山西省呂梁市興縣第二中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理下學(xué)期期末試題含解析

山西省呂梁市興縣第二中學(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1.兩異種點(diǎn)電荷A、B附近的電場(chǎng)線分布如圖所示，P為電場(chǎng)中的一點(diǎn)，連線AP、BP相互垂直．已知P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E、電勢(shì)為φ，電荷A產(chǎn)生的電場(chǎng)在P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為EA，取無窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零．下列說法中正確的有（）A．A、B所帶電荷量相等B．電荷B產(chǎn)生的電場(chǎng)在P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E﹣EAC．A、B連線上有一個(gè)電勢(shì)為零的點(diǎn)D．將電量為﹣q的點(diǎn)電荷從P點(diǎn)移到無窮遠(yuǎn)處，電場(chǎng)力做的功為qφ參考答案：C【考點(diǎn)】電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系；電場(chǎng)強(qiáng)度．【專題】定性思想；合成分解法；電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題．【分析】根據(jù)電場(chǎng)線的分布圖，利用對(duì)稱性比較A、B所帶的電荷量大??；由電場(chǎng)的疊加原理求電荷B在P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)；正電荷周圍電勢(shì)為正，負(fù)電荷周圍電勢(shì)為負(fù)，根據(jù)電勢(shì)的疊加知AB連線上有一點(diǎn)電勢(shì)為0；由電場(chǎng)力公式W=qU求電場(chǎng)力做功．【解答】解：A、根據(jù)等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線分布圖具有對(duì)稱性，而該圖左右不對(duì)稱，知A、B所帶的電荷量不相等，故A錯(cuò)誤；B、P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)是點(diǎn)電荷A、B在P點(diǎn)產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)；連線AP、BP相互垂直，根據(jù)矢量合成的平行四邊形定則知，，故B錯(cuò)誤；C、如果取無窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)為0，正電荷附近的電勢(shì)高于0，負(fù)電荷附近低于0，所以其A、B連線上有電勢(shì)為0，故C正確；D、根據(jù)W=﹣q（φ﹣0）=﹣qφ，故D錯(cuò)誤；故選：C2.如圖所示，小球在豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，管道內(nèi)側(cè)壁半徑為R，小球半徑為r，則下列說法中正確的是()A．小球通過最高點(diǎn)時(shí)的最小速度vmin＝B．小球通過最高點(diǎn)時(shí)的最小速度vmin＝0C．小球在水平線ab以下的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，內(nèi)側(cè)管壁對(duì)小球可能有作用力D．小球在水平線ab以上的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，外側(cè)管壁對(duì)小球一定有作用力參考答案：B3.（單選）如圖所示，在粗糙水平板上放一個(gè)物體，使水平板和物體一起在豎直平面內(nèi)沿逆時(shí)針方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，ab為水平直徑，cd為豎直直徑，在運(yùn)動(dòng)過程中木板始終保持水平，物塊相對(duì)木板始終靜止，則：（

）A．物塊始終受到三個(gè)力作用B．只有在a、b、c、d四點(diǎn)，物塊受到合外力才指向圓心C．從a到b，物體所受的摩擦力先增大后減小D．從b到a，物塊處于超重狀態(tài)參考答案：D4.如圖所示，表面光滑的固定斜面頂端安裝一定滑輪，物塊A、B用輕繩連接并跨過滑輪（不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦）。初始時(shí)刻，A、B處于同一高度并恰好靜止。剪斷輕繩后A下落、B沿斜面下滑，則從剪斷輕繩到物塊分別落地的過程中，兩物塊A．速度的變化量相同B．動(dòng)能的變化量相同C．重力勢(shì)能的變化量相同D．重力的平均功率相同參考答案：D較難。受力分析、動(dòng)能、重力勢(shì)能、速度的變化、及功、功率概念的確切理解。考查：理解能力和推理能力。理解物理概念和規(guī)律的確切含義，明確物理概念和規(guī)律的適用對(duì)象、適用條件、適用范圍，及與其他物理概念和規(guī)律的區(qū)別和聯(lián)系。根據(jù)具體問題，運(yùn)用物理規(guī)律和數(shù)學(xué)方法確定物理量之間的定量關(guān)系，通過運(yùn)算、估算，進(jìn)行論證和判斷，并能把推理過程和結(jié)果正確地表達(dá)出來。5.圖甲中的理想變壓器的原副線圈匝數(shù)比為n1:n2=22:1，原線圈接如圖乙所示的正弦交流電，此時(shí)電流表A1的讀數(shù)為1.0A，已知電阻R=20Ω，電流表A1、A2和電壓表V都是理想電表，則

A．電壓表的讀數(shù)為

B．電流表A2的讀數(shù)為1.0A

C．變壓器的輸入功率為220W

D．副線圈產(chǎn)生的交流電頻率為100Hz參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.土星周圍有美麗壯觀的“光環(huán)”,組成環(huán)的顆粒是大小不等、線度從1μm到10m的巖石、塵埃,類似于衛(wèi)星,它們與土星中心的距離從7.3×104

km延伸到1.4×105km.已知環(huán)的外緣顆粒繞土星做圓周運(yùn)動(dòng)的周期約為14h,引力常量為6.67×10-11N·m2/kg2,則土星的質(zhì)量約為

。（估算時(shí)不考慮環(huán)中顆粒間的相互作用）參考答案：7.水平面中的平行導(dǎo)軌相距L，它們的右端與電容為C的電容器的兩塊極板分別相連如圖，直導(dǎo)線ab放在導(dǎo)軌上并與其垂直相交，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向下穿過導(dǎo)軌面。若發(fā)現(xiàn)電容器上極板上帶負(fù)電荷，則ab向______沿導(dǎo)軌滑動(dòng)(填向“左”或向“右”)；如電容器的帶電荷量為Q，則ab滑動(dòng)的速度v=_________參考答案：左

Q／BLC由題意可知，電容器極板上帶負(fù)電荷，因此因棒的切割，從而產(chǎn)生由a到b的感應(yīng)電流，根據(jù)右手定則可知，只有當(dāng)棒向左滑動(dòng)時(shí)，才會(huì)產(chǎn)生由a到b的感應(yīng)電流；根據(jù)電容器的電容公式，而棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為：E=BLv，此時(shí)U=E，所以ab滑動(dòng)的速度為：，8.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在斜面上某處，一小車拖著穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶從斜面上滑下，如圖所示是打出的紙帶的一段．當(dāng)電源頻率為50Hz時(shí)，每隔0.1s取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，它們是圖中a、b、c、d、e、f等點(diǎn)，這段時(shí)間內(nèi)加速度的平均值是____________(取兩位有效數(shù)字)．若電源頻率高于50Hz，但計(jì)算仍按50Hz計(jì)算，其加速度數(shù)值將____________(填“偏大”、“偏小”或“相同”)．參考答案：9.一船在靜水中的劃行速率為5m/s，要橫渡一條寬30m、流速為4m/s的河流，此船渡河的最短時(shí)間為

s，此船渡河的最短航程為

m.參考答案：10.一輛公共汽車進(jìn)站后開始剎車，做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，開始剎車后的第1s內(nèi)和第2s內(nèi)位移大小依次為9m和7m，則剎車后6s內(nèi)的位移是

m參考答案：25m11.如圖甲所示為某一測(cè)量電路，電源電壓恒定。閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器由最右端滑動(dòng)至最左端，兩電壓表的示數(shù)隨電流變化的圖象如圖乙所示，可知：_____（填“a”或“b”）是電壓表V2示數(shù)變化的圖象，電源電壓為_____V，電阻Rl阻值為_____Ω，變阻器最大阻值為_____Ω。參考答案：12.一物體靜止在光滑水平面上，先對(duì)物體施加一個(gè)水平向右的恒力F1，經(jīng)過時(shí)間t物體運(yùn)動(dòng)到距離出發(fā)點(diǎn)為s的位置，此時(shí)立即撤去F1，同時(shí)對(duì)物體施加一水平向左的恒力F2，又經(jīng)過相同的時(shí)間t，物體運(yùn)動(dòng)到距離出發(fā)點(diǎn)s/2的位置，在這一過程中力F1和F2的比可能是

和

參考答案：2:5

2:7

解：由牛頓第二定律得：，撤去時(shí)物體的速度由勻變速運(yùn)動(dòng)的位移公式得：解得：;或者;解得：13.在驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律的實(shí)驗(yàn)中有如圖8（a）所示的裝置，小車放在斜面上，車前端拴有不可伸長(zhǎng)的細(xì)線，跨過固定在斜面邊緣的小滑輪與重物相連，小車后面與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連.開始時(shí)，小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置，重物到地面的距離小于小車到滑輪的距離.啟動(dòng)計(jì)時(shí)器，釋放重物，小車在重物牽引下，由靜止開始沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，重物落地后，小車會(huì)繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)一段距離.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz.圖8（b）中a、b、c是小車運(yùn)動(dòng)紙帶上的三段，紙帶運(yùn)動(dòng)方向如圖箭頭所示.(1)根據(jù)所提供的紙帶和數(shù)據(jù)，計(jì)算打c段紙帶時(shí)小車的加速度大小為

m/s2（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）.(2)打a段紙帶時(shí)，小車的加速度是2.5m/s2，請(qǐng)根據(jù)加速度的情況，判斷小車運(yùn)動(dòng)的最大速度可能出現(xiàn)在b段紙帶中的

兩點(diǎn)之間.(3)若重力加速度取，由紙帶數(shù)據(jù)可推算出重物m與小車的質(zhì)量M比為m：M=

.參考答案：（1）加速度的大小為5.0m/s2

（2）由紙帶可知，物體在D4D5區(qū)間的速度可能最大；（3）三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（2014?宿遷三模）學(xué)?？萍脊?jié)上，同學(xué)發(fā)明了一個(gè)用彈簧槍擊打目標(biāo)的裝置，原理如圖甲，AC段是水平放置的同一木板；CD段是豎直放置的光滑半圓弧軌道，圓心為O，半徑R=0.2m；MN是與O點(diǎn)處在同一水平面的平臺(tái)；彈簧的左端固定，右端放一可視為質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量m=0.05kg的彈珠P，它緊貼在彈簧的原長(zhǎng)處B點(diǎn)；對(duì)彈珠P施加一水平外力F，緩慢壓縮彈簧，在這一過程中，所用外力F與彈簧壓縮量x的關(guān)系如圖乙所示．已知BC段長(zhǎng)L=1.2m，EO間的距離s=0.8m．計(jì)算時(shí)g取10m/s2，滑動(dòng)摩擦力等于最大靜摩擦力．壓縮彈簧釋放彈珠P后，求：（1）彈珠P通過D點(diǎn)時(shí)的最小速度vD；（2）彈珠P能準(zhǔn)確擊中平臺(tái)MN上的目標(biāo)E點(diǎn)，它通過C點(diǎn)時(shí)的速度vc；（3）當(dāng)緩慢壓縮彈簧到壓縮量為x0時(shí)所用的外力為8.3N，釋放后彈珠P能準(zhǔn)確擊中平臺(tái)MN上的目標(biāo)E點(diǎn)，求壓縮量x0．參考答案：（1）彈珠P通過D點(diǎn)時(shí)的最小速度為；（2）通過C點(diǎn)時(shí)的速度為m/s；（3）壓縮量為0.18m．考點(diǎn)： 動(dòng)能定理的應(yīng)用；機(jī)械能守恒定律．專題： 動(dòng)能定理的應(yīng)用專題．分析： （1）根據(jù)D點(diǎn)所受彈力為零，通過牛頓第二定律求出D點(diǎn)的最小速度；（2）根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求出D點(diǎn)的速度，通過機(jī)械能守恒定律求出通過C點(diǎn)的速度．（3）當(dāng)外力為0.1N時(shí)，壓縮量為零，知摩擦力大小為0.1N，對(duì)B的壓縮位置到C點(diǎn)的過程運(yùn)用動(dòng)能定理求出彈簧的壓縮量．解答： 解：（1）當(dāng)彈珠做圓周運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)且只受重力時(shí)速度最小，根據(jù)牛頓第二定律有：mg=解得．v==m/s（2）彈珠從D點(diǎn)到E點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)此時(shí)它通過D點(diǎn)的速度為v，則s=vtR=gt從C點(diǎn)到D點(diǎn)，彈珠機(jī)械能守恒，有：聯(lián)立解得v=代入數(shù)據(jù)得，V=2m/s（3）由圖乙知彈珠受到的摩擦力f=0.1N，根據(jù)動(dòng)能定理得，且F1=0.1N，F(xiàn)2=8.3N．得x=代入數(shù)據(jù)解得x0=0.18m．答：（1）彈珠P通過D點(diǎn)時(shí)的最小速度為；（2）通過C點(diǎn)時(shí)的速度為m/s；（3）壓縮量為0.18m．點(diǎn)評(píng)： 本題考查了動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律、牛頓第二定律的綜合，涉及到圓周運(yùn)動(dòng)和平拋運(yùn)動(dòng)，知道圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來源，以及平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向和水平方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是解決本題的關(guān)鍵．15.如圖所示,在真空中一束平行復(fù)色光被透明的三棱鏡ABC(截面為正三角形)折射后分解為互相分離的a、b、c三種色光,分別照射到三塊板上.則:（1）若將a、b、c三種色光分別通過某狹縫,則發(fā)生衍射現(xiàn)象最明顯的是哪種色光?（2）若OD平行于CB,三棱鏡對(duì)a色光的折射率na是多少?參考答案：（1）折射率最小的是c光,則它的波長(zhǎng)最長(zhǎng),衍射現(xiàn)象最明顯；（2）（1）由圖知，三種色光，a的偏折程度最大，c的偏折程度最小，知a的折射率最大，c的折射率最?。畡tc的頻率最小，波長(zhǎng)最長(zhǎng)衍射現(xiàn)象最明顯。（2）若OD平行于CB,則折射角，三棱鏡對(duì)a色光的折射率。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.考駕照需要進(jìn)行路考，路考其中有一項(xiàng)是定點(diǎn)停車．路旁可以豎一標(biāo)志桿，在車以的速度勻速行駛過程中，距標(biāo)志桿的距離為s時(shí)，考官命令考員到標(biāo)志桿停，考員立即剎車，車在恒定滑動(dòng)摩擦力作用下做勻減速運(yùn)動(dòng)．已知車（包括車內(nèi)的人）的質(zhì)量為M，車與路面的動(dòng)摩擦因數(shù)為,車視為質(zhì)點(diǎn)，求車停下時(shí)距標(biāo)志桿的距離（說明與s、、g的關(guān)系）．參考答案：17.如圖所示為玻璃材料制成的一棱鏡的截面圖，AEB為四分之一圓弧，BCDO為矩形。一細(xì)光束從圓弧的中點(diǎn)E沿半徑射入棱鏡后，在圓心O點(diǎn)恰好發(fā)生全反射，經(jīng)CD面反射，再從圓弧的F（圖中未標(biāo)出）點(diǎn)射出，已知OA=，OD=，光在真空中的傳播速度為c。求：①從F點(diǎn)射出的光線與法線夾角的正弦值；②從F點(diǎn)射出的光在棱鏡中傳播的時(shí)間。參考答案：（1）

（2）試題分析：（1）做出光路圖如圖．根據(jù)幾何關(guān)系可知，臨界角為根據(jù)幾何關(guān)系可知，臨界角為C=∠EOB=45°根據(jù)全反射臨界角公式得：又根據(jù)幾何關(guān)系可知△OGF是直角三角形，則．根據(jù)折射定律得，．解得，．②光在棱鏡中的傳播速度．由幾何知識(shí)得，光線傳播的長(zhǎng)度為．光在棱鏡中傳播的時(shí)間．考點(diǎn)：考查了光的折射與全反射【名師點(diǎn)睛】解決光學(xué)問題的關(guān)鍵要掌握全反射的條件、折射定律、臨界角公式、光速公式，運(yùn)用幾何知識(shí)結(jié)合解決這類問題．18.如圖所示，長(zhǎng)度為L(zhǎng)的輕繩上端固定在O點(diǎn)，下端系一質(zhì)量為m的小球（小球的大小可以忽略）。已知重力加速度為g。（1）在水平拉力F的作用下，輕繩與豎直方向的夾角為a，小球處于平衡狀態(tài)。求力F的大??；（2）由圖示位置無初速釋放小球，求當(dāng)小球第一次通過最低點(diǎn)時(shí)的速度及輕繩對(duì)小球的拉力（不計(jì)空氣阻力）。參考答案：（1）根據(jù)平衡條件，應(yīng)滿足Tcosa＝mg，Tsina＝F，