山西省呂梁市汾陽(yáng)汾陽(yáng)第二中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理上學(xué)期期末試題含解析

山西省呂梁市汾陽(yáng)汾陽(yáng)第二中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理上學(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.為模擬凈化空氣過(guò)程，有人設(shè)計(jì)了如圖所示的含有灰塵空氣的密閉玻璃圓柱桶（圓桶的高和直徑相等）。第一種除塵方式是：在圓柱桶頂面和底面間加上電壓U，沿圓柱桶的軸線方向形成一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，塵粒運(yùn)動(dòng)方向如圖甲所示；第二種除塵方式是：圓柱桶軸線處放一直導(dǎo)線，在導(dǎo)線與容器壁間加上的電壓也等于U，形成沿半徑方向的輻向電場(chǎng)，塵粒運(yùn)動(dòng)方向如圖乙所示。已知空氣阻力與塵粒運(yùn)動(dòng)的速度成正比，即f=kv（k為一定值）。假設(shè)每個(gè)塵粒的質(zhì)量和電荷量均相同，重力忽略不計(jì)，塵粒的初速為零。則上述兩種除塵方式中A．塵粒的電勢(shì)能均不斷增大 B．灰塵沉積處的電場(chǎng)強(qiáng)度相等C．塵粒最終均有可能做勻速運(yùn)動(dòng)D．電場(chǎng)對(duì)單個(gè)塵粒做功的最大值相等參考答案：D2.如右圖所示，光滑絕緣的水平面上有帶異種電荷的小球A、B，它們?cè)谒较蛴业膭驈?qiáng)電場(chǎng)中保持相對(duì)靜止并共同向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。設(shè)A、B的電荷量絕對(duì)值依次為、，則下列判斷正確的是（

）A．小球A帶正電，小球B帶負(fù)電，且＞B．小球A帶正電，小球B帶負(fù)電，且＜C．小球A帶負(fù)電，小球B帶正電，且＞D．小球A帶負(fù)電，小球B帶正電，且＜參考答案：D3.如圖甲所示，質(zhì)量為m的物塊沿足夠長(zhǎng)的粗糙斜面底端以初速度v0上滑先后通過(guò)A、B，然后又返回到底端。設(shè)從A到B的時(shí)間為t1，加速度大小為a1，經(jīng)過(guò)A的速率為v1，從B返回到A的時(shí)間為t2，加速度大小為a2，經(jīng)過(guò)A的速率為v2，則正確的是A．t1=t2，a1=a2，v1=v2B．t1＜t2，a1＜a2，v1＜v2C．物塊全過(guò)程的速度時(shí)間圖線如圖乙所示D．物塊全過(guò)程的速度時(shí)間圖線如圖丙所示參考答案：D4.如圖所示，直線I為某一電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖象，直線II為某一電阻R的伏安特性曲線。用該電源直接與電阻R相連組成閉合電路。由圖象可知

A．電源的電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻為0.5．

B．電阻R的阻值為1

C．電源的輸出功率為2W

D．電源的效率約為66.70%參考答案：ABD5.（單選）物體m從傾角為α的固定的光滑斜面由靜止開始下滑，斜面高為h，當(dāng)物體滑至斜面底端時(shí)，重力做功的功率為（）A．mgB．mgsinα?C．mgsinαD．mg參考答案：考點(diǎn)：功率、平均功率和瞬時(shí)功率．版權(quán)所有專題：功率的計(jì)算專題．分析：應(yīng)用公式P=Fv求某力的瞬時(shí)功率時(shí)，注意公式要求力和速度的方向在一條線上，在本題中應(yīng)用機(jī)械能守恒求出物體滑到斜面底端時(shí)的速度，然后將速度沿豎直方向分解即可求出重力功率．解答：解：物體下滑過(guò)程中機(jī)械能守恒，所以有：mgh=…①物體滑到底端重力功率為：P=mgvsinα…②聯(lián)立①②解得：P=mgsinα，故ABD錯(cuò)誤，C正確．故選：C．點(diǎn)評(píng)：物理公式不僅給出了公式中各個(gè)物理量的數(shù)學(xué)運(yùn)算關(guān)系，更重要的是給出了公式需要遵循的規(guī)律和適用條件，在做題時(shí)不能盲目的帶公式，要弄清公式是否適用．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，物體A重50N，物體B重100N，所有接觸面之間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)均為0.3，物體A與B通過(guò)無(wú)摩擦的定滑輪用細(xì)繩相連，要使物體B勻速滑動(dòng)，細(xì)繩對(duì)B的拉力FT=15N，作用在B上的力F=75N．參考答案：考點(diǎn)：共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；摩擦力的判斷與計(jì)算；物體的彈性和彈力．專題：受力分析方法專題．分析：分別對(duì)A及整體進(jìn)行受力分析，由滑動(dòng)摩擦力公式可求得摩擦力的大小，再對(duì)共點(diǎn)力的平衡條件可求得繩子的拉力及F．解答：解：以A為研究對(duì)象，則A受重力、支持力、繩子的拉力T及B的摩擦力；水平方向有：μmAg=FT；對(duì)AB整體進(jìn)行受力分析，則有：F=2FT+μ（mA+mB）代入數(shù)據(jù)，聯(lián)立解得：FT=15N

F=75N；故答案為：15，75N．點(diǎn)評(píng)：本題考查共點(diǎn)力的平衡條件的應(yīng)用，在解題時(shí)要注意正確選擇研究對(duì)象，做好受力分析，即可準(zhǔn)確求解．7.如圖所示，質(zhì)點(diǎn)O從t=0時(shí)刻開始作簡(jiǎn)諧振動(dòng)，振動(dòng)頻率為10Hz。圖中Ox代表一彈性繩，OA=7m，AB=BC=5m。已知形成的繩波在繩上的傳播速度為10m/s，則在第2s內(nèi)A比B多振動(dòng)_____次，B比C多振動(dòng)_____次。參考答案：

２

次；

５

次。8.如圖所示，是自行車傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的示意圖，其中Ⅰ是半徑為r1的大齒輪，Ⅱ是半徑為r2的小齒輪，Ⅲ是半徑為r3的后輪，假設(shè)腳踏板的轉(zhuǎn)速為n，則大齒輪邊緣的線速度為

，自行車前進(jìn)的速度為

。參考答案：

，

9.如圖為懸掛街燈的支架示意圖，橫梁BE質(zhì)量為6kg，重心在其中點(diǎn)。直角桿ADC重力不計(jì)，兩端用鉸鏈連接。已知BE=3m，BC=2m，∠ACB=30°，橫梁E處懸掛燈的質(zhì)量為2kg，則直角桿對(duì)橫梁的力矩為_______N·m，直角桿對(duì)橫梁的作用力大小為_______N。（重力加速度g=l0m/s2）參考答案：150

150

10.一輛汽車從靜止開始勻加速開出，然后保持勻速運(yùn)動(dòng)，最后勻減速運(yùn)動(dòng)直到停止。從汽車開始運(yùn)動(dòng)起計(jì)時(shí)，下表給出了某些時(shí)刻汽車的瞬時(shí)速度。根據(jù)表中的數(shù)據(jù)通過(guò)分析、計(jì)算可以得出，汽車加速運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間為

s，汽車全程通過(guò)的位移為

m。

時(shí)刻（s）1.02.03.05.07.09.510.5速度（m/s）3.06.09.012129.03.0

參考答案：4；9611.(1)如圖甲所示為某校興趣小組通過(guò)電流傳感器和計(jì)算機(jī)來(lái)測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)電路，其中R0為定值，電阻R為可調(diào)節(jié)的電阻箱，電流傳感器與計(jì)算機(jī)（未畫出）相連，該小組成員通過(guò)實(shí)驗(yàn)記錄下電阻箱的阻值R和相應(yīng)的電流值I，通過(guò)變換坐標(biāo)，經(jīng)計(jì)算機(jī)擬合得到如圖乙所示圖象，則該圖象選取了___為縱坐標(biāo)，由圖乙中圖線可得到該電源的電動(dòng)勢(shì)為____V；(2)現(xiàn)由三個(gè)規(guī)格相同的小燈泡，標(biāo)出值為“2.5V、0.6A”，每個(gè)小燈泡的I-U特性曲線如圖丙所示，將它們與圖甲中電源按圖丁所示的電路相連，閉合開關(guān)后，A燈恰好正常發(fā)光，則電源的內(nèi)阻r=_____Ω，圖甲中定值電阻R0=__Ω．參考答案：

(1).

(2).4.5

(3).2.5

(4).2（1）由電路圖可知，本實(shí)驗(yàn)采用電流表與電阻箱串聯(lián)的方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，由閉合電路歐姆定律可知：

變形可得：故縱坐標(biāo)應(yīng)選??；

由圖可知，圖象的斜率；

解得：E=4.5V；r+R=4.5

（2）A燈泡正常發(fā)光，故電壓為2.5V，電流I=0.6A；兩并聯(lián)燈泡電流I'=0.3A，則電壓U’=0.5V；故路端電壓U=2.5+0.5=3V；電流為0.6A；

由閉合電路歐姆定律可知：U=E-Ir

代入數(shù)據(jù)解得；

則可知R0=2Ω

點(diǎn)睛：本題考查測(cè)量電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)以及燈泡伏安特性曲線的應(yīng)用，要注意明確閉合電路歐姆定律的應(yīng)用，同時(shí)注意燈泡內(nèi)阻隨沉默溫度的變化而變化，故只能根據(jù)圖象分析對(duì)應(yīng)的電壓和電流，不能利用歐姆定律求解燈泡電阻．12.寫出鈉核(Na)俘獲一個(gè)粒子后放出一個(gè)質(zhì)子的核反應(yīng)方程{

}參考答案：由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可得結(jié)果。13.氫原子第能級(jí)的能量為，其中為基態(tài)能量。當(dāng)氫原子由第4能級(jí)躍遷到第2能級(jí)時(shí)，發(fā)出光子的頻率為；若氫原子由第2能級(jí)躍遷到基態(tài)，發(fā)出光子的頻率為，則

。參考答案：根據(jù)躍遷公式即可解得。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，質(zhì)量m=1kg的小物塊靜止放置在固定水平臺(tái)的最左端，質(zhì)量2kg的小車左端緊靠平臺(tái)靜置在光滑水平地面上，平臺(tái)、小車的長(zhǎng)度均為0.6m?，F(xiàn)對(duì)小物塊施加一水平向右的恒力F，使小物塊開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小物塊到達(dá)平臺(tái)最右端時(shí)撤去恒力F，小物塊剛好能夠到達(dá)小車的右端。小物塊大小不計(jì)，與平臺(tái)間、小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5,重力加速度g取10m/s2，水平面足夠長(zhǎng)，求:(1)小物塊離開平臺(tái)時(shí)速度的大??；(2)水平恒力F對(duì)小物塊沖量的大小。參考答案：（1）v0=3m/s；（2）【詳解】（1）設(shè)撤去水平外力時(shí)小車的速度大小為v0，小物塊和小車的共同速度大小為v1。從撤去恒力到小物塊到達(dá)小車右端過(guò)程，對(duì)小物塊和小車系統(tǒng)：動(dòng)量守恒：能量守恒：聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)得：v0=3m/s（2）設(shè)水平外力對(duì)小物塊的沖量大小為I，小物塊在平臺(tái)上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t。小物塊在平臺(tái)上運(yùn)動(dòng)過(guò)程，對(duì)小物塊：動(dòng)量定理：運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律：聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)得：15.（選修3—4）（7分）如圖甲所示為一列簡(jiǎn)諧橫波在t＝2s時(shí)的波形圖，圖乙是這列波中P點(diǎn)的振動(dòng)圖線，求該波的傳播速度的大小，并判斷該波的傳播方向。

參考答案：解析：依題由甲圖知該波的波長(zhǎng)為……………(1分)

由乙圖知該波的振動(dòng)周期為……………(1分)

設(shè)該波的傳播速度為V，有……………(1分)

又由乙圖知，P點(diǎn)在此時(shí)的振動(dòng)方向向上，……………(1分)

所以該波的傳播方向水平向左。……………(2分)四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示的傳送帶裝置，長(zhǎng)度為4m，與水平方向之間的夾角為37°，傳送帶以0.8m/s的速度勻速運(yùn)行，從流水線上下來(lái)的工件每隔2s有一個(gè)落到A點(diǎn)（可認(rèn)為初速度為零），工件質(zhì)量為1kg．經(jīng)傳送帶運(yùn)送到與B等高處的平臺(tái)上，再由工人運(yùn)走．已知工件與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.8，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2．求：（1）每個(gè)工件從落上傳送帶的A點(diǎn)開始到被傳送至最高點(diǎn)B所經(jīng)歷的時(shí)間；（2）傳送帶對(duì)每個(gè)工件所做的功；（3）由于傳送工件，傳送帶的動(dòng)力裝置需增加的功率．參考答案：考點(diǎn)： 動(dòng)能定理的應(yīng)用；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系；牛頓第二定律．專題： 動(dòng)能定理的應(yīng)用專題．分析： （1）根據(jù)牛頓第二定律計(jì)算工件剛放上傳送帶時(shí)的加速度，計(jì)算出工件勻加速達(dá)到與傳送帶速度相等時(shí)的位移，若此位移小于傳送帶的長(zhǎng)度，則工件先勻加速后勻速運(yùn)動(dòng)；（2）工件先受到滑動(dòng)摩擦力，大小為μmgcosθ，后速度與傳送帶相同后，受到靜摩擦力，大小為mgsinθ，根據(jù)功的公式求解摩擦力對(duì)每個(gè)工件做的功；（3）摩擦生熱Q=fs相，s相是工件與傳送帶的相對(duì)位移．電動(dòng)機(jī)多消耗的電能轉(zhuǎn)化為工件的機(jī)械能與克服摩擦力做功轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能，根據(jù)能量守恒求解．解答： 解：（1）工件剛放上傳送帶時(shí)的加速度為a=μgcos37°﹣gsin37°=0.4m/s2當(dāng)工件速度達(dá)v=0.8m/s時(shí)，工件相對(duì)傳送帶靜止工件加速的時(shí)間t1==s=2s加速運(yùn)動(dòng)的位移s1=at12=×0.4×22m=0.8m在AB段勻速運(yùn)動(dòng)的位移為s2=4m﹣0.8m=3.2m所用的時(shí)間為t2==s=4s總時(shí)間為t=t1+t2=6s（2）由動(dòng)能定理得W﹣mgLsin37°=mv2W=mgLsin37°+mv2=1×10×4×0.6J+×1×0.82J=24.32J

（3）因工件在AB段上加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為2s，所以在位移xt內(nèi)總是有一個(gè)工件位于傳送帶上，該工件對(duì)傳送帶的滑動(dòng)摩擦力為Ff1=mgμcos37°=6.4N工件在AB段上勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，因前后兩工件相隔時(shí)間為2s，兩工件之間的距離為2×0.8m=1.6m，所以這段距離內(nèi)始終有兩個(gè)工件位于傳送帶上，每個(gè)工件對(duì)傳送帶的摩擦力為Ff2=mgsin37°=6N

傳送帶動(dòng)力裝置需增加的功率為：P=（Ff1+2Ff2）v=18.4×0.8W=14.72W答：（1）每個(gè)工件從落上傳送帶的A點(diǎn)開始到被傳送至最高點(diǎn)B所經(jīng)歷的時(shí)間為6s；（2）傳送帶對(duì)每個(gè)工件所做的功為24.32J；（3）由于傳送工件，傳送帶的動(dòng)力裝置需增加的功率為14.72W．點(diǎn)評(píng)： 本題一方面要分析工件的運(yùn)動(dòng)情況，由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式結(jié)合求解相對(duì)位移，即可求出摩擦產(chǎn)生的熱量，另一方面要分析能量如何轉(zhuǎn)化，由能量守恒定律求解電動(dòng)機(jī)消耗的電能．17.“真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷相距10cm，它們之間相互作用力大小為9×10－4N，當(dāng)它們合在一起時(shí)，成為一個(gè)帶電量為3×10－８C的點(diǎn)電荷，問(wèn)原來(lái)兩電荷的帶電量各為多少?”某同學(xué)求解如下：根據(jù)電荷守恒定律：q1+q2=3×10—8C=

①根據(jù)庫(kù)侖定律：q1q2=以q2=b／q1代人①式得：解得根號(hào)中的數(shù)值小于0，經(jīng)檢查，運(yùn)算無(wú)誤．試指出求解過(guò)程中的問(wèn)題并給出正確的解答.參考答案：題中僅給出相互作用力的大小，兩點(diǎn)電荷可能異號(hào)，按電荷異號(hào)計(jì)算．由得由此解得

18.如圖，質(zhì)量為m的b球用長(zhǎng)h的細(xì)繩懸掛于水平軌道BC的出口C處．質(zhì)量也為m的小球a，從距BC高h(yuǎn)的A處由靜止釋放，沿ABC光滑軌道滑下，在C處與b球正碰并與b粘在一起．已知BC軌道距地面有一定的高度，懸掛b球的細(xì)繩能承受的最大拉力為2.8mg．試問(wèn)：①a與b球碰前瞬間的速度多大？②a、b兩球碰后，細(xì)繩是否會(huì)斷裂？（要求通過(guò)計(jì)算回答）參考答案：解：①設(shè)a球經(jīng)C點(diǎn)時(shí)速度為vC，a球下滑過(guò)程機(jī)械能守恒，則由