北京勁松第三中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

北京勁松第三中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理上學(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）如圖所示，冰球以速度v1在水平冰面上向右運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)員沿冰面在垂直v1的方向上快速打擊冰球，冰球立即獲得沿打擊方向的分速度v2.不計(jì)冰面摩擦和空氣阻力。下列圖中的虛線能正確反映冰球被擊打后運(yùn)動(dòng)路徑的是（

）參考答案：B2.如圖所示，豎直面內(nèi)的虛線上方是一勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，從虛線下方豎直上拋一正方形線圈，線圈越過(guò)虛線進(jìn)入磁場(chǎng)，最后又落回到原處，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中線圈平面保持在豎直面內(nèi)，不計(jì)空氣阻力，則（

）A.上升穿越磁場(chǎng)過(guò)程中，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針B.上升和下降穿越磁場(chǎng)過(guò)程中，線圈受到的安培力都向下C.上升穿越磁場(chǎng)過(guò)程克服磁場(chǎng)力做的功大于下降穿越磁場(chǎng)過(guò)程克服磁場(chǎng)力做的功D．在上升穿越磁場(chǎng)的過(guò)程中，線圈克服重力做的功等于線圈的發(fā)熱量參考答案：AC3.（04年全國(guó)卷Ⅳ）如圖所示，輕桿的一端有一個(gè)小球，另一端有光滑的固定軸O?，F(xiàn)給球一初速度，使球和桿一起繞O軸在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力，用F表示球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)桿對(duì)小球的作用力，則F（

）

A．一定是拉力

B．一定是推力

C．一定等于0

D．可能是拉力，可能是推力，也可能等于0參考答案：答案：D4.（單選題）如圖所示，一個(gè)重為30N的物體，放在傾角θ＝30°的斜面上靜止不動(dòng)，若用F=5N的豎直向上的力提物體，物體仍靜止，下述結(jié)論正確的是

（

）A.物體受到的摩擦力減小5NB.物體對(duì)斜面的作用力減小5NC.斜面受到的壓力減小5ND.物體受到的合外力減小5N參考答案：B5.如圖所示，下端封閉、上端開(kāi)口、內(nèi)壁光滑的細(xì)玻璃豎直放置，管底有一帶電的小球，整個(gè)裝置水平勻速向右運(yùn)動(dòng)，垂直于磁場(chǎng)方向進(jìn)入方向水平的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，由于外力的作用，玻璃管在磁場(chǎng)中的速度保持不變，最終小球從上端口飛出，則以下不正確的是（

）

A．小球帶正電荷

B．小球從進(jìn)入磁場(chǎng)到飛出端口前的過(guò)程中小球做類平拋運(yùn)動(dòng)

C．小球從進(jìn)入磁場(chǎng)到飛出端口前的過(guò)程中洛倫茲力對(duì)小球做正功

D．小球從進(jìn)入磁場(chǎng)到飛出端口前的過(guò)程中管壁的彈力對(duì)小球做正功參考答案：C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，某車沿水平方向高速行駛，車廂中央的光源發(fā)出一個(gè)閃光，閃光照到了車廂的前、后壁，則地面上的觀察者認(rèn)為該閃光

▲

（選填“先到達(dá)前壁”、“先到達(dá)后壁”或“同時(shí)到達(dá)前后壁”），同時(shí)他觀察到車廂的長(zhǎng)度比靜止時(shí)變▲（選填“長(zhǎng)”或“短”）了。參考答案：先到達(dá)后壁

短7.某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的裝置驗(yàn)證牛頓第二定律。他們將拉力傳感器一端與細(xì)繩相連，另一端固定在小車上，用拉力傳感器及數(shù)據(jù)采集器記錄小車受到的拉力F的大??；小車后面的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，通過(guò)拴在小車上的紙帶，可測(cè)量小車勻加速運(yùn)動(dòng)的速度與加速度。圖乙中的紙帶上A、B、C為三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的4個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是50Hz交流電源。①由圖乙，AB兩點(diǎn)間的距離為S1=3.27cm，AC兩點(diǎn)間的距離為S2=

cm，小車此次運(yùn)動(dòng)經(jīng)B點(diǎn)時(shí)的速度

m/s，小車的加速度a=

m/s2；（保留三位有效數(shù)字）

②要驗(yàn)證牛頓第二定律，除了前面提及的器材及已測(cè)出的物理量外，實(shí)驗(yàn)中還要使用

來(lái)測(cè)量出

；

③由于小車受阻力f的作用，為了盡量減小實(shí)驗(yàn)的誤差，需盡可能降低小車所受阻力f的影響，以下采取的措施中必要的是

A、適當(dāng)墊高長(zhǎng)木板無(wú)滑輪的一端，使未掛鉤碼的小車被輕推后恰能拖著紙帶勻速下滑B、應(yīng)使鉤碼總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車（加上傳感器）的總質(zhì)量MC、定滑輪的輪軸要盡量光滑參考答案：①8.00；0.400；1.46

。

②天平，小車總質(zhì)量（或小車質(zhì)量）③A。8.為了測(cè)量?jī)蓚€(gè)質(zhì)量不等的沙袋的質(zhì)量，由于沒(méi)有直接測(cè)量工具，某實(shí)驗(yàn)小組應(yīng)用下列器材測(cè)量：輕質(zhì)定滑輪（質(zhì)量和摩擦可忽略）、砝碼一套（總質(zhì)量為m=0．5kg），細(xì)線、米尺，他們根據(jù)學(xué)過(guò)的物理知識(shí)改變實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行多次測(cè)量，選擇合適的變量得到線性關(guān)系，作出圖線并根據(jù)圖線的斜率和截距求出沙袋的質(zhì)量，操作如下（g取10m/s2）（1）實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，設(shè)左右兩邊沙袋的質(zhì)量分別為m2、m1（2）從m中取出質(zhì)量為m/的砝碼放在右邊沙袋中（剩余砝碼都放在左邊沙袋中，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量為m1的沙袋下降，質(zhì)量為m2的沙袋上升（質(zhì)量為m1的沙袋下降過(guò)程未與其他物體相碰）；（3）用米尺測(cè)出質(zhì)量為m1的沙袋從靜止下降的距離h，用秒表測(cè)出質(zhì)量為m1的沙袋下降時(shí)間t，則可知沙袋的加速度大小為a＝

（4）改變m′，測(cè)量相應(yīng)的加速度a，得到多組m′及a的數(shù)據(jù)作出

（填“a～m′”或“a～”）圖線；（5）若求得圖線的斜率k=4m/kg·s2，截距為b=2m/s2，沙袋的質(zhì)量m1=

kg，m2=

kg參考答案：2h/t2[2分]

a-m’[2分]

3

[3分]

1．5

9.在“探究小車的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，如圖1是一條記錄小車運(yùn)動(dòng)情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T(mén)=0.1s（1）計(jì)算各點(diǎn)的瞬時(shí)速度，vB=

m/s，vC=

m/s，vD=

m/s，vE=

m/s．（2）在圖2所示坐標(biāo)中作出小車的v﹣t圖線，并根據(jù)圖線求出a=

m/s2．（3）將圖線延長(zhǎng)與縱軸相交，交點(diǎn)的速度是

，該速度的物理意義是 ．參考答案：（1）1.38，2.64；3.90，5.16；（2）12.6；（3）0，物體的初速度為零．【考點(diǎn)】測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度．【分析】（1）若物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，則時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度大小等于該過(guò)程中的平均速度大??；（2）v﹣t圖象中圖線的斜率等于小車的加速度大?。?）根據(jù)圖象物理意義可正確得出結(jié)果．【解答】解：（1）打B點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度：vB==×10﹣2m/s=1.38m/s打C點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度：vC==×10﹣2m/s=2.64m/s打D點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度：vD==×10﹣2m/s=3.90m/s．根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律有：vD=，因此有：vE=2vD﹣vC=2×3.90m/s﹣2.64m/s=5.16m/s（2）由上述數(shù)據(jù)作出小車的v﹣t圖象如圖所示：由圖象斜率可求得小車的加速度：a==m/s2=12.6m/s2．（3）由圖象可知，圖象與縱軸交點(diǎn)速度為0，其物理意義為：物體的初速度為零．故答案為：（1）1.38，2.64；3.90，5.16；（2）12.6；（3）0，物體的初速度為零．10.（4分）圖示電路中，R1＝12W，R2＝6W，滑動(dòng)變阻器R3上標(biāo)有“20W，2A”字樣，理想電壓表的量程有0-3V和0-15V兩檔，理想電流表的量程有0-0.6A和0-3A兩檔。閉合電鍵S，將滑片P從最左端向右移動(dòng)到某位置時(shí)，電壓表、電流表示數(shù)分別為2.5V和0.3A；繼續(xù)向右移動(dòng)滑片P到另一位置，電壓表指針指在滿偏的1/3，電流表指針指在滿偏的1/4，則此時(shí)電流表示數(shù)為_(kāi)_________A，該電源的電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)_________V。

參考答案：0.15，7.5解析：由于題意當(dāng)“繼續(xù)向右移動(dòng)滑片P到另一位置”電壓表示數(shù)一定大于2.5V，電流表示數(shù)一定小于0.3A，再結(jié)合電壓表指針指在滿偏的1/3，電流表指針指在滿偏的1/4，可知電壓表的量程為0-15V，電流表的量程為0-0.6A，因此當(dāng)滑片滑到下一位置是電流表的實(shí)數(shù)為；電壓表的示數(shù)為5V；由串并聯(lián)電路規(guī)律得：，得，由閉合電路歐姆定律得；同理：，得，由閉合電路歐姆定律以上各式聯(lián)立解得：。11.(選修模塊3－4)（4分）如圖所示為一列簡(jiǎn)諧橫波t=0時(shí)刻的波動(dòng)圖象，已知波沿x軸正方向傳播，波速大小為0.4m/s。則在圖示時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a、b所受的回復(fù)力大小之比為_(kāi)_______，此時(shí)刻起，質(zhì)點(diǎn)c的振動(dòng)方程是：____cm。

參考答案：

答案：2:1（2分）

y=15cos10πt（2分）12.在“驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律”實(shí)驗(yàn)中，所用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。在調(diào)整帶滑輪木板的傾斜程度時(shí)，應(yīng)使小車在不受牽引力時(shí)能拖動(dòng)紙帶沿木板勻速運(yùn)動(dòng)。小車的質(zhì)量為M，盤(pán)和盤(pán)中重物的總質(zhì)量為m，保持M不變，研究小車的加速度與力的關(guān)系時(shí)，在

條件下，mg近似等于小車運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的拉力。實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶如下圖所示，紙帶上相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有四個(gè)實(shí)際點(diǎn)未畫(huà)出，已知交流電頻率為50HZ，AB=19.9mm，AC=49.9mm，AD=89.9mm，AE=139.8mm，則打該紙帶時(shí)小車的加速度大小為

m/s2(保留兩位有效數(shù)字)參考答案：m<<M，1.0以整體為研究對(duì)象有mg=（m+M）a，解得，以M為研究對(duì)象有繩子的拉力F=Ma顯然要有F=mg必有m+M=M，故有m＜＜M，即只有m＜＜M時(shí)才可以認(rèn)為繩對(duì)小車的拉力大小等于盤(pán)和重物的總重力。利用紙帶及已知數(shù)據(jù)結(jié)合勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論△x=aT2求加速度。13.甲車以加速度3m/s2由靜止開(kāi)始作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，乙車落后2s在同一地點(diǎn)由靜止出發(fā)，以加速度4m/s2作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，兩車運(yùn)動(dòng)方向致，在乙車追上甲車之前，兩車距離的最大值是

。參考答案：（24m）三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.2004年1月25日，繼“勇氣”號(hào)之后，“機(jī)遇”號(hào)火星探測(cè)器再次成功登陸火星．人類為了探測(cè)距離地球大約3.0×105km的月球，也發(fā)射了一種類似四輪小車的月球探測(cè)器．它能夠在自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)的控制下行走，且每隔10s向地球發(fā)射一次信號(hào)，探測(cè)器上還裝著兩個(gè)相同的減速器(其中一只是備用的)，這種減速器可提供的最大加速度為5m/s2，某次探測(cè)器的自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)出現(xiàn)故障，從而使探測(cè)器只能勻速前進(jìn)而不再避開(kāi)障礙物．此時(shí)地球上的科學(xué)家只能對(duì)探測(cè)器進(jìn)行人工遙控操作．下表為控制中心的顯示屏上的數(shù)據(jù)：

已知控制中心的信號(hào)發(fā)射和接收設(shè)備工作速度極快．科學(xué)家每次分析數(shù)據(jù)并輸入命令至少需要3s.問(wèn)：(1)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)分析，你認(rèn)為減速器是否執(zhí)行了命令？(2)假如你是控制中心的工作人員，采取怎樣的措施？加速度滿足什么條件？請(qǐng)計(jì)算說(shuō)明．

參考答案：(1)未執(zhí)行命令(2)立即輸入命令，啟動(dòng)另一個(gè)備用減速器，加速度a>1m/s2，便可使探測(cè)器不與障礙物相碰．

15.如圖所示,甲為某一列簡(jiǎn)諧波t=t0時(shí)刻的圖象,乙是這列波上P點(diǎn)從這一時(shí)刻起的振動(dòng)圖象,試討論:①波的傳播方向和傳播速度.②求0~2.3s內(nèi)P質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程.參考答案：①x軸正方向傳播，5.0m/s②2.3m解：(1)根據(jù)振動(dòng)圖象可知判斷P點(diǎn)在t=t0時(shí)刻在平衡位置且向負(fù)的最大位移運(yùn)動(dòng)，則波沿x軸正方向傳播，由甲圖可知，波長(zhǎng)λ=2m，由乙圖可知，周期T=0.4s，則波速(2)由于T=0.4s，則,則路程【點(diǎn)睛】本題中根據(jù)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向判斷波的傳播方向，可采用波形的平移法和質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)法等等方法，知道波速、波長(zhǎng)、周期的關(guān)系.四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.銀川市鳳凰街與長(zhǎng)城路的十字路口，遇到紅燈會(huì)攔停很多汽車，攔停的汽車排成筆直的一列，最前面的一輛汽車的前端剛好與路口停車線相齊，相鄰兩車的前端之間的距離均為l＝6.0m，假設(shè)綠燈亮起瞬時(shí)，每輛汽車都同時(shí)以加速度a＝1.0m/s2啟動(dòng)，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，速度達(dá)到v＝5.0m/s時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)通過(guò)路口。該路口亮綠燈時(shí)間t＝40.0s，而且有按倒計(jì)時(shí)顯示的時(shí)間顯示燈。另外交通規(guī)則規(guī)定：原在綠燈時(shí)通行的汽車，綠燈結(jié)束時(shí)刻，車頭已越過(guò)停車線的汽車允許通過(guò)。車按規(guī)定行駛，求：（1）一次綠燈時(shí)間有多少輛汽車能通過(guò)路口？（2）若不能通過(guò)路口的第一輛汽車司機(jī)，在時(shí)間顯示燈剛亮出“3”時(shí)開(kāi)始剎車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，結(jié)果車的前端與停車線相齊時(shí)剛好停下，則剎車后汽車的加速度大小是多少？參考答案：（1）32；（2）。（2）第33輛車不能通過(guò)路口，綠燈亮?xí)r到路口的距離勻速行駛的時(shí)間，勻速位移在時(shí)間顯示燈剛亮出“3”時(shí)，到路口的距離由可得，剎車的加速度17.如圖所示，在直角坐標(biāo)系xoy的第三、四象限區(qū)域內(nèi)存在兩個(gè)有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)I分布在x軸和MN之間，方向垂直紙面向外，PQ邊界下方分布足夠大垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅱ，MN、PQ均與x軸平行，C、D分別為磁場(chǎng)邊界MN、PQ和y軸的交點(diǎn)，且OC=CD=L．在第二象限存在沿x軸正向的勻強(qiáng)電場(chǎng)．一質(zhì)量為m帶電量為+q的帶電粒子從電場(chǎng)中坐標(biāo)為（-L，-2L）的A點(diǎn)以速度v0沿y負(fù)方向射出，恰好經(jīng)過(guò)原點(diǎn)O處射入磁場(chǎng)區(qū)域I（粒子的重力忽略不計(jì)）。（1）求第二象限勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E的大小；（2）要使粒子不能進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域Ⅱ，則區(qū)域Ⅰ內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1大小是多少；（3）若粒子恰從C點(diǎn)射出磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ，然后經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)Ⅱ能再次回到原點(diǎn)O，問(wèn)磁場(chǎng)區(qū)域Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2大小為多少.參考答案：【答案】（1）

（2）

（3）試題分析：（1）帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，則有由洛倫茲力充當(dāng)向心力，則有:

（1分）以上聯(lián)立解得：

（1分）故粒子不能進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域Ⅱ必須滿足：

（2分）（3）由幾何知識(shí)（如圖所示）可得粒子在區(qū)域Ⅱ中圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為：

（1分）

由洛倫茲力充當(dāng)向心力，則有:

（2分）以上聯(lián)立解得：

（2分）考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)、帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)【名師點(diǎn)睛】本題主要考查了帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)、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)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的分解法，由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解場(chǎng)強(qiáng)E的大小；帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后，由洛倫茲力提供向心力做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．由題意畫(huà)出軌跡，由幾何知識(shí)求出軌跡半徑，由牛頓第二定律即可求得磁感應(yīng)強(qiáng)度的大??；當(dāng)帶電粒子恰好能再次回到原點(diǎn)O，畫(huà)出在磁場(chǎng)Ⅱ中軌跡由幾何知識(shí)求出軌跡半徑，由牛頓第二定律即可求得磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。18.如圖（甲）所示，光滑的平行水平金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距l(xiāng)，在M點(diǎn)和P點(diǎn)間連接一個(gè)阻值為R的電阻，一質(zhì)量為m、電阻為r、長(zhǎng)度也剛好為l的導(dǎo)體棒垂直擱在導(dǎo)軌上a、b兩點(diǎn)間，在a點(diǎn)右側(cè)導(dǎo)軌間加一有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面，寬度為d0，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，設(shè)磁場(chǎng)左邊界到ab距離為d。現(xiàn)用一個(gè)水平向右的力F拉導(dǎo)體棒，使它從a、b處?kù)o止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，棒離開(kāi)磁場(chǎng)前已做勻速直線運(yùn)動(dòng)，與導(dǎo)軌始終保持良好接觸，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，水平力F－x的變化情況如圖（乙）所示，F(xiàn)0已知。求：（1）棒ab離開(kāi)磁場(chǎng)右邊界時(shí)的速度；（2）棒ab通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中整個(gè)回路所消耗的電能E；（3）d