山西省長(zhǎng)治市屯留第二中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

山西省長(zhǎng)治市屯留第二中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理上學(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.(多選題)如圖所示，兩根長(zhǎng)直導(dǎo)線豎直插入光滑絕緣水平桌面上的M、N兩小孔中，O為M、N連線中點(diǎn)，連線上a、b兩點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱。導(dǎo)線均通有大小相等、方向向上的電流。已知長(zhǎng)直導(dǎo)線在周圍產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，式中k是常數(shù)、I是導(dǎo)線中電流、r為點(diǎn)到導(dǎo)線的距離。一帶正電的小球以初速度v0從a點(diǎn)出發(fā)沿連線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)。關(guān)于上述過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是（

）A．小球先做加速運(yùn)動(dòng)后做減速運(yùn)動(dòng)B．小球一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)C．小球?qū)ψ烂娴膲毫ο葴p小后增大D．小球?qū)ψ烂娴膲毫σ恢痹谠龃髤⒖即鸢福築D2.如圖所示，處于真空中的勻強(qiáng)電場(chǎng)與水平方向成15o角，AB直線與場(chǎng)強(qiáng)E互相垂直．在A點(diǎn)，以大小為vo的初速度水平拋出一質(zhì)量為m，帶電荷量為+q的小球，經(jīng)時(shí)間t，小球下落一段距離過(guò)C點(diǎn)（圖中未畫出）時(shí)其速度大小仍為vo，在小球由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是

A．電場(chǎng)力對(duì)小球做功為零B．小球的電勢(shì)能增加C．小球機(jī)械能增加D．C點(diǎn)可能位于AB直線的左方參考答案：B3.（單選）人從高處跳到低處時(shí)，為了安全，一般都是讓腳尖部分先著地．這是為了A．減小沖量B．使動(dòng)量的增量變得更小C．增長(zhǎng)和地面的沖擊時(shí)間，從而減小沖力D．增大人對(duì)地的壓強(qiáng)，起到安全作用參考答案：解：人在和地面接觸時(shí)，人的速度減為零，由動(dòng)量定理可知（F﹣mg）t=△mv；而腳尖著地可以增加人著地的時(shí)間，可以減小動(dòng)量的變化率，故減小受到地面的沖擊力；故選：C．4.如圖所示，空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)和磁場(chǎng)相互垂直。在電磁場(chǎng)區(qū)域中，有一個(gè)豎直放置的光滑絕緣圓環(huán)，環(huán)上套有一個(gè)帶正電的小球。O點(diǎn)為圓環(huán)的圓心，a、b、c為圓環(huán)上的三個(gè)點(diǎn)，a點(diǎn)為最高點(diǎn)，c點(diǎn)為最低點(diǎn)，Ob沿水平方向。已知小球所受電場(chǎng)力與重力大小相等?，F(xiàn)將小球從環(huán)的頂端a點(diǎn)由靜止釋放。下列判斷正確的是（

）A．當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)的弧長(zhǎng)為圓周長(zhǎng)的1/4時(shí)，洛侖茲力最大B．當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)的弧長(zhǎng)為圓周長(zhǎng)的1/2時(shí)，洛侖茲力最大C．小球從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，電勢(shì)能增大，動(dòng)能先增大后減小D．小球從a點(diǎn)到b點(diǎn)，重力勢(shì)能減小，電勢(shì)能增大參考答案：C5.（單選）如圖所示，MON為固定的“L”形直角光滑絕緣板，ON置于水平地面上，P為一可移動(dòng)的光滑絕緣豎直平板．現(xiàn)有兩個(gè)帶正電小球A、B，小球A置于“L”形板的直角處，小球B靠在P板上且處于靜止?fàn)顟B(tài)，小球A、B位于同一豎直平面內(nèi)，若將P板緩慢向左平移，則下列說(shuō)法正確的是(D)A．B對(duì)P板的壓力變大B．A對(duì)ON板的壓力變小C．A、B間的距離不變D．A、B系統(tǒng)的電勢(shì)能減小參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（實(shí)驗(yàn)）（2013?朝陽(yáng)區(qū)一模）（2）某學(xué)校的學(xué)生為了測(cè)定物塊與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，想出了很多方法．①其中甲同學(xué)采用了如圖4所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，他使物塊在重物的牽引下開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)重物落地后，物塊再運(yùn)動(dòng)一段距離停在桌面上．實(shí)驗(yàn)中甲同學(xué)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了物塊的運(yùn)動(dòng)，圖5為他截取的一段紙帶，記錄了物塊做勻減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程的信息，1、2、3、4、5是他選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz．根據(jù)紙帶可求出物塊做減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度大小a=

m/s2（保留兩位有效數(shù)字）．若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?.8m/s2，則物塊與桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=

（保留兩位有效數(shù)字），該測(cè)量結(jié)果比動(dòng)摩擦因數(shù)的真實(shí)值

（填“偏大”或“偏小”）．②乙同學(xué)采用了如圖6所示的另一套裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，使物塊A位于水平桌面的O點(diǎn)時(shí)，重物B剛好接觸地面．將A拉到P點(diǎn)，待B穩(wěn)定后由靜止釋放，A最終滑到Q點(diǎn)．分別測(cè)量OP、OQ的長(zhǎng)度h和s．改變h，重復(fù)以上的操作，分別測(cè)出以下幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．

123456h/cm10.020.030.040.050.060.0s/cm9.512.528.539.048.056.5

乙同學(xué)在圖7中已標(biāo)出第1、2、3、5、6組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，請(qǐng)你在圖中標(biāo)出第4組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，并畫出s﹣h關(guān)系圖線．實(shí)驗(yàn)中測(cè)得A、B的質(zhì)量之比mA：mB=4：5，則根據(jù)s﹣h圖線計(jì)算出物塊A與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=

．參考答案：①2.0；0.2；偏大．②0.4探究影響摩擦力的大小的因素解：①、由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，可知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間為T=0.1s，進(jìn)而由逐差法可得加速度為：物體受摩擦力作用而減速運(yùn)動(dòng)，可得：μMg=Ma解得：由于實(shí)際在減速階段產(chǎn)生的加速度的力是滑動(dòng)摩擦力和紙帶受的阻力，所以計(jì)算結(jié)果比動(dòng)摩擦因素的真實(shí)值偏大．②、如圖：B下落至臨落地時(shí)根據(jù)動(dòng)能定理有：在B落地后，A運(yùn)動(dòng)到Q，有：解得：A、B的質(zhì)量之比mA：mB=4：5，在s﹣h圖象上任取一組數(shù)據(jù)h=10cm，s=9.5cm，代入可以得：．答：①2.0；0.2；偏大．②0.4．7.參考答案：8.(5分)如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體可由狀態(tài)1經(jīng)等容過(guò)程到狀態(tài)2，再經(jīng)等壓過(guò)程到狀態(tài)3，也可先經(jīng)等壓過(guò)程到狀態(tài)4，再經(jīng)等容過(guò)程到狀態(tài)3。已知狀態(tài)1的溫度和狀態(tài)3的溫度相同，狀態(tài)2的溫度為T2，狀態(tài)4的溫度為T4，則狀態(tài)1和狀態(tài)3的溫度T1=T3=

。參考答案：

答案：9.一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的p-V圖象如圖所示．在由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過(guò)程中，理想氣體的溫度

▲

（填“升高”、“降低”或“不變”）．在由狀態(tài)A變化到狀態(tài)C的過(guò)程中，理想氣體吸收的熱量

▲

它對(duì)外界做的功（填“大于”、“小于”或“等于”）參考答案：升高（2分），等于10.如圖所示，將邊長(zhǎng)為a、質(zhì)量為m、電阻為R的正方形導(dǎo)線框豎直向上拋出，穿過(guò)寬度為b、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里。線框向上離開磁場(chǎng)時(shí)的速度剛好是進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度的一半，線框離開磁場(chǎng)后繼續(xù)上升一段高度，然后落下并勻速進(jìn)入磁場(chǎng)。整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終存在著大小恒定的空氣阻力Ff，且線框不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，則：線框在上升階段剛離開磁場(chǎng)時(shí)的速度v1=

，線框在上升階段通過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱Q=

。參考答案：11.A.兩顆人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若運(yùn)行線速度之比是v1∶v2＝1∶2，則它們運(yùn)行的軌道半徑之比為__________，所在位置的重力加速度之比為4∶1，1∶162012學(xué)年普陀模擬21A__________。參考答案：4∶1，1∶16 12.一物塊以一定的初速度沖上斜面，利用速度傳感器可以在計(jì)算機(jī)屏幕上得到其速度大小隨時(shí)間的變化關(guān)系圖象如圖所示，不計(jì)空氣阻力，重力加速度g取10m/s2.則：物塊下滑時(shí)的加速度大小為

；物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為

。.參考答案：2m/s2

，

13.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為50kW，若汽車總質(zhì)量為5×103kg，在水平路面上行駛時(shí)，所受阻力大小恒為5×103N，則汽車所能達(dá)到的最大速度為________m/s，若汽車以0.5m/s2的加速度由靜止開始做勻加速運(yùn)動(dòng)，這一過(guò)程能維持的時(shí)間為________s。參考答案：10

40/3三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.有一條小渠，其底部是半徑很大的圓弧，小明同學(xué)運(yùn)用所學(xué)的物理知識(shí)設(shè)計(jì)出一種測(cè)量該小渠底部的圓弧半徑的方法，如圖甲所示?？商峁┑钠鞑挠行≤?、光滑長(zhǎng)木板、刻度尺、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、低壓交流電源、導(dǎo)線、紙帶、細(xì)繩、復(fù)寫紙片和米尺等。(設(shè)小車在長(zhǎng)木板和小渠底部運(yùn)動(dòng)所受的阻力很小可忽略不計(jì)，已知重力加速度為g)首先用小條點(diǎn)跡比較清晰的紙袋，舍去開始密集的點(diǎn)跡，從便于測(cè)量的點(diǎn)開始，每?jī)蓚€(gè)打點(diǎn)間隔取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，如圖丙中0、1、2……6點(diǎn)所示；c.測(cè)量1、2、3……6計(jì)數(shù)點(diǎn)到0計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離，分別記作：s1、s2、s3……s6；d.通過(guò)測(cè)量和計(jì)算，該同學(xué)判斷出小車沿平板做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；e.分別計(jì)算出s1、s2、s3……s6與對(duì)應(yīng)時(shí)間的比值、……；f.以為縱坐標(biāo)、t為橫坐標(biāo)，標(biāo)出與對(duì)應(yīng)時(shí)間t的坐標(biāo)點(diǎn)，畫出圖線。綜合上述實(shí)驗(yàn)步驟，請(qǐng)你完成下列任務(wù)：（1）該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出圖為一直線，并求得直線的斜率為，則小車沿長(zhǎng)木板運(yùn)動(dòng)的加速度大小為___________;(2)若用米尺測(cè)量出長(zhǎng)木板的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，則求出底部的圓弧半徑R=____________。參考答案：(1)（3分）(2)（3分）

解析：（1）小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，所以，故圖像的斜率,所以a=2k(2)設(shè)小車到底部所用時(shí)間為t,木板與水平方向夾角a，，。帶入，解得R=15.電池的內(nèi)阻很小，不便于直接測(cè)量。某探究小組的同學(xué)將一只2.5Ω的保護(hù)電阻R0與電池串聯(lián)后再用電流表和電壓表測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)電路如圖所示。①按電路原理圖把實(shí)物電路補(bǔ)畫完整；②實(shí)驗(yàn)中測(cè)定出了下列數(shù)據(jù)：R1885

請(qǐng)根據(jù)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)圖中畫出I-U圖象。連線時(shí)，有一組數(shù)據(jù)是棄之不用的，原因是

③由I-U圖象得出電池的電動(dòng)勢(shì)為

，內(nèi)阻為

。參考答案：.①實(shí)物電路圖連接如圖所示（2分）；②U-I圖象如圖所示（2分），數(shù)據(jù)存在嚴(yán)重錯(cuò)誤（2分）③1.5V(2分）,0.50(2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖，AB為粗糙的長(zhǎng)直斜面，動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4，與水平方向的夾角θ=37°，BC為光滑水平面，CDE為光滑曲面，B、C兩接口處均光滑連接。D、E兩點(diǎn)離水平地面的高度分別為h1＝8.64m，h2＝4m。一質(zhì)量m＝0.20kg的滑塊由斜面上某一點(diǎn)P從靜止開始下滑，在斜面上始終受一水平向右恒力F=1N的作用，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)立即撤去拉力F，從P點(diǎn)到達(dá)C點(diǎn)共經(jīng)歷t＝3s。已知PB與BC長(zhǎng)度之和為32m。求：（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g=10m/s2）（1）滑塊沿AB段運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度a和所用時(shí)間t1；（2）若水平向右恒力F大小可調(diào)，則恒力F在何范圍內(nèi)可使滑塊沿PB、BC運(yùn)動(dòng)越過(guò)曲面落地。某同學(xué)對(duì)第二問(wèn)的解答如下：若要使滑塊越過(guò)曲面落地，則離開曲面E點(diǎn)時(shí)的速度至少為0。從P點(diǎn)至E點(diǎn)列出動(dòng)能定理。即可求得所需的最小恒力。請(qǐng)判斷該同學(xué)的解答是否正確，并說(shuō)明理由，若該同學(xué)解答錯(cuò)誤則求出正確的恒力范圍。參考答案：（1）由牛頓第二定律 Fcosq+mgsinq-mN＝ma ① （1分）由垂直斜面方向受力平衡可得 N=mgcosq-Fsinq②聯(lián)立①②可得加速度 a＝8m/s2 （1分）S=S1+S2= （1分）得 t1=2s （1分）（2）該同學(xué)回答錯(cuò)誤。 （1分）錯(cuò)誤1：至少滑到D點(diǎn)速度為0才可以越過(guò)曲面落地。 （1分）錯(cuò)誤2：在斜面上力F不能過(guò)大，否則物塊將離開斜面運(yùn)動(dòng)。 （1分）從P至D動(dòng)能定理 （1分）得 F1=0.5N （1分）F2sinq=mgcosq （1分）得 F2=2.67N （1分）所以恒力F的范圍應(yīng)該為 即 17.如圖所示，光滑水平面上放置質(zhì)量均為＝2kg的甲、乙兩輛小車，兩車之間通過(guò)一感應(yīng)開關(guān)相連(當(dāng)滑塊滑過(guò)感應(yīng)開關(guān)時(shí)，兩車自動(dòng)分離)．甲車上表面光滑，乙車上表面與滑塊P之間的動(dòng)摩擦因數(shù)＝0.5.一根通過(guò)細(xì)線拴著且被壓縮的輕質(zhì)彈簧固定在甲車的左端，質(zhì)量為＝1kg的滑塊P(可視為質(zhì)點(diǎn))與彈簧的右端接觸但不相連，此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能＝10J，彈簧原長(zhǎng)小于甲車長(zhǎng)度，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)剪斷細(xì)線，求：(1)滑塊P滑上乙車前的瞬時(shí)速度的大?。?/p>

(2)滑塊P滑上乙車后最終未滑離乙車，滑塊P在乙車上滑行的距離．()參考答案：(1)

4m/s

(2)18.

（15分）中子星是恒星演化過(guò)程的一種結(jié)果，它的密度很大?，F(xiàn)有一中子星，觀測(cè)到它的自轉(zhuǎn)周期為T=s。問(wèn)該中子星的最小密度應(yīng)是多少才能維持該星體的穩(wěn)定，不致因旋轉(zhuǎn)而瓦解。計(jì)算時(shí)星體可視為均勻球體。（引力常數(shù)G=6.67×10－11m3/kg·s2）參考答案：解析：考慮中子星赤道處一小塊物質(zhì)，只有當(dāng)它受到的萬(wàn)有引力大于或等于它隨星體一起旋轉(zhuǎn)所需的向心力時(shí)，中子星才會(huì)瓦解。設(shè)中子星的密度為ρ，質(zhì)量為M，半徑為R，自轉(zhuǎn)角速度為ω，位