2021-2022學年黑龍江省哈爾濱市第七十四中學高三物理上學期期末試卷含解析

1、2021-2022學年黑龍江省哈爾濱市第七十四中學高三物理上學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15分每小題只有一個選項符合題意1. （單選）如圖所示，把小車放在光滑的水平桌面上，用輕繩跨過定滑輪使之與盛有沙子的小桶相連，已知小車的質(zhì)量為M，小桶與沙子的總質(zhì)量為m，把小車從靜止狀態(tài)釋放后，在小桶下落豎直高度為h時，若不計滑輪摩擦及空氣的阻力，下列說法中正確的是（）A輕繩對小車的拉力等于mgB輕繩對小車的拉力等于mghC小桶與沙子獲得的動能為mghD小桶與沙子獲得的動能為mgh參考答案：考點：動能定理的應用.專題：動能定理的應用專題分析：對整體分析，運用牛頓第二定律求出

2、加速度的大小，再隔離分析求出繩子的拉力小車和桶與沙子組成的系統(tǒng)，機械能守恒，根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒求出小桶與沙子獲得的動能解答：解：AB、系統(tǒng)的加速度a=，隔離對車分析，繩子的拉力T=Ma=，故A、B均錯誤；CD、小車和桶與沙子組成的系統(tǒng)，只有重力做功，機械能守恒，有：mgh=EK總，故C正確，D錯誤故選：C點評：本題綜合考查了牛頓第二定律和機械能守恒定律，難度中等，注意對于單個物體，機械能不守恒2. （單選）一物體做豎直上拋運動，不計阻力，從拋出時刻算起，上升過程中，設(shè)上升到最大高度一半的時間為t1，速度減為初速一半所用的時間為t2，則（）At1t2 Bt1=t2 Ct1/ t2=2- Dt1/

3、 t2=/2參考答案：C3. 一開口向下導熱均勻直玻璃管，通過細繩懸掛在天花板上，玻璃管下端浸沒在固定水銀槽中，管內(nèi)外水銀面高度差為h，下列情況中能使細繩拉力增大的是（ ）（A）大氣壓強增加（B）環(huán)境溫度升高（C）向水銀槽內(nèi)注入水銀（D）略微增加細繩長度，使玻璃管位置相對水銀槽下移參考答案：A4. （多選題）（2013?棗莊一模）據(jù)中新社北京2月26日電，中國軍隊2013年將舉行近 40場軍事演習，以提高信息化條件下威懾和實戰(zhàn)能力若在某次軍事演習中，某空降兵從懸停在空中的直升飛 機上跳下，從跳離飛機到落地的過程中沿豎直方向運動 的vt圖象如圖所示，則下列說法正確的是（）A010s內(nèi)空降兵運動的

4、加速度越來越大BO10 s內(nèi)空降兵和降落傘整體所受重力大于空氣阻力C10 s15 s內(nèi)空降兵和降落傘整體所受的空氣阻力越來越小D10 s15s內(nèi)空降兵處于失重狀態(tài)參考答案：BC解：A、vt圖象中，圖線上某點的切線的斜率表示該時刻加速度，故010s內(nèi)空降兵運動的加速度越來越小，故A錯誤；B、O10 s內(nèi)空降兵和降落傘做加速運動，故整體所受重力大于空氣阻力，故B正確；C、10s末15s末速度向下做加速度不斷減小的減速直線運動，加速度向上，根據(jù)牛頓第二定律，有fmg=ma，由于a不斷減小，故f不斷減小，故C正確；D、10 s15s內(nèi)空降兵向下做加速度不斷減小的減速直線運動，加速度向上，是超重，故D錯

5、誤；故選BC5. 拿一個長約1.5m的玻璃筒，一端封閉，另一端有開關(guān)，把金屬片和小羽毛放到玻璃筒里。把玻璃筒倒立過來，觀察它們下落的情況，然后把玻璃筒里的空氣抽出，再把玻璃筒倒立過來，再次觀察它們下落的情況，下列說法正確的是A. 玻璃筒充滿空氣時，金屬片和小羽毛下落一樣快B. 玻璃筒充滿空氣時，金屬片和小羽毛均做自由落體運動C. 玻璃筒抽出空氣后，金屬片和小羽毛下落一樣快D. 玻璃筒抽出空氣后，金屬片比小羽毛下落快參考答案：C解：抽出空氣前.金屬片和口小羽毛受到空氣阻力的作用，不是自由落體運動，羽毛受到的空氣阻力大，所以加速度小，則下落的慢，故AB錯誤.抽出空氣后金屬片和小羽毛都不受空氣阻力作

6、用.只受重力作用運動，都做加速度為重力加速度的自由落體運動，下落一樣快.故C正確.D錯誤.綜上所述本題答案是：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，一個有界的勻強磁場區(qū)域，方向垂直紙面向里，一個矩形閉合導線框abcd沿紙面由位置運動到位置，在dc邊剛進入磁場時，受到的安培力方向為_，在ab邊即將離開磁場時，線框中感應電流方向為_（選填“順時針”或“逆時針”）。參考答案： 答案：向左、順時針7. 如圖所示，質(zhì)量為50g的小球以12m/s的水平速度拋出，恰好與傾角為37o的斜面垂直碰撞，則此過程中重力的功為 J，重力的沖量為 Ns。參考答案： 6.4 J， 0.8 N

7、s8. 如圖所示，在豎直平面內(nèi)存在著若干個無電場區(qū)和有理想邊界的勻強電場區(qū)，兩區(qū)域相互間隔，豎直高度均為h，電場區(qū)域水平方向無限長，每一電場區(qū)域場強的大小均為E，且 E=mg/q，場強的方向均豎直向上。一個質(zhì)量為m，帶正電的、電荷量為q的小球（看作質(zhì)點），從第一無電場區(qū)域的上邊緣由靜止下落，不計空氣阻力。則小球從開始運動到剛好離開第n個電場區(qū)域的過程中，在無電場區(qū)域中所經(jīng)歷的時間為_，在第n個電場區(qū)域中所經(jīng)歷的時間為_。參考答案：，9. （6分）某地強風的風速為20m/s，設(shè)空氣密度為=1.3Kg/m3。如果把通過橫截面為S=20m2的風的動能的50轉(zhuǎn)化為電能，則電功率為_。參考答案：5200

8、0W10. 設(shè)地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，地球自轉(zhuǎn)角速度為，則沿地球表面運行的人造地球衛(wèi)星的周期為_；某地球同步通訊衛(wèi)星離地面的高度H為_參考答案：2， 解析：由mg=mR，解得沿地球表面運行的人造地球衛(wèi)星的周期為T=2。地球同步通訊衛(wèi)星，繞地球轉(zhuǎn)動的角速度為，由G=mr，r=R+H，GM/R2=g聯(lián)立解得H=。11. 相對論論認為時間和空間與物質(zhì)的速度有關(guān)；在高速前進中的列車的中點處，某乘客突然按下手電筒，使其發(fā)出一道閃光，該乘客認為閃光向前、向后傳播的速度相等，都為c，站在鐵軌旁邊地面上的觀察者認為閃光向前、向后傳播的速度_（填“相等”、“不等”）。并且，車上的乘客認為，電筒的

9、閃光同時到達列車的前、后壁，地面上的觀察者認為電筒的閃光先到達列車的_（填“前”、“后”）壁。參考答案：12. 地球繞太陽公轉(zhuǎn)的周期為T1，軌道半徑為R1，月球繞地球公轉(zhuǎn)的周期為T2，軌道半徑為R2，則太陽的質(zhì)量是地球質(zhì)量的_倍。參考答案：13. 質(zhì)量為100kg的小船靜止在水面上，船兩端有質(zhì)量40kg的甲和質(zhì)量60kg的乙，當甲、乙同時以3m/s的速率向左、向右跳入水中后，小船的速度大小為0.6m/s，方向是向左參考答案：考點：運動的合成和分解.專題：運動的合成和分解專題分析：根據(jù)動量守恒定律分析，甲乙船三者組成的系統(tǒng)動量守恒解答：解：甲乙船三者組成的系統(tǒng)動量守恒規(guī)定向左為正方向設(shè)小船的速度

10、大小為v，由動量守恒定律有：0=m甲v甲+m乙v乙+mv 0=403603+100v解得：v=0.6m/s速度v為正值，說明方向向左故答案為：0.6，向左點評：解決本題的關(guān)鍵熟練運用動量守恒定律，注意動量的失量性，與速度的正負是解題的關(guān)鍵三、 實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14. (6分)如圖所示，在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，已知打點計時器所用的交流電的頻率為50Hz，查的當?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2，測的所用的重物的質(zhì)量為1.00kg，實驗中得到一條點跡清晰的紙帶如圖所示。把第一個點記做O，另選連續(xù)的4個點A、B、C、D作為測量的點。經(jīng)測量知道A、B、C、D個點

11、到O點的距離為62.99cm、70.14 cm、77.76 cm、85.37 cm。根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知重物由O點運動到C點，重力勢能的減少量等于_J；動能的增加量為_J；（取三位有效數(shù)字）。 參考答案：答案：7.62J 7.60J15. 在“驗證機械能守恒定律”實驗中，打出的紙帶如下圖所示，其中1、2、3、4、5為相鄰點。設(shè)重錘質(zhì)量為m，交變電源周期為T，則打第4點時重錘的動能可以表示為_。（2）為了求起點0到第4點重錘的重力勢能變化，需要知道重力加速度g的值，這個g值應該是_（填選項的序號即可）A取當?shù)氐膶嶋Hg值 B根據(jù)打出的紙帶，用S = gT2求出C近似取10m/s2即可 D以上說法均不對

12、參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16. 如圖16（a）所示，水平桌面的左端固定一個豎直放置的光滑圓弧軌道，其半徑R05m，圓弧軌道底端與水平桌面相切C點，桌面CD長L1 m，高h205m，有質(zhì)量為m（m為末知）的小物塊從圓弧上A點由靜止釋放，A點距桌面的高度h102m，小物塊經(jīng)過圓弧軌道底端滑到桌面CD上，在桌面CD上運動時始終受到一個水平向右的恒力F作用，然后從D點飛出做平拋運動，最后落到水平地面上，設(shè)小物塊從D點飛落到的水平地面上的水平距離為x，如圖16（b）是F的圖像，取重力加速度g10ms2（1）試寫出小物塊經(jīng)D點時的速度vD與x的關(guān)系表達式；（2）小物體與水平桌面CD間

13、動摩擦因數(shù)是多大?（3）若小物體與水平桌面CD間動摩擦因數(shù)是從第（2）問中的值開始由C到D均勻減少，且在D點恰好減少為0，再將小物塊從A由靜止釋放，經(jīng)過D點滑出后的水平位移大小為1m，求此情況下的恒力F的大小?參考答案：17. 如圖甲所示，空間存在著一個范圍足夠大的豎直向下的勻強磁場區(qū)域，磁感應強度大小為B，邊長為L的正方形金屬框abcd（下簡稱方框）放在光滑的水平地面上，其外側(cè)套著一個與方框邊長相同的U型金屬框架MNPQ（下簡稱U型框），U型框與方框之間接觸良好且無摩擦兩個金屬框每條邊的質(zhì)量均為m，每條邊的電阻均為r（1）將方框固定不動，用力拉動U型框使它以速度v0垂直NP邊向右勻速運動，當

14、U型框的MQ端滑至方框的最右端（如圖乙所示）時，方框上的bc兩端的電勢差為多大？此時方框的熱功率為多大？（2）若方框不固定，給U型框垂直NP邊向右的初速度v0，如果U型框恰好不能與方框分離，則在這一過程中兩框架上產(chǎn)生的總熱量為多少？（3）若方框不固定，給U型框垂直NP邊向右的初速度v（vv0），U型框最終將與方框分離如果從U型框和方框不再接觸開始，經(jīng)過時間t，方框最右側(cè)和U型框最左側(cè)的距離為s求兩金屬框分離時的速度各為多大？參考答案：解：（1）當方框固定不動，U型框以v0滑至方框最右側(cè)時，設(shè)產(chǎn)生的感應電動勢為E，則E=BLv0 bc間并聯(lián)電阻 R并=r bc兩端的電勢差 Ubc= 由得 Ubc

15、=BLv0 此時方框得熱功率P=（）2R并 由得 P= （2）若方框不固定，方框（U型框）每條邊的質(zhì)量為m，則U型框方框的質(zhì)量分別為3m和4m又設(shè)U型框恰好不與方框分離時的速度為v，此過程中產(chǎn)生的總熱量為Q，由動量守恒定律可知 3mv0=（3m+4m）v 據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒，可知： Q=?3m 由可知 Q= （3）若方框不固定，設(shè)U型框與方框分離時速度分別為v1、v2，由動量守恒可知 3mv0=3mv1+4mv2從U形框和方框不再接觸后，都做勻速運動，在t時間內(nèi)相距為 s=v1tv2t （11）可得 v1=（3v+），v2=（v）答：（1）方框上的bc兩端的電勢差為BLv0，此時方框的熱功率為（

16、2）在這一過程中兩框架上產(chǎn)生的總熱量為（3）兩金屬框分離時的速度各為（3v+）、（v）18. 一足夠長的條狀區(qū)域內(nèi)存在勻強電場和勻強磁場，其在xoy平面內(nèi)的截面如圖所示：中間是磁場區(qū)域，其邊界與y軸垂直，寬度為l，磁感應強度的大小為B，方向垂直于xoy平面；磁場的上、下兩側(cè)為電場區(qū)域，寬度均為，電場強度的大小均為E，方向均沿x軸正方向；M、N為條形區(qū)域邊界上的兩點，它們的連線與y軸平行。一帶正電的粒子以某一速度從M點沿y軸正方向射入電場，經(jīng)過一段時間后恰好以從M點入射的速度從N點沿y軸正方向射出。不計重力。（1）定性畫出該粒子在電磁場中運動的軌跡；（2）求該粒子從M點射入時速度的大??；（3）若

17、該粒子進入磁場時的速度方向恰好與x軸正方向的夾角為，求該粒子的比荷及其從M點運動到N點的時間。參考答案：（1）軌跡圖如圖所示：（2） （3） ; 試題分析：（1）粒子在電場中做類平拋，然后進入磁場做圓周運動，再次進入電場做類平拋運動，結(jié)合相應的計算即可畫出軌跡圖。 （2）在電場中要分兩個方向處理問題，一個方向做勻速運動，一個方向做勻加速運動。（3）在磁場中的運動關(guān)鍵是找到圓心，求出半徑，結(jié)合向心力公式求解。（1）粒子運動的軌跡如圖（a）所示。（粒子在電場中的軌跡為拋物線，在磁場中為圓弧，上下對稱）（2）粒子從電場下邊界入射后在電場中做類平拋運動。設(shè)粒子從M點射入時速度的大小為v0，在下側(cè)電場中運動的時間為t，加速度的大小為a；粒子進入磁場的速度大小為v，