2021-2022學(xué)年天津集賢里中學(xué)高三物理期末試題

2021-2022學(xué)年天津集賢里中學(xué)高三物理期末試題含解析一、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.如圖4所示，一塊橡皮用不可伸長的細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，用鉛筆靠著細(xì)線的左側(cè)從O點(diǎn)開始水平向右勻加速移動(dòng)，則在鉛筆向右移動(dòng)過程中，橡皮運(yùn)動(dòng)的速度（

）A．大小和方向均不變B．大小不變，方向改變C．大小改變，方向不變D．大小和方向均改變參考答案：D2.(單選)將甲乙兩小球先后以同樣的速度在距地面不同高度處豎直向上拋出，拋出時(shí)間間隔為2s，兩小球在空中沒有發(fā)生碰撞，他們運(yùn)動(dòng)的V-t圖像分別如直線甲、乙所示，則（

）A．t=2s時(shí)，兩球的高度差一定為40mB．t=4s時(shí)，兩球相對(duì)于各自拋出點(diǎn)的位移一定相等C．兩球從拋出至落地到地面所用的時(shí)間間隔相等D．t=5s時(shí)，兩球的距地面高度差可能最大參考答案：B3.如圖甲所示，兩物體、疊放在光滑水平面上，對(duì)施加一水平力，關(guān)系圖象如圖乙所示。兩物體在力作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，且始終保持相對(duì)靜止，則A．第1末兩物體的速度最大B．第2內(nèi)，拉力對(duì)物體做正功C．第2末，兩物體開始反向運(yùn)動(dòng)D．物體對(duì)物體的摩擦力方向始終與力的方向相同參考答案：BD分析整體的運(yùn)動(dòng)過程：在0-2s內(nèi)整體向右做加速運(yùn)動(dòng)，加速度先增大后減??；2-4s內(nèi)加速度反向，做減速運(yùn)動(dòng)，因?yàn)閮啥螘r(shí)間內(nèi)受力是對(duì)稱的，所以4s末速度變?yōu)榱?，?-4s內(nèi)一直向右運(yùn)動(dòng)，然后又重復(fù)以前的運(yùn)動(dòng)．第2s末兩物體的速度最大，A錯(cuò)誤；第2s內(nèi)，物體的速度增大，動(dòng)能增加，外力F做正功，B正確；第2s末加速度反向，但速度最大，仍沿原方向運(yùn)動(dòng)，只是速度減小，C錯(cuò)誤；對(duì)整體分析，整體的加速度與F的方向相同，B物體所受的合力為摩擦力，故摩擦力的方向與加速度方向相同，即與F的方向相同，故D正確．故選BD．4.下列說法中正確的是A．在國際單位制中，力學(xué)的單位被選為基本單位的是米、千克、秒B．物體的加速度一定和物體所受合外力同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)消失，且方向永遠(yuǎn)一致

C．在月球上舉重比在地球上容易，所以同一個(gè)物體在月球上比在地球上慣性小D．升降機(jī)地板上放一個(gè)彈簧盤秤，盤上放一質(zhì)量為m的物體，當(dāng)秤的讀數(shù)為0.8mg時(shí)，升降機(jī)一定是加速下降參考答案：AB5.（多選題）足夠長的水平黑色傳送帶處于靜止?fàn)顟B(tài)，一白灰塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）靜止在傳送帶上，白灰塊與傳送帶間有摩擦，動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。突然使傳送帶以恒定的速度v0做勻速直線運(yùn)動(dòng)，白灰塊將在傳送帶上劃下白色痕跡，經(jīng)過某一時(shí)間t，令傳送帶突然停下，以后不再運(yùn)動(dòng)。在最白灰塊也不再運(yùn)動(dòng)時(shí)，傳送帶上白色痕跡的長度可能是（已知重力加速度為g，假設(shè)白灰塊與傳送帶摩擦劃痕過程中質(zhì)量不變）A．

B．

C．

D．參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某同學(xué)設(shè)計(jì)了只用一把刻度尺作為測量工具測量動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)，主要設(shè)計(jì)思路為:用同種材料制作的兩個(gè)平直木板，一木板放在水平面上，另一木板放在斜面上，兩木板間用短小光滑圓弧形曲面連接，如圖所示；實(shí)驗(yàn)中讓一小滑塊從斜面上木板的某點(diǎn)P由靜止釋放，小滑塊最終滑到水平上木板的某點(diǎn)Q停下來。短小光滑圓弧形曲面可使小滑塊經(jīng)過時(shí)，速度大小不變，方向由沿斜面方向變?yōu)檠厮椒较颉?/p>

若實(shí)驗(yàn)要求測量長度的次數(shù)最少，你認(rèn)為應(yīng)測量下列哪些物理量______(填選項(xiàng)前的字母序號(hào)），小滑塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)μ的計(jì)算公式為_________(用你選取的物理量對(duì)應(yīng)的符號(hào)表達(dá))。A.P點(diǎn)距地面的高度HB.P點(diǎn)到斜面底端的水平距離LC.斜面底端到Q點(diǎn)的距離XD.P點(diǎn)到Q點(diǎn)的水平距離S參考答案：

(1).AD

(2).【詳解】由能量關(guān)系可知：（其中S1和x分別是斜面的長度和水平面的長度，S是P點(diǎn)在水平面上的投影到Q點(diǎn)的距離；H是斜面的高度），解得，則需要測量：P點(diǎn)距地面的高度H和P點(diǎn)到Q點(diǎn)的水平距離S。小滑塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)的計(jì)算公式為.7.長度為L=0.5m的輕質(zhì)細(xì)桿，一端有一質(zhì)量為m=3kg的小球，小球以O(shè)點(diǎn)為圓心在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球通過最高點(diǎn)時(shí)速率為2m／s時(shí)，小球受到細(xì)桿的

力（填拉或支持），大小為

N，g取10m／s。參考答案：支持力，68.如圖甲所示的電路中，、均為定值電阻,為一滑動(dòng)變阻器．當(dāng)其滑片P從左端滑至右端時(shí)，測得電源的路端電壓隨電源中流過的電流變化圖線如圖乙所示，其中A、B兩點(diǎn)是滑片P在變阻器的兩個(gè)不同端點(diǎn)得到的．電源的電動(dòng)勢為

V和內(nèi)阻

，定值電阻的阻值

．參考答案：9.（1）在一次探究活動(dòng)中，某同學(xué)用如圖（a）所示的裝置測量鐵塊A與放在光滑水平桌面上的金屬板B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，已知鐵塊A的質(zhì)量mA=1.5㎏，用水平恒力F向左拉金屬板B，使其向左運(yùn)動(dòng)，彈簧秤示數(shù)的放大情況如圖所示，g取10m/s2，則A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)=

（2）該同學(xué)還設(shè)計(jì)性地將紙帶連接在金屬板B的后面，通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打下一些計(jì)時(shí)點(diǎn)，取時(shí)間間隔為0.1s的幾個(gè)點(diǎn)，如圖（b）所示，各相鄰點(diǎn)間距離在圖中標(biāo)出.則在打C點(diǎn)時(shí)金屬板被拉動(dòng)的速度v=

m/s.（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：（1）0.29～0.30（3分）

（2）0.80（3分）：（1）彈簧秤示數(shù)為F=4.4N，由于鐵塊A處于平衡狀態(tài)，所以鐵塊A的滑動(dòng)摩擦力等于彈簧的拉力．所以μ==0.3.（2）利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論得：vC==0.80m/s.10.已知地球和月球的質(zhì)量分別為M和m，半徑分別為R和r。在地球上和月球上周期相等的單擺擺長之比為________，擺長相等的單擺在地球上和月球上周期之比為________。參考答案：Mr2：mR2；。11.已知在標(biāo)準(zhǔn)狀況下水蒸氣的摩爾體積為V，密度為ρ，每個(gè)水分子的質(zhì)量為m，體積為V1，請(qǐng)寫出阿伏伽德羅常數(shù)的表達(dá)式NA=（用題中的字母表示）．已知阿伏伽德羅常數(shù)NA=6.0×1023mol﹣1，標(biāo)準(zhǔn)狀況下水蒸氣摩爾體積V=22.4L．現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)狀況下10L水蒸氣，所含的分子數(shù)為2.7×1021個(gè)．參考答案：解：阿伏伽德羅常數(shù)：NA==；10L水蒸氣所含分子個(gè)數(shù)：n=NA=×6.0×1023=2.7×1021個(gè)；故答案為：；2.7×1021個(gè)．12.A，B兩艘快艇在湖面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（如圖），在相同的時(shí)間內(nèi)，它們通過的路程之比是4:3,運(yùn)動(dòng)方向改變的角度之比是3:2，則它們（

）A.線速度大小之比為3:4B.角速度大小之比為3:4C.圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比為8:9D.向心加速度大小之比為1:2參考答案：C【詳解】A.線速度，A、B通過的路程之比為4：3，時(shí)間相等，則線速度之比為4：3，故A錯(cuò)誤。B.角速度，運(yùn)動(dòng)方向改變的角度等于圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)過的角度，A、B轉(zhuǎn)過的角度之比為3：2，時(shí)間相等，則角速度大小之比為3：2，故B錯(cuò)誤。C.根據(jù)v=rω得，圓周運(yùn)動(dòng)的半徑線速度之比為4：3，角速度之比為3：2，則圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比為8：9，故C正確。D..根據(jù)a=vω得，線速度之比為4：3，角速度之比為3：2，則向心加速度之比為2：1，故D錯(cuò)誤。13.某半導(dǎo)體激光器發(fā)射頻率為1014HZ的激光，激光器的功率為5.0×10-3W。普朗克常量h＝6.63×10-34J·s，該激光器每秒發(fā)出的光子數(shù)為___________。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）參考答案：7.54x1016三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.聲波在空氣中的傳播速度為340m/s，在鋼鐵中的傳播速度為4900m/s。一平直橋由鋼鐵制成，某同學(xué)用錘子敲擊一鐵橋的一端而發(fā)出聲音，分別經(jīng)空氣和橋傳到另一端的時(shí)間之差為1.00s。橋的長度為_______m，若該波在空氣中的波長為λ，則它在鋼鐵中波長為λ的_______倍。參考答案：

(1).365

(2).試題分析：可以假設(shè)橋的長度，分別算出運(yùn)動(dòng)時(shí)間，結(jié)合題中的1s求橋長，在不同介質(zhì)中傳播時(shí)波的頻率不會(huì)變化。點(diǎn)睛：本題考查了波的傳播的問題，知道不同介質(zhì)中波的傳播速度不同，當(dāng)傳播是的頻率不會(huì)發(fā)生變化。15.為了測量木塊與長木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，某同學(xué)用鐵架臺(tái)將長板傾斜支在水平桌面上，組成如圖甲所示的裝置，所提供的器材有：長木板、木塊（其前端固定有用于擋光的窄片K）、光電計(jì)時(shí)器、米尺、鐵架臺(tái)等，在長木板上標(biāo)出A、B兩點(diǎn)，B點(diǎn)處放置光電門（圖中未畫出），用于記錄窄片通過光電門時(shí)的擋光時(shí)間，該同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：（1）用游標(biāo)尺測量窄片K的寬度d如圖乙所示，則d=______mm，測量長木板上A、B兩點(diǎn)間的距離L和豎直高度差h。（2）從A點(diǎn)由靜止釋放木塊使其沿斜面下滑，測得木塊經(jīng)過光電門時(shí)的檔光時(shí)間為△t=2.50×10-3s，算出木塊經(jīng)B點(diǎn)時(shí)的速度v=_____m/s，由L和v得出滑塊的加速度a。（3）由以上測量和算出的物理量可以得出木塊與長木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式為μ=_______（用題中所給字母h、L、a和重力加速度g表示）參考答案：

(1).(1)2.50；

(2).（2）1.0；

(3).（3）試題分析：(1)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)是主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)；(2)擋光片通過光電門的時(shí)間很短，因此可以用其通過的平均速度來代替瞬時(shí)速度；(3)根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律寫出表達(dá)式，求動(dòng)摩擦因數(shù)的大小。解：(1)主尺讀數(shù)是2mm，游標(biāo)讀數(shù)是，則窄片K的寬度；(2)木塊經(jīng)B點(diǎn)時(shí)的速度(3)對(duì)木塊受力分析，根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律有：據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有其中、聯(lián)立解得：四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，虛線MO與水平線PQ相交于O，二者夾角θ=30°，在MO左側(cè)存在電場強(qiáng)度為E、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場，MO右側(cè)某個(gè)區(qū)域存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，O點(diǎn)處在磁場的邊界上，現(xiàn)有一群質(zhì)量為m、電量為+q的帶電粒子在紙面內(nèi)以速度v（0≤v≤）垂直于MO從O點(diǎn)射入磁場，所有粒子通過直線MO時(shí)，速度方向均平行于PQ向左，不計(jì)粒子的重力和粒子間的相互作用力，求：

（1）速度最大的粒子自O(shè)開始射入磁場至返回水平線POQ所用的時(shí)間．

（2）磁場區(qū)域的最小面積．參考答案：1）粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，設(shè)粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，周期為T，粒子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1則即：

①（1分）

②（1分）

③（1分）

設(shè)粒子自N點(diǎn)水平飛出磁場，出磁場后應(yīng)做勻速運(yùn)動(dòng)至OM，設(shè)勻速運(yùn)動(dòng)的距離為s，勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2，

由幾何關(guān)系知：

S=Rcotθ

④（1分）

⑤（1分）

過MO后粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，則：

⑥（2分）

又由題知：

⑦（1分）

則速度最大的粒子自O(shè)進(jìn)入磁場至重回水平線POQ所用的時(shí)間⑧（1分）

解①②③④⑤⑥⑦⑧得：（2分）（2）由題知速度大小不同的粒子均要水平通過OM，則其飛出磁場的位置均應(yīng)在ON的連線上，故磁場范圍的最小面積是速度最大的粒子在磁場中的軌跡與ON所圍成的面積。

扇形的面積⑨（3分）

的面積為：

⑩（2分）

又

11（1分）

聯(lián)立①⑦⑨⑩11得：或（2分）17.質(zhì)量為M＝10kg的B板上表面上方，存在一定厚度的P與B的相互作用區(qū)域，如圖中劃虛線的部分，當(dāng)質(zhì)量為m＝1kg的物塊P進(jìn)入相互作用區(qū)時(shí)，B板便有豎直向上的恒力f=kmg（k＝51）作用于物塊P，使其剛好不與B板的上表面接觸；在水平方向，物塊P與B板間沒有相互作用力。已知物塊P開始自由下落的時(shí)刻，B板向右運(yùn)動(dòng)的速度為vBo=10m/s。物塊P從開始下落到剛到達(dá)相互作用區(qū)所經(jīng)歷的時(shí)間為t0=2.0s。設(shè)B板足夠長，B板與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.02，設(shè)物塊P總能落入B板上方的相互作用區(qū)。（取g=10m/s2）問：（1）物塊P從起始位置下落到剛好與B板不接觸的時(shí)間t；

（2）板B在上述時(shí)間t內(nèi)速度的改變量；（3）當(dāng)B板剛好停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，物塊P已經(jīng)回到過初始位置幾次？參考答案：解析：（1）物塊P先做自由落體運(yùn)動(dòng)，剛到達(dá)相互作用區(qū)時(shí)的速度v0=gt0

①物塊P進(jìn)入相互作用區(qū)域后做勻減速運(yùn)動(dòng)。加速度為a1=(kmg-mg)/m=(k-1)g

②物塊P在相互作用區(qū)內(nèi)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1t1=v0/a1=0.04s

③物塊P從起始位置下落到剛好與B不接觸時(shí)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=t0+t1=2.04s

④（2）板B在時(shí)間t0內(nèi)做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度

aB1=μg

⑤

速度的改變量Δvb1=a