2021-2022學(xué)年北京燕丹學(xué)校高三物理上學(xué)期期末試題含解析

2021-2022學(xué)年北京燕丹學(xué)校高三物理上學(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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，質(zhì)量為m的物體放置在傾角為α的斜面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，物體與斜面的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則物體所受摩擦力的大小為（）A．mgsinα B．μmgscosα C．μmgtanα D．參考答案：A解：對(duì)物塊進(jìn)行受力分析，物塊受重力、支持力、靜摩擦力，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以合力為0；設(shè)斜面傾角為α，根據(jù)平衡條件：沿斜面方向上：f=mgsinα，故A正確，BCD錯(cuò)誤．故選：A．2.(單選)2008年9月25日，我國(guó)成功發(fā)射了“神舟七號(hào)”載人飛船，在飛船繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的過程中，下列說(shuō)法中正確的是（

）

A.知道飛船的運(yùn)動(dòng)軌道半徑和周期，再利用萬(wàn)有引力常量，就可以算出飛船的質(zhì)量

B.宇航員從船艙中慢慢“走”出并離開飛船，飛船因質(zhì)量減小，受到地球的萬(wàn)有引力減小，則飛船速率減小

C.飛船返回艙在返回地球的橢圓軌道上運(yùn)動(dòng)，在進(jìn)入大氣層之前的過程中，返回艙的動(dòng)能逐漸增大，勢(shì)能逐漸減小

D.若有兩個(gè)這樣的飛船在同一軌道上，相隔一段距離沿同一方向繞行，只要后一飛船向后噴出氣體，則兩飛船一定能實(shí)現(xiàn)對(duì)接參考答案：C3.如圖所示，圓心為O、半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)區(qū)域右側(cè)有一寬度也為R足夠長(zhǎng)區(qū)域Ⅱ，區(qū)域Ⅱ內(nèi)有方向向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，區(qū)域Ⅱ左右邊界CD、FG與電場(chǎng)垂直，區(qū)域I邊界上過A點(diǎn)的切線與電場(chǎng)線平行且與FG交于G點(diǎn)，F(xiàn)G右側(cè)為方向向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域Ⅲ．在FG延長(zhǎng)線上距G點(diǎn)為R處的M點(diǎn)放置一足夠長(zhǎng)的熒光屏MN，熒光屏與FG成角，在A點(diǎn)處有一個(gè)粒子源，能沿紙面向區(qū)域內(nèi)各個(gè)方向均勻地發(fā)射大量質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q且速率相同的粒子，其中沿AO方向射入磁場(chǎng)的粒子，恰能平行于電場(chǎng)方向進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ并垂直打在熒光屏上（不計(jì)粒子重力及其相互作用）求：（1）粒子的初速度大小v0；（2）電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E；（3）熒光屏上的發(fā)光區(qū)域長(zhǎng)度△x參考答案：（1）

（2）

（3）1.2R【詳解】(1)如圖所示，分析可知，粒子在區(qū)域I中的運(yùn)動(dòng)半徑由得；(2)因粒子垂直打在熒光屏上，由題意可知，在區(qū)域III中的運(yùn)動(dòng)半徑為由得：粒子在電場(chǎng)中做勻減速運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理得：解得：；(3)如圖分析可知，速度方向與電場(chǎng)方向平行向左射入?yún)^(qū)域I中的粒子將平行電場(chǎng)方向從區(qū)域I中最高點(diǎn)穿出，打在離M點(diǎn)處的屏上，由幾何關(guān)系得：解得：速度方向與電場(chǎng)方向平行向右射放區(qū)域I中的粒子將平行電場(chǎng)方向從區(qū)域I中最低點(diǎn)穿出打在離M點(diǎn)處的屏上，由幾何關(guān)系得：解得：分析可知所有粒子均未平行于FG方向打在板上，因此熒光屏上的發(fā)光區(qū)域長(zhǎng)度為解得：。4.兩物體A和B，質(zhì)量分別為m1和m2，互相接觸放在光滑水平面上，如圖所示。對(duì)物體A施以水平的推力F，則物體A對(duì)物體B的作用力等于A．B．C．D．參考答案：B5.如圖所示，在粗糙水平地面上放著一個(gè)截面為四分之一圓弧的柱狀物體A，A的左端緊靠豎直墻，A與豎直墻之間放一光滑圓球B，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。把A向右移動(dòng)少許后，它們?nèi)蕴幱陟o止?fàn)顟B(tài)，則

A．B對(duì)墻的壓力增大

B．A與B之間的作用力減小

C．地面對(duì)A的摩擦力減小

D．A對(duì)地面的壓力減小參考答案：BC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某實(shí)驗(yàn)小組在做驗(yàn)證力的平行四邊形定則實(shí)驗(yàn)時(shí)，選用如下器材:釘有白紙的方木板、細(xì)繩及繩套、一根橡皮筋、直尺、兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)(1)下列實(shí)驗(yàn)要求中，不正確的是___________A.彈簧測(cè)力計(jì)使用前要校零B拉細(xì)線方向應(yīng)與木板板面平行C.用一個(gè)力拉橡皮筋與用兩個(gè)力拉橡皮筋時(shí)，只需將橡皮筋拉到同一長(zhǎng)度(2)某同學(xué)將兩個(gè)彈簧掛鉤互掛對(duì)拉時(shí)，發(fā)現(xiàn)測(cè)力計(jì)示數(shù)不相同，在沒有其他彈簧測(cè)力計(jì)可選的情況下，如果使用了其中一個(gè)示數(shù)偏大的測(cè)力計(jì)完成實(shí)驗(yàn)，對(duì)本實(shí)驗(yàn)是否有影響____(填“有”、“無(wú)”＂)。參考答案：

(1).C

(2).無(wú)【詳解】（1）A.彈簧測(cè)力計(jì)實(shí)驗(yàn)前要教零，故A正確；B.在使用彈簧秤時(shí)要注意使彈簧秤與木板平面平行，故B正確；C.兩次拉橡皮筋時(shí)，需將橡皮筋結(jié)點(diǎn)拉到同一位置O，這樣做的目的是保證兩次彈簧秤拉力的效果相同，故C錯(cuò)誤；本題選不正確的，故選：C；（2）在兩個(gè)力拉橡皮筋時(shí)，先測(cè)一個(gè)力，保持橡皮筋端點(diǎn)位置及兩細(xì)繩方向不變，用測(cè)力計(jì)測(cè)另一個(gè)細(xì)繩的拉力即可，當(dāng)測(cè)力計(jì)示數(shù)偏大，三個(gè)力F1、F2及F都成比例變大，對(duì)實(shí)驗(yàn)無(wú)影響；7.(5分)一探照燈照射在云層底面上，這底面是與地面平行的平面，如圖所示，云層底面高h(yuǎn)，探照燈以角速度ω在豎直平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)光束轉(zhuǎn)過與豎直線夾角為θ時(shí)，此刻云層底面上光點(diǎn)的移動(dòng)速度等于

。參考答案：

答案：hω/cos2θ8.單擺做簡(jiǎn)諧振動(dòng)時(shí)回復(fù)力是由擺球__________的分力提供。用單擺測(cè)重力加速度實(shí)驗(yàn)中，盡量做到擺線要細(xì)，彈性要小，質(zhì)量要輕，其質(zhì)量要_________擺球質(zhì)量。參考答案：

(1).重力沿圓弧切線；

(2).遠(yuǎn)小于【詳解】單擺做簡(jiǎn)諧振動(dòng)時(shí)回復(fù)力是由擺球重力沿圓弧切線的分力提供。用單擺測(cè)重力加速度實(shí)驗(yàn)中，盡量做到擺線要細(xì)，彈性要小，質(zhì)量要輕，其質(zhì)量要遠(yuǎn)小于擺球質(zhì)量。9.如圖甲所示，兩個(gè)平行金屬板P、Q豎直放置，兩板間加上如圖乙所示的電壓。t=0時(shí)，Q板比P板電勢(shì)高5V，此時(shí)在兩板的正中央M點(diǎn)有一個(gè)電子僅受電場(chǎng)力作用從靜止開始運(yùn)動(dòng)，假設(shè)電子始終未與兩板相碰。在0<t<8×10-10s的時(shí)間內(nèi)，這個(gè)電子處于M點(diǎn)的右側(cè)、速度向左且逐漸減小的時(shí)間范圍是

。參考答案：

6*10-10s<t<

8*10-10s

10.(4分)假定兩個(gè)分子的距離為無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)它們的分子勢(shì)能為O，使一個(gè)分子固定，另一個(gè)分子在外力作用下從無(wú)窮遠(yuǎn)逐漸向它靠近，直至相距很近很近。兩個(gè)分子間距離為r0時(shí)分子間的引力與斥力平衡，則當(dāng)r>r0時(shí)外力在做

（填“正功”或“負(fù)功”或“不做功）；當(dāng)r<r0時(shí)分子勢(shì)能在

（填“不變”或“增加”或“減少”）參考答案：

答案：正功

增加（各2分）11.質(zhì)量為m的物體以初速v0沿傾角為的斜面上滑，滑回原處時(shí)速度大小為3v0/4，則物體上滑的最大高度為，物體所受阻力大小為。參考答案：

、12.

(4分)某人把質(zhì)量為m的球從靜止開始舉高h(yuǎn)，并使它獲得速度v，則人對(duì)球做的功等于_____,重力對(duì)物體做功_____，合外力對(duì)物體做功_____。（重力加速度為g）參考答案：答案：mgh+mv2

－mgh

mv213.某實(shí)驗(yàn)小組在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中：①選出一條紙帶如圖甲所示，其中O點(diǎn)為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，在計(jì)數(shù)點(diǎn)A和B、B和C之間還各有一個(gè)點(diǎn)，測(cè)得h1=12.01cm，h2=19.15cm，h3=27.86cm．已知重錘質(zhì)量為0.5kg，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電流頻率為50Hz，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.8m/s2．由以上數(shù)據(jù)算出，當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打到B點(diǎn)時(shí)重力勢(shì)能比開始下落時(shí)減少了

J，此時(shí)重錘的動(dòng)能比開始下落時(shí)增加了

J．由計(jì)算結(jié)果可知，該實(shí)驗(yàn)小組在做實(shí)驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)問題的可能原因是

．（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）②在圖甲所示的紙帶上，某同學(xué)又選取多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到第一個(gè)點(diǎn)O的距離h，算出各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度v，并以h為橫軸，以為縱軸畫出的圖線應(yīng)是圖乙中的，圖線的斜率表示

．參考答案：①0.94；0.98；實(shí)驗(yàn)時(shí)先釋放紙帶，然后再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源．②D；重力加速度g．

【考點(diǎn)】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．【分析】①根據(jù)下降的高度求出重力勢(shì)能的減小量，根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出B點(diǎn)的速度，從而得出動(dòng)能的增加量．②根據(jù)機(jī)械能守恒定律得出的表達(dá)式，結(jié)合表達(dá)式得出正確的圖線，從而得出圖線斜率表示的含義．【解答】解：①當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打到B點(diǎn)時(shí)重力勢(shì)能比開始下落時(shí)減少了△Ep=mgh2=0.5×9.8×0.1915=0.94J．B點(diǎn)的速度m/s=1.98m/s，則動(dòng)能的增加量=0.98J．動(dòng)能增加量大于重力勢(shì)能的減小量，做實(shí)驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)問題的可能原因是實(shí)驗(yàn)時(shí)先釋放紙帶，然后再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源．②根據(jù)機(jī)械能守恒得，mgh=，解得，由于打出的第一個(gè)點(diǎn)已經(jīng)具有了一定的速度，所以h為0時(shí)，v已經(jīng)不為0，則正確的圖線是D．圖線的斜率表示重力加速度g．故答案為：①0.94；0.98；實(shí)驗(yàn)時(shí)先釋放紙帶，然后再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源．②D；重力加速度g．三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.探究金屬絲的電阻與長(zhǎng)度關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，取一段粗細(xì)均勻的金屬絲拉直后連接在A、B接線柱上，金屬絲上安裝一個(gè)可滑動(dòng)的金屬夾P．實(shí)驗(yàn)室提供了下列器材：電壓表V（0-3V-15V）、電流表A（0-0.6A-3A）、4V直流電源、滑動(dòng)變阻器（0-20Ω）、刻度尺、開關(guān)和導(dǎo)線若干．（1）用刻度尺測(cè)量金屬絲AP段長(zhǎng)度l，用電壓表和電流表測(cè)量AP段的電阻R，請(qǐng)你用筆劃線代替導(dǎo)線，在圖甲中用三根導(dǎo)線連接好電路．閉合開關(guān)前，應(yīng)注意

▲

．（2）實(shí)驗(yàn)過程中，某次測(cè)量電壓表、電流表指針偏轉(zhuǎn)如圖乙所示，則電流表和電壓表的讀數(shù)分別為I=▲

A，U=

▲

V．（3）實(shí)驗(yàn)中測(cè)出AP段長(zhǎng)度l以及對(duì)應(yīng)的電阻值R如下表：l/cm30.0040.0050.0060.0070.0080.00R/Ω2.12.93.54.25.05.7請(qǐng)?jiān)趫D丙坐標(biāo)中，描點(diǎn)作出R-l圖線；根據(jù)圖線得到的結(jié)論是

▲

．（4）某實(shí)驗(yàn)小組在實(shí)驗(yàn)中，調(diào)節(jié)金屬夾P時(shí)，發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)，電流表的示數(shù)為零，原因可能是

▲

．參考答案：（1）如圖甲（3分）

將變阻器滑片移到最右端（1分）（2）0.42（1分）

2.25（1分）（2.25至2.30都對(duì)）（3）如圖丙（2分）R與l成正比（1分）（4）A、P與電壓表間出現(xiàn)斷路（1分）15.（23分）光電計(jì)時(shí)器是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的常用計(jì)時(shí)儀器，其結(jié)構(gòu)如圖1（a）所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接受裝置，當(dāng)有物體從a、b間通過時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以精確地把物體從開始擋光到擋光結(jié)束的時(shí)間記錄下來(lái)?，F(xiàn)利用圖1（b）所示的裝置測(cè)量滑塊和長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，圖中MN是水平桌面，Q是長(zhǎng)木板與桌面的接觸點(diǎn)，1和2是固定在長(zhǎng)木板上適當(dāng)位置的兩個(gè)光電門，與之連接的兩個(gè)光電計(jì)時(shí)器沒有畫出，長(zhǎng)木板頂端P點(diǎn)懸有一鉛錘，實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓滑塊從長(zhǎng)木板的頂端滑下，光電門1、2各自連接的計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別為1.0×10—2s和4.0×10—3s。用精度為0.05mm的游標(biāo)卡尺測(cè)量滑塊的寬度d，其示數(shù)如圖2所示。（1）滑塊的寬度d=_____________cm（2）滑塊通過光電門1時(shí)的速度v1=___m/s，滑塊通過光電門2時(shí)的速度v2=_____m/s。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（3）由此測(cè)得的瞬時(shí)速度v1和v2只是一個(gè)近似值，它們實(shí)質(zhì)上是通過光電門1和2時(shí)的___________，要使瞬時(shí)速度的測(cè)量值更接近于真實(shí)值，可將_______的寬度減小一些；（4）為了使測(cè)量更加準(zhǔn)確，除進(jìn)行多次重復(fù)測(cè)量取平均值外，在不更換器材的基礎(chǔ)上，還可采取的辦法有：a．_________________進(jìn)行測(cè)量；b．___________________進(jìn)行測(cè)量。參考答案：答案：（1）1.010；（2）1.0；2.5；（3）平均速度，滑塊；（4）下移光電門2的位置或增大L；增加木板的傾斜角或增大P點(diǎn)的高度h。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，水平傳送帶A、B兩端點(diǎn)相距x＝4m，以v0＝2m/s的速度順時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)．今將一小煤塊無(wú)初速度地輕放至A點(diǎn)處，已知小煤塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4，g取10m/s2.由于小煤塊與傳送帶之間有相對(duì)滑動(dòng)，會(huì)在傳送帶上留下劃痕．則小煤塊從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中，求：（1）小煤塊從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間（2）劃痕長(zhǎng)度參考答案：17.（15分）如圖，半徑R=0.9m的四分之一圓弧形光滑軌道豎直放置，圓弧最低點(diǎn)B與長(zhǎng)為L(zhǎng)＝1m的水平面相切于B點(diǎn)，BC離地面高h(yuǎn)=0.45m，C點(diǎn)與一傾角為θ=30°的光滑斜面連接，質(zhì)量m＝1.0kg的小滑塊從圓弧頂點(diǎn)D由靜止釋放，已知滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.1，取g=10m/s2．求：（1）小滑塊剛到達(dá)圓弧的B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧的壓力；（2）小滑塊從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到地面所需的時(shí)間。參考答案：

解析：（1）設(shè)小滑塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的速度為VB，由機(jī)械能守恒定律有：mgR＝mVB2

①

由牛頓第二定律有

F-mg＝m

②

聯(lián)立①②解得小滑塊在B點(diǎn)所受支持力F＝30N

③

由牛頓第三定律有，小滑塊在B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧的壓力為30N

④(2)設(shè)小滑塊運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的速度為VC

，由動(dòng)能定理有：mgR-μmgL=mVC2

⑤

解得小滑塊在C點(diǎn)的速度

VC＝4m/s