山西省朔州市第五中學2021-2022學年高三物理期末試題含解析

山西省朔州市第五中學2021-2022學年高三物理期末試題含解析一、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符合題意1.2013年第十二屆全運會，重慶姑娘施廷懋閃耀賽場，輕松奪冠跳水女子全能賽。下圖是她(可看作質點)在參加跳板跳水比賽時的v-t圖像。t＝0是其向上起跳的瞬間。則（）A．t1時刻開始進入水面B．t2時刻到達最高點C．t3時刻已浮出水面D．0～t2時間內，運動員一直處于失重狀態(tài)參考答案：D2.如圖所示的勻強電場中，水平等距離的虛線表示其等勢面，帶電荷量q＝－0．5×10－10C的粒子在電場力作用下從A點運動到B點過程中，動能增加0．5×10－9J，若A點電勢為－10V，下列關于粒子的運動軌跡和B點電勢的說法中正確的是()A．粒子沿軌道1運動，B點電勢為零

B．粒子沿軌道2運動，B點電勢為20VC．粒子沿軌道1運動，B點電勢為－20V

D．粒子沿軌道2運動，B點電勢為－20V參考答案：A3.以初速度v0豎直向上拋出一個質量為m的小球，小球上升的最大高度為h1，空氣阻力的大小恒為F，小球從拋出至回到出發(fā)點下方h2處的過程中，以下說法正確的是：（

）A、整個過程中小球的動能變化了mgh2－F(2h1＋h2)；B、整個過程中小球的機械能守恒；C、整個過程中小球的機械能增加了2Fh1+Fh2；D、整個過程中小球的重力勢能增加了mgh2；參考答案：A4.用恒力F豎直向上拉一物體，使其由地面處開始加速上升到某一高度。若該過程空氣阻力不能忽略，下列說法中正確的是

A．力F做的功和阻力做的功之和等于物體動能的增量B．重力所做的功等于物體重力勢能的增量C．力F做的功和阻力做的功之和等于物體機械能的增量D．力F、重力、阻力三者的合力所做的功等于物體機械能的增量參考答案：C5.做平拋運動的物體，每秒的速度增量總是(

)A.大小相等，方向相同

B.大小不等，方向不同C.大小相等，方向不同

D.大小不等，方向相同參考答案：

A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某同學做“探究合力的功與動能改變關系”的實驗，裝置如圖甲所示，將光電門固定在水平軌道上的β點，用重物通過細線拉小車，保持小車質量不變，改變所掛重物質量多次進行實驗，每次小車都從同一位置4靜止釋放.（g取1Om/s2)①用游標卡尺測出遮光條的寬度d如圖乙所示，則d

=______cm；②認為小車所受拉力與重物重力大小相等.測出多組重物質量m和相應小車經過光電門時的速度v,作出v2-m圖象如圖丙所示，由圖象可知小車受到的摩擦力為______N；③重物質量較大時，v2-m圖線的AB段明顯彎曲，產生誤差.為消除此誤差，下列措施可行的是______A.

調整軌道的傾角，在未掛重物時使小車能在軌道上勻速運動B.

重物質量增加后，可以改變小車釋放的初始位置C.

在重物與細繩之間接一力傳感器，用力傳感器讀數代替重物的重力參考答案：7.如圖所示，正方形容器處在勻強磁場中，一束電子從a孔垂直射入容器中，其中一部分沿c孔射出，一部分從d孔射出，則從兩孔射出的電子速率之比vc:vd=

，從兩孔中射出的電子在容器中運動的時間之比tc:td=

。參考答案：

答案：2:1

tc:td=1:28.氣墊導軌可以在導軌和滑塊之間形成一薄層空氣膜，使滑塊和導軌間的摩擦幾乎為零，如圖所示，讓滑塊從氣墊導軌是某一高度下滑，滑塊上的遮光片的寬度為s，當遮光片通過電門時與光電門相連的數字毫秒器顯示遮光時間為t，則庶光片通過光電門的平均速度為v=

（1）關于這個平均速度，有如下討論：

A．這個平均速度不能作為實驗中遮光片通過光電門時滑塊的瞬時速度

B．理論上，遮光片寬度越窄，遮光片通過光電門的平均越接近瞬時速度

C．實驗中所選遮光片并非越窄越好，還應考慮測量時間的精確度，遮光片太窄，時間測量精度就會降低，所測瞬時速度反而不準確

D．實驗中，所選遮光片越寬越好，這樣時間的測量較準，得到的瞬時速度將比較準確，這些討論中，正確的是：

；

（2）利用這一裝置可驗證機械能守桓定律?；瑝K和遮光片總質量記為M（kg），若測出氣墊導軌總長L0、遮光片的寬度s，氣墊導軌兩端到桌面的高度差h、滑塊從由靜止釋放到經過光時門時下滑的距離L和遮光時間t，這一過程中：滑塊減少的重力勢能的表達式為：

，滑塊獲得的動能表達式為：

；參考答案：（1）BC

（2）

知道光電門測量滑塊瞬時速度的原理，能根據已知的運動學公式求出速度進而計算物體的動能是解決本題的關鍵。9.如圖所示為某一簡諧橫波在t＝0時刻的波形圖，質點a的振動方向如圖，由此可知該波沿______傳播，該時刻a、b、c三點中速度最大的是______點，加速度最大的是______點，從這一時刻開始，第一次最快回到平衡位置的是______點，若t＝0.02s時質點c第一次到達波谷處，則此波的波速為______m/s。參考答案：x軸方向

a

c

c

100m/s

10.2004年7月25日，中國用長征運載火箭成功地發(fā)射了“探測2號”衛(wèi)星．右圖是某監(jiān)測系統(tǒng)每隔2.5s拍攝的關于起始勻加速階段火箭的一組照片．(1)已知火箭的長度為40m，用刻度尺測量照片上的長度，結果如圖所示．則火箭在照片中第2個像所對應時刻的瞬時速度大小v=____________m／s．(2)為探究物體做直線運動過程x隨t變化的規(guī)律，某實驗小組經過實驗和計算得到下表的實驗數據：根據表格數據，請你在下圖所示的坐標系中，用縱、橫軸分別選擇合適的物理量和標度作出關系圖線．并根據圖線分析得出物體從AB的過程中x隨t變化的定量關系式：________________________．參考答案：(1)42m/s(2)圖略（4分）11.（4分）圖A是在高速公路上用超聲波測速儀測量車速的示意圖，測速儀發(fā)出并接收超聲波沖信號，根據發(fā)出和接收到的信號間的時間差，測出被測物體的速度。圖B中p1、p2是測速儀發(fā)出的超聲波信號，n1、n2是p1、p2由汽車反射回來的信號。設測速儀勻速掃描，p1、p2之間的時間間隔Δt＝1.0s，超聲波在空氣中傳播的速度是v＝340m/s，若汽車是勻速行駛的，則根據圖B可知，汽車在接收到p1、p2兩個信號之間的時間內前進的距離是

m，汽車的速度是

m/s。參考答案：答案：17，17.912.水平面上質量為m的滑塊A以速度v碰撞質量為的靜止滑塊B，碰撞后AB的速度方向相同，它們的總動量為

▲

；如果碰撞后滑塊B獲得的速度為v0，則碰撞后滑塊A的速度為

▲

．參考答案：（2）mv

v–

13.一列簡諧橫波在t=0.8s時的圖象如圖甲所示，其x=0處質點的振動圖象如圖乙所示，由圖象可知：簡諧波沿x軸

方向傳播（填“正”或“負”），波速大小為

m/s，t=10.0s時刻，x=4m處質點的位移為

m。參考答案：負、5

、－0.05三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（6分）題11圖2為一列沿x軸正方向傳播的簡諧機械橫波某時刻的波形圖，質點P的振動周期為0.4s.求該波的波速并判斷P點此時的振動方向。參考答案：；P點沿y軸正向振動考點：本題考查橫波的性質、機械振動與機械波的關系。15.如圖甲所示，斜面傾角為θ=37°，一寬為d=0.65m的有界勻強磁場垂直于斜面向上，磁場邊界與斜面底邊平行。在斜面上由靜止釋放一矩形金屬線框，線框沿斜面下滑，下邊與磁場邊界保持平行。取斜面底部為重力勢能零勢能面，從線框開始運動到恰好完全進入磁場的過程中，線框的機械能E和位移x之間的關系如圖乙所示，圖中①、②均為直線段。已知線框的質量為M=0.1kg，電阻為R=0.06Ω．（取g=l0m·s-2,sin37°=0.6,

cos37°=0.8)求：(1)線框與斜面間的動摩擦因數μ；(2)線框剛進入磁場到恰好完全進入磁場所用的時間t：(3)線框穿越磁場的過程中，線框中的最大電功率Pm。參考答案：0.5；1/6s；0.54W【詳解】（1）由能量守恒定律，線框減小的機械能等于克服摩擦力做功，則其中x1=0.36m；解得μ=0.5（2）金屬線框進入磁場的過程中，減小的機械能等于克服摩擦力和安培力做的功，機械能均勻減小，因此安培力也是恒力，線框做勻速運動，速度為v1v12=2ax1解得a=2m/s2v1=1.2m/s其中

x2為線框的側邊長，即線框進入磁場過程中運動的距離，可求出x2=0.2m，則（3）線框剛出磁場時速度最大，線框內電功率最大由可求得v2=1.8m/s根據線框勻速進入磁場時：可得FA=0.2N又因為可得將v2、B2L2帶入可得：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖甲所示，物體A、B（均可視為質點）用繞過光滑定滑輪的輕繩連接，A、B離水平地面的高度H=1m．A的質量m0=0.4kg．如果B的質量m可以連續(xù)變化，得到A的加速度隨m的變化圖線如圖乙所示，圖中虛線為漸近線，設豎直向上為加速度的正方向，不計空氣阻力，重力加速度為g取10m/s2．求：（1）圖乙中a0值；（2）若m=1.2kg，由靜止同時釋放A、B后，A距離水平地面的最大高度（設B著地后不反彈，A不與天花板碰撞）參考答案：解：（1）分別選擇B、A進行受力分析，根據牛頓第二定律可得：mg﹣T=maT﹣m0g=m0a解得；a=當m→∞時，a0=g（2）若m=1.2kg時AB的加速度大?。篴==5m/s2B著地時的速度為v：2aH=v2接著A做豎直上拋運動，到速度為零時到達最高點，由機械能守恒定律可得：A距離水平地面的最大高度：hm=2H+h=2.5m答：（1）圖乙中a0值是重力加速度g；（2）若m=1.2kg，由靜止同時釋放A、B后，A上升離水平地面的最大高度是2.5m．【考點】牛頓第二定律；物體的彈性和彈力．【分析】（1）對A和B分別進行受力分析，得出a的表達式，然后看當m無窮大加速度對應的數值；（2）根據系統(tǒng)機械能守恒求出A物塊到達地面時的二者的速度大?。鶕嗀物塊到達地面時的速度，結合速度位移公式求出B繼續(xù)上升的高度，從而得出B離地面的最大高度．17.如圖所示，宇航員站在某質量分布均勻的星球表面一斜坡上P點，沿水平方向以初速度v0拋出一個小球，測得小球經時間t落到斜坡上另一點Q，斜面的傾角為α，已知該星球的半徑為R，萬有引力常量為G。求該星球的密度。參考答案：解：設該星球表面的重力加速度為g,根據平拋運動規(guī)律得:

（1分）（1分）由（1分）得:（1分）設該星球質量為M,對該星球表面質量為m的物體有:（2分）由，得:（2分）代入g的值解得:

（2分）18.（18分）一質量m=20kg的小車停放在光滑固定軌道ABCDE的A點處，如圖所示，軌道的AB段是水平的，CDE段是一段R=20m的圓弧，圓弧的最高點D比AB高出h=1.25m.。有一質量M=60kg的人以v0的水平速度跳上小車，并與小車一起沿軌道滑行，不計一切阻力。試計算當人的速