山西省运城市横桥中学2021-2022学年高三物理下学期期末试卷含解析

山西省运城市横桥中学2021-2022学年高三物理下学期期末试卷含解析一、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.（单选）如图所示为一个弹簧振子做简谐振动的图象，以某时刻为计时零点（t=0），经过周期时，振子具有正方向最大加速度，则其振动图象是（）A．B．C．D．参考答案：考点：简谐运动的振动图象．专题：简谐运动专题．分析：回复力：F=﹣kx；牛顿第二定律公式：a=；得到加速度的一般表达式后，再进行讨论即可．解答：解：根据F=﹣kx和a=，有：a=﹣以某时刻为计时零点（t=0），经过周期时，振子具有正方向最大加速度，根据位移达到负向最大；A、在时刻的位移正向最大，不是负向最大，故A错误；B、在时刻的位移正向为零，不是负向最大，故B错误；C、在时刻的位移正向为零，不是负向最大，故C错误；D、在时刻的位移是负向最大，故D正确；故选：D．点评：本题关键是根据回复力公式和加速度公式得到加速度与位移关系式，然后逐项讨论．2.下列说法正确的是A．力是使物体运动的原因

B．力是维持物体运动的原因C．力是改变物体惯性的原因

D．力是使物体产生加速度的原因参考答案：D3.（单选）一理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝11∶1，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u随时间t的变化规律如图所示，副线圈仅接入一个R=20Ω的电阻，则A．流过电阻R的最大电流是1.0AB．变压器的输入功率是40WC．与电阻R并联的电压表的示数是20VD．在1秒内电流方向改变50次参考答案：C4.甲乙两物体沿着同一直线运动，它们的v﹣t图象如图所示，下列说法正确的是（）A．甲乙的运动方向相反B．甲乙的加速度方向相反C．t1时刻，甲乙一定相遇D．0﹣t1时间内，甲的位移比乙的位移大参考答案：B解：在v﹣t图象中，在时间轴上方速度都与规定的方向相同，故甲乙的速度方向相同，故A错误；B、斜率代表加速度，故加速度方向相反，故B正确；CD、在v﹣t图象中，与时间轴所围面积为物体的位移，t1时刻乙的位移大于甲的位移，故t1时刻，甲乙一定不相遇，故CD错误；故选：B5.一端装有定滑轮的粗糙斜面体放在地面上，A、B两物体通过细绳连接，并处于静止状态(不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦)，如图10所示.现用水平力F作用于物体B上，缓慢拉开一小角度，此过程中斜面体与物体A仍然静止.则下列说法正确的是

(

)

A.水平力F不变B.物体A所受斜面体的摩擦力一定变大C.物体A所受斜面体的作用力不变D.斜面体所受地面的支持力一定不变参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某探究学习小组的同学要验证“牛顿第二定律”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接另一端跨过定滑轮挂上砝码盘。实验首先保持轨道水平，通过调整砝码盘里砝码的质量让小车做匀速运动以实现平衡摩擦力，再进行后面的操作，并在实验中获得以下测量数据：小车、传感器和挡光板的总质量M，平衡摩擦力砝码和砝码盘的总质量，挡光板的宽度d，光电门1和2的中心距离为s。①该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？

（填“需要”或“不需要”）

①实验需用游标卡尺测量挡光板的宽度d，如图所示d=

mm。

②某次实验过程：力传感器的读数为F，小车通过光电门1和2的当光时间分别为t1、t2（小车通过光电门2后，砝码盘才落地），已知重力加速度为g，则该实验要验证的表达式是

。参考答案：7.如图所示，A、B两物体相距s=7m，物体A以vA=4m/s的速度向右匀速运动。而物体B此时的速度vB=10m/s，向右做匀减速运动，加速度a=－2m/s2。那么物体A追上物体B所用的时间为

（

）A．7s

B．8s

C．9s

D．10s参考答案：B8.光电门传感器也是一种研究物体运动情况的计时仪器，现利用图甲所示装置设计一个“验证物体产生的加速度与合外力、质量关系”的实验，图中NO是水平桌面，PO是一端带有滑轮的长木板，1、2是固定在木板上的两个光电门。小车上固定着用于挡光的窄片，让小车从木板的顶端滑下，光电门连接数据采集器，并把数据采集器和计算机连接，打开软件。①已知窄片的宽度为d（L远大于d），计算机显示的光电门1、2的挡光时间分别为t1、t2。②用米尺测量光电门间距为L，则小车的加速度表达式a=

(各量均用①②里的字母表示)。

③该实验把砂和砂桶m拉车的力当作小车的合力。由于所用导轨摩擦力较大，必须平衡摩擦力，方法是

。④该实验中，让小车质量M不变时，探究a与F关系，使用的探究方法是______________。有位同学通过测量，作出a—F图线,如图乙中的实线所示。试分析：乙图线不通过坐标原点的原因是

；乙图线上部弯曲的原因是

；参考答案：a=(d2/t22-d2/t12)/2L；调出一个合适的斜面；控制变量法；木板夹角过大；m<<M的条件未能很好满足；9.如图所示，质量M=2kg均匀矩形木块靠在光滑墙上，A点处有固定光滑转动轴，AB与水平方向夹角30°，CD边长为2m，B、D两点连线与地面平行，一质量m=10kg的小物体若固定在CD边上且位于A点正上方处，则墙对木块的弹力为______________N；若将小物体从C点处静止释放使其沿CD边自由下滑，物体与木块间动摩擦因数为μ=0.2，物体维持匀加速直线运动的时间为______________s。参考答案：，1.0810.如图所示是一列向右传播的横波，波速为0.4m/s，M点的横坐标x=10m，图示时刻波传到N点．现从图示时刻开始计时，经过s时间，M点第二次到达波谷；这段时间里，N点经过的路程为cm．参考答案：29；145【考点】波长、频率和波速的关系．【分析】由图读出波长，求出周期．由MN间的距离求出波传到M的时间，波传到M时，起振方向向上，经过1T，M点第二次到达波谷，即可求出M点第二次到达波谷的总时间；根据时间与周期的关系，求解N点经过的路程．【解答】解：由图读出波长λ=1.6m，周期T==波由图示位置传到M的时间为t1==s=22s波传到M时，起振方向向上，经过1T=7s，M点第二次到达波谷，故从图示时刻开始计时，经过29s时间，M点第二次到达波谷；由t=29s=7T，则这段时间里，N点经过的路程为S=?4A=29×5cm=145cm．故答案为：29；14511.某实验小组设计了如图甲所示的实验装置，通过改变重物的质量来探究滑块运动的加速度和所受拉力F的关系。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条一F图线，如图乙所示。

（1）图线①是轨道处于

（填“水平”或“倾斜”）情况下得到的实验结果；（2）图线①、②的倾斜程度（斜率）一样，说明了什么问题?

（填选项前的字母）

A．滑块和位移传感器发射部分的总质量在两种情况下是一样的

B．滑块和位移传感器发射部分的总质量在两种情况下是不一样的C．滑块和位移传感器发射部分的总质量在两种情况下是否一样不能确定参考答案：（1）

倾斜

；

（2）

A

12.19．如上右图所示，物体A重30N，用F等于50N的力垂直压在墙上静止不动，则物体A所受的摩擦力是

N；物体B重30N，受到F等于20N的水平推力静止不动，则物体B所受的摩擦力是

N。参考答案：30

2013.（1）一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的图象如图所示。则：_____弹簧的原长更长，_____弹簧的劲度系数更大。（填“a”或“b”）参考答案：b；a根据胡克定律有：F=k（l-l0），由此可知在F与l图象中，斜率大小等于劲度系数，横轴截距等于弹簧原长，因此有：b的原长比a的长，劲度系数比a的小．三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（8分）一定质量的理想气体由状态A经状态B变为状态C，其中AB过程为等压变化，BC过程为等容变化。已知VA=0.3m3，TA=TB=300K、TB=400K。（1）求气体在状态B时的体积。（2）说明BC过程压强变化的微观原因（3）没AB过程气体吸收热量为Q，BC过气体

放出热量为Q2，比较Q1、Q2的大小说明原因。参考答案：解析：（1）设气体在B状态时的体积为VB，由盖--吕萨克定律得，，代入数据得。(2)微观原因：气体体积不变，分子密集程度不变，温度变小，气体分子平均动能减小，导致气体压强减小。(3)大于；因为TA=TB，故AB增加的内能与BC减小的内能相同，而AB过程气体对外做正功，BC过程气体不做功，由热力学第一定律可知大于。考点：压强的微观意义、理想气体状态方程、热力学第一定律15.（11分）简述光的全反射现象及临界角的定义，并导出折射率为的玻璃对真空的临界角公式。参考答案：解析：光线从光密介质射向光疏介质时，折射角大于入射角，若入射角增大到某一角度C，使折射角达到，折射光就消失。入射角大于C时只有反射光，这种现象称为全反射，相应的入射角C叫做临界角。

光线由折射率为的玻璃到真空，折射定律为：

①

其中分别为入射角和折射角。当入射角等于临界角C时，折射角等于，代入①式得

②四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（13分）真空中存在着空间范围足够大的、水平向右的匀强电场。在电场中，若将一个质量为m、带正电的小球由静止释放，运动中小球速度与竖直方向夹角为37°（取sin37°＝0.6，cos37°=0.8）。现将该小球从电场中某点以初速度v0竖直向上抛出。求运动过程中（1）小球受到的电场力的大小及方向；（2）小球从抛出点至最高点的电势能变化量；（3）运动过程中小球的最小动能的大小；（4）如果抛出时的动能为4J，则小球落回到同一高度时的动能是多大？参考答案：解析：

(1)Eq=mgtan370=

(2)到达最高点的过程

竖直方向v=gt

水平方向vx=3gt/4=3v/4

EK=

(3)将初速度向合力方向和垂直于合力的两方向分解，沿合力的方向做减速运动，垂直于合力的方向做匀速运动,当v1减小为零时，动能最小。

V2=3v/5

EK=

(4)在（2）中可以知道：在最高点，速度为初速度的3/4，返回到同一位置时，水平速度为初速度的3/2，

由勾股定理

vt=131/2/2

所以EK=13J17.(8分)“真空中两个整体上点电荷相距10cm，它们之间相互作用力大小为9′10-4N。当它们合在一起时，成为一个带电量为3′10-8C的点电荷。问原来两电荷的带电量各是多少？”某同学求解如下：根据电荷守恒定律地：

(1)

根据库仑定律：

以代入(1)式得：

解得

根号中的数值小于0，经检查，运算无误。试指出求解过程中的问题并给出正确的解答。参考答案：解析：题中仅给出相互作用力的大小，两点电荷可能异号，按电荷异号计算.

由

得