山西省太原市三十四中學2021-2022學年高三物理下學期期末試題含解析

山西省太原市三十四中學2021-2022學年高三物理下學期期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.（單選）如圖所示，內(nèi)壁光滑的漏斗形容器內(nèi)，質(zhì)量不同的小球A、B在兩個水平面上做圓周運動，則它們一定相同的物理量是

(

)A．線速度的大小B．角速度的大小C．向心加速度的大小D．向心力的大小參考答案：C2.在生產(chǎn)實際中，有些高壓直流電路中含有自感系數(shù)很大的線圈，當電路中的開關(guān)S由閉合到斷開時，線圈會產(chǎn)生很高的自感電動勢，使開關(guān)S處產(chǎn)生電弧，危及操作人員的人身安全。為了避免電弧的產(chǎn)生，可在線圈處并聯(lián)一個元件，下列方案可行的是（

）

參考答案：D3.質(zhì)量為的物體靜止在光滑水平面上，從時刻開始受到水平力的作用，力的大小與時間的關(guān)系如圖①所示，力的方向保持不變，則（

）

A、時刻力的瞬時功率為

B、時刻力的瞬時功率為

C、在到這段時間內(nèi)，力的平均功率為

D、在到這段時間內(nèi)，力的平均功率為參考答案：AD4.如圖所示，勻強磁場和豎直導(dǎo)軌所在平面垂直，金屬棒ab可在導(dǎo)軌上無摩擦滑動，在金屬棒、導(dǎo)軌和電阻組成的閉合回路中，除電阻R外，其余電阻均不計，在ab由靜止下滑過程中（設(shè)導(dǎo)軌足夠長）（

）

A．加速度不變

B．加速度逐漸減小，最終為零

C．速度逐漸增大，最終勻速運動

D．減小的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為電能參考答案：

答案：BC5.為了研究勻變速直線運動的速度隨時間的變化規(guī)律，某同學用打點計時器記錄了被小車拖動的紙帶的運動情況，如圖甲所示，在紙帶上確定出A、B、C、D、E、F、G共7個計數(shù)點。該同學根據(jù)紙帶上各個計數(shù)點間的距離，計算出打下B、C、D、E、F五個點時小車的瞬時速度，將B、C、D、E、F各個時刻的瞬時速度標在如圖乙的所示的坐標紙上，并畫出了小車的瞬時速度隨時間變化的關(guān)系圖象，則下列說法不正確的是

A．該同學的研究過程體現(xiàn)了物理學研究的一般性過程，由實驗得出數(shù)據(jù)，再利用圖象分析數(shù)據(jù)，最后得出物理規(guī)律

B．從數(shù)學角度來看，圖中直線方程為（其中y是對應(yīng)v,x對應(yīng)t,b是縱軸截距對應(yīng)v0k對應(yīng)加速度a），則速度與時間的關(guān)系就是v=v0+at

C．從數(shù)學角度來看，圖中直線方程為（其中y是對應(yīng)v,x對應(yīng)t,k對應(yīng)加速度a），則速度與時間的關(guān)系就是v=at

D．作圖時，能夠讓大部分點落在上面的直線上更能體現(xiàn)小車的直實運動規(guī)律參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，一個硬質(zhì)圓環(huán)豎直放置在地面上，兩根輕桿OA、OB一端由鉸鏈（圖中未畫出）連接在圓環(huán)圓心O處，另一端也由鉸鏈分別連接在圓環(huán)A、B兩點。重物G由一根輕繩OC懸掛在O點。開始時，輕桿OA水平，OB與OA夾角為150°。若從圖示位置將圓環(huán)順時針緩慢旋轉(zhuǎn)90°，桿OA對O點的作用力大小變化情況是____________；若從圖示位置將圓環(huán)逆時針緩慢旋轉(zhuǎn)90°，桿OB對O點的作用力大小變化情況是____________（均選填“一直變大”、“一直變小”、“先變大后變小”或“先變小后變大”）。參考答案：先變大后變??；一直變小。7.如圖所示，某人在離地面高為10m處，以大小為5m/s的初速度水平拋出A球，與此同時，在A球拋出點正下方，沿A球拋出方向的水平距離s處，另一人由地面豎直上拋B球，不計空氣阻力和人的高度，發(fā)現(xiàn)B球上升到最高點時與A球相遇，則B球被拋出時的初速度為____________m/s，水平距離s為____________m。

參考答案：10

58.質(zhì)量為100kg的小船靜止在水面上，船的左、右兩端分別有質(zhì)量40kg和60kg的甲、乙兩人，當甲、乙同時以3m/s的速率分別向左、向右跳入水中后，小船的速度大小為_______，方向

。參考答案：、向左

9.一列火車由車站靜止開始做勻加速直線運動開出時，值班員站在第一節(jié)車廂前端的旁邊，第一節(jié)車廂經(jīng)過他歷時4s，整個列車經(jīng)過他歷時20s，設(shè)各節(jié)車廂等長，車廂連接處的長度不計，則此列火車共有______節(jié)車廂，最后九節(jié)車廂經(jīng)過他身旁歷時______s。參考答案：25節(jié)，4s10.一簡諧橫波在x軸上傳播，t=0時的波形如圖甲所示，x=200cm處質(zhì)點P的振動圖線如圖乙所示，由此可以確定這列波的波長為

m，頻率為

Hz，波速為

m/s，傳播方向為

（填“向左”或“向右”）。參考答案：1；

0.5；0.5；向左11.（5分）一質(zhì)量為，電量為的帶正電質(zhì)點，以的速度垂直于電場方向從點進入勻強電場區(qū)域，并從點離開電場區(qū)域。離開電場時的速度為。由此可知，電場中、兩點間的電勢差____________V；帶電質(zhì)點離開電場時，速度在電場方向的分量為______________。不考慮重力作用。參考答案：答案：，

12.4．在圖示的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中，所有電源的電動勢均為E0，所有電阻器的電阻值均為R0，所有電容器的電容均為C0，則圖示電容器A極板上的電荷量為

。參考答案：．（5分）13.如圖所示，在平面直角中，有方向平行于坐標平面的勻強電場，已測得坐標原點處的電勢為0V，點處的電勢為6V,點處的電勢為3V,那么電場強度的大小為E=

V/m，方向與X軸正方向的夾角為

。參考答案：200V/m

1200三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（4分）在用單擺測定重力加速度的實驗中，下列操作要求或注意事項說法正確的是

。（填入相應(yīng)的字母）A．為了便于觀察和計時，單擺偏離平衡位置的角度最好大約為30°B．擺線不能太短C．測量周期時，單擺全振動的次數(shù)應(yīng)適當多些D．將連接著擺球的擺線平放在桌面上，拉直后用米尺測出擺球球心到擺線上某點O（作為懸掛點）間的長度作為擺長參考答案：答案：BC15.（實驗）為了測量某電池電動勢E、內(nèi)阻，一和一個電流表內(nèi)阻RA（已知電流表內(nèi)阻RA與電源內(nèi)阻相差不大），小紅同學設(shè)計了如圖甲所示的實驗電路．(1)根據(jù)圖甲實驗電路，請在乙圖中用筆畫線代替導(dǎo)線，完成實物電路的連接． （2）實驗開始前，應(yīng)先將滑動變阻器的滑片P調(diào)到

（選填“a”或“b”）端． （3）合上開關(guān)Sl，S2接圖甲中的1位置，改變滑動變阻器的阻值，記錄下幾組電壓表示數(shù)和對應(yīng)的電流表示數(shù)；S2接圖甲中的2位置，改變滑動變阻器的阻以值，再記錄下幾組電壓表示數(shù)和對應(yīng)的電流表示數(shù)．在同一坐標系內(nèi)分別描點作出電壓表示數(shù)U和對應(yīng)的電流表示數(shù)I的圖象．如圖丙所示，兩直線與縱軸的截距分別為UA、UB，與橫軸的截距分別為IA、IB．￥①接l位置時，作出的U－I圖線是圖丙中的

（選填“A”或“B”）圖線；測出的電池電動勢E和內(nèi)阻r存在系統(tǒng)誤差，原因是

；②由圖丙可知，干電池電動勢和內(nèi)阻的真實值分別為Z=

，r=

，③由圖丙可知，電流表內(nèi)阻RA=

。參考答案：（1）（2）a；（3）①B；②UA；；③知識點:測定電源的電動勢和內(nèi)阻解析：：（1）根據(jù)圖示電路圖連接實物電路圖，實物電路圖如圖所示：

（2）為保護電路，實驗開始前，應(yīng)先將滑動變阻器的滑片P調(diào)到a端．

（3）①當S2接1位置時，可把電壓表與電源看做一個等效電源，根據(jù)閉合電路歐姆定律：E=U斷可知，電動勢和內(nèi)阻的測量值均小于真實值，所以作出的U-I圖線應(yīng)是B線；測出的電池電動勢E和內(nèi)阻r存在系統(tǒng)誤差，原因是電壓表分流造成．

②當S2接2位置時，可把電流表與電源看做一個等效電源，根據(jù)閉合電路歐姆定律E=U斷可知電動勢測量值等于真實值，U-I圖線應(yīng)是A線，即E真=UA；

由圖示圖象可知，E真=UA，由于S2接接1位置時，U-I圖線的B線對應(yīng)的短路電流為I短=IB，所以r真=；

③開關(guān)S2接2位置時，U-I圖象如圖A所示，此時：r真+RA=，電流表內(nèi)阻：RA=；四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，離子發(fā)生器發(fā)射一束質(zhì)量為m，電荷量為+q的離子，從靜止經(jīng)PQ兩板間的加速電壓加速后，以初速度v0再從a點沿ab方向進入一勻強電場區(qū)域，abcd所圍成的正方形區(qū)域是該勻強電場的邊界，已知正方形的邊長為L，勻強電場的方向與ad邊平行且由a指向d．（1）求加速電壓U0；（2）若離子恰從c點飛離電場，求ac兩點間的電勢差Uac；（3）若離子從abcd邊界上某點飛出時的動能為mv02，求此時勻強電場的場強大小E．參考答案：

考點：帶電粒子在勻強電場中的運動．專題：帶電粒子在電場中的運動專題．分析：（1）對直線加速過程運用動能定理列式求解即可；（2）粒子做類似平拋運動，根據(jù)類平拋運動的分位移公式列式求解即可；（3）粒子做類似平拋運動，根據(jù)類平拋運動的分速度公式和分位移公式列式，再結(jié)合動能定理列式，最后聯(lián)立求解即可．解答：解：（1）對直線加速過程，根據(jù)動能定理，有：解得：（2）設(shè)此時場強大小為EC，則：ab方向，有：L=v0tad方向，有：L=又Uac=EL，解得：Uac=（3）根據(jù)Ek=m可知，離子射出電場時的速度v=v0，方向與ab所在直線的夾角為45°，即vx=vy，根據(jù)x=vxt，v=可得x=2y，則離子應(yīng)該從bc邊上的某點飛出．a(chǎn)b方向，有：L=v0tad方向，有：y=解得：y=根據(jù)動能定理，有：Eqy=m﹣解得：E=答：（1）加速電壓U0為；（2）ac兩點間的電勢差Uac為；（3）此時勻強電場的場強大小E為．點評：本題關(guān)鍵是明確粒子的運動是類似平拋運動，然后根據(jù)類似平拋運動的分運動公式列式求解，不難．17.平直的軌道上有一節(jié)車廂，車廂以12m/s的速度做勻速直線運動，某時刻與一質(zhì)量為其一半的靜止的平板車掛接時，車廂頂邊緣上一個小鋼球向前滾出，如圖所示，平板車與車廂頂高度差為1.8m，設(shè)平板車足夠長，求鋼球落在平板車上何處？（g取10m/s2）參考答案：.兩車掛接時，因掛接時間很短，可以認為小鋼球速度不變，以兩車為對象，碰后速度為v，由動量守恒可得Mv0＝(M＋)·v∴v＝2v/3＝8m/s鋼球落到平板車上所用時間為t＝＝0.6st時間內(nèi)平板車移動距離s1＝vt＝4.8mt時間內(nèi)鋼球水平飛行距離s2＝v0t＝7.2m則鋼球距平板車左端距離x＝s2－s1＝2.4m。18.（9分）我國自行設(shè)計的氣象同步衛(wèi)星在赤道上方距離地球表面h高度處的圓軌道上繞地球運動，已知地球的自轉(zhuǎn)周期為T，地球的半徑為R，衛(wèi)星的質(zhì)量為m。

（1）用題中所給的物理量求出衛(wèi)星在同步軌道上運行時的動能和受到的地球引力大小。（2）衛(wèi)星在持續(xù)運行若干年的過程中，由于長期受到微弱的阻力以及月球干