山西省運(yùn)城市通遠(yuǎn)中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理下學(xué)期期末試題含解析

山西省運(yùn)城市通遠(yuǎn)中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理下學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）均勻帶電的球殼在球外空間產(chǎn)生的電場等效于電荷集中于球心處產(chǎn)生的電場。如圖所示，在半球面AB上均勻分布正電荷，半球面總電荷量為q，球面半徑為R，CD為通過半球頂點(diǎn)與球心O的軸線，在軸線上有M、N兩點(diǎn)，OM=ON=2R。已知M點(diǎn)的場強(qiáng)大小為E，則N點(diǎn)的場強(qiáng)大小為A．

B．

C．

D．參考答案：B2.（單選題）如圖所示,一物塊在t=0時(shí)刻,以初速度v0從足夠長的粗糙斜面底端向上滑行，t0時(shí)刻物塊到達(dá)最高點(diǎn)，3t0時(shí)刻物塊又返回底端。已知重力加速度為g，由此可以確定A．物塊返回底端時(shí)的速度

B．物塊所受摩擦力大小C．因摩擦產(chǎn)生的熱量D．3t0時(shí)間內(nèi)物塊克服摩擦力所做的功參考答案：AA、由于下滑與上滑的位移大小相等，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可以求出物塊返回底端時(shí)的速度．設(shè)物塊返回底端時(shí)的速度大小為v，則，得到．故A正確；

B、C、根據(jù)動(dòng)量定理得：

上滑過程：

①

下滑過程：

②

由①②解得，，由于質(zhì)量m未知，則無法求出f，從而無法求出因摩擦而產(chǎn)生的熱量，所以B錯(cuò)誤，C錯(cuò)誤；

D、3t0時(shí)間內(nèi)物塊克服摩擦力所做的功等于機(jī)械能的減小量，由于物體的質(zhì)量未知，故無法求解機(jī)械能減小量，無法求解克服摩擦力做的功，故D錯(cuò)誤；3.如圖所示，某同學(xué)用硬塑料管和一個(gè)質(zhì)量為m的鐵質(zhì)螺絲帽研究勻速圓周運(yùn)動(dòng)，將螺絲帽套在塑料管上，手握塑料管使其保持豎直并在水平方向做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則只要運(yùn)動(dòng)角速度合適，螺絲帽恰好不下滑，假設(shè)螺絲帽與塑料管間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，認(rèn)為最大靜摩擦力近似等于滑動(dòng)摩擦力．則在該同學(xué)手轉(zhuǎn)塑料管使螺絲帽恰好不下滑時(shí)，下述分析正確的是

A．螺絲帽受的重力與最大靜摩擦力平衡

B．螺絲帽受到桿的彈力方向水平向外，背離圓心

C．此時(shí)手轉(zhuǎn)動(dòng)塑料管的角速度ω＝

D．若桿的轉(zhuǎn)動(dòng)加快，螺絲帽有可能相對桿發(fā)生運(yùn)動(dòng)參考答案：AC4.（單選）2014年10月24日02時(shí)00分，我國自行研制的探月工程三期再人返回飛行試驗(yàn)器，在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號丙運(yùn)載火箭發(fā)射升空，我國探月工程首次實(shí)施的再入返回飛行試驗(yàn)首戰(zhàn)告捷．假設(shè)月球是一個(gè)質(zhì)量為M，半徑為R的均勻球體．萬有引力常數(shù)為C，下列說

法正確的是（

）A．在月球上發(fā)射一顆環(huán)繞其表面運(yùn)行的衛(wèi)星，它的最小周期為B．在月球上發(fā)射一顆環(huán)繞其表面運(yùn)行的衛(wèi)星，它的最大運(yùn)行速度為C．在月球上以初速度ν0豎直上拋一個(gè)物體，物體上升的最大高度為D．在月球上以初速度ν0豎直上拋一個(gè)物體，物體落回到拋出點(diǎn)所用時(shí)間為參考答案：A在月球上發(fā)射一顆環(huán)繞其表面運(yùn)行的衛(wèi)星，根據(jù)萬有引力提供向心力得：，它的最小周期為，選項(xiàng)A正確；第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，也是最大的圓周運(yùn)動(dòng)的環(huán)繞速度；根據(jù)萬有引力提供向心力得：，得，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；忽略月球自轉(zhuǎn)的影響，根據(jù)萬有引力等于重力列出等式：解得；在月球上以初速度v0豎直上拋一個(gè)物體，物體落回到拋出點(diǎn)所用時(shí)間：t==,選項(xiàng)C錯(cuò)誤；物體上升的最大高度：h==,選項(xiàng)D錯(cuò)誤．5.甲、乙兩車在公路上沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng)，它們的v~t圖像如圖所示。兩圖像在t1時(shí)相交于P點(diǎn)，P在橫軸上的投影為Q，△OPQ的面積所表示的位移大小為s，在t=0時(shí)刻，乙車在甲車前面，兩車相距為d，已知此后兩車相遇兩次，且第一次相遇的時(shí)刻為t′,則下面四組t′和d的組合中可能的是（A），

（B），（C），

（D），參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示為水平放置的兩個(gè)彈簧振子A和B的振動(dòng)圖像，已知兩個(gè)振子質(zhì)量之比為mA:mB=2:3，彈簧的勁度系數(shù)之比為kA:kB=3:2，則它們的周期之比TA：TB＝

；它們的最大加速度之比為aA:aB＝

。

參考答案：2：3；9：2略7.某同學(xué)為了探究桿子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能表達(dá)式，設(shè)計(jì)了下圖a所示的實(shí)驗(yàn)：質(zhì)量為m的均勻長直桿一端固定在光滑轉(zhuǎn)軸O處，桿由水平位置靜止釋放，用光電門測出另一端A經(jīng)過某位置時(shí)的瞬時(shí)速度vA，并記下該位置與轉(zhuǎn)軸O的高度差h。⑴設(shè)桿的有效寬度為d（d很?。?，A端通過光電門的時(shí)間為t，則A端通過光電門的瞬時(shí)速度vA的表達(dá)式為

。⑵調(diào)節(jié)h的大小并記錄對應(yīng)的速度vA，數(shù)據(jù)如下表。為了尋找反映vA和h的函數(shù)關(guān)系，請選擇適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)處理方法，并寫出處理后數(shù)據(jù)間的函數(shù)關(guān)系________________。⑶當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭取10m/s2，結(jié)合你找出的函數(shù)關(guān)系，不計(jì)一切摩擦，根據(jù)守恒規(guī)律得出此桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)動(dòng)能的表達(dá)式Ek=

（請用數(shù)字、質(zhì)量m、速度vA表示。）組次123456h/m0.000.250.30vA(m/s)1.231.732.122.462.743.00

參考答案：⑴

⑵vA2=30h

⑶8.(選修模塊3—3)設(shè)想將1g水均勻分布在地球表面上，估算1cm2的表面上有多少個(gè)水分子?(已知1mol水的質(zhì)量為18g，地球的表面積約為5×1014m2，結(jié)果保留一位有效數(shù)字)參考答案：答案：7×103（6×103～7×103都算對）解析：

1g水的分子數(shù)N=NA，1cm2的分子數(shù)n=N≈7×103（6×103～7×103都算對）。9.如圖所示的器材可用來研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象及判定感應(yīng)電流的方向，其中L1為原線圈，L2為副線圈。（1）在給出的實(shí)物圖中，將實(shí)驗(yàn)儀器連成完整的實(shí)驗(yàn)電路。（2）在實(shí)驗(yàn)過程中，除了查清流入檢流計(jì)電流方向與指針偏轉(zhuǎn)方向之間的關(guān)系之外，還應(yīng)查清_______的繞制方向（選填“L1”、“L2”或“L1和L2”）。閉合開關(guān)之前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭P處于_______端（選填“左”或“右”）。參考答案：（1）（2）___L1和L2；_（3）___右_____端10.（6分）一個(gè)電子和一個(gè)正電子對撞發(fā)生湮滅而轉(zhuǎn)化為一對光子，設(shè)正、負(fù)電子對撞前的質(zhì)量均為m，動(dòng)能均為EK，光速為C，普朗克常為h，則對撞過程中的質(zhì)量虧損為________轉(zhuǎn)化為光子波長為_____________。參考答案：2m；11.如圖，為測量作勻加速直線運(yùn)動(dòng)小車的加速度，將寬度均為b的擋光片A、B固定在小車上，測得二者間距為d。

(1)當(dāng)小車勻加速經(jīng)過光電門時(shí)，測得兩擋光片先后經(jīng)過的時(shí)間和，則小車加速度

。(2)(多選題)為減小實(shí)驗(yàn)誤差，可采取的方法是(

)

(A)增大兩擋光片寬度

(B)減小兩擋光片寬度(C)增大兩擋光片間距

(D)減小兩擋光片間距

參考答案：（1）

(2)B，C

12.某實(shí)驗(yàn)小組采用圖所示的裝置探究“動(dòng)能定理”，圖中小車中可放置砝碼，實(shí)驗(yàn)中，小車碰到制動(dòng)裝置時(shí)，鉤碼尚未到達(dá)地面，打點(diǎn)針時(shí)器工作頻率為50Hz．（1）實(shí)驗(yàn)的部分步驟如下：①在小車中放入砝碼，把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，連在小車后端，用細(xì)線跨過定滑輪連接小車和鉤碼；②將小車停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，先

，再

，小車拖動(dòng)紙帶，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一列點(diǎn)，

；③改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量，更換紙帶，重復(fù)②的操作。（2）如圖是鉤碼質(zhì)量為0.03kg，砝碼質(zhì)量為0.02kg時(shí)得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點(diǎn)0及A、B、C、D和E五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，可獲得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0的距離S及對應(yīng)時(shí)刻小車的瞬時(shí)速度v,請將C點(diǎn)的測量結(jié)果填在表1中的相應(yīng)位置．（3）在上述的運(yùn)動(dòng)過程中，對于鉤碼、砝碼和小車組成的系統(tǒng)，

做正功，

做負(fù)功．（4）實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出了圖中的圖線（其中Δv2=v2-v20）,根據(jù)圖線可獲得的結(jié)論是

．要驗(yàn)證“動(dòng)能定理”，還需要測量的物理量是摩擦和

．表1紙帶的測量結(jié)果測量點(diǎn)S/cmv/(m·s-1)00.000.35A1.510.40B3.200.45C

D7.150.54E9.410.60參考答案：（1）接通電源，放開小車，關(guān)閉電源

（2）5.08±0.01

,

0.49（3）鉤碼的重力，摩擦力（4）△V2與S成正比，小車的質(zhì)量。13.請將下列兩個(gè)核反應(yīng)方程補(bǔ)充完整。

He+NO+

U+nXe+Sr+

參考答案：三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.實(shí)驗(yàn)小組在做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)時(shí)，提出了兩種方案：甲方案為用自由落體運(yùn)動(dòng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；乙方案為用小車在木板斜面上下滑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．（1）你建議選擇的方案是_____(填“甲”或“乙”)，理由是__________．（2）若采用甲方案，測算出了物體下落高度h及對應(yīng)的速度v，作出如圖所示的v2－h(huán)圖線，圖線斜率不變，數(shù)值等于________，其物理意義是________．參考答案：(1)甲

（1分），

誤差較?。?分）(2)

2g

（2分）

，動(dòng)能的增量等于重力勢能增量的負(fù)值，即機(jī)械能守恒

15.（6分）某同學(xué)用實(shí)驗(yàn)方法測力矩盤的重心，如圖，是一個(gè)半徑為8cm的力矩盤，重4N，但重心不在圓心O處，圓心套在轉(zhuǎn)軸上后處于如圖靜止?fàn)顟B(tài)（OA呈水平）。在A點(diǎn)懸掛一個(gè)1N的砝碼后，半徑OA將順時(shí)針轉(zhuǎn)過30°角后保持靜止，則該盤重心離O點(diǎn)

cm。若在A處改掛一個(gè)3N的砝碼后，則OA將轉(zhuǎn)過

度才能平衡。參考答案：，60四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖是一個(gè)十字路口的示意圖，每條停車線到十字路中心O的距離均為20m。一人騎電動(dòng)助力車以7m/s的速度到達(dá)停車線（圖中A點(diǎn)）時(shí)，發(fā)現(xiàn)左前方道路一輛轎車正以8m/s的速度駛來，車頭已抵達(dá)停車線（圖中B），設(shè)兩車均沿道路中央作直線運(yùn)動(dòng)，助力車可視為質(zhì)點(diǎn)，轎車長4.8m，寬度可不計(jì)。（1）請通過計(jì)算判斷兩車保持上述速度勻速運(yùn)動(dòng)，是否會(huì)發(fā)生相撞事故？（2）若轎車保持上述速度勻速運(yùn)動(dòng)，而助力車立即作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，為避免發(fā)生相撞事故，助力車的加速度至少要多大？參考答案：（1）轎車車頭到達(dá)O點(diǎn)的時(shí)間為t1==s=2.5s

轎車通過O點(diǎn)的時(shí)間為

Δt==s=0.6s

……………….(1分)助力車到達(dá)O點(diǎn)的時(shí)間為

t2==s=2.9s

…….(2分)因?yàn)閠1<t2<t1+Δt，所以會(huì)發(fā)生交通事故

……………..(2分)（2）阻力車到達(dá)O點(diǎn)的時(shí)間小于t1=2.5s，可避免交通事故發(fā)生，設(shè)阻力車的最小加速度為am，則

x2=v2t1+amt

…….(2分)

解得am=0.8m/s2

17.如圖所示，M為一線圈電阻RM=0.5Ω的電動(dòng)機(jī)，R=8Ω，電源電動(dòng)勢E=10V．當(dāng)S斷開時(shí)，電流表的示數(shù)I1=1A，當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為I2=3A．求：（1）電源內(nèi)阻r；（2）開關(guān)S斷開時(shí)，電阻R消耗的功率P．（3）開關(guān)S閉合時(shí)，通過電動(dòng)機(jī)M的電流大小IM．參考答案：（1）2Ω

（2）

（3）（1）當(dāng)S斷開時(shí)，根據(jù)閉合電路歐姆定律：，，r=2Ω；

電阻R消耗的功率：路端電壓：R之路電流：

電動(dòng)機(jī)的電流：點(diǎn)睛：當(dāng)S斷開時(shí)，根據(jù)閉合電路歐姆定律求解電源的內(nèi)阻．當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，已知電流表的示數(shù)，根據(jù)閉合電路歐姆定律求出路端電壓，由歐姆定律求出通過R的電流，得到通過電動(dòng)機(jī)的電流．18.如圖，用跨過光滑定滑輪的纜繩將海面上一艘失去動(dòng)力的小船沿直線拖向岸邊．已知拖動(dòng)纜繩的電動(dòng)機(jī)功率恒為P，小船的質(zhì)量為m，小船受到的阻力大小恒為f，經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的速度大小為v0，小船從A點(diǎn)沿直線加速運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)經(jīng)歷時(shí)間為t1，A、B兩