2021-2022學(xué)年陜西省西安市長(zhǎng)安區(qū)第四中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

1、2021-2022學(xué)年陜西省西安市長(zhǎng)安區(qū)第四中學(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，一根不可伸長(zhǎng)的輕繩兩端分別系著小球A和物塊B，跨過(guò)固定于斜面體頂端的小滑輪O，傾角為30的斜面體置于水平地面上A的質(zhì)量為m，B的質(zhì)量為4m開(kāi)始時(shí)，用手托住A，使OA段繩恰處于水平伸直狀態(tài)（繩中無(wú)拉力），OB繩平行于斜面，此時(shí)B靜止不動(dòng)將A由靜止釋放，在其下擺過(guò)程中，斜面體始終保持靜止，下列判斷中正確的是A物塊B受到的摩擦力先減小后增大B地面對(duì)斜面體的摩擦力方向一直向右C小球A的機(jī)械能守恒D小球A的機(jī)械能不守恒，A、B系統(tǒng)的機(jī)械能

2、守恒參考答案：ACB2. （多選）以v0的速度水平拋出一物體，當(dāng)其水平分位移與豎直分位移相等時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（ ）A瞬時(shí)速度的大小是 B運(yùn)動(dòng)時(shí)間是2v0/gC豎直分速度大小等于水平分速度大小 D運(yùn)動(dòng)的位移是參考答案：ABD3. (單選).質(zhì)量為m的物體在豎直向上的拉力F作用下堅(jiān)直向上運(yùn)動(dòng),不計(jì)空氣阻力。下列說(shuō)法正確( ) A. 如果物體向上做減速運(yùn)動(dòng),物體的機(jī)械能可能減小 B如果物體向丄做勾速運(yùn)動(dòng),物體的機(jī)械能一定不變 C如果物體向上做加速運(yùn)動(dòng),物體的機(jī)械能才能增大 D不論物體向上做什么運(yùn)動(dòng),物體的機(jī)械能一定增加 機(jī)械能守恒參考答案：DD解析：不論彈簧秤的拉力大于重力，還是小于重力，還是等

3、于重力，在豎直向上的運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，拉力做正功，根據(jù)功能關(guān)系知，鉤碼的機(jī)械能增加故D正確故選：D除重力以外其它力做的功，等于機(jī)械能的增量，根據(jù)該功能關(guān)系進(jìn)行判斷4. （多選）物理學(xué)中的許多規(guī)律是通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的，以下說(shuō)法符合史實(shí)的是A愛(ài)因斯坦通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了光電效應(yīng)現(xiàn)象B奧斯特通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了電流能產(chǎn)生磁場(chǎng) C牛頓首先通過(guò)扭秤實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律 D伽俐略通過(guò)斜面理想實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持參考答案：BD5. （多選）如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)電阻為r，L為小燈泡（其燈絲電阻可視為不變），R1和R2為定值電阻，R3為光敏電阻，其阻值的大小隨照射光強(qiáng)度的增強(qiáng)而減小。閉合開(kāi)關(guān)S后，將照射光強(qiáng)

4、度增強(qiáng)，則A電路的路端電壓將增大 B燈泡L將變暗CR1兩端的電壓將增大 D內(nèi)阻r上發(fā)熱的功率將增大參考答案：CD二、 填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6. 一個(gè)質(zhì)量可忽略不計(jì)的降落傘，下面吊一個(gè)輕的彈簧測(cè)力計(jì)，測(cè)力計(jì)下面掛一個(gè)質(zhì)量為5kg的物體，降落傘在下降過(guò)程中受到的空氣阻力為30N，則測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為 N(取g10ms2)參考答案： 答案：30 7. 一條細(xì)線下面掛一小球，讓小角度自由擺動(dòng)，它的振動(dòng)圖像如圖所示。根據(jù)數(shù)據(jù)估算出它的擺長(zhǎng)為_(kāi)m，擺動(dòng)的最大偏角正弦值約為_(kāi)。參考答案：(1)T2 s答案：(1)10.048. 圖中虛線框內(nèi)存在一沿水平方向、且與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)?，F(xiàn)通過(guò)

5、測(cè)量通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受的安培力，來(lái)測(cè)量磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、并判定其方向。所用部分器材已在圖中給出，其中D為位于紙面內(nèi)的U形金屬框，其底邊水平，兩側(cè)邊豎直且等長(zhǎng)；E為直流電源；R為電阻箱；A為電流表；S為開(kāi)關(guān)。此外還有細(xì)沙、天平、米尺和若干輕質(zhì)導(dǎo)線。（1）在圖中畫(huà)線連接成實(shí)驗(yàn)電路圖。（2）完成下列主要實(shí)驗(yàn)步驟中的填空按圖接線。保持開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，在托盤(pán)內(nèi)加入適量細(xì)沙，使D處于平衡狀態(tài)；然后用天平稱出細(xì)沙質(zhì)量m1。閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)R的值使電流大小適當(dāng)，在托盤(pán)內(nèi)重新加入適量細(xì)沙，使D_；然后讀出_，并用天平稱出_。用米尺測(cè)量_。（3）用測(cè)量的物理量和重力加速度g表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，可以得出B=_。

6、（4）判定磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的方法是：若_，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外；反之，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里。參考答案：9. 15如圖，光滑水平面上放置質(zhì)量分別為m和2m的四個(gè)木塊，其中兩個(gè)質(zhì)量為2m的木塊間用一不可伸長(zhǎng)的輕繩相連，木塊間的最大靜摩擦力是mg。現(xiàn)用大小未知的水平拉力F拉其中一個(gè)質(zhì)量為m的木塊，使四個(gè)木塊以同一加速度運(yùn)動(dòng)，則輕繩對(duì)2m的最大拉力為 。參考答案：10. 如下圖所示，是某次利用氣墊導(dǎo)軌探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置安裝完畢后的示意圖，圖中A為沙桶和沙砂，B為定滑輪，C為滑塊及上面添加的砝碼，D為紙帶，E為電火花計(jì)時(shí)器，F(xiàn)為蓄電池、電壓為6 V，G是開(kāi)關(guān)，請(qǐng)指出圖中的三處錯(cuò)

7、誤：(1)_；(2)_；(3)_參考答案：(1)定滑輪接滑塊的細(xì)線應(yīng)水平(或與導(dǎo)軌平行)(2)滑塊離計(jì)時(shí)器太遠(yuǎn)(3)電火花計(jì)時(shí)器用的是220 V的交流電，不能接直流電11. 如圖，ABCD是一個(gè)正方形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，經(jīng)相等加速電壓加速后的甲、乙兩種帶電粒子分別從A、D射入磁場(chǎng)，均從C點(diǎn)射出，已知。則它們的速率 ，它們通過(guò)該磁場(chǎng)所用時(shí)間 。參考答案： 【答案】12. 如圖126所示，質(zhì)量為m、橫截面為直角三角形的物塊ABC，BAC，AB邊靠在豎直墻上，F(xiàn)是垂直于斜面AC的推力，現(xiàn)物塊靜止不動(dòng)，則摩擦力大小為 。參考答案：13. 一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化如圖。其中ab是等溫過(guò)程，氣體對(duì)外界做功1

8、00J；bc是絕熱過(guò)程，外界時(shí)氣體做功150J；ca是等容過(guò)程。則bc的過(guò)程中氣體溫度_(選填“升高”、“降低”或“不變”)，a-bca的過(guò)程中氣體放出的熱量為_(kāi)J。參考答案： (1). 升高 (2). 50【分析】因?yàn)槭且欢ㄙ|(zhì)量的理想氣體，所以溫度怎么變化內(nèi)能就怎么變化，利用熱力學(xué)第一定律結(jié)合氣體定律逐項(xiàng)分析，即可判斷做功和吸放熱情況；【詳解】過(guò)程，因?yàn)轶w積減小，故外界對(duì)氣體做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律有：，又因?yàn)榻^熱過(guò)程故，故，內(nèi)能增加，溫度升高；ab是等溫過(guò)程，則，氣體對(duì)外界做功100J，則，則根據(jù)熱力學(xué)第一定律有：；bc是絕熱過(guò)程，則，外界對(duì)氣體做功150J，則，則根據(jù)熱力學(xué)第一定律有：；

9、由于ca是等容過(guò)程，外界對(duì)氣體不做功，壓強(qiáng)減小，則溫度降低，放出熱量，由于ab是等溫過(guò)程，所以放出的熱量等于bc增加的內(nèi)能，即，則根據(jù)熱力學(xué)第一定律有：；綜上所述，abca的過(guò)程中氣體放出的熱量為?！军c(diǎn)睛】本題考查氣體定律與熱力學(xué)第一定律的綜合運(yùn)用，解題關(guān)鍵是要根據(jù)圖象分析好壓強(qiáng)P、體積V、溫度T三個(gè)參量的變化情況，知道發(fā)生何種狀態(tài)變化過(guò)程，選擇合適的實(shí)驗(yàn)定律，注意理想氣體的內(nèi)能與熱力學(xué)溫度成正比以及每個(gè)過(guò)程中做功的正負(fù)。三、 實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14. 某同學(xué)驗(yàn)證動(dòng)能定理的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，水平桌面上固定一傾斜的氣墊導(dǎo)軌；導(dǎo)軌上A點(diǎn)處有一帶長(zhǎng)方形遮光片的滑塊，其總質(zhì)

10、量為M，左端由跨過(guò)輕質(zhì)光滑定滑輪的細(xì)繩與一易拉罐相連，易拉缺罐和里面的細(xì)沙總質(zhì)量為；遮光片兩條長(zhǎng)邊與導(dǎo)軌垂直；導(dǎo)軌上B點(diǎn)有一光電門(mén)，可以測(cè)量遮光片經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的擋光時(shí)間為t,d表示遮光片的寬度，L表示A、B兩點(diǎn)間的距離，滑塊與導(dǎo)軌間沒(méi)有摩擦，用g表示重力加速度。 (1)該同學(xué)首先用游標(biāo)卡尺測(cè)量了遮光片的寬度，如下圖所示，遮光片的寬度d=_cm. (2)該同學(xué)首先調(diào)整導(dǎo)軌傾角，易拉罐內(nèi)盛上適量細(xì)沙，用輕繩通過(guò)滑輪連接在滑塊上，讓滑塊恰好在A點(diǎn)靜止，剪斷細(xì)繩后，滑塊開(kāi)始加速下滑，則其受到的合外力為_(kāi).(3)為驗(yàn)證從AB過(guò)程中小車合外力做功與滑功動(dòng)能變化的關(guān)系，需要驗(yàn)證的關(guān)系式為_(kāi).（用題目中所給的

11、物理量符號(hào)表示）。參考答案： (1). 1.14cm; (2). mg; (3). ;試題分析：（1）寬度d（1104）mm114 mm114 cm；（2）由于滑塊在A點(diǎn)靜止，因此滑塊的下滑分力等于易拉罐及細(xì)沙的總重力mg，又由于斜面與滑塊間無(wú)摩擦，因此滑塊下滑時(shí)，其受到的合外力等于mg；（3）本實(shí)驗(yàn)應(yīng)該驗(yàn)證mgLMv2，而到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度v，代入可得mgLM考點(diǎn)：驗(yàn)證動(dòng)能定理15. 如圖所示，螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為5.200mm；20分度的游標(biāo)卡尺讀數(shù)為11.50mm參考答案：考點(diǎn)：刻度尺、游標(biāo)卡尺的使用；螺旋測(cè)微器的使用專題：實(shí)驗(yàn)題分析：解決本題的關(guān)鍵掌握游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法，主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀

12、數(shù)，不需估讀螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù)，在讀可動(dòng)刻度讀數(shù)時(shí)需估讀解答：解：1、螺旋測(cè)微器的固定刻度為5mm，可動(dòng)刻度為20.00.01mm=0.200mm，所以最終讀數(shù)為5mm+0.200mm=5.200mm2、游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為11mm，游標(biāo)尺上第10個(gè)刻度和主尺上某一刻度對(duì)齊，所以游標(biāo)讀數(shù)為100.05mm=0.50mm，所以最終讀數(shù)為：11mm+0.50mm=11.50mm故答案為：5.200，11.50點(diǎn)評(píng)：對(duì)于基本測(cè)量?jī)x器如游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器等要了解其原理，要能正確使用這些基本儀器進(jìn)行有關(guān)測(cè)量四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16. 邊長(zhǎng)為3L的正方形區(qū)

13、域分成相等的三部分，左右兩側(cè)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，中間區(qū)域?yàn)閯驈?qiáng)電場(chǎng)，如圖所示左側(cè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1=，方向垂直紙面向外；右側(cè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2=，方向垂直于紙面向里；中間區(qū)域電場(chǎng)方向與正方形區(qū)域的上下邊界平行一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子從平行金屬板的正極板開(kāi)始由靜止被加速，加速電壓為U，加速后粒子從a點(diǎn)進(jìn)入左側(cè)磁場(chǎng)，又從距正方形上下邊界等間距的b點(diǎn)沿與電場(chǎng)平行的方向進(jìn)入電場(chǎng)，不計(jì)粒子重力，求：（1）粒子經(jīng)過(guò)平行金屬板加速后的速度大??；（2）粒子在左側(cè)磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)的半徑及運(yùn)動(dòng)時(shí)間；（3）電場(chǎng)強(qiáng)度E的取值在什么范圍內(nèi)時(shí)粒子能從右側(cè)磁場(chǎng)的上邊緣cd間離開(kāi)？參考答案：解：（1）粒子在

14、電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)有：，解得：（2）粒子進(jìn)入磁場(chǎng)B1后有：，解得：設(shè)粒子在磁場(chǎng)B1中轉(zhuǎn)過(guò)的角度為，由=，解得：=60周期為：T=，粒子在磁場(chǎng)B1中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：t=（3）粒子在磁場(chǎng)B2中運(yùn)動(dòng)，在上邊緣cd間離開(kāi)的速度分別為vn與vm，與之相對(duì)應(yīng)的半徑分別為Rn與Rm由分析知，Rm=L 由牛頓第二定律有：，粒子在電場(chǎng)中有：，解得：同理有：所以電場(chǎng)強(qiáng)度的范圍為：E答：（1）粒子經(jīng)過(guò)平行金屬板加速后的速度大小為；（2）粒子在左側(cè)磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)的半徑為，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為；（3）電場(chǎng)強(qiáng)度E的取值范圍為E時(shí)，粒子能從右側(cè)磁場(chǎng)的上邊緣cd間離開(kāi)【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)【分析】（1

15、）根據(jù)動(dòng)能定理求出粒子經(jīng)過(guò)平行金屬板加速后的速度大小；（2）根據(jù)半徑公式求出粒子在左側(cè)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑，結(jié)合圓心角，通過(guò)周期公式求出粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間（3）作出粒子在上邊緣cd間離開(kāi)磁場(chǎng)的軌跡圖，結(jié)合臨界狀態(tài)，根據(jù)幾何關(guān)系求出半徑，結(jié)合半徑公式和動(dòng)能定理求出電場(chǎng)強(qiáng)度的范圍17. 質(zhì)量為0.2kg的物體，以24m/s的初速度豎直上拋，由于空氣阻力，經(jīng)過(guò)2s到達(dá)最高點(diǎn)，設(shè)空氣阻力恒定，取g=10m/s2，求：（1）物體上升的最大高度；（2）由最高點(diǎn)落回拋出點(diǎn)所用的時(shí)間。參考答案：（1）物體上升的加速度大小, 2分最大高度 2分（2）由于空氣阻力,物體向上向下的加速度a是不同的,在向上時(shí)有mg+f=ma, f=0.212N-0.210N=0.4N 2分則下落時(shí)的加速度, 2分由可得 2分18. （18分）一質(zhì)量為M的汽艇，在靜水中航行時(shí)能達(dá)到的最大速度為10m/s。假設(shè)航行時(shí)，汽艇的牽引力F始終恒定不變，而且汽艇受到的阻力f與其航速v之間，始終滿足關(guān)系：f=kv，其中k=100Ns/m，求：（1）該汽艇的速度達(dá)到5m/s的瞬時(shí)，汽艇受到的阻力為多大？（2）該汽艇的牽引力F為多大？（3）若水被螺旋槳向后推出的速度為8m/s，汽艇以最大速度勻速行駛時(shí)，在3秒鐘之內(nèi)，估算螺旋槳