运动，假设它能与静止的B碰撞，碰撞时速度的大小为vA′，由动能定理有⑩联立③⑧⑩式并代入题给数据得

故A与B将发生碰撞。设碰撞后A、B的速度分别为vA′′以和vB′′，由动量守恒定律与机械能守恒定律有

联立式并代入题给数据得

这表明碰撞后A将向右运动，B继续向左运动。设碰撞后A向右运动距离为sA′时停止，B向左运动距离为sB′时停止，由运动学公式

由④式及题给数据得sA′小于碰撞处到墙壁的距离。由上式可得两物块停止后的距离四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在真空中，一绝缘细线的一端固定在O点，另一端系一质量为m、带电量为+q的小球．ABC是以O点为圆心、半径为a的竖直圆弧．BC是圆弧的竖直直径，OA是圆弧的水平半径，一带电量为+Q的点电荷固定在A点的正上方，距离A点的高度为a，现将小球从A点由静止释放，小球沿圆弧运动到B点时的速度为v，重力加速度为g，静电力常量为k．（1）求A、B两点的电势差UAB；（2）求小球沿圆弧AB运动到B点时对细线的拉力大小F；（3）在A点给小球竖直向下的初速度v0，恰能使小球沿圆弧ABC运动到C点，求v0．参考答案：解：（1）根据动能定理得，mga+qUAB=，解得A、B两点的电势差．（2）在最低点B，根据牛顿第二定律得，，，根据几何关系得，cosθ=，解得拉力F=．（3）因为点电荷与A、C的电势差相等，从A到C电场力不做功，在C点，根据牛顿第二定律得，mg=m，解得，根据动能定理得，，解得v0=．答：（1）A、B两点的电势差为；（2）小球沿圆弧AB运动到B点时对细线的拉力大小为．（3）v0的大小为．【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；电势差．【分析】（1）对A、B段运用动能定理，根据动能定理求出AB两点间的电势差．（2）根据牛顿第二定律，结合径向的合力提供向心力求出细线的拉力大小．（3）根据牛顿第二定律求出C点的速度，结合动能定理求出初速度的大小．17.一定质量理想气体的P-V图象如图所示，其中a→b为等容过程，b→c为等