2021-2022學(xué)年四川省樂山市幸福中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

2021-2022學(xué)年四川省樂山市幸福中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析一、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，水平放置的兩個(gè)用相同材料制成的輪P和Q靠摩擦傳動(dòng)（不打滑），兩輪的半徑R∶r=2∶1。當(dāng)主動(dòng)輪Q勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在Q輪邊緣上放置的小木塊恰能相對靜止在Q輪邊緣上，此時(shí)Q輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω1，木塊的向心加速度為a1；若改變轉(zhuǎn)速，把小木塊放在P輪邊緣也恰能靜止，此時(shí)Q輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω2，木塊的向心加速度為a2，則A．

B．C．

D．參考答案：AC2.如圖，人站在樓梯的水平踏板上靜止不動(dòng)，以下表述正確的是 A．人受到重力和踏板對人的支持力是一對作用力和反作用力 B．人對踏板的壓力和踏板對人的支持力是一對平衡力 C．人受到重力和支持力的作用D．人受到重力、支持力和靜摩擦力的作用參考答案：C3.在“用單分子油膜估測分子的大小”實(shí)驗(yàn)中，下列不必要的步驟是(A)測出油滴的體積

(B)將油滴滴到水面上，使其在水面上散開(C)讓油膜形成一個(gè)圓，測出圓的直徑

(D)測出油膜的面積參考答案：C4.如圖所示，a、b的質(zhì)量均為m，α從傾角為45°的光滑固定斜面頂端無初速度地下滑，b從斜面頂端以初速度v0平拋。從開始運(yùn)動(dòng)到著地的過程中，以下說法正確的是

A．整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程a球重力的平均功率比b球的大

B．整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程a球重力的平均功率比b球的小

C．著地前的瞬間，a球重力的瞬時(shí)功率比b球的大

D．著地前的瞬間，a球重力的瞬時(shí)功率比b球的小參考答案：BD物體a受重力和支持力，F(xiàn)合=mgsin45°，根據(jù)牛頓第二定律，a=

g．物體b做平拋運(yùn)動(dòng)，加速度為g,所以兩物體都做勻變速運(yùn)動(dòng)，對于a、b，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程重力做的功相等，重力勢能的變化相同，但是a球做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，b球做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)得，．知，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程a球重力的平均功率比b球的小，A錯(cuò)B對。著地前的瞬間，在豎直方向上，a球的瞬時(shí)速度比b的小，故a球重力的瞬時(shí)功率比b球的小，C錯(cuò)D對。5.關(guān)于物理學(xué)史，下列表述正確的是A．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律之后，開普勒提出了開普勒三大定律B．庫侖發(fā)現(xiàn)了庫侖定律，卡文迪什用扭秤實(shí)驗(yàn)測出了靜電力恒量C．惠更斯提出了單擺周期公式，伽利略根據(jù)它確定了單擺的等時(shí)性D．丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)之后，法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)定律參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，質(zhì)量M=2kg均勻矩形木塊靠在光滑墻上，A點(diǎn)處有固定光滑轉(zhuǎn)動(dòng)軸，AB與水平方向夾角30°，CD邊長為2m，B、D兩點(diǎn)連線與地面平行，一質(zhì)量m=10kg的小物體若固定在CD邊上且位于A點(diǎn)正上方處，則墻對木塊的彈力為______________N；若將小物體從C點(diǎn)處靜止釋放使其沿CD邊自由下滑，物體與木塊間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2，物體維持勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為______________s。參考答案：，1.08

7.如圖所示，是一個(gè)多用表歐姆檔內(nèi)部電路示意圖，電流表（量程0~0.5mA，內(nèi)阻100Ω）,電池電動(dòng)勢E=1.5V，內(nèi)阻r=0.1Ω,變阻器R0阻值為0~500Ω。（1）歐姆表的工作原理是利用了___________定律。調(diào)零時(shí)使電流表指針滿偏，則此時(shí)歐姆表的總內(nèi)阻（包括電流表內(nèi)阻、電池內(nèi)阻和變阻器R0的阻值）是________Ω。（2）若表內(nèi)電池用舊，電源電動(dòng)勢變小，內(nèi)阻變大，但仍可調(diào)零。調(diào)零后測電阻時(shí)，歐姆表的總內(nèi)阻將變________，測得的電阻值將偏________。（填“大”或“小”）（3）若上述歐姆表的刻度值是按電源電動(dòng)勢1.5V時(shí)刻度的，當(dāng)電動(dòng)勢下降到1.2V時(shí)，測得某電阻是400Ω，這個(gè)電阻真實(shí)值是________Ω。參考答案：（1）閉合電路歐姆（2分），3000（2分）（2）變小（1分），偏大（1分）（3）320（2分）8.在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，某金屬的截止頻率相應(yīng)的波長為λ0，該金屬的逸出功為________．若用波長為λ(λ<λ0)的單色光做該實(shí)驗(yàn)，則其遏止電壓為________．(已知電子的電荷量、真空中的光速和普朗克常量分別為e、c和h)參考答案：9.（1）一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，使用兩條不同的輕質(zhì)彈簧a和b，得到彈力與彈簧長度的圖象如圖所示。則：_____彈簧的原長更長，_____彈簧的勁度系數(shù)更大。（填“a”或“b”）參考答案：b；a根據(jù)胡克定律有：F=k（l-l0），由此可知在F與l圖象中，斜率大小等于勁度系數(shù)，橫軸截距等于彈簧原長，因此有：b的原長比a的長，勁度系數(shù)比a的?。?0.（6分）圖為聲波干涉演示儀的原理圖。兩個(gè)U形管A和B套在一起，A管兩側(cè)各有一小孔。聲波從左側(cè)小孔傳入管內(nèi)，被分成兩列頻率

的波。當(dāng)聲波分別通過A、B傳播到右側(cè)小孔時(shí)，若兩列波傳播的路程相差半個(gè)波長，則此處聲波的振幅

；若傳播的路程相差一個(gè)波長，則此處聲波的振幅

。參考答案：相等，等于零，等于原振幅的二倍。解析：聲波從左側(cè)小孔傳入管內(nèi)向上向下分別形成兩列頻率相同的波，若兩列波傳播的路程相差半個(gè)波長，則振動(dòng)相消，所以此處振幅為零，若傳播的路程相差一個(gè)波長，振動(dòng)加強(qiáng)，則此處聲波的振幅為原振幅的二倍。11.為了探究木塊A和B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，圖甲為實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中的主要操作有：A．用彈簧秤測出木塊A的重力為G＝6.00N

B．用彈簧秤測出木板B的重力為G′＝9.25NC．按圖甲所示安裝器材，安裝過程中用手按住木塊和木板

D．松開按住木塊和木板的手讓其運(yùn)動(dòng)，并即刻讀出彈簧秤的示數(shù)(1)該同學(xué)的上述操作中有一個(gè)步驟是多余的，有一個(gè)步驟存在錯(cuò)誤，多余的步驟是__▲__，存在錯(cuò)誤的步驟是__▲__。(填步驟序號)(2)在聽取意見后，該同學(xué)按正確方法操作，讀數(shù)時(shí)彈簧秤的指針位置如圖乙所示，其示數(shù)為__▲__N，根據(jù)該同學(xué)的測量數(shù)據(jù)，可得到A和B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為__▲__。參考答案：1）B

D

(2)2.10

0.3512.(4分)陰極射線是從陰極射線管的陰極發(fā)出的高速運(yùn)動(dòng)的粒子流，這些微觀粒子是＿＿＿＿＿．若在如圖所示的陰極射線管中部加上垂直于紙面向里的磁場，陰極射線將＿＿＿＿＿(填“向上”“向下”“向里”“向外”)偏轉(zhuǎn)．參考答案：答案：電子，向下13.雨滴落到地面的速度通常僅為幾米每秒，這與雨滴下落過程中受到空氣阻力有關(guān)。雨滴間無相互作用且雨滴質(zhì)量不變，重力加速度為g。（1）質(zhì)量為m的雨滴由靜止開始，下落高度h時(shí)速度為u，求這一過程中克服空氣阻力所做的功W。____（2）將雨滴看作半徑為r的球體，設(shè)其豎直落向地面的過程中所受空氣阻力f=kr2v2，其中v是雨滴的速度，k是比例系數(shù)。a．設(shè)雨滴的密度為ρ，推導(dǎo)雨滴下落趨近的最大速度vm與半徑r的關(guān)系式；____b．示意圖中畫出了半徑為r1、r2（r1>r2）的雨滴在空氣中無初速下落的v–t圖線，其中_________對應(yīng)半徑為r1的雨滴（選填①、②）；若不計(jì)空氣阻力，請?jiān)趫D中畫出雨滴無初速下落的v–t圖線。（

）（3）由于大量氣體分子在各方向運(yùn)動(dòng)的幾率相等，其對靜止雨滴的作用力為零。將雨滴簡化為垂直于運(yùn)動(dòng)方向面積為S的圓盤，證明：圓盤以速度v下落時(shí)受到的空氣阻力f∝v2（提示：設(shè)單位體積內(nèi)空氣分子數(shù)為n，空氣分子質(zhì)量為m0）。________參考答案：

(1).

(2).

(3).①

(4).

(5).詳見解析【分析】(1)對雨滴由動(dòng)能定理解得：雨滴下落h的過程中克服阻做的功；(2)雨滴的加速度為0時(shí)速度最大解答；(3)由動(dòng)量定理證明【詳解】(1)對雨滴由動(dòng)能定理得：解得：；(2)a.半徑為r的雨滴體積為：，其質(zhì)量為當(dāng)雨滴的重力與阻力相等時(shí)速度最大，設(shè)最大速度為，則有：其中聯(lián)立以上各式解得：由可知，雨滴半徑越大，最大速度越大，所以①對應(yīng)半徑為的雨滴，不計(jì)空氣阻力，雨滴做自由落體運(yùn)動(dòng)，圖線如圖：；(3)設(shè)在極短時(shí)間內(nèi)，空氣分子與雨滴碰撞，設(shè)空氣分子的速率為U，在內(nèi)，空氣分子個(gè)數(shù)為：，其質(zhì)量為設(shè)向下為正方向，對圓盤下方空氣分子由動(dòng)量定理有：對圓盤上方空氣分子由動(dòng)量定理有：圓盤受到的空氣阻力為：聯(lián)立解得：。三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖所示，熒光屏MN與x軸垂直放置，熒光屏所在位置橫坐標(biāo)x0＝40cm，在第一象限y軸和MN之間存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，在第二象限有半徑R＝10cm的圓形磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝0.4T，方向垂直xOy平面向外。磁場的邊界和x軸相切于P點(diǎn)。在P點(diǎn)有一個(gè)粒子源，平行于坐標(biāo)平面，向x軸上方各個(gè)方向發(fā)射比荷為1.0×108C./kg的帶正電的粒子，已知粒子的發(fā)射速率v0＝4.0×106m/s。不考慮粒子的重力粒子間的相互作用。求(1)帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑;(2)若所有帶電粒子均打在x軸下方的熒光屏上，求電場強(qiáng)度的最小值參考答案：（1）（2）【詳解】（1）粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)，其向心力由洛倫茲力提供，即：，則；（2）由于r＝R，所以所有粒子從右半圓中平行x軸方向進(jìn)入電場進(jìn)入電場后，最上面的粒子剛好從Q點(diǎn)射出電場時(shí)，電場強(qiáng)度最小，粒子進(jìn)入電場做類平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向上豎直方向，聯(lián)立解得最小強(qiáng)度為：；15.（選修3－3（含2－2））（6分）一定質(zhì)量的氣體，從外界吸收了500J的熱量，同時(shí)對外做了100J的功，問：①物體的內(nèi)能是增加還是減少?變化了多少？(400J;400J)

②分子勢能是增加還是減少？參考答案：解析：①氣體從外界吸熱：Q＝500J，氣體對外界做功：W＝－100J

由熱力學(xué)第一定律得△U=W+Q=400J

(3分)

△U為正，說明氣體內(nèi)能增加了400J

(1分)

②因?yàn)闅怏w對外做功，所以氣體的體積膨脹，分子間的距離增大，分子力做負(fù)功，氣體分子勢能增加。（2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，在xOy平面的第一、四象限內(nèi)存在著方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，在第四象限內(nèi)存在方向沿－y方向、電場強(qiáng)度為E

的勻強(qiáng)電場．從y軸上坐標(biāo)為（0，a）的P點(diǎn)向磁場區(qū)發(fā)射速度大小不等的帶正電同種粒子，速度方向范圍是與+y方向成30o－150o角，且在xOy平面內(nèi)。結(jié)果所有粒子經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)后都垂直打到x軸上，然后進(jìn)入第四象限內(nèi)的正交電磁場區(qū)．已知帶電粒子電量為+q，質(zhì)量為m，粒子重力不計(jì)．（1）所有通過第一象限磁場區(qū)的粒子中，求粒子經(jīng)歷的最短時(shí)間與最長時(shí)間的比值；（2）求粒子打到x軸上的范圍；（3）從x軸上x=a點(diǎn)射入第四象限的粒子穿過正交電磁場后從y軸上y=－b的Q點(diǎn)射出電磁場，求該粒子射出電磁場時(shí)的速度大?。畢⒖即鸢福?7.如圖所示，質(zhì)量分別為和的A、B兩物塊并排放在光滑水平面上，若對A、B分別施加大小隨時(shí)間變化的水平外力和，若，則：（1）經(jīng)多長時(shí)間兩物塊開始分離?（2）在同一坐標(biāo)中畫出兩物塊的加速度和隨時(shí)間變化的圖像?（3）由加速度和隨時(shí)間變化圖像可求得A、B兩物塊分離后2s其相對速度為多大?參考答案：（1）當(dāng)兩物體分離瞬間加速度相等，A、B間相互作用力為零，，即：①

＝2.5s②ks5u（2）兩物塊在前2.5s加速度相等③2.5s后m1、m2的加速度的變化率分別為-2m/s2和1m/s2∴兩物塊的加速度、隨時(shí)間的變化圖像如答圖所示：（3）等于圖中陰影部分的“面積”大小，即＝6m/s18.如圖所示，質(zhì)量m=1.0kg的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）放于小車的最左端，小車長l=3.6m、質(zhì)量m1=1.0kg．物塊與小車間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5．質(zhì)量m2=10.0kg、半徑R=3.2m的光滑半圓形軌道固定在水平面上，且直徑POQ沿豎直方向．小車的上表面和軌道最低點(diǎn)高度相同．開始時(shí)小車和物塊共同以v0=10m/s的初速度沿光滑水平面向右運(yùn)動(dòng)，小車剛接觸軌道時(shí)立即制動(dòng)（停止運(yùn)動(dòng)）而后制動(dòng)解除．（g取10m/s2）求：（1）物塊剛進(jìn)入半圓軌道時(shí)對軌道的壓力；（2）物塊運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)時(shí)，水平面對半圓形軌道支持力的大??；（3）物塊在小車上滑動(dòng)的時(shí)間．參考答案：考點(diǎn)：機(jī)械能守恒定律；牛頓第二定律；向心力．專題：機(jī)械能守恒定律應(yīng)用專題．分析：（1）應(yīng)用動(dòng)能定理、牛頓第二定律求出支持力，然后求出壓力；（2）由機(jī)械能守恒定律分析答題；（3）由牛頓第二定律與運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可以求出運(yùn)動(dòng)時(shí)間．解答：解：（1）物塊到達(dá)P點(diǎn)過程中，由動(dòng)能定理得：﹣μmgL=mv2﹣mv02，在P點(diǎn)，由牛頓第二定律得：FN1﹣mg=m，聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)得：FN1=30N，由牛頓第三定律可知，壓力為30N，方向豎直向下；（2）物塊滑上圓形軌道過程中，由機(jī)械能守恒定律得：mv2=mgh，解得：h=3.2m=R，此時(shí)物體與軌道間沒有作用力，水平面對軌道的支持力為：FN2=Mg=10×10=100N；（3）由（1）可解得：v=8m/s，物塊會(huì)沿圓軌道滑回到P點(diǎn)，且速度大小不變，物塊在小車上滑動(dòng)時(shí)，由牛頓第二定律得：μmg=ma1，物塊向右滑動(dòng)時(shí)，v=v0﹣a1t1，聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)得：t1=0.4s；物塊向左滑動(dòng)時(shí)，設(shè)物塊最終停在小車上，兩者速度相等，對小車，由牛頓第二定律得：μmg=Ma2，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：v