山西省忻州市原平第四中学2022年高三物理上学期期末试题含解析

山西省忻州市原平第四中学2022年高三物理上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.如图所示，倾角为θ的斜面体放在水平地面上，质量为m的木块通过轻质细线绕过斜面体顶端的定滑轮与质量为M的铁块相连，整个装置均处于静止状态，已知mgsinθ>Mg。现将质量为m0的磁铁轻轻地吸放在铁块下端，铁块加速向下运动，斜面体仍保持静止。不计滑轮摩擦及空气阻力。则与放磁铁前相比A．细线的拉力一定增大

B．木块所受的合力可能不变C．斜面对木块的摩擦力可能减小D．斜面体相对地面有向左运动的趋势参考答案：AD2.（单选）如图是一个将电流表改装成欧姆表的示意图，此欧姆表已经调零，用此欧姆表测一阻值为R的电阻时，指针偏转至满刻度处，现用该表测一未知电阻，指针偏转到满刻度的处，则该电阻的阻值为（）A．4RB．5RC．10RD．16R参考答案：解：设电动势为E，内阻为R内，满偏电流为Ig，欧姆表调零时，Ig=测一阻值为R的电阻时Ig=测一未知电阻时Ig=解这三式得：

R′=16R故选D．3.如图所示，竖直向下的匀强磁场穿过光滑的绝缘水平面，平面上一个钉子O固定一根细线，细线的另一端系一带电小球，小球在光滑水平面内绕O做匀速圆周运动。在某时刻细线断开，小球仍然在匀强磁场中做匀速圆周运动，下列说法可能正确的是（

）A．速率变小，半径变小，周期不变B．速率不变，半径不变，周期不变C．速率不变，半径变大，周期变大D．速率不变，半径变小，周期变小参考答案：答案：BCD4.某同学从某科技文献中摘录以下资料：①根据目前被科技界普遍接受的宇宙大爆炸学说可知，万有引力常量在及其缓慢地减小②太阳几十亿年来一直不断地通过发光、发热释放能量③金星和火星是地球的两位紧邻，金星位于地球圆轨道的内侧，火星位于地球圆轨道的外侧④由于火星与地球的自转几乎相同，自转轴与公转轨道平面的倾角也几乎相同，所用火星上也有四季太阳对地球的引力在缓慢减小

火星的公转线速度比地球的大金星的公转周期比地球的大火星上平均每个季节的时间大于3个月参考答案：AD5.参考答案：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，匀强电场中的三点A、B、C构成一个边长为0.1m的等边三角形。已知电场线的方向平行于△ABC所在平面，A、B、C三点的电势分别为100V、60V和20V，则此匀强电场的场强大小E=________V/m。若将电量为1.0×10－10C的正电荷从A点移到B点，电场力所做的功W=________J。参考答案：答案：800；4×10－9。7.如图所示，质量均为0.1kg的带等量同种电荷的小球A、B，现被绝缘细线悬挂在O点，悬线长均为10cm．平衡时，OA悬线处于竖直方向，A球倚于绝缘墙上，而B球却偏离竖直方向60°，此时A球对B球的库仑力为1N．若由于漏电B球逐渐摆下，则悬挂A球的细绳拉力将变大（选填“变大”、“不变”或“变小”）．参考答案：考点：库仑定律．分析：对B球受力分析，根据共点力平衡条件列式求解库仑力和细线的拉力；先对B球受力分析求解拉力；再对AB球整体受力分析，根据平衡条件列式求解细线对A球拉力的变化情况．解答：解：对B球受力分析，受重力、拉力和库仑力，如图所示：结合几何关系可知图中的力三角形是等边三角形，故：库仑力：F=mg=0.1×10=1N；拉力：T=mg=0.1×10=1N漏电后，先对B球分析，如图所示：根据平衡条件，有：T=mg再对AB球整体，有：T′=Tcosθ+mg解得：T′=mg+mgcosθθ变小，故T′变大；故答案为：1，变大．点评：本题关键是灵活选择研究对象，根据共点力平衡条件并采用相似三角形法和正交分解法列式分析，不难．8.如图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，A是它边缘上的一点。左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r。B点在小轮上，它到小轮中心的距离为r。C点和D点分别位于小轮和大轮的边缘上。若在传动过程中，皮带不打滑。．则

A、B、C、D四个点的线速度之比为

；角速度之比为

。参考答案：2:1:2:4，2:1:1:19.(4分)如图所示，水平直线表示空气与某种均匀介质的分界面，与其垂直的为法线．一束单色光从空气射向该介质时，测得入射角i＝45。折射角r＝30。，则该均匀介质的折射率n=_________；若同种单色光从该均匀介质射向空气，则当入射角为__________时，恰好没有光线射入空气。参考答案：答案：10.某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图甲为实验装置简图。（交流电的频率为50Hz）（1）图乙为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为

m/s2（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的1/m，数据如下表：实验次数12345678小车加速度a（m/s2）1.901.721.491.251.000.750.500.30小车质量m（kg）0.250.290.330.400.500.711.001.671/m（1/kg）4.003.453.032.502.001.411.000.60

请在下图的方格坐标纸中画出a-1/m图线，并从图线求出小车加速度a与质量倒数1/m之间的关系式是

（3）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线如右下图所示。该图线不通过原点，其主要原因是

参考答案：(1)3.2m/s2（3分）；(2)如图所示，a=1/2m（m/s2）（作图3分，结论2分）；(3)。（2分）（1）根据匀变速直线运动的推论可解。（2）描点，连线，让尽可能多的点在直线上，不在直线上的点均匀分布在直线两侧，误差较大的点应舍去。根据数学知识求出所作直线的方程即可。（3）由图象可看出，当力F为一大于零的值时，加速度a仍为零，说明实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分。11.质量为m的汽车行驶在平直的公路上，在运动中所受阻力恒定。当汽车的加速度为a、速度为v时，发动机的功率是P1，则当功率是P2时，汽车行驶的最大速率为

。参考答案：12.如图所示，实线为电场线，虚线为等势面。且AB＝BC，电场中A、B、C三点的场强分别为EA、EB、EC，AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC，则EA、EB、EC大小关系为

；UAB、UBC大小关系为

(按从大到小的顺序排列)。参考答案：．EC>EB>EA

UABBC13.如图所示，在A点固定一点电荷，电荷量为+Q，已知点电荷Q周围各点的电势φ=（r是各点离Q的距离）。在A点正上方离A高度为h的B点由静止释放某带电的液珠（可以看作点电荷），液珠开始运动瞬间的加速度大小为（g为重力加速度）。静电常量为k，若液珠只能沿竖直方向运动，不计空气阻力，则液珠的电量与质量的比值为___________；若液珠向下运动，到离A上方h/2处速度恰好为零，则液珠的最大速度为___________。参考答案：，三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（1）用游标为20分度的卡尺测量某金属丝的长度，由下图可知其长度为mm；（2）用螺旋测微器测量其直径如右上图，由图可知其直径为

mm；参考答案：50.15

mm；（2）4.700（4.698-4.700）15.（6分）某同学在一次“测定金属的电阻率”的实验中，用米尺测量金属丝的接入长度为l=0.720m，用螺旋测微器测量金属丝直径（刻度位置如图所示），用伏安法测出金属丝的电阻（阻值大约为5Ω），然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测电阻丝外，还有如下实验器材：A．直流电源：电动势约3V，内阻很小；B．电流表A：量程0～0.6A，内阻约为0.125Ω；C．电压表V：量程0～3V，内阻3kΩ；D．滑动变阻器：最大阻值20Ω；E．开关、导线等。（1）从图中读出金属丝的直径为

mm；（2）根据所提供的器材，在如图所示的方框中画出测定金属丝电阻率的实验电路图；（3）若根据伏安法测出电阻丝的阻值为Rx=4.0Ω，则这种金属材料的电阻率为

Ω·m.（保留二位有效数字）。参考答案：答案：（1）0.600（2分）；（2）实验电路图如图；（3）（2分）

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，半径为R，内径很小的光滑半圆管道竖直放置，质量为m的小球以某一速度进入管内，小球通过最高点P时，对管壁的压力为0.5mg，求：(1)小球从管口飞出时的速率；(2)小球进入管口时的初速度．参考答案：见解析（1）当小球对管下部有压力时，则有mg－0.5mg＝，v1＝.（2分）当小球对管上部有压力时，则有mg＋0.5mg＝，v2＝

（2分）（2）对小球应用机械能守恒，得（2分）当小球对管下部有压力时，解得（1分）当小球对管上部有压力时，解得（1分）17.（10分）如图1所示，一个质量为0.1kg、电荷量为+1.0×10-6C的小滑块B，放在足够长的粗糙绝缘板A上。用手托住A置于水平向左的匀强电场中，保持A板水平，A、B均静止。现将板A从图中位置P竖直向上托至Q处，其运动的速度随时间变化的图线如图2所示，由于板A的运动，滑块B相对于板A滑动，在板A从位置P运动到Q处的时间内，B相对于A运动了0.02m，板A静止后，滑块B继续在板A上运动了0.02m。取g=10m/s2，求：

（1）绝缘板A从P到Q的两个运动过程中的加速度大小分别为多少？（2）滑块B与板A间的动摩擦因数以及电场强度的大小。参考答案：解析：（1）设绝缘板A匀加速和匀减速运动过程中的加速度大小分别为a1和a2，由绝缘板A运动的速度随时间变化的图象2可知，加速运动的时间t1=0.8s，减速运动的时间为t2=0.2s，

所以：

（4分）

（2）以滑块B为研究对象：分析：当板A做匀加速运动时，滑块B处于超重状态，滑块B不会相对于A板滑动，当板A做匀减速运动时，滑块B处于失重状态而滑动，设滑块B在水平方向的加速度为a3，受力分析如图1所示：

板A静止后，滑块B做匀减速直线运动，设滑块B在水平方向的加速度为a4，受力分析如图2所示：

（2分）联立方程（1）（2）得：μ=0.4

（1分）

（1分）18.如图（甲）示，光滑曲面MP与光滑水平面PN平滑连接，N端紧靠速度恒定的传送装置，PN与它上表面在同一水平面．小球A在MP上某点静止释放，与静置于PN上的工件B碰撞后，B在传送带上运动的v-t图象如图（乙）且t0已知，最后落在地面上的E点．已知重力加速度为g，传送装置上表面距地面高度为H．（1）求B与传送带之间的动摩擦因数μ；（2）求E点离传送装置右端的水平距离L；（3）若A、B发生的是弹性碰撞且B的质量是A的2倍，要使B始终落在E点，试判断A静止释放点离PN的高度h的取值范围．参考答案：解析：（1）由v-t图象知，在t0时间内，B的加速度大小①（1分）B所受滑动摩擦力大小

f=2μmg

②（1分）又由牛顿第二定律可知B所受合力大小

f=2ma

③（1分）

解得：

④（1分）（2）由v-t图象知，小球在传送带上最后的运动阶段为匀速运动，即与传送装置已达到共同速度，它从传送装置抛出的速度vB1=,由平抛物体运动规律：

⑤（1分）⑥（1分）由①②，代入vB1=，得：

⑦（1分）（3）若使B始终落到地面上E点，也必须是以相同速度离开传送装置；设B离开传送带时的速度为，即有⑧（1分）由图象可求出B在传送带上运动时的对地位移始终为⑨（1分）设A的质量为m，碰前速度为v，碰后速度vA；B质量为2m，碰后速度vB.A下滑过程机械能守恒（或动能定理）

mgh=

⑩（1分）A、B碰撞过程，由A、B系统动量