陜西省西安市第九十六中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理下學(xué)期期末試題含解析

陜西省西安市第九十六中學(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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）輕繩一端系在質(zhì)量為m的物體A上，另一端系在一個(gè)套在傾斜粗糙桿MN的圓環(huán)上?，F(xiàn)用平行于桿的力F拉住繩子上一點(diǎn)O，使物體A從圖中實(shí)線位置緩慢上升到虛線位置，并且圓環(huán)仍保持在原來位置不動(dòng)。則在這一過程中環(huán)對桿的摩擦力Ff和環(huán)對桿的壓力FN的變化情況是A．Ff保持不變，F(xiàn)N逐漸增大B．Ff逐漸增大，F(xiàn)N保持不變C．Ff逐漸減小，F(xiàn)N保持不變D．Ff保持不變，F(xiàn)N逐漸減小參考答案：B2.在水平力F作用下，物體B沿水平面向右運(yùn)動(dòng)，物體A恰勻速上升，那么以下說法正確的是A．物體B正向右作勻減速運(yùn)動(dòng)B．物體B正向右作加速運(yùn)動(dòng)C．地面對B的摩擦力減小D．斜繩與水平成30o時(shí)，參考答案：D3.如圖所示，彈簧左端固定，右端自由伸長到O點(diǎn)并系住物體m。現(xiàn)將彈簧壓縮到A點(diǎn)，然后釋放，物體一直可以運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn).如果物體受到的阻力恒定，則（

）A.物體從A到O先加速后減速B.物體從A到O加速運(yùn)動(dòng)，從O到B減速運(yùn)動(dòng)C.物體運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)所受合力不為零D.物體從A到O的過程加速度逐漸減小參考答案：AC物體從A點(diǎn)到O點(diǎn)過程，彈力逐漸減為零，剛開始彈簧彈力大于摩擦力，故可分為彈力大于摩擦力過程和彈力小于摩擦力過程，彈力大于摩擦力過程，合力向右，加速度也向右，速度也向右，即物體先加速后減速，物體從O點(diǎn)到B點(diǎn)，彈力向左，摩擦力也向左，合力向左，加速度也向左，加速度與速度反向，物體減速，故A正確、B錯(cuò)誤；物體運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)，重力和支持力平衡，彈簧彈力為零，摩擦力向左，合力等于摩擦力，故C正確；物體從A點(diǎn)至O點(diǎn)先做加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng)，后做加速度不斷增大的減速運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。4.（單選）如圖所示，有四塊相同的堅(jiān)固石塊壘成弧形的石拱，每塊石塊的質(zhì)量均為m，每塊石塊的兩個(gè)面間所夾的圓心角均為30°，第3、第4塊固定在地面上．假定石塊間的摩擦力可以忽略不計(jì)，則第1與第3石塊間的作用力大小為（）A．2mgB．mgC．2mgD．mg參考答案：考點(diǎn)：共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；力的合成與分解的運(yùn)用．版權(quán)所有專題：共點(diǎn)力作用下物體平衡專題．分析：對第一塊石塊受力分析，根據(jù)共點(diǎn)力平衡求出第3石塊對第一石塊的作用力．解答：解：第1石塊受到重力、第2石塊對它的彈力和第三石塊對它的彈力，受力如圖．根據(jù)平衡知，，解得N31=2mg．故C正確，A、B、D錯(cuò)誤．故選C．點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵能夠正確地受力分析，運(yùn)用共點(diǎn)力平衡進(jìn)行求解，本題也可以對12整體分析求解．5.(多選)用一平行板電容器和一個(gè)線圈組成LC振蕩電路，要增大發(fā)射電磁波的波長，可采用的做法是(

)．A．增大電容器兩極板間的距離B．減小電容器兩極板間的距離C．減小電容器兩極板正對面積D．在電容器兩極板間加入電介質(zhì)參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖，P是水平放置的足夠大的圓盤，繞經(jīng)過圓心O點(diǎn)的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在圓盤上方固定的水平鋼架上，吊有盛水小桶的滑輪帶動(dòng)小桶一起以v=0.1m/s的速度勻速向右運(yùn)動(dòng)，小桶底部與圓盤上表面的高度差為h=5m．t=0時(shí)，小桶運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)正上方且滴出第一滴水，以后每當(dāng)一滴水剛好落在圓盤上時(shí)桶中恰好再滴出一滴水，不計(jì)空氣阻力，若要使水滴都落在圓盤上的同一條直徑上，圓盤角速度的最小值為ω，則ω=πrad/s，第二、三滴水落點(diǎn)的最大距離為d，則d=0.5m．參考答案：考點(diǎn)：線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速；自由落體運(yùn)動(dòng)．專題：勻速圓周運(yùn)動(dòng)專題．分析：滴下的水做平拋運(yùn)動(dòng)，平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間由高度決定，水平位移由時(shí)間和初速度共同決定．若要使水滴都落在圓盤上的同一條直徑上，且圓盤的角速度最小，則在滴水的時(shí)間內(nèi)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)πrad．解答：解：水滴平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：t===1s．則圓盤的最小角速度：ω=rad/s=πrad/s．第2滴水距離O點(diǎn)的距離x2=vt2=0.1×2m=0.2m，第3滴水距離O點(diǎn)的距離為x3=vt3=0.1×3m=0.3m，因?yàn)?、3兩滴水分居在O點(diǎn)的兩側(cè)，所以d=x2+x3=0.5m．故答案為：π，0.5．點(diǎn)評：本題是平拋運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)相結(jié)合的問題，關(guān)鍵掌握兩種運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，抓住相等量進(jìn)行分析計(jì)算．7.氫原子的能級圖如圖所示，一群氫原子處于量子數(shù)n＝4能量狀態(tài)，則氫原子最多輻射

種頻率的光子。輻射光子的最大能量為

。參考答案：8.如圖所示，A、B兩點(diǎn)間電壓為U，所有電阻阻值均為R，當(dāng)K閉合時(shí)，UCD=______，當(dāng)K斷開時(shí)，UCD=__________。參考答案：0

U/39.為測定木塊與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，小亮設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)木塊A位于水平桌面上的O點(diǎn)時(shí)，重物B剛好接觸地面。將A拉到P點(diǎn)，待B穩(wěn)定后靜止釋放，A最終滑到Q點(diǎn)．分別測量OP、OQ的長度h和s。改變h，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，分別記錄幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。(1)實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，發(fā)現(xiàn)A釋放后會(huì)撞到滑輪。請?zhí)岢鰞蓚€(gè)解決方法。(2)請根據(jù)下表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出s－h(huán)關(guān)系的圖象。h(cm)20.030.040.050.060.0s(cm)19.528.539.048.056.5(3)實(shí)驗(yàn)測得A、B的質(zhì)量分別為m＝0.40kg、M＝0.50kg.根據(jù)s－h(huán)圖象可計(jì)算出A木塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝________。(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)(4)實(shí)驗(yàn)中，滑輪軸的摩擦?xí)?dǎo)致μ的測量結(jié)果______(選填“偏大”或“偏小”)。參考答案：(1)減小B的質(zhì)量(或增大A的質(zhì)量)增加細(xì)線的長度(或降低B的起始高度)

(2)如圖所示

(3)0.4

(4)偏大10.下圖為接在50Hz低壓交流電源上的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，在紙帶做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)打出的一條紙帶，圖中所示的是每打5個(gè)點(diǎn)所取的記數(shù)點(diǎn)，但第3個(gè)記數(shù)點(diǎn)沒有畫出。由圖數(shù)據(jù)可求得：（1）該物體的加速度為

m/s2，.com（2）第3個(gè)記數(shù)點(diǎn)與第2個(gè)記數(shù)點(diǎn)的距離約為

cm，（3）打第2個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)該物體的速度為

m/s。參考答案：(1)0.74(2)4.36(3)0.399（1）設(shè)1、2間的位移為x1，2、3間的位移為x2，3、4間的位移為x3，4、5間的位移為x4；因?yàn)橹芷跒門=0.02s，且每打5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)記數(shù)點(diǎn)，所以每兩個(gè)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔T=0.1s；由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論xm-xn=(m-n)at2得：

x4-x1=3at2帶入數(shù)據(jù)得：

（5.84-3.62）×10-2=a×0.12

解得：a=0.74m/s2．

（2）第3個(gè)記數(shù)點(diǎn)與第2個(gè)記數(shù)點(diǎn)的距離即為x2，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論：x2-x1=at2得：

x2=x1+at2帶入數(shù)據(jù)得：

x2=3.62×10-2+0.74×0.12=0.0436m

即為：4.36cm．

（3）由中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間的平均速度可知=0.399m/s.11.如圖所示，在豎直平面內(nèi)存在著若干個(gè)無電場區(qū)和有理想邊界的勻強(qiáng)電場區(qū)，兩區(qū)域相互間隔，豎直高度均為h，電場區(qū)域水平方向無限長，每一電場區(qū)域場強(qiáng)的大小均為E，且E=mg/q，場強(qiáng)的方向均豎直向上。一個(gè)質(zhì)量為m，帶正電的、電荷量為q的小球（看作質(zhì)點(diǎn)），從第一無電場區(qū)域的上邊緣由靜止下落，不計(jì)空氣阻力。則小球從開始運(yùn)動(dòng)到剛好離開第n個(gè)電場區(qū)域的過程中，在無電場區(qū)域中所經(jīng)歷的時(shí)間為__________，在第n個(gè)電場區(qū)域中所經(jīng)歷的時(shí)間為________。參考答案：，12.如圖，光滑輕桿AB、BC通過A、B、C三點(diǎn)的鉸接連接，與水平地面形成一個(gè)在豎直平面內(nèi)三角形，AB桿長為．BC桿與水平面成角，AB桿與水平面成角。一個(gè)質(zhì)量為m的小球穿在BC桿上，并靜止在底端C處?，F(xiàn)對小球施加一個(gè)水平向左mg的恒力，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到CB桿的中點(diǎn)時(shí)，它的速度大小為

，小球沿CB桿向上運(yùn)動(dòng)過程中AB桿對B處鉸鏈的作用力隨時(shí)間t的變化關(guān)系式為．參考答案：,13.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(shí)物圖中，將實(shí)驗(yàn)儀器連成完整的實(shí)驗(yàn)電路．（2）在實(shí)驗(yàn)過程中，除了查清流入檢流計(jì)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L1和L2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(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭P處于右端（選填“左”或“右”）．參考答案：考點(diǎn)：研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象．專題：實(shí)驗(yàn)題．分析：（1）探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)電路分兩部分，電源、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、原線圈組成閉合電路，檢流計(jì)與副線圈組成另一個(gè)閉合電路．（2）為探究感應(yīng)電流方向，應(yīng)知道檢流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向間的關(guān)系，應(yīng)根據(jù)安培定判斷原電流磁場方向與感應(yīng)電流磁場方向，因此需要知道原線圈與副線圈的繞向；在閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器接入電路的指針應(yīng)為滑動(dòng)變阻器的最大阻值．解答：解：（1）探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)電路分兩部分，電源、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、原線圈組成閉合電路，檢流計(jì)與副線圈組成另一個(gè)閉合電路；電路圖如圖所示；（2）在實(shí)驗(yàn)過程中，除了查清流入檢流計(jì)電流方向與指針偏轉(zhuǎn)方向之間的關(guān)系之外，還應(yīng)查清原線圈L1與副線圈L2的繞制方向．由電路圖可知，閉合開關(guān)之前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭P處于右端，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大．故答案為：（1）電路圖如圖所示；（2）L1和L2；右．點(diǎn)評：知道探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)有兩套電路，這是正確連接實(shí)物電路圖的前提與關(guān)鍵．三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖甲所示，用包有白紙的質(zhì)量為m(kg)的圓柱棒代替紙帶和重物，蘸有顏料的毛筆固定在電動(dòng)機(jī)上并隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，代替打點(diǎn)計(jì)時(shí)器．當(dāng)燒斷懸掛圓柱棒的線后，圓柱棒豎直自由下落，毛筆就在圓柱棒表面的紙上畫出記號(hào)，如圖乙所示，設(shè)毛筆接觸棒時(shí)不影響棒的運(yùn)動(dòng)．測得記號(hào)之間的距離依次為20.0mm,44.0mm,68.0mm,92.0mm,116.0mm,140.0mm，已知電動(dòng)機(jī)銘牌上標(biāo)有“1200r/min”字樣，由此研究圓柱棒的運(yùn)動(dòng)情況．根據(jù)以上內(nèi)容，回答下列問題：(1)毛筆畫相鄰兩條線的時(shí)間間隔T＝________s，圖乙中的________端是圓柱棒的懸掛端(填“左”或“右”)．(2)根據(jù)圖乙所給的數(shù)據(jù)，可知毛筆畫下記號(hào)D時(shí)，圓柱棒下落的速度vD＝________m/s，圓柱棒豎直下落的加速度a=

m／s2．(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)參考答案：(1)

0.05__

,

_左

(2)

_1.60_

(3)

9.60

解析：(1)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n=20r/s，所以周期，圓柱棒豎直自由下落，速度越來越大，因此毛筆所畫出的記號(hào)之間的距離越來越大，因此左端的記號(hào)后畫上，所以左端是懸掛端．

(2)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這一段的平均速度；根據(jù)可求加速度為9.60m/s2【思路點(diǎn)撥】本題是變形打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探究實(shí)驗(yàn)題，不管怎么變化，掌握實(shí)驗(yàn)裝置的原理是解答本題的關(guān)鍵。蘸有顏料的毛筆固定在電動(dòng)機(jī)上并隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，代替打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)，就像打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一樣間隔相同時(shí)間打一點(diǎn)一樣，兩點(diǎn)之間的間隔時(shí)間為周期T，然后根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的思想求解瞬時(shí)速度和整個(gè)過程中的加速度得出正確答案。本題設(shè)計(jì)新穎，考查學(xué)生的創(chuàng)新思維。15.讀出下圖給出的螺旋測微器和游標(biāo)卡尺的示數(shù)，螺旋測微器的示數(shù)為________mm，游標(biāo)卡尺的示數(shù)______________cm參考答案：__5．483-5．486均可_（2分）___4．120__四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.一個(gè)物體0時(shí)刻從坐標(biāo)原點(diǎn)O由靜止開始沿+x方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，速度與坐標(biāo)的關(guān)系為，求：(1)2s末物體的位置坐標(biāo)；(2)物體通過區(qū)間150m≤x≤600m所用的時(shí)間．參考答案：17.如圖所示，一絕緣輕質(zhì)三角框架OAB可在豎直面內(nèi)繞O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，∠OAB為直角，OA邊長1m，OB邊長2m。A、B兩端分別固定質(zhì)量為0.4kg和1.0kg的兩個(gè)小球，其中B球帶正電，電荷量1×10-6C，圖中正方形虛線框內(nèi)存在水平向右的勻強(qiáng)電場，虛線框邊長為2m，上邊界和O點(diǎn)齊平。起初，AB邊在外力作用下處于水平位置且保持靜止。設(shè)圖中O點(diǎn)處電勢能和重力勢能均為零。若場強(qiáng)為2×106N/C，求圖示位置A、B兩球的重力勢能和電勢能之和；若場強(qiáng)為2×106N/C，求撤去外力后桿OA轉(zhuǎn)過30°時(shí)A球的速度大?。怀啡ネ饬?，要使B球不離開電場區(qū)域，則場強(qiáng)大小須滿足什么條件？參考答案：（1）設(shè)圖中O點(diǎn)處電勢能和重力勢能均為零A球僅有重力勢能：EPA=—mAgLOA=—0.4×10×1=—4J……（1分）B球既有重力勢能又有電勢能：EPB=—mBgLOA=—1×10×1=—10J……（1分）

EPB’=—qELAB=—1×10-6×2×106×=—2J……（1分）A、B球的總勢能：EP=EPA+EPB+EPB’=—4+（—10）+（—2）=（—14—2）J=—17.46J（近似值）……（1分）（2）對A、B球用動(dòng)能定理：……（1分）……（1分）

將數(shù)據(jù)代入上述兩式后解得vA=1.56m/s（近似值）……（2分）情況①：B球恰運(yùn)動(dòng)至電場左側(cè)邊界時(shí)，場強(qiáng)最小……（1分）……（1分）代入數(shù)據(jù)得：Emin=4.62×106N/C……（1分）情況②：B球恰運(yùn)動(dòng)至電場上側(cè)邊界時(shí)，場強(qiáng)最大……（1分）……（1分）代入數(shù)據(jù)得：Emax=3.93×107N/C……（1分）即場強(qiáng)滿足4.62×106N/C≤E≤3.93×107N/C時(shí)，B球在電場中運(yùn)動(dòng)。18.一絕緣“”形桿由兩段相互平行的足夠長的水平直桿PQ、MN和一半徑為R的光滑半圓環(huán)MAP組成，固定在豎直平面內(nèi)，其中MN桿是光滑的，PQ桿是粗糙的，整個(gè)裝置處在水