山西省運城市通遠中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理下學(xué)期期末試題含解析

山西省運城市通遠中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理下學(xué)期期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.（單選）均勻帶電的球殼在球外空間產(chǎn)生的電場等效于電荷集中于球心處產(chǎn)生的電場。如圖所示，在半球面AB上均勻分布正電荷，半球面總電荷量為q，球面半徑為R，CD為通過半球頂點與球心O的軸線，在軸線上有M、N兩點，OM=ON=2R。已知M點的場強大小為E，則N點的場強大小為A．

B．

C．

D．參考答案：B2.（單選題）如圖所示,一物塊在t=0時刻,以初速度v0從足夠長的粗糙斜面底端向上滑行，t0時刻物塊到達最高點，3t0時刻物塊又返回底端。已知重力加速度為g，由此可以確定A．物塊返回底端時的速度

B．物塊所受摩擦力大小C．因摩擦產(chǎn)生的熱量D．3t0時間內(nèi)物塊克服摩擦力所做的功參考答案：AA、由于下滑與上滑的位移大小相等，根據(jù)數(shù)學(xué)知識可以求出物塊返回底端時的速度．設(shè)物塊返回底端時的速度大小為v，則，得到．故A正確；

B、C、根據(jù)動量定理得：

上滑過程：

①

下滑過程：

②

由①②解得，，由于質(zhì)量m未知，則無法求出f，從而無法求出因摩擦而產(chǎn)生的熱量，所以B錯誤，C錯誤；

D、3t0時間內(nèi)物塊克服摩擦力所做的功等于機械能的減小量，由于物體的質(zhì)量未知，故無法求解機械能減小量，無法求解克服摩擦力做的功，故D錯誤；3.如圖所示，某同學(xué)用硬塑料管和一個質(zhì)量為m的鐵質(zhì)螺絲帽研究勻速圓周運動，將螺絲帽套在塑料管上，手握塑料管使其保持豎直并在水平方向做半徑為r的勻速圓周運動，則只要運動角速度合適，螺絲帽恰好不下滑，假設(shè)螺絲帽與塑料管間的動摩擦因數(shù)為μ，認為最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力．則在該同學(xué)手轉(zhuǎn)塑料管使螺絲帽恰好不下滑時，下述分析正確的是

A．螺絲帽受的重力與最大靜摩擦力平衡

B．螺絲帽受到桿的彈力方向水平向外，背離圓心

C．此時手轉(zhuǎn)動塑料管的角速度ω＝

D．若桿的轉(zhuǎn)動加快，螺絲帽有可能相對桿發(fā)生運動參考答案：AC4.（單選）2014年10月24日02時00分，我國自行研制的探月工程三期再人返回飛行試驗器，在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號丙運載火箭發(fā)射升空，我國探月工程首次實施的再入返回飛行試驗首戰(zhàn)告捷．假設(shè)月球是一個質(zhì)量為M，半徑為R的均勻球體．萬有引力常數(shù)為C，下列說

法正確的是（

）A．在月球上發(fā)射一顆環(huán)繞其表面運行的衛(wèi)星，它的最小周期為B．在月球上發(fā)射一顆環(huán)繞其表面運行的衛(wèi)星，它的最大運行速度為C．在月球上以初速度ν0豎直上拋一個物體，物體上升的最大高度為D．在月球上以初速度ν0豎直上拋一個物體，物體落回到拋出點所用時間為參考答案：A在月球上發(fā)射一顆環(huán)繞其表面運行的衛(wèi)星，根據(jù)萬有引力提供向心力得：，它的最小周期為，選項A正確；第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，也是最大的圓周運動的環(huán)繞速度；根據(jù)萬有引力提供向心力得：，得，選項B錯誤；忽略月球自轉(zhuǎn)的影響，根據(jù)萬有引力等于重力列出等式：解得；在月球上以初速度v0豎直上拋一個物體，物體落回到拋出點所用時間：t==,選項C錯誤；物體上升的最大高度：h==,選項D錯誤．5.甲、乙兩車在公路上沿同一方向做直線運動，它們的v~t圖像如圖所示。兩圖像在t1時相交于P點，P在橫軸上的投影為Q，△OPQ的面積所表示的位移大小為s，在t=0時刻，乙車在甲車前面，兩車相距為d，已知此后兩車相遇兩次，且第一次相遇的時刻為t′,則下面四組t′和d的組合中可能的是（A），

（B），（C），

（D），參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示為水平放置的兩個彈簧振子A和B的振動圖像，已知兩個振子質(zhì)量之比為mA:mB=2:3，彈簧的勁度系數(shù)之比為kA:kB=3:2，則它們的周期之比TA：TB＝

；它們的最大加速度之比為aA:aB＝

。

參考答案：2：3；9：2略7.某同學(xué)為了探究桿子轉(zhuǎn)動時的動能表達式，設(shè)計了下圖a所示的實驗：質(zhì)量為m的均勻長直桿一端固定在光滑轉(zhuǎn)軸O處，桿由水平位置靜止釋放，用光電門測出另一端A經(jīng)過某位置時的瞬時速度vA，并記下該位置與轉(zhuǎn)軸O的高度差h。⑴設(shè)桿的有效寬度為d（d很小），A端通過光電門的時間為t，則A端通過光電門的瞬時速度vA的表達式為

。⑵調(diào)節(jié)h的大小并記錄對應(yīng)的速度vA，數(shù)據(jù)如下表。為了尋找反映vA和h的函數(shù)關(guān)系，請選擇適當?shù)臄?shù)據(jù)處理方法，并寫出處理后數(shù)據(jù)間的函數(shù)關(guān)系________________。⑶當?shù)刂亓铀俣萭取10m/s2，結(jié)合你找出的函數(shù)關(guān)系，不計一切摩擦，根據(jù)守恒規(guī)律得出此桿轉(zhuǎn)動時動能的表達式Ek=

（請用數(shù)字、質(zhì)量m、速度vA表示。）組次123456h/m0.000.250.30vA(m/s)1.231.732.122.462.743.00

參考答案：⑴

⑵vA2=30h

⑶8.(選修模塊3—3)設(shè)想將1g水均勻分布在地球表面上，估算1cm2的表面上有多少個水分子?(已知1mol水的質(zhì)量為18g，地球的表面積約為5×1014m2，結(jié)果保留一位有效數(shù)字)參考答案：答案：7×103（6×103～7×103都算對）解析：

1g水的分子數(shù)N=NA，1cm2的分子數(shù)n=N≈7×103（6×103～7×103都算對）。9.如圖所示的器材可用來研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象及判定感應(yīng)電流的方向，其中L1為原線圈，L2為副線圈。（1）在給出的實物圖中，將實驗儀器連成完整的實驗電路。（2）在實驗過程中，除了查清流入檢流計電流方向與指針偏轉(zhuǎn)方向之間的關(guān)系之外，還應(yīng)查清_______的繞制方向（選填“L1”、“L2”或“L1和L2”）。閉合開關(guān)之前，應(yīng)將滑動變阻器的滑動頭P處于_______端（選填“左”或“右”）。參考答案：（1）（2）___L1和L2；_（3）___右_____端10.（6分）一個電子和一個正電子對撞發(fā)生湮滅而轉(zhuǎn)化為一對光子，設(shè)正、負電子對撞前的質(zhì)量均為m，動能均為EK，光速為C，普朗克常為h，則對撞過程中的質(zhì)量虧損為________轉(zhuǎn)化為光子波長為_____________。參考答案：2m；11.如圖，為測量作勻加速直線運動小車的加速度，將寬度均為b的擋光片A、B固定在小車上，測得二者間距為d。

(1)當小車勻加速經(jīng)過光電門時，測得兩擋光片先后經(jīng)過的時間和，則小車加速度

。(2)(多選題)為減小實驗誤差，可采取的方法是(

)

(A)增大兩擋光片寬度

(B)減小兩擋光片寬度(C)增大兩擋光片間距

(D)減小兩擋光片間距

參考答案：（1）

(2)B，C

12.某實驗小組采用圖所示的裝置探究“動能定理”，圖中小車中可放置砝碼，實驗中，小車碰到制動裝置時，鉤碼尚未到達地面，打點針時器工作頻率為50Hz．（1）實驗的部分步驟如下：①在小車中放入砝碼，把紙帶穿過打點計時器，連在小車后端，用細線跨過定滑輪連接小車和鉤碼；②將小車停在打點計時器附近，先

，再

，小車拖動紙帶，打點計時器在紙帶上打下一列點，

；③改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量，更換紙帶，重復(fù)②的操作。（2）如圖是鉤碼質(zhì)量為0.03kg，砝碼質(zhì)量為0.02kg時得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點0及A、B、C、D和E五個計數(shù)點，可獲得各計數(shù)點到0的距離S及對應(yīng)時刻小車的瞬時速度v,請將C點的測量結(jié)果填在表1中的相應(yīng)位置．（3）在上述的運動過程中，對于鉤碼、砝碼和小車組成的系統(tǒng)，

做正功，

做負功．（4）實驗小組根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出了圖中的圖線（其中Δv2=v2-v20）,根據(jù)圖線可獲得的結(jié)論是

．要驗證“動能定理”，還需要測量的物理量是摩擦和

．表1紙帶的測量結(jié)果測量點S/cmv/(m·s-1)00.000.35A1.510.40B3.200.45C

D7.150.54E9.410.60參考答案：（1）接通電源，放開小車，關(guān)閉電源

（2）5.08±0.01

,

0.49（3）鉤碼的重力，摩擦力（4）△V2與S成正比，小車的質(zhì)量。13.請將下列兩個核反應(yīng)方程補充完整。

He+NO+

U+nXe+Sr+

參考答案：三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.實驗小組在做“驗證機械能守恒定律”實驗時，提出了兩種方案：甲方案為用自由落體運動進行實驗；乙方案為用小車在木板斜面上下滑進行實驗．（1）你建議選擇的方案是_____(填“甲”或“乙”)，理由是__________．（2）若采用甲方案，測算出了物體下落高度h及對應(yīng)的速度v，作出如圖所示的v2－h(huán)圖線，圖線斜率不變，數(shù)值等于________，其物理意義是________．參考答案：(1)甲

（1分），

誤差較?。?分）(2)

2g

（2分）

，動能的增量等于重力勢能增量的負值，即機械能守恒

15.（6分）某同學(xué)用實驗方法測力矩盤的重心，如圖，是一個半徑為8cm的力矩盤，重4N，但重心不在圓心O處，圓心套在轉(zhuǎn)軸上后處于如圖靜止狀態(tài)（OA呈水平）。在A點懸掛一個1N的砝碼后，半徑OA將順時針轉(zhuǎn)過30°角后保持靜止，則該盤重心離O點

cm。若在A處改掛一個3N的砝碼后，則OA將轉(zhuǎn)過

度才能平衡。參考答案：，60四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖是一個十字路口的示意圖，每條停車線到十字路中心O的距離均為20m。一人騎電動助力車以7m/s的速度到達停車線（圖中A點）時，發(fā)現(xiàn)左前方道路一輛轎車正以8m/s的速度駛來，車頭已抵達停車線（圖中B），設(shè)兩車均沿道路中央作直線運動，助力車可視為質(zhì)點，轎車長4.8m，寬度可不計。（1）請通過計算判斷兩車保持上述速度勻速運動，是否會發(fā)生相撞事故？（2）若轎車保持上述速度勻速運動，而助力車立即作勻加速直線運動，為避免發(fā)生相撞事故，助力車的加速度至少要多大？參考答案：（1）轎車車頭到達O點的時間為t1==s=2.5s

轎車通過O點的時間為

Δt==s=0.6s

……………….(1分)助力車到達O點的時間為

t2==s=2.9s

…….(2分)因為t1<t2<t1+Δt，所以會發(fā)生交通事故

……………..(2分)（2）阻力車到達O點的時間小于t1=2.5s，可避免交通事故發(fā)生，設(shè)阻力車的最小加速度為am，則

x2=v2t1+amt

…….(2分)

解得am=0.8m/s2

17.如圖所示，M為一線圈電阻RM=0.5Ω的電動機，R=8Ω，電源電動勢E=10V．當S斷開時，電流表的示數(shù)I1=1A，當開關(guān)S閉合時，電流表的示數(shù)為I2=3A．求：（1）電源內(nèi)阻r；（2）開關(guān)S斷開時，電阻R消耗的功率P．（3）開關(guān)S閉合時，通過電動機M的電流大小IM．參考答案：（1）2Ω

（2）

（3）（1）當S斷開時，根據(jù)閉合電路歐姆定律：，，r=2Ω；

電阻R消耗的功率：路端電壓：R之路電流：

電動機的電流：點睛：當S斷開時，根據(jù)閉合電路歐姆定律求解電源的內(nèi)阻．當開關(guān)S閉合時，已知電流表的示數(shù)，根據(jù)閉合電路歐姆定律求出路端電壓，由歐姆定律求出通過R的電流，得到通過電動機的電流．18.如圖，用跨過光滑定滑輪的纜繩將海面上一艘失去動力的小船沿直線拖向岸邊．已知拖動纜繩的電動機功率恒為P，小船的質(zhì)量為m，小船受到的阻力大小恒為f，經(jīng)過A點時的速度大小為v0，小船從A點沿直線加速運動到B點經(jīng)歷時間為t1，A、B兩