山西省忻州市蔣村學(xué)校2022年高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

山西省忻州市蔣村學(xué)校2022年高三物理下學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，一輕繩通過無摩擦的小定滑輪O與小球B連接，另一端與套在光滑豎直桿上的小物塊A連接，桿兩端固定且足夠長(zhǎng)，物塊A由靜止從圖示位置釋放后，先沿桿向上運(yùn)動(dòng)．設(shè)某時(shí)刻物塊A運(yùn)動(dòng)的速度大小為vA，小球B運(yùn)動(dòng)的速度大小為vB，輕繩與桿的夾角為θ.則()A．vA＝vBcosθ

B．vB＝vAsinθC．小球B減小的勢(shì)能等于物塊A增加的動(dòng)能D．當(dāng)物塊A上升到與滑輪等高時(shí)，它的機(jī)械能最大參考答案：D2.（單選）如圖所示，斜劈形物體的質(zhì)量為M,放在水平地面上，質(zhì)量為m的粗糙物塊以某一初速沿斜劈的斜面向上滑，至速度為零后又加速返回,而斜劈始終保持靜止，物塊m上、

下滑動(dòng)的整個(gè)過程中A.地面對(duì)斜劈M的摩擦力方向先向左后向右B.地面對(duì)斜劈M的摩擦力方向沒有改變C.地面對(duì)斜劈M的支持力等于(M+m)gD.物塊m向上、向下滑動(dòng)時(shí)加速度大小相同參考答案：B3.如圖所示，摩天輪懸掛的座艙在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．座艙的質(zhì)量為m，運(yùn)動(dòng)半徑為R，角速度大小為ω，重力加速度為g，則座艙A.運(yùn)動(dòng)周期為B.線速度的大小為ωRC.受摩天輪作用力的大小始終為mgD.所受合力的大小始終為mω2R參考答案：BD【詳解】由于座艙做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由公式，解得：，故A錯(cuò)誤；由圓周運(yùn)動(dòng)的線速度與角速度的關(guān)系可知，，故B正確；由于座艙做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所以座艙受到摩天輪的作用力是變力，不可能始終為，故C錯(cuò)誤；由勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合力提供向心力可得：，故D正確。4.（不定項(xiàng)選擇）如圖，場(chǎng)強(qiáng)大小為E、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一矩形區(qū)域，水平邊長(zhǎng)為，豎直邊長(zhǎng)為。質(zhì)量均為、帶電量分別為和的兩粒子，由兩點(diǎn)先后沿和方向以速率進(jìn)入矩形區(qū)（兩粒子不同時(shí)出現(xiàn)在電場(chǎng)中）。不計(jì)重力。若兩粒子軌跡恰好相切，則等于A．

B．

C．

D．參考答案：B粒子軌跡恰好相切，由對(duì)稱性可知，切點(diǎn)為矩形的幾何中心，由，可得，，正確選項(xiàng)B。5.（多選題）如圖所示，木板B托著木塊A在豎直平面內(nèi)逆時(shí)針方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，a點(diǎn)為與圓心在同一水平位置，最高點(diǎn)為b，不計(jì)空氣阻力，則下列說法中正確的是（

）A．從a點(diǎn)到b點(diǎn)的過程中A的向心加速度越來越大 B．從a點(diǎn)到b點(diǎn)的過程中B對(duì)A的摩擦力越來越小C．在a點(diǎn)時(shí)A對(duì)B壓力等于A的重力，A所受的摩擦力達(dá)到最大值D．在通過圓心的水平線以下各位置時(shí)A對(duì)B的壓力一定大于A的重力參考答案：BCD

二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.質(zhì)量分別為60kg和70kg的甲、乙兩人，分別同時(shí)從原來靜止在光滑水平面上的小車兩端.以3m/s的水平初速度沿相反方向跳到地面上。若小車的質(zhì)量為20kg，則當(dāng)兩人跳離小車后，小車的運(yùn)動(dòng)速度大小為______________m/s，方向與______________（選填“甲”、“乙”）的初速度方向相同。參考答案：1.5m/s，甲7.一矩形線圈圍繞著垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，從線圈平面通過中性面開始，將它轉(zhuǎn)過1/4轉(zhuǎn)用的時(shí)間分成三等分，則在這連續(xù)三段時(shí)間內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值的比值是：

。參考答案：答案：8.相對(duì)論論認(rèn)為時(shí)間和空間與物質(zhì)的速度有關(guān)；在高速前進(jìn)中的列車的中點(diǎn)處，某乘客突然按下手電筒，使其發(fā)出一道閃光，該乘客認(rèn)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(rèn)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(rèn)為，電筒的閃光同時(shí)到達(dá)列車的前、后壁，地面上的觀察者認(rèn)為電筒的閃光先到達(dá)列車的______（填“前”、“后”）壁。參考答案：相等

后9.A物體靠在墻壁上，現(xiàn)用力向左緩慢推B物體，壓縮彈簧，外力做功W，突然撤去外力，B物體將從靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，以后將帶動(dòng)A物體一起做復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)，從A物體開始運(yùn)動(dòng)以后的過程中，彈簧的彈性勢(shì)能最大值為

.參考答案：W10.用圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。（1）完成平衡摩擦力的相關(guān)內(nèi)容：

（A）取下沙桶，把木板不帶滑輪的一端墊高；

（B）接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，輕推小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)。如果打出的紙帶如圖（b）所示，則應(yīng)

（選填“增大”、“減小”或“不改變”）木板的傾角，反復(fù)調(diào)節(jié)，直到紙帶上打出的點(diǎn)跡

為止。（2）某同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)得到如圖（c）所示的a—F圖象（沙和沙桶質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量），則該同學(xué)探究的是：在

條件下，

成正比。（3）上題中若沙和沙桶質(zhì)量過大，不能遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，則可能會(huì)出現(xiàn)下列哪種圖像參考答案：（1）減?。?分），間隔相等（2分），

（2）小車質(zhì)量一定的（2分），小車的加速度與所受拉力（2分）

（3）B11.甲乙兩個(gè)同學(xué)共同做“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)，裝置如圖所示。①兩位同學(xué)用砝碼盤（連同砝碼）的重力作為小車（對(duì)象）受到的合外力，需要平衡桌面的摩擦力對(duì)小車運(yùn)動(dòng)的影響。他們將長(zhǎng)木板的一端適當(dāng)墊高，在不掛砝碼盤的情況下，小車能夠自由地做_________

___運(yùn)動(dòng)。另外，還應(yīng)滿足砝碼盤（連同砝碼）的質(zhì)量m

小車的質(zhì)量M。（填“遠(yuǎn)小于”、“遠(yuǎn)大于”或“近似等于”）

接下來，甲同學(xué)研究：在保持小車的質(zhì)量不變的條件下，其加速度與其受到的牽引力的關(guān)系；乙同學(xué)研究：在保持受到的牽引力不變的條件下，小車的加速度與其質(zhì)量的關(guān)系。②甲同學(xué)通過對(duì)小車所牽引紙帶的測(cè)量，就能得出小車的加速度a。圖2是某次實(shí)驗(yàn)所打出的一條紙帶，在紙帶上標(biāo)出了5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，在相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出，圖中數(shù)據(jù)的單位是cm。實(shí)驗(yàn)中使用的電源是頻率f=50Hz的交變電流。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可以算出小車的加速度a=

m/s2。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

③乙同學(xué)通過給小車增加砝碼來改變小車的質(zhì)量M，得到小車的加速度a與質(zhì)量M的數(shù)據(jù)，畫出a與1/M圖線后，發(fā)現(xiàn)：當(dāng)1/M較大時(shí)，圖線發(fā)生彎曲。于是，該同學(xué)后來又對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了進(jìn)一步地修正，避免了圖線的末端發(fā)生彎曲的現(xiàn)象。那么，該同學(xué)的修正方案可能是(

)A．改畫a與的關(guān)系圖線B．改畫a與的關(guān)系圖線C．改畫a與的關(guān)系圖線D．改畫a與的關(guān)系圖線參考答案：勻速直線

遠(yuǎn)小于

0.340

A

12.兩塊相同的豎直木板A、B間有質(zhì)量均為m的四塊相同的木塊，用兩個(gè)大小均為F的水平力壓木板，使木板均處于平衡，如圖所示.設(shè)所有接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ.則第2塊對(duì)第3塊的摩擦力大小為

參考答案：：013.某行星繞太陽運(yùn)動(dòng)可近似看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知行星運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R，周期為T，萬有引力恒量為G，則該行星的線速度v大小為；太陽的質(zhì)量M可表示為．參考答案：考點(diǎn)：萬有引力定律及其應(yīng)用．專題：萬有引力定律的應(yīng)用專題．分析：根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)求出行星的線速度大?。芯啃行抢@太陽運(yùn)動(dòng)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式求出中心體的質(zhì)量．解答：解：根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)得：v=研究行星繞太陽運(yùn)動(dòng)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式：解得：故答案為：；點(diǎn)評(píng)：向心力的公式選取要根據(jù)題目提供的已知物理量或所求解的物理量選取應(yīng)用．三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖所示,甲為某一列簡(jiǎn)諧波t=t0時(shí)刻的圖象,乙是這列波上P點(diǎn)從這一時(shí)刻起的振動(dòng)圖象,試討論:①波的傳播方向和傳播速度.②求0~2.3s內(nèi)P質(zhì)點(diǎn)通過的路程.參考答案：①x軸正方向傳播，5.0m/s②2.3m解：(1)根據(jù)振動(dòng)圖象可知判斷P點(diǎn)在t=t0時(shí)刻在平衡位置且向負(fù)的最大位移運(yùn)動(dòng)，則波沿x軸正方向傳播，由甲圖可知，波長(zhǎng)λ=2m，由乙圖可知，周期T=0.4s，則波速(2)由于T=0.4s，則,則路程【點(diǎn)睛】本題中根據(jù)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向判斷波的傳播方向，可采用波形的平移法和質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)法等等方法，知道波速、波長(zhǎng)、周期的關(guān)系.15.（選修3-5）（6分）a、b兩個(gè)小球在一直線上發(fā)生碰撞，它們?cè)谂鲎睬昂蟮膕～t圖象如圖所示，若a球的質(zhì)量ma=1kg，則b球的質(zhì)量mb等于多少?參考答案：解析：由圖知=4m/s、=—1m/s、=2m/s

（2分）

根據(jù)動(dòng)量守恒定律有：ma=ma

+

mb

（2分）

∴mb=2.5kg （2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，半徑R的光滑圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi)，軌道的一個(gè)端點(diǎn)B和圓心O的連線與水平方向間的夾角，另一端點(diǎn)C為軌道的最低點(diǎn)，過C點(diǎn)的軌道切線水平。C點(diǎn)右側(cè)的光滑水平面上緊挨C點(diǎn)放置一質(zhì)量為m、長(zhǎng)為3R的木板，上表面與C點(diǎn)等高，木板右端固定一彈性擋板（即小物塊與擋板碰撞時(shí)無機(jī)械能損失）。質(zhì)量為m的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從空中A點(diǎn)以的速度水平拋出，恰好從軌道的B端沿切線方向進(jìn)入軌道。已知物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。試求：（1）物塊經(jīng)過軌道上B點(diǎn)時(shí)的速度的大小；（2）物塊經(jīng)過軌道上C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力；（3）木板能獲得的最大速度。參考答案：解:⑴

（2分）⑵由B到C機(jī)械能守恒

（2分）得:

（1分）C點(diǎn):

（2分）得:

（1分）⑶假設(shè)物塊與彈性擋板相碰前已相對(duì)靜止,則二者共速時(shí)木板速度最大,否則,.設(shè)物塊與木板相對(duì)靜止時(shí)的速度為v共,則

（2分）

（2分）由以上兩式得:，說明不板不夠長(zhǎng)，故二者碰后瞬間木板速度最大.（1分）設(shè)碰后瞬間物塊與木板速度分別為v1、v2,則

（2分）

（2分）由以上兩式得:其中為碰后速度,即木板的最大速度.（1分）17.如圖所示，B球靜止在光滑水平面上，其左端連接得有一段輕彈簧；A球以3m/s的速度向B運(yùn)動(dòng)，已知A的質(zhì)量2kg，B的質(zhì)量1kg．（1）整個(gè)過程中彈簧彈性勢(shì)能最大值是多少？（2）A與彈簧分離時(shí)，A、B的速度分別為多少？參考答案：考點(diǎn)：動(dòng)量守恒定律；機(jī)械能守恒定律．專題：動(dòng)量與動(dòng)能定理或能的轉(zhuǎn)化與守恒定律綜合．分析：（1）A、B速度相等時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能最大，由動(dòng)量守恒定律與能量守恒定律可以求出最大彈性勢(shì)能．（2）彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，B的速度最大，由動(dòng)量守恒定律與機(jī)械能守恒定律可以求出A、B的速度．解答：解：（1）A、B共速時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能最大，A、B碰撞過程動(dòng)量守恒，以A的初速度方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒定律得：mAv0=（mA+mB）v，由機(jī)械能守恒定律得：，代入數(shù)據(jù)得：EP=3J；（2）彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，B的速度最大，以A的初速度方向?yàn)檎较颍蓜?dòng)量守恒定律得：mAv0=mAvA+mBvB，由機(jī)械能守恒定律得：，代入數(shù)據(jù)得：vA=1m/svB=4m/s；答：（1）在A、B相互作用的過程中，彈簧的最大彈性勢(shì)能為3J．（2）A與彈簧分離時(shí)，A、B的速度分別為1m/s和4m/s．點(diǎn)評(píng)：本題考查了求彈簧的彈性勢(shì)能、B的速度，分析清楚物體運(yùn)動(dòng)過程是正確解題的前提與關(guān)鍵，應(yīng)用動(dòng)量守恒定律與機(jī)械能守恒定律即可正確解題．18.如圖所示，M、N為兩塊帶等量異種電荷的平行金屬板，兩板間電壓可取從零到最大值Um之間的各種數(shù)值．靜止的帶電粒子電荷量為+q，質(zhì)量為m（不計(jì)重力），從點(diǎn)P經(jīng)電場(chǎng)加速后，從小孔Q進(jìn)入N板右側(cè)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向外，CD為磁場(chǎng)邊界上的一絕緣板，它與N板的夾角為θ=45°，孔Q到板的下端C的距離為L(zhǎng)，當(dāng)M、N兩板間電壓取最大值Um時(shí)，粒子恰垂直打在CD板上．求：（1）當(dāng)M、N兩板間電壓取最大值Um時(shí)，粒子射入磁場(chǎng)的速度v1的大?。唬?）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；（3）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間tm；（4）CD板上可能被粒子打中區(qū)域的長(zhǎng)度S．參考答案：解：（1）M、N兩板間電壓取最大值Um時(shí)，粒子恰垂直打在CD板上，所以圓心在C點(diǎn)，如圖所示，設(shè)此時(shí)粒子

運(yùn)動(dòng)軌跡半徑為r1，CH=QC=L

即半徑r1=L

由qUm=（2）又因?yàn)閝v1B=m

得B=（3）打在QE間的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)，均為半個(gè)周期，

由而

得tm=（4）設(shè)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡與CD板相切于K點(diǎn)，此軌跡的半徑為r2，設(shè)圓心為A，在△AKC中：sin45°=

解得r2=（﹣1）L，

由幾何關(guān)系：KC=r2=（﹣1）L

所以CD板上可能被粒子打中的區(qū)域的長(zhǎng)度s=HK=HC﹣KC，

即s=r1﹣r2=（2﹣）L

答：（1）當(dāng)M、N兩板間電壓取最大值Um時(shí)，粒子射入磁場(chǎng)的速度v1的大小．（2）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。?）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為（4）CD板上可能被粒子打中區(qū)域的長(zhǎng)度S

為（2