山西省太原市三十四中学2021-2022学年高三物理下学期期末试题含解析

山西省太原市三十四中学2021-2022学年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，内壁光滑的漏斗形容器内，质量不同的小球A、B在两个水平面上做圆周运动，则它们一定相同的物理量是

(

)A．线速度的大小B．角速度的大小C．向心加速度的大小D．向心力的大小参考答案：C2.在生产实际中，有些高压直流电路中含有自感系数很大的线圈，当电路中的开关S由闭合到断开时，线圈会产生很高的自感电动势，使开关S处产生电弧，危及操作人员的人身安全。为了避免电弧的产生，可在线圈处并联一个元件，下列方案可行的是（

）

参考答案：D3.质量为的物体静止在光滑水平面上，从时刻开始受到水平力的作用，力的大小与时间的关系如图①所示，力的方向保持不变，则（

）

A、时刻力的瞬时功率为

B、时刻力的瞬时功率为

C、在到这段时间内，力的平均功率为

D、在到这段时间内，力的平均功率为参考答案：AD4.如图所示，匀强磁场和竖直导轨所在平面垂直，金属棒ab可在导轨上无摩擦滑动，在金属棒、导轨和电阻组成的闭合回路中，除电阻R外，其余电阻均不计，在ab由静止下滑过程中（设导轨足够长）（

）

A．加速度不变

B．加速度逐渐减小，最终为零

C．速度逐渐增大，最终匀速运动

D．减小的重力势能全部转化为电能参考答案：

答案：BC5.为了研究匀变速直线运动的速度随时间的变化规律，某同学用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，如图甲所示，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点。该同学根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度，将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在如图乙的所示的坐标纸上，并画出了小车的瞬时速度随时间变化的关系图象，则下列说法不正确的是

A．该同学的研究过程体现了物理学研究的一般性过程，由实验得出数据，再利用图象分析数据，最后得出物理规律

B．从数学角度来看，图中直线方程为（其中y是对应v,x对应t,b是纵轴截距对应v0k对应加速度a），则速度与时间的关系就是v=v0+at

C．从数学角度来看，图中直线方程为（其中y是对应v,x对应t,k对应加速度a），则速度与时间的关系就是v=at

D．作图时，能够让大部分点落在上面的直线上更能体现小车的直实运动规律参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，一个硬质圆环竖直放置在地面上，两根轻杆OA、OB一端由铰链（图中未画出）连接在圆环圆心O处，另一端也由铰链分别连接在圆环A、B两点。重物G由一根轻绳OC悬挂在O点。开始时，轻杆OA水平，OB与OA夹角为150°。若从图示位置将圆环顺时针缓慢旋转90°，杆OA对O点的作用力大小变化情况是____________；若从图示位置将圆环逆时针缓慢旋转90°，杆OB对O点的作用力大小变化情况是____________（均选填“一直变大”、“一直变小”、“先变大后变小”或“先变小后变大”）。参考答案：先变大后变小；一直变小。7.如图所示，某人在离地面高为10m处，以大小为5m/s的初速度水平抛出A球，与此同时，在A球抛出点正下方，沿A球抛出方向的水平距离s处，另一人由地面竖直上抛B球，不计空气阻力和人的高度，发现B球上升到最高点时与A球相遇，则B球被抛出时的初速度为____________m/s，水平距离s为____________m。

参考答案：10

58.质量为100kg的小船静止在水面上，船的左、右两端分别有质量40kg和60kg的甲、乙两人，当甲、乙同时以3m/s的速率分别向左、向右跳入水中后，小船的速度大小为_______，方向

。参考答案：、向左

9.一列火车由车站静止开始做匀加速直线运动开出时，值班员站在第一节车厢前端的旁边，第一节车厢经过他历时4s，整个列车经过他历时20s，设各节车厢等长，车厢连接处的长度不计，则此列火车共有______节车厢，最后九节车厢经过他身旁历时______s。参考答案：25节，4s10.一简谐横波在x轴上传播，t=0时的波形如图甲所示，x=200cm处质点P的振动图线如图乙所示，由此可以确定这列波的波长为

m，频率为

Hz，波速为

m/s，传播方向为

（填“向左”或“向右”）。参考答案：1；

0.5；0.5；向左11.（5分）一质量为，电量为的带正电质点，以的速度垂直于电场方向从点进入匀强电场区域，并从点离开电场区域。离开电场时的速度为。由此可知，电场中、两点间的电势差____________V；带电质点离开电场时，速度在电场方向的分量为______________。不考虑重力作用。参考答案：答案：，

12.4．在图示的复杂网络中，所有电源的电动势均为E0，所有电阻器的电阻值均为R0，所有电容器的电容均为C0，则图示电容器A极板上的电荷量为

。参考答案：．（5分）13.如图所示，在平面直角中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，已测得坐标原点处的电势为0V，点处的电势为6V,点处的电势为3V,那么电场强度的大小为E=

V/m，方向与X轴正方向的夹角为

。参考答案：200V/m

1200三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（4分）在用单摆测定重力加速度的实验中，下列操作要求或注意事项说法正确的是

。（填入相应的字母）A．为了便于观察和计时，单摆偏离平衡位置的角度最好大约为30°B．摆线不能太短C．测量周期时，单摆全振动的次数应适当多些D．将连接着摆球的摆线平放在桌面上，拉直后用米尺测出摆球球心到摆线上某点O（作为悬挂点）间的长度作为摆长参考答案：答案：BC15.（实验）为了测量某电池电动势E、内阻，一和一个电流表内阻RA（已知电流表内阻RA与电源内阻相差不大），小红同学设计了如图甲所示的实验电路．(1)根据图甲实验电路，请在乙图中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接． （2）实验开始前，应先将滑动变阻器的滑片P调到

（选填“a”或“b”）端． （3）合上开关Sl，S2接图甲中的1位置，改变滑动变阻器的阻值，记录下几组电压表示数和对应的电流表示数；S2接图甲中的2位置，改变滑动变阻器的阻以值，再记录下几组电压表示数和对应的电流表示数．在同一坐标系内分别描点作出电压表示数U和对应的电流表示数I的图象．如图丙所示，两直线与纵轴的截距分别为UA、UB，与横轴的截距分别为IA、IB．￥①接l位置时，作出的U－I图线是图丙中的

（选填“A”或“B”）图线；测出的电池电动势E和内阻r存在系统误差，原因是

；②由图丙可知，干电池电动势和内阻的真实值分别为Z=

，r=

，③由图丙可知，电流表内阻RA=

。参考答案：（1）（2）a；（3）①B；②UA；；③知识点:测定电源的电动势和内阻解析：：（1）根据图示电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：

（2）为保护电路，实验开始前，应先将滑动变阻器的滑片P调到a端．

（3）①当S2接1位置时，可把电压表与电源看做一个等效电源，根据闭合电路欧姆定律：E=U断可知，电动势和内阻的测量值均小于真实值，所以作出的U-I图线应是B线；测出的电池电动势E和内阻r存在系统误差，原因是电压表分流造成．

②当S2接2位置时，可把电流表与电源看做一个等效电源，根据闭合电路欧姆定律E=U断可知电动势测量值等于真实值，U-I图线应是A线，即E真=UA；

由图示图象可知，E真=UA，由于S2接接1位置时，U-I图线的B线对应的短路电流为I短=IB，所以r真=；

③开关S2接2位置时，U-I图象如图A所示，此时：r真+RA=，电流表内阻：RA=；四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，离子发生器发射一束质量为m，电荷量为+q的离子，从静止经PQ两板间的加速电压加速后，以初速度v0再从a点沿ab方向进入一匀强电场区域，abcd所围成的正方形区域是该匀强电场的边界，已知正方形的边长为L，匀强电场的方向与ad边平行且由a指向d．（1）求加速电压U0；（2）若离子恰从c点飞离电场，求ac两点间的电势差Uac；（3）若离子从abcd边界上某点飞出时的动能为mv02，求此时匀强电场的场强大小E．参考答案：

考点：带电粒子在匀强电场中的运动．专题：带电粒子在电场中的运动专题．分析：（1）对直线加速过程运用动能定理列式求解即可；（2）粒子做类似平抛运动，根据类平抛运动的分位移公式列式求解即可；（3）粒子做类似平抛运动，根据类平抛运动的分速度公式和分位移公式列式，再结合动能定理列式，最后联立求解即可．解答：解：（1）对直线加速过程，根据动能定理，有：解得：（2）设此时场强大小为EC，则：ab方向，有：L=v0tad方向，有：L=又Uac=EL，解得：Uac=（3）根据Ek=m可知，离子射出电场时的速度v=v0，方向与ab所在直线的夹角为45°，即vx=vy，根据x=vxt，v=可得x=2y，则离子应该从bc边上的某点飞出．ab方向，有：L=v0tad方向，有：y=解得：y=根据动能定理，有：Eqy=m﹣解得：E=答：（1）加速电压U0为；（2）ac两点间的电势差Uac为；（3）此时匀强电场的场强大小E为．点评：本题关键是明确粒子的运动是类似平抛运动，然后根据类似平抛运动的分运动公式列式求解，不难．17.平直的轨道上有一节车厢，车厢以12m/s的速度做匀速直线运动，某时刻与一质量为其一半的静止的平板车挂接时，车厢顶边缘上一个小钢球向前滚出，如图所示，平板车与车厢顶高度差为1.8m，设平板车足够长，求钢球落在平板车上何处？（g取10m/s2）参考答案：.两车挂接时，因挂接时间很短，可以认为小钢球速度不变，以两车为对象，碰后速度为v，由动量守恒可得Mv0＝(M＋)·v∴v＝2v/3＝8m/s钢球落到平板车上所用时间为t＝＝0.6st时间内平板车移动距离s1＝vt＝4.8mt时间内钢球水平飞行距离s2＝v0t＝7.2m则钢球距平板车左端距离x＝s2－s1＝2.4m。18.（9分）我国自行设计的气象同步卫星在赤道上方距离地球表面h高度处的圆轨道上绕地球运动，已知地球的自转周期为T，地球的半径为R，卫星的质量为m。

（1）用题中所给的物理量求出卫星在同步轨道上运行时的动能和受到的地球引力大小。（2）卫星在持续运行若干年的过程中，由于长期受到微弱的阻力以及月球干