山西省臨汾市楊莊中學(xué)2022年高三物理下學(xué)期期末試題含解析

山西省臨汾市楊莊中學(xué)2022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15分．每小題只有一個選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，一半徑為R的均勻帶正電圓環(huán)水平放置，環(huán)心為O點(diǎn)，質(zhì)量為m的帶正電的小球從O點(diǎn)正上方h高的A點(diǎn)靜止釋放，并穿過帶電環(huán)，關(guān)于小球從A到關(guān)于O的對稱點(diǎn)A′過程加速度（a）、重力勢能（EpG）、機(jī)械能（E）、電勢能（Ep電）隨位置變化的圖象可能正確的是（取O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)且重力勢能為零，向下為正方向，無限遠(yuǎn)電勢為零）（）參考答案：2.（單選）如圖所示，用一輕繩將光滑小球P系于豎直墻壁上的O點(diǎn)，在墻壁和球P之間夾有一矩形物塊Q，P、Q均處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)有一鉛筆緊貼墻壁從O點(diǎn)開始緩慢下移，則在鉛筆緩慢下移的過程中（）A．細(xì)繩的拉力逐漸變小B．Q受到墻壁的彈力逐漸變大C．Q受到墻壁的摩擦力逐漸變大D．Q將從墻壁和小球之間滑落參考答案：【知識點(diǎn)】共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；力的合成與分解的運(yùn)用．B3B4【答案解析】B解析：A、對P分析，P受到重力、拉力和Q對P的彈力處于平衡，設(shè)拉力與豎直方向的夾角為θ，根據(jù)共點(diǎn)力平衡有：拉力F=，Q對P的支持力N=mgtanθ．鉛筆緩慢下移的過程中，θ增大，則拉力F增大，Q對P的支持力增大．故A錯誤．B、C、D、對Q分析知，在水平方向上P對A的壓力增大，則墻壁對Q的彈力增大，在豎直方向上重力與摩擦力相等，所以A受到的摩擦力不變，Q不會從墻壁和小球之間滑落．故B正確，C、D錯誤．故選：B．【思路點(diǎn)撥】分別對P、Q受力分析，通過P、Q處于平衡判斷各力的變化．本題關(guān)鍵是能夠靈活地選擇研究對象進(jìn)行受力分析，根據(jù)平衡條件列方程求解．3.如圖所示的電路中，在開關(guān)剛閉合到電路中電流穩(wěn)定的這段時間內(nèi)。下列關(guān)于各元件上電流或電壓的說法中正確的是A．R1和R2上電流一直增大，R3上電流一直減小B．R1和R2上電流一直減小，R3上電流一直增大C．三個電阻上的電流都一直增大D．三個電阻上的電流都一直減小參考答案：

答案：B4.如圖5，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1：n2=2:1,均為理想電表，燈光電陰R1=6Ω,AB端電壓u1=sin100πt（V）.下列說法正確的是A.電流頻率為100HZB.

的讀數(shù)為24VC.的讀數(shù)為0.5AD.變壓器輸入功率為6W參考答案：D由題意可知，則f=50Hz，A項(xiàng)錯；電壓表測量的是副線圈兩端電壓的有效值V，B項(xiàng)錯；根據(jù)歐姆定律，可知電流表的示數(shù)為1A，C項(xiàng)錯；W，D項(xiàng)對。5.公路交通條例規(guī)定：禁止彎道超車。因?yàn)槿菀谆龉坊蚺c對面的汽車發(fā)生碰撞。但在F1方程式賽車中，卻經(jīng)常出現(xiàn)彎道超車的現(xiàn)象。如果某賽車在順時針加速超越前車。則該車所受的合外力的圖示可能為（

）

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.地球的半徑約為R=6400千米，A、B兩顆人造地球衛(wèi)星沿圓軌道繞地球運(yùn)行，它們離地球表面的高度分別為hA=3600千米，hB=1700千米，那末A、B兩顆衛(wèi)星的運(yùn)行速率之比VA:VB=____________，運(yùn)行周期之比TA:TB=____________。參考答案：、7.（選修3—3）（3分）把熔化的蜂蠟薄薄地涂在玻璃片和云母片上。用一燒熱的針尖接觸蜂蠟層的背面，結(jié)果在玻璃和云母上的蜂蠟分別熔化成甲、乙兩種形狀，此現(xiàn)象說明____________________________________________.參考答案：答案：在導(dǎo)熱性能上玻璃各向同性，云母各向異性。………（3分）8.如圖所示，質(zhì)量為M的長平板車放在光滑的傾角為α的斜面上，車上站著一質(zhì)量為m的人，若要平板車靜止在斜面上，車上的人必須以加速度a＝

向

（填“上或下”）加速奔跑[LU25]

。參考答案：9.如圖a所示，傾角為45°、高為h的斜面固定在水平地面上，小球從高為H（2h＞H＞h）的某處自由下落，與斜面碰撞（無能量損失）后做平拋運(yùn)動。若小球做平拋運(yùn)動后能直接落到水平地面上，自由下落的起始點(diǎn)距斜面左端的水平距離x應(yīng)滿足的條件是

（用符號表示）；若測得x＝1m時，小球平拋運(yùn)動的水平射程s最大，且水平射程的平方s2與x關(guān)系如圖b所示，則斜面的高h(yuǎn)應(yīng)為

m。參考答案：h＞x＞h－H，410.某同學(xué)用如圖所示裝置來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．將單擺用磁鐵懸掛在鐵質(zhì)黑板上的O點(diǎn)，在O點(diǎn)下方將穿在圓環(huán)狀磁鐵的細(xì)鐵釘同樣吸在黑板上的P點(diǎn)，同時在黑板上用粉筆畫一條水平線MN，將細(xì)線拉直，讓非磁性擺球從MN上的A點(diǎn)由靜止釋放．當(dāng)其擺至另一側(cè)最高點(diǎn)時，觀察其位置是否在水平線上，從而驗(yàn)證擺球在此過程中在誤差范圍內(nèi)機(jī)械能是否守恒．（1）為進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，該同學(xué)通過調(diào)整

，然后再次重復(fù)實(shí)驗(yàn)．（2）在實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)小球擺至右側(cè)最高點(diǎn)時位置總比水平線MN略低，造成該結(jié)果的原因是

（寫出一條即可）．參考答案：（1）P點(diǎn)的高度；（2）運(yùn)動過程中受到摩擦阻力．【考點(diǎn)】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．【分析】小球釋放后，只有重力做功，機(jī)械能守恒，當(dāng)碰到釘子后，機(jī)械能仍守恒，為多次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，則可改變P點(diǎn)的高度；小球在擺動過程中，因存在摩擦阻力，則擺至右側(cè)最高點(diǎn)時位置總比水平線MN略低．【解答】解：（1）由題意可知，由于小球釋放后，只有重力做功，機(jī)械能守恒，因此只要小球另一側(cè)最高點(diǎn)在同一水平線即可，為了多次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，可通過調(diào)整P點(diǎn)的高度，再次重復(fù)實(shí)驗(yàn)；（2）在實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)發(fā)現(xiàn)小球擺至右側(cè)最高點(diǎn)時位置總比水平線MN略低，造成該結(jié)果的原因可能是受到摩擦阻力，故答案為：（1）P點(diǎn)的高度；（2）運(yùn)動過程中受到摩擦阻力．11.一列頻率為2.5Hz的簡諧橫波沿x軸傳播，在t1=0時刻波形如圖中實(shí)線所示，在t2=0.7s時刻波形如圖中虛線所示。則虛線時刻橫坐標(biāo)為x=3m的質(zhì)點(diǎn)的速度是______________（選填“最大，零”）；在t3=0.1s時位于0<x<5m區(qū)間的質(zhì)點(diǎn)中有一部分正向y軸正方向運(yùn)動，這些質(zhì)點(diǎn)在x軸上的坐標(biāo)區(qū)間是______________。

參考答案：零，1m<x<3m

12.(5分)在離地面200m高處，以初速度v0豎直上拋一個小球，9s后小球的速率為2v0，g＝10m/s2，則可知v0＝

m/s；再經(jīng)過時間

s后小球落回地面。參考答案：

答案：30、113.（6分）一列簡諧橫波在時的波形圖如下，若波自右向左傳播的，則在X=0.2m處且處于平衡位置的P點(diǎn)此時的運(yùn)動方向是

。若經(jīng)過時間后，P點(diǎn)剛好第一次到達(dá)波峰，則波的傳播速度是

,從到時P點(diǎn)走過的路程為

。參考答案：向下

10m/s

2.05m三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.動畫片《光頭強(qiáng)》中有一個熊大熊二愛玩的山坡滑草運(yùn)動，若片中山坡滑草運(yùn)動中所處山坡可看成傾角θ=30°的斜面，熊大連同滑草裝置總質(zhì)量m=300kg，它從靜止開始勻加速下滑，在時間t=5s內(nèi)沿斜面滑下的位移x=50m．（不計空氣阻力，取g=10m/s2）問：（1）熊大連同滑草裝置在下滑過程中受到的摩擦力F為多大？（2）滑草裝置與草皮之間的動摩擦因數(shù)μ為多大（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）？參考答案：（1）熊大連同滑草裝置在下滑過程中受到的摩擦力F為300N；（2）滑草裝置與草皮之間的動摩擦因數(shù)μ為多大為0.12．考點(diǎn)： 牛頓第二定律；勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系．專題： 牛頓運(yùn)動定律綜合專題．分析： （1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的位移時間公式求出下滑的加速度，對熊大連同滑草裝置進(jìn)行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律求出下滑過程中的摩擦力．（2）熊大連同滑草裝置在垂直于斜面方向合力等于零，求出支持力的大小，根據(jù)F=μFN求出滑草裝置與草皮之間的動摩擦因數(shù)μ．解答： 解：（1）由運(yùn)動學(xué)公式S=，解得：a==4m/s沿斜面方向，由牛頓第二定律得：mgsinθ﹣f=ma

解得：f=300N

（2）在垂直斜面方向上：N﹣mgcosθ=0

又f=μN(yùn)

聯(lián)立解得：μ=答：（1）熊大連同滑草裝置在下滑過程中受到的摩擦力F為300N；（2）滑草裝置與草皮之間的動摩擦因數(shù)μ為多大為0.12．點(diǎn)評： 解決本題的關(guān)鍵知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動學(xué)的橋梁，通過加速度可以根據(jù)力求運(yùn)動，也可以根據(jù)運(yùn)動求力．15.一在隧道中行駛的汽車A以的速度向東做勻速直線運(yùn)動，發(fā)現(xiàn)前方相距處、以的速度同向運(yùn)動的汽車B正開始勻減速剎車，其剎車的加速度大小,從此刻開始計時，若汽車A不采取剎車措施，汽車B剎車直到靜止后保持不動，求：（1）汽車A追上汽車B前，A、B兩汽車間的最遠(yuǎn)距離；（2）汽車A恰好追上汽車B需要的時間．參考答案：（1）16m（2）8s(1)當(dāng)A、B兩汽車速度相等時，兩車間的距離最遠(yuǎn)，即v＝vB－at＝vA

得t＝＝3s此時汽車A的位移xA＝vAt＝12m；汽車B位移xB＝vBt－at2＝21mA、B兩汽車間的最遠(yuǎn)距離Δxm＝xB＋x0－xA＝16m(2)汽車B從開始減速直到靜止經(jīng)歷的時間t1＝＝5s

運(yùn)動的位移x′B＝＝25m汽車A在t1時間內(nèi)運(yùn)動的位移x′A＝vAt1＝20m

此時相距Δx＝x′B＋x0－x′A＝12m汽車A需要再運(yùn)動的時間t2＝＝3s

故汽車A追上汽車B所用時間t＝t1＋t2＝8s四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，位于豎直平面上的光滑軌道，半徑為R，OB沿豎直方向，圓弧軌道上端A點(diǎn)距地面高度為H，質(zhì)量為m的小球從A點(diǎn)由靜止釋放，最后落在地面C點(diǎn)處，不計空氣阻力。求：

(1)小球剛運(yùn)動到B點(diǎn)時，軌道對小球的支持力多大?

(2)小球落地點(diǎn)C與B的水平距離S為多少?(3)比值為多少時，小球落地點(diǎn)C與B水平距離S最遠(yuǎn)?該水平距離的最大值是多少?參考答案：解：(1)小球沿圓弧做圓周運(yùn)動，在B點(diǎn)由牛頓第二定律有

①

(3分)從A到B,由機(jī)械能守恒，有

②

(3分)由以上兩式得

③

(2分)(2)小球離開B點(diǎn)后做平拋運(yùn)動，拋出點(diǎn)高為H－R，有

④

(2分)

⑤

(2分)

⑥

(2分)聯(lián)立④⑤⑥解得

⑦(1分)

（3）由上式可知

(1分)當(dāng)時，即時，S有最大值，即

Smax＝H

⑧

(2分)17.如圖所示，相距為d、板間電壓為U的平行金屬板M、N間有垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場；在pOy區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場；pOx區(qū)域?yàn)闊o場區(qū)．一正離子沿平行于金屬板、垂直磁場射入兩板間并做勻速直線運(yùn)動，從H（0，a）點(diǎn)垂直y軸進(jìn)入第Ⅰ象限．（1）求離子在平行金屬板間的運(yùn)動速度；（2）若離子經(jīng)Op上某點(diǎn)離開磁場，最后垂直x軸離開第Ⅰ象限，求離子在第Ⅰ象限磁場區(qū)域的運(yùn)動時間；（3）要使離子一定能打在x軸上，則離子的荷質(zhì)比應(yīng)滿足什么條件？參考答案：解：（1）離子在平行板內(nèi)勻速直線運(yùn)動，因此有

（1分）又

（1分）解得離子在平行板內(nèi)的速度為

（1分）（2）如圖為離子在第I象限磁場區(qū)域內(nèi)運(yùn)動的軌跡圖，由幾何關(guān)系得，軌跡半徑為，

（1分）軌跡對應(yīng)的圓心角為

（1分）運(yùn)動周期為

（1分）運(yùn)動時間為

（1分）（3）要使離子一定能打在x軸上，離子在磁場B中運(yùn)動的最小半徑如圖所示，由幾何關(guān)系

得

（1分）由得

（1分）

（1分）即必須小于

（1分）

作圖------（1分）18.如圖所示，在水平方向的勻強(qiáng)電場中，用長為L不可伸長的絕緣細(xì)線拴住一質(zhì)量為m，帶電荷量為q的小球1，線的上端固定于O點(diǎn)，若在B點(diǎn)同一水平線上的左方距離為r處固定另一帶電小球2，小球1恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)拿走小球2后，小球1由靜止開始向上擺動，當(dāng)細(xì)線轉(zhuǎn)過120o角到達(dá)A點(diǎn)時的速度恰好為零,此時OA恰好處于水平狀態(tài)，設(shè)