2021-2022學(xué)年山東省聊城市冠縣辛集中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

1、2021-2022學(xué)年山東省聊城市冠縣辛集中學(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. （單選）利用如圖所示裝置可以選擇一定速度范圍內(nèi)的帶電粒子。圖中板MN上方是磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，板上有兩條寬度分別為2d和d的縫，兩縫近端相距為L(zhǎng)，一群質(zhì)量為m、電荷量為q，具有不同速度的粒子從寬度為2d的縫垂直于板MN進(jìn)入磁場(chǎng)，對(duì)于能夠從寬度為d的縫射出的粒子，下列說法正確的是 ( ) A粒子帶正電 B射出粒子的最大速度為 C保持d和L不變，增大B，射出粒子的最大速度與最小速度之差增大 D保持d和B不變，增大L，

2、射出粒子的最大速度與最小速度之差不變參考答案：BCD 由左手定則可判斷粒子帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；由題意知：粒子的最大半徑rmax=、粒子的最小半徑rmin=，根據(jù)洛倫茲力提供向心力有Bvq=m，可得v=Bqr/m，所以vmax=vmin =，則vmax一vmin= ，所以選項(xiàng)B、C、D正確。2. 湖南衛(wèi)視“智勇大沖關(guān)”欄目最后一關(guān)，選手需要抓住固定在支架上的繩子向上攀登，才可沖上領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)，如圖所示如果某選手剛剛勻速攀爬到接近繩子頂端時(shí)，突然因抓不住繩子而加速滑下，對(duì)該過程進(jìn)行分析(不考慮腳蹬墻壁的作用)，下列說法正確的是 A上行時(shí)，人受到繩子的拉力與重力和摩擦力平衡B上行時(shí)，繩子拉力對(duì)人做的功等于人

3、重力勢(shì)能的增加C下滑時(shí)，人受到重力大于摩擦力，因而加速度大于gD下滑時(shí)，人的機(jī)械能的減少量等于克服摩擦力做的功參考答案：BD3. 如圖1所示，C是水平地面，A、B是兩個(gè)長(zhǎng)方形木塊，F(xiàn)是作用在 物塊B上沿水平方向的力，物體A和B以相同的加速度向右作勻加速直線運(yùn)動(dòng)。由此可知，A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)1 和B、C間的動(dòng)摩擦因數(shù)2有可能是 a、1=0 2=0 b、1=0 20 c、10 2=0 d、10 20 參考答案：CD4. 如圖所示，有一等腰直角三角形的區(qū)域，其斜邊長(zhǎng)為2L，高為L(zhǎng)。在該區(qū)域內(nèi)分布著如圖所示的磁場(chǎng)，左側(cè)磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，右側(cè)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、

4、總電阻為R的正方形導(dǎo)線框abcd，從圖示位置開始沿x軸正方向以速度v勻速穿過磁場(chǎng)區(qū)域。取沿順時(shí)針的感應(yīng)電逋方向?yàn)檎蓤D乙中表示線框中電流i隨bc邊的位置坐標(biāo)x變化的圖象正確的是（ ）參考答案：D由楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向可得D是正確的5. 電動(dòng)機(jī)的鋼索將重物由地面吊到空中某個(gè)高度，其速度圖象如左圖所示，則鋼索拉重物的功率隨時(shí)間變化的圖象可能是右邊四個(gè)中的哪一個(gè)( )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. 在做“測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)加速度”的實(shí)驗(yàn)中，取下一段如圖所示的紙帶研究其運(yùn)動(dòng)情況。設(shè)O點(diǎn)為計(jì)數(shù)的起始點(diǎn)，在四個(gè)連續(xù)的計(jì)數(shù)點(diǎn)中，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1s，

5、若物體做理想的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則計(jì)數(shù)點(diǎn)“A”與起始點(diǎn)O之間的距離s 1 為 _cm，物體的加速度為 _m/s 2 （結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）. 參考答案： (1). (2). 考點(diǎn)：“測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)加速度”的實(shí)驗(yàn)7. 我們繞發(fā)聲的音叉走一圈會(huì)聽到時(shí)強(qiáng)時(shí)弱的聲音，這是聲波的現(xiàn)象；如圖是不同頻率的水波通過相同的小孔所能達(dá)到區(qū)域的示意圖，則其中水波的頻率最大的是圖參考答案：干涉， C 8. 在如圖所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為6V，內(nèi)阻為1，電阻R1=5，R2=6，滑動(dòng)變阻器的阻值030。閉合電鍵K，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P由a端向b端滑動(dòng)時(shí)，理想電流表和理想電壓表示數(shù)變化量的大小分別用I、U表示。則

6、_。R1消耗的最小電功率為_W。參考答案： ； .8 W。9. 半徑為R的水平圓盤繞過圓心O的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，A為圓盤邊緣上一點(diǎn)，在O的正上方有一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球以初速度v水平拋出時(shí)，半徑OA方向恰好與v的方向相同，如圖所示，若小球與圓盤只碰一次，且落在A點(diǎn)，重力加速度為g，則小球拋出時(shí)距O的高度h=，圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小=（n=1、2、3）參考答案：考點(diǎn)：勻速圓周運(yùn)動(dòng)；平拋運(yùn)動(dòng)專題：勻速圓周運(yùn)動(dòng)專題分析：小球做平拋運(yùn)動(dòng)，小球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)水平位移求出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，根據(jù)豎直方向求出高度圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)間和小球平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，在這段時(shí)間內(nèi)，圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)n圈

7、解答：解：小球做平拋運(yùn)動(dòng)，小球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，則h=根據(jù)t=2n得：（n=1、2、3）故答案為：；（n=1、2、3）點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，以及知道圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的周期性10. 總質(zhì)量為M的火箭被飛機(jī)釋放時(shí)的速度為，方向水平釋放后火箭立即向后以相對(duì)于地面的速率u噴出質(zhì)量為m的燃?xì)?，則火箭相對(duì)于地面的速度變?yōu)?參考答案： （3） 11. 用如圖1實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，m2從高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守

8、恒定律，圖2給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶；0是打下的第一個(gè)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)（圖2中未標(biāo)出）計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離如圖2所示，已知m1=50g、m2=150g，則（已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（1）在紙帶上打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度v= m/s；（2）在打點(diǎn)05過程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量Ek= J，系統(tǒng)勢(shì)能的減少量E= J由此得出的結(jié)論是 參考答案：（1）2.4；（2）0.58；0.59，在誤差允許范圍內(nèi)，m1、m2組成系統(tǒng)機(jī)械能守恒【考點(diǎn)】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律【分析】（1）勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于該過程中的平均速度，由此可以求出打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度（2）根據(jù)

9、物體的初末動(dòng)能大小可以求出動(dòng)能的增加量，根據(jù)物體重力做功和重力勢(shì)能之間的關(guān)系可以求出系統(tǒng)重力勢(shì)能的減小量，比較動(dòng)能增加量和重力勢(shì)能減小量之間的關(guān)系可以得出機(jī)械能是否守恒【解答】解：（1）由于每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒有畫出，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s，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)速度求出點(diǎn)5的瞬時(shí)速度：v5=（2）在05過程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量：EK=（m1+m2）v52=0.22.42J0.58J系統(tǒng)重力勢(shì)能的減小量為：Ep=（m2m1）gx=0.19.8（0.384+0.216）J0.59J，由此可知在誤差允許范圍內(nèi)，m1、m2組成系統(tǒng)機(jī)械能守恒故答案為：（1）

10、2.4；（2）0.58；0.59，在誤差允許范圍內(nèi)，m1、m2組成系統(tǒng)機(jī)械能守恒12. 一物體靜止在光滑水平面上，先對(duì)物體施加一個(gè)水平向右的恒力F1，經(jīng)過時(shí)間t物體運(yùn)動(dòng)到距離出發(fā)點(diǎn)為s的位置，此時(shí)立即撤去F1，同時(shí)對(duì)物體施加一水平向左的恒力F2，又經(jīng)過相同的時(shí)間t，物體運(yùn)動(dòng)到距離出發(fā)點(diǎn)s/2的位置，在這一過程中力F1和F2的比可能是 和 參考答案：2:5 2:7 解：由牛頓第二定律得：，撤去時(shí)物體的速度由勻變速運(yùn)動(dòng)的位移公式得：解得：;或者; 解得：13. 當(dāng)具有5.0 eV能量的光子照射到某金屬表面后，從金屬表面逸出的光電子的最大初動(dòng)能是1.5 eV為了使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，入射光子的最低能

11、量為 A1.5 eV B3.5 eV C5.0 eV D6.5 eV參考答案： B 三、 簡(jiǎn)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)x040cm，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(chǎng)，在第二象限有半徑R10cm的圓形磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B0.4T，方向垂直xOy平面向外。磁場(chǎng)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1.0108C./kg的帶正電的粒子，已知粒子的發(fā)射速率v04.0106m/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(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑;

12、(2)若所有帶電粒子均打在x軸下方的熒光屏上，求電場(chǎng)強(qiáng)度的最小值參考答案：（1）（2）【詳解】（1）粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，其向心力由洛倫茲力提供，即：，則；（2）由于rR，所以所有粒子從右半圓中平行x軸方向進(jìn)入電場(chǎng)進(jìn)入電場(chǎng)后，最上面的粒子剛好從Q點(diǎn)射出電場(chǎng)時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度最小，粒子進(jìn)入電場(chǎng)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. (8分) 如圖所示，有四列簡(jiǎn)諧波同時(shí)沿x軸正方向傳播，波速分別是 v、2 v、3 v和 4 v，a、b是x軸上所給定的兩點(diǎn)，且abl。在t時(shí)刻a、b兩點(diǎn)間四列波的波形分別如圖所示，則由該時(shí)刻起a點(diǎn)出現(xiàn)波峰的先后順序依次是圖 ；頻率由高到低的先后順序

13、依次是圖 。參考答案： BDCA DBCA四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16. 一輛車通過一根跨過定滑輪的繩PQ提升井中質(zhì)量m=10kg的物體如圖，繩的P端拴在車后的掛鉤上，Q端拴在物體上設(shè)繩的總長(zhǎng)不變，繩的質(zhì)量、定滑輪的質(zhì)量和尺寸、滑輪上的摩擦都忽略不計(jì)開始時(shí)，車在A點(diǎn)，左右兩側(cè)繩都已繃緊并且是豎直的，左側(cè)繩長(zhǎng)H=1m提升時(shí)，車加速向左運(yùn)動(dòng)，沿水平方向從A經(jīng)過B駛向C設(shè)A到B的距離H=1m，車經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度為vB=5m/s求：（1）當(dāng)車運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，物體升高的高度h；（2）車由A移到B的過程中，繩Q端的拉力對(duì)物體做的功W某同學(xué)的解法為：Wmgh=mv，代入h和vB的數(shù)據(jù)，即可求出拉力

14、對(duì)物體做的功W你若認(rèn)為該同學(xué)的結(jié)論正確，計(jì)算該功大?。荒闳粽J(rèn)為該同學(xué)的結(jié)論錯(cuò)誤，說明理由并求出該功的大小參考答案：考點(diǎn)：動(dòng)能定理；運(yùn)動(dòng)的合成和分解專題：動(dòng)能定理的應(yīng)用專題分析：（1）根據(jù)幾何關(guān)系求解物體升高的高度h（2）該同學(xué)的結(jié)論是錯(cuò)誤的因?yàn)槠嚱?jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度與此時(shí)物體的速度不等，應(yīng)根據(jù)速度的分解得到物體的速度，再由動(dòng)能定理求解功解答：解：（1）當(dāng)車運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，物體升高的高度為：h=H=（1）m=0.41m （2）該同學(xué)的結(jié)論是錯(cuò)誤的因?yàn)槔K總長(zhǎng)不變，物體的速度與車在同一時(shí)刻沿繩方向的速度大小相等，而此刻車的速度方向不沿繩的方向，所以兩者的速度大小不相等如圖，將車的速度v沿繩的方向和垂直于

15、繩的方向分解，得：v1=vBcos 繩Q端拉力對(duì)物體是變力做功，可用動(dòng)能定理求解則有：Wmgh=得：W=mgh+=（10100.41+1052cos245）J=103.5J答：（1）當(dāng)車運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，物體升高的高度h是0.41m；（2）該同學(xué)的結(jié)論是錯(cuò)誤的因?yàn)槔K總長(zhǎng)不變，物體的速度與車在同一時(shí)刻沿繩方向的速度大小相等，而此刻車的速度方向不沿繩的方向，所以兩者的速度大小不相等該功的大小為103.5J點(diǎn)評(píng)：本題考查了動(dòng)能定理和速度的合成和分解綜合運(yùn)用，難度中等，知道汽車沿繩子方向的分速度等于物體的速度17. 如圖所示，質(zhì)量為m的小物塊Q(大小不計(jì)），位于質(zhì)量為M的平板P的左端，系統(tǒng)原來(lái)靜 止在光滑

16、水平面上。一不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩長(zhǎng)為R,一端懸于Q正上方高為R處,另一端系一質(zhì)量也為m的 小球.(大小不計(jì)），今將小球拉至懸線與豎直方向成600角的位置，由靜止釋放，小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)與Q發(fā)生碰撞，且碰撞時(shí)間極短，無(wú)能 量損失。已知Q剛好不離開平板車，Q與P之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為u,M:m = 4:1,重力加速度為g求小物塊Q最終的速度大??；平板車P的長(zhǎng)度。參考答案：小球由靜止擺到最低點(diǎn)的過程中，有（2分）（1分）小球與物塊Q相撞時(shí)，沒有能量損失，動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒，二者交換速度，即小球靜止且 （1分）設(shè)小物塊最終的速度為v由動(dòng)量守恒定律有（1分）代入數(shù)據(jù)解得（1分）設(shè)平板車長(zhǎng)度為L(zhǎng)由能量轉(zhuǎn)化和守恒

17、定律有： （2分）代入數(shù)據(jù)解得： （2分）18. 如圖所示，光滑水平面上有一質(zhì)量M = 4.0 kg的帶有圓弧軌道的平板車，車的上表面是一段長(zhǎng)L = 1.5 m的粗糙水平軌道，水平軌道左側(cè)連一半徑R = 0.25 m 的四分之一光滑圓弧軌道，圓弧軌道與水平軌道在點(diǎn)相切現(xiàn)將一質(zhì)量m = 1.0 kg的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從平板車的右端以水平向左的初速度v0滑上平板車，小物塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)小物塊恰能到達(dá)圓弧軌道的最高點(diǎn)A取g = 10 m/s2，求：(1) 小物塊滑上平板車的初速度v0的大小(2) 小物塊與車最終相對(duì)靜止時(shí)，它距點(diǎn)的距離(3) 若要使小物塊最終能到達(dá)小車的最右端，則v0要增大到多大？取三位有效數(shù)字參考答案：（1）平板車和