山西省朔州市第五中学2021-2022学年高三物理期末试题含解析

山西省朔州市第五中学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1.2013年第十二届全运会，重庆姑娘施廷懋闪耀赛场，轻松夺冠跳水女子全能赛。下图是她(可看作质点)在参加跳板跳水比赛时的v-t图像。t＝0是其向上起跳的瞬间。则（）A．t1时刻开始进入水面B．t2时刻到达最高点C．t3时刻已浮出水面D．0～t2时间内，运动员一直处于失重状态参考答案：D2.如图所示的匀强电场中，水平等距离的虚线表示其等势面，带电荷量q＝－0．5×10－10C的粒子在电场力作用下从A点运动到B点过程中，动能增加0．5×10－9J，若A点电势为－10V，下列关于粒子的运动轨迹和B点电势的说法中正确的是()A．粒子沿轨道1运动，B点电势为零

B．粒子沿轨道2运动，B点电势为20VC．粒子沿轨道1运动，B点电势为－20V

D．粒子沿轨道2运动，B点电势为－20V参考答案：A3.以初速度v0竖直向上抛出一个质量为m的小球，小球上升的最大高度为h1，空气阻力的大小恒为F，小球从抛出至回到出发点下方h2处的过程中，以下说法正确的是：（

）A、整个过程中小球的动能变化了mgh2－F(2h1＋h2)；B、整个过程中小球的机械能守恒；C、整个过程中小球的机械能增加了2Fh1+Fh2；D、整个过程中小球的重力势能增加了mgh2；参考答案：A4.用恒力F竖直向上拉一物体，使其由地面处开始加速上升到某一高度。若该过程空气阻力不能忽略，下列说法中正确的是

A．力F做的功和阻力做的功之和等于物体动能的增量B．重力所做的功等于物体重力势能的增量C．力F做的功和阻力做的功之和等于物体机械能的增量D．力F、重力、阻力三者的合力所做的功等于物体机械能的增量参考答案：C5.做平抛运动的物体，每秒的速度增量总是(

)A.大小相等，方向相同

B.大小不等，方向不同C.大小相等，方向不同

D.大小不等，方向相同参考答案：

A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某同学做“探究合力的功与动能改变关系”的实验，装置如图甲所示，将光电门固定在水平轨道上的β点，用重物通过细线拉小车，保持小车质量不变，改变所挂重物质量多次进行实验，每次小车都从同一位置4静止释放.（g取1Om/s2)①用游标卡尺测出遮光条的宽度d如图乙所示，则d

=______cm；②认为小车所受拉力与重物重力大小相等.测出多组重物质量m和相应小车经过光电门时的速度v,作出v2-m图象如图丙所示，由图象可知小车受到的摩擦力为______N；③重物质量较大时，v2-m图线的AB段明显弯曲，产生误差.为消除此误差，下列措施可行的是______A.

调整轨道的倾角，在未挂重物时使小车能在轨道上匀速运动B.

重物质量增加后，可以改变小车释放的初始位置C.

在重物与细绳之间接一力传感器，用力传感器读数代替重物的重力参考答案：7.如图所示，正方形容器处在匀强磁场中，一束电子从a孔垂直射入容器中，其中一部分沿c孔射出，一部分从d孔射出，则从两孔射出的电子速率之比vc:vd=

，从两孔中射出的电子在容器中运动的时间之比tc:td=

。参考答案：

答案：2:1

tc:td=1:28.气垫导轨可以在导轨和滑块之间形成一薄层空气膜，使滑块和导轨间的摩擦几乎为零，如图所示，让滑块从气垫导轨是某一高度下滑，滑块上的遮光片的宽度为s，当遮光片通过电门时与光电门相连的数字毫秒器显示遮光时间为t，则庶光片通过光电门的平均速度为v=

（1）关于这个平均速度，有如下讨论：

A．这个平均速度不能作为实验中遮光片通过光电门时滑块的瞬时速度

B．理论上，遮光片宽度越窄，遮光片通过光电门的平均越接近瞬时速度

C．实验中所选遮光片并非越窄越好，还应考虑测量时间的精确度，遮光片太窄，时间测量精度就会降低，所测瞬时速度反而不准确

D．实验中，所选遮光片越宽越好，这样时间的测量较准，得到的瞬时速度将比较准确，这些讨论中，正确的是：

；

（2）利用这一装置可验证机械能守桓定律。滑块和遮光片总质量记为M（kg），若测出气垫导轨总长L0、遮光片的宽度s，气垫导轨两端到桌面的高度差h、滑块从由静止释放到经过光时门时下滑的距离L和遮光时间t，这一过程中：滑块减少的重力势能的表达式为：

，滑块获得的动能表达式为：

；参考答案：（1）BC

（2）

知道光电门测量滑块瞬时速度的原理，能根据已知的运动学公式求出速度进而计算物体的动能是解决本题的关键。9.如图所示为某一简谐横波在t＝0时刻的波形图，质点a的振动方向如图，由此可知该波沿______传播，该时刻a、b、c三点中速度最大的是______点，加速度最大的是______点，从这一时刻开始，第一次最快回到平衡位置的是______点，若t＝0.02s时质点c第一次到达波谷处，则此波的波速为______m/s。参考答案：x轴方向

a

c

c

100m/s

10.2004年7月25日，中国用长征运载火箭成功地发射了“探测2号”卫星．右图是某监测系统每隔2.5s拍摄的关于起始匀加速阶段火箭的一组照片．(1)已知火箭的长度为40m，用刻度尺测量照片上的长度，结果如图所示．则火箭在照片中第2个像所对应时刻的瞬时速度大小v=____________m／s．(2)为探究物体做直线运动过程x随t变化的规律，某实验小组经过实验和计算得到下表的实验数据：根据表格数据，请你在下图所示的坐标系中，用纵、横轴分别选择合适的物理量和标度作出关系图线．并根据图线分析得出物体从AB的过程中x随t变化的定量关系式：________________________．参考答案：(1)42m/s(2)图略（4分）11.（4分）图A是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测物体的速度。图B中p1、p2是测速仪发出的超声波信号，n1、n2是p1、p2由汽车反射回来的信号。设测速仪匀速扫描，p1、p2之间的时间间隔Δt＝1.0s，超声波在空气中传播的速度是v＝340m/s，若汽车是匀速行驶的，则根据图B可知，汽车在接收到p1、p2两个信号之间的时间内前进的距离是

m，汽车的速度是

m/s。参考答案：答案：17，17.912.水平面上质量为m的滑块A以速度v碰撞质量为的静止滑块B，碰撞后AB的速度方向相同，它们的总动量为

▲

；如果碰撞后滑块B获得的速度为v0，则碰撞后滑块A的速度为

▲

．参考答案：（2）mv

v–

13.一列简谐横波在t=0.8s时的图象如图甲所示，其x=0处质点的振动图象如图乙所示，由图象可知：简谐波沿x轴

方向传播（填“正”或“负”），波速大小为

m/s，t=10.0s时刻，x=4m处质点的位移为

m。参考答案：负、5

、－0.05三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）题11图2为一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波某时刻的波形图，质点P的振动周期为0.4s.求该波的波速并判断P点此时的振动方向。参考答案：；P点沿y轴正向振动考点：本题考查横波的性质、机械振动与机械波的关系。15.如图甲所示，斜面倾角为θ=37°，一宽为d=0.65m的有界匀强磁场垂直于斜面向上，磁场边界与斜面底边平行。在斜面上由静止释放一矩形金属线框，线框沿斜面下滑，下边与磁场边界保持平行。取斜面底部为重力势能零势能面，从线框开始运动到恰好完全进入磁场的过程中，线框的机械能E和位移x之间的关系如图乙所示，图中①、②均为直线段。已知线框的质量为M=0.1kg，电阻为R=0.06Ω．（取g=l0m·s-2,sin37°=0.6,

cos37°=0.8)求：(1)线框与斜面间的动摩擦因数μ；(2)线框刚进入磁场到恰好完全进入磁场所用的时间t：(3)线框穿越磁场的过程中，线框中的最大电功率Pm。参考答案：0.5；1/6s；0.54W【详解】（1）由能量守恒定律，线框减小的机械能等于克服摩擦力做功，则其中x1=0.36m；解得μ=0.5（2）金属线框进入磁场的过程中，减小的机械能等于克服摩擦力和安培力做的功，机械能均匀减小，因此安培力也是恒力，线框做匀速运动，速度为v1v12=2ax1解得a=2m/s2v1=1.2m/s其中

x2为线框的侧边长，即线框进入磁场过程中运动的距离，可求出x2=0.2m，则（3）线框刚出磁场时速度最大，线框内电功率最大由可求得v2=1.8m/s根据线框匀速进入磁场时：可得FA=0.2N又因为可得将v2、B2L2带入可得：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图甲所示，物体A、B（均可视为质点）用绕过光滑定滑轮的轻绳连接，A、B离水平地面的高度H=1m．A的质量m0=0.4kg．如果B的质量m可以连续变化，得到A的加速度随m的变化图线如图乙所示，图中虚线为渐近线，设竖直向上为加速度的正方向，不计空气阻力，重力加速度为g取10m/s2．求：（1）图乙中a0值；（2）若m=1.2kg，由静止同时释放A、B后，A距离水平地面的最大高度（设B着地后不反弹，A不与天花板碰撞）参考答案：解：（1）分别选择B、A进行受力分析，根据牛顿第二定律可得：mg﹣T=maT﹣m0g=m0a解得；a=当m→∞时，a0=g（2）若m=1.2kg时AB的加速度大小：a==5m/s2B着地时的速度为v：2aH=v2接着A做竖直上抛运动，到速度为零时到达最高点，由机械能守恒定律可得：A距离水平地面的最大高度：hm=2H+h=2.5m答：（1）图乙中a0值是重力加速度g；（2）若m=1.2kg，由静止同时释放A、B后，A上升离水平地面的最大高度是2.5m．【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．【分析】（1）对A和B分别进行受力分析，得出a的表达式，然后看当m无穷大加速度对应的数值；（2）根据系统机械能守恒求出A物块到达地面时的二者的速度大小．根据A物块到达地面时的速度，结合速度位移公式求出B继续上升的高度，从而得出B离地面的最大高度．17.如图所示，宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上P点，沿水平方向以初速度v0抛出一个小球，测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q，斜面的倾角为α，已知该星球的半径为R，万有引力常量为G。求该星球的密度。参考答案：解：设该星球表面的重力加速度为g,根据平抛运动规律得:

（1分）（1分）由（1分）得:（1分）设该星球质量为M,对该星球表面质量为m的物体有:（2分）由，得:（2分）代入g的值解得:

（2分）18.（18分）一质量m=20kg的小车停放在光滑固定轨道ABCDE的A点处，如图所示，轨道的AB段是水平的，CDE段是一段R=20m的圆弧，圆弧的最高点D比AB高出h=1.25m.。有一质量M=60kg的人以v0的水平速度跳上小车，并与小车一起沿轨道滑行，不计一切阻力。试计算当人的速