江蘇省泰州市興化垛田中心中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理上學(xué)期期末試題含解析

江蘇省泰州市興化垛田中心中學(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.．(多選)如右圖所示,質(zhì)量均為m的兩個(gè)木塊P、Q疊放在水平地面上,P、Q接觸面的傾角為θ,現(xiàn)在Q上加一水平推力F,使P、Q保持相對靜止一起向左做加速直線運(yùn)動,下列說法正確的是（）A．物體Q對地面的壓力一定為2mgB．若Q與地面間的動摩擦因數(shù)為μ,則μ＝C．若P、Q之間光滑,則加速度a=gtanθD．地面與Q間的滑動摩擦力隨推力F的增大而增大參考答案：AC2.如圖所示(a)，一輕質(zhì)彈簧的下端固定在水平面上，上端放置一物體(物體與彈簧不連接)，初始時(shí)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)用豎直向上的拉力F作用在物體上，使物體開始向上做勻加速運(yùn)動，拉力F與物體位移s的關(guān)系如圖(b)所示(g＝10m/s2)，則下列結(jié)論正確的是A．物體與彈簧分離時(shí)，彈簧處于壓縮狀態(tài)B．彈簧的勁度系數(shù)為7.5N/cmC．物體的質(zhì)量為3kgD．物體的加速度大小為5m/s2參考答案：D物體一直勻加速上升，從圖象可以看出，物體與彈簧分離后，拉力為30N；剛開始物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，重力和彈力二力平衡；拉力為10N時(shí)，彈簧彈力和重力平衡，合力等于拉力，彈簧壓縮量為4cm；根據(jù)以上條件列式分析如下：物體與彈簧分離時(shí)，彈簧恢復(fù)原長，故A錯誤；剛開始物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，重力和彈力二力平衡，有mg=kx

①，拉力F1為10N時(shí)，彈簧彈力和重力平衡，合力等于拉力，根據(jù)牛頓第二定律，有F1+kx-mg=ma

②，物體與彈簧分離后，拉力F2為30N，根據(jù)牛頓第二定律，有F2-mg=ma

③，代入數(shù)據(jù)解得m=2kg，k=5N/cm，a=5m/s2，故B錯誤，C錯誤，D正確；故選D．3.如圖7所示，質(zhì)量為m2，帶＋q的金屬球a和質(zhì)量為m1不帶電的木球b之間用絕緣細(xì)線相連，置于豎直向上，場強(qiáng)為E，且范圍足夠大的勻強(qiáng)電場中，兩球恰能以速度勻速上升。當(dāng)小木球運(yùn)動到A點(diǎn)時(shí)，細(xì)線突然斷開，小木球運(yùn)動到B點(diǎn)時(shí)速度為零，則（

）A、小木球的速度為零時(shí)，金屬小球的速度也為零B、A和B兩點(diǎn)之間電勢差為C、小木球的速度為0時(shí)，金屬小球的速度大小為D、小木球從點(diǎn)A到B的過程中，其動能減少量等于金屬球動能的增加量參考答案：B4.如圖所示，一質(zhì)量為M的楔形木塊放在水平桌面上，它的頂角為90°，兩底角為α和β，且α＜β，ab為兩個(gè)位于斜面上質(zhì)量均為m的小木塊．已知所有接觸面都是光滑的．現(xiàn)使a、b同時(shí)沿斜面下滑，則下列說法正確的是（）A．楔形木塊向左運(yùn)動 B．楔形木塊向右運(yùn)動C．a(chǎn)木塊處于超重狀態(tài) D．b木塊處于失重狀態(tài)參考答案：D【考點(diǎn)】牛頓運(yùn)動定律的應(yīng)用-超重和失重．【分析】本題由于斜面光滑，兩個(gè)木塊均加速下滑，分別對兩個(gè)物體受力分析，求出其對斜面體的壓力，再對斜面體受力分析，求出斜面體對地面摩擦力．失重狀態(tài)：當(dāng)物體對接觸面的壓力小于物體的真實(shí)重力時(shí)，就說物體處于失重狀態(tài)，此時(shí)有向下的加速度，合力也向下；超重狀態(tài)：當(dāng)物體對接觸面的壓力大于物體的真實(shí)重力時(shí)，就說物體處于超重狀態(tài)，此時(shí)有向上的加速度，合力也向上．【解答】解：A、由幾何關(guān)系，得到：N1=mgcosα故物體a對斜面體的壓力為N1′=mgcosα

①同理，物體b對斜面體的壓力為N2′=mgcosβ

②對斜面體受力分析，如圖，假設(shè)摩擦力向左根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件，得到f+N2′cosα﹣N1′cosβ=0

③F支﹣Mg﹣N1′sinβ﹣N2′sinβ=0

④根據(jù)題意α+β=90°

⑤由①～⑤式解得f=0，所以楔形木塊靜止不動，故A錯誤，B錯誤C、對木塊a受力分析，如圖，受重力和支持力木塊均加速下滑，所以a木塊處于失重狀態(tài)，故C錯誤；D、同理，對木塊b進(jìn)行受力分析，可知B也處于失重狀態(tài)，故D正確故選：D5.（單選）如圖所示，在x軸上相距為L的兩點(diǎn)固定兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷+Q、－Q，虛線是以+Q所在點(diǎn)為圓心、為半徑的圓，a、b、c、d是圓上的四個(gè)點(diǎn)，其中a、c兩點(diǎn)在x軸上，b、d兩點(diǎn)關(guān)于x軸對稱。下列判不正確的是（

）A．b、d兩點(diǎn)處的電勢相同B．四個(gè)點(diǎn)中c點(diǎn)處的電勢最低C．b、d兩點(diǎn)處的電場強(qiáng)度相同D．將一試探電荷+q沿圓周由a點(diǎn)移至c點(diǎn)，+q的電勢能減小參考答案：C

由等量異種點(diǎn)電荷的電場線分布及等勢面特點(diǎn)知，A、B正確，C錯誤。四點(diǎn)中a點(diǎn)電勢最高、c點(diǎn)電勢最低，正電荷在電勢越低處電勢能越小，故D正確。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.16．如圖所示，質(zhì)點(diǎn)甲以8ms的速度從O點(diǎn)沿Ox軸正方向運(yùn)動，質(zhì)點(diǎn)乙從點(diǎn)Q（0m，60m）處開始做勻速直線運(yùn)動，要使甲、乙在開始運(yùn)動后10s在x軸上的P點(diǎn)相遇，質(zhì)點(diǎn)乙運(yùn)動的位移是

，乙的速度是

．參考答案：100m

10㎝/s7.如圖所示，由導(dǎo)熱材料制成的氣缸和活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸內(nèi)，活塞與氣缸壁之間無摩擦，活塞上方存有少量液體，將一細(xì)管插入液體，利用虹吸現(xiàn)象，使活塞上方液體緩慢流出，在此過程中，大氣壓強(qiáng)與外界的溫度均保持不變，下列各個(gè)描述理想氣體狀態(tài)變化的圖像中與上述過程相符合的是

圖，該過程為

過程（選填“吸熱”、“放熱”或“絕熱”）參考答案：D

吸熱氣體做等溫變化，隨著壓強(qiáng)減小，氣體體積增大。A、B圖中溫度都是變化的；等溫情況下，PV＝C，P－1/V圖象是一條過原點(diǎn)的直線，所以D圖正確。該過程中，體積增大，氣體對外界做功，W＜0，等溫變化，所以Q＞0，氣體要吸收熱量。8.如圖所示，厚度為h，寬度為d的導(dǎo)體板放在與它垂直的、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)電流通過導(dǎo)體板時(shí)，在導(dǎo)體的上側(cè)面A和下側(cè)面A＇之間會產(chǎn)生電勢差，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)．實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)磁場不太強(qiáng)時(shí)，電勢差U、電流I和磁感強(qiáng)度B之間的關(guān)系為，式中的比例系數(shù)K稱為霍爾系數(shù)．霍爾效應(yīng)可解釋如下：外部磁場的洛倫茲力使運(yùn)動的電子聚集在導(dǎo)體板的一側(cè)，在導(dǎo)體板的另一側(cè)會出現(xiàn)多余的正電荷，從而形成橫向電場，橫向電場對電子施加與洛倫茲力方向相反的靜電力，當(dāng)靜電力與洛倫茲力達(dá)到平衡時(shí)，導(dǎo)體板上、下兩側(cè)之間就會形成穩(wěn)定的電勢差．設(shè)電流I是由電子的定向流動形成的，電子的平均定向速度為v，電荷量為e．回答下列問題：（1）達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，導(dǎo)體上側(cè)面A的電勢________下側(cè)面A＇的電勢（填“高于”、“低于”或“等于”）．（2）電子所受的洛倫茲力的大小為________________．（3）當(dāng)導(dǎo)體上、下兩側(cè)之間的電勢差為U時(shí)，電子所受的靜電力的大小為_____________．（4）由靜電力和洛倫茲力平衡的條件，證明霍爾系數(shù)為K＝，其中n代表導(dǎo)體板單位體積中電子的個(gè)數(shù)。參考答案：（1）導(dǎo)體中定向移動的是自由電子，結(jié)合左手定則，應(yīng)填低于。（2）

（3）（或）（4）電子受到橫向靜電力與洛侖茲力的作用，兩力平衡，有又通過導(dǎo)體的電流強(qiáng)度以上兩式聯(lián)列，并將代入得9.如圖所示，位于豎直平面內(nèi)的固定半徑為R的光滑圓環(huán)軌道，圓環(huán)軌道與水平面相切于M點(diǎn)，與豎直墻相切于A點(diǎn)，豎直墻上另一點(diǎn)B與M的連線和水平面的夾角為600，C是圓環(huán)軌道的圓心，D是圓環(huán)上與M靠得很近的一點(diǎn)（DM遠(yuǎn)小于CM）．已知在同一時(shí)刻：a、b兩球分別由A、B兩點(diǎn)從靜止開始沿光滑傾斜直軌道運(yùn)動到M點(diǎn)；c球由C點(diǎn)自由下落到M點(diǎn)；d球從D點(diǎn)靜止出發(fā)沿圓環(huán)運(yùn)動到M點(diǎn)．則a、b、c、d四個(gè)小球最先到達(dá)M點(diǎn)的球是_______球。重力加速度取為g，d球到達(dá)M點(diǎn)的時(shí)間為____________。參考答案：c球；tD=。

10.利用圖示裝置可以測定噴槍噴射油漆霧滴的速度。將直徑D=40cm的紙帶環(huán)，安放在一個(gè)可以勻速轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)臺上，紙帶上有一狹縫A，A的正對面有一條標(biāo)志線。油漆噴槍放在開有狹縫B的紙盒里。轉(zhuǎn)臺以角速度穩(wěn)定轉(zhuǎn)動后，開始噴漆，噴出來的霧滴運(yùn)動速度認(rèn)為不變。僅當(dāng)狹縫A和B正對平行時(shí)，霧滴才能進(jìn)入紙帶環(huán)。改變噴射速度重復(fù)實(shí)驗(yàn)，已知，在紙帶上留下了一系列的痕跡a、b、c、d。將紙帶取下放在刻度尺下，如圖所示。(1)速度最小的霧滴所留的痕跡應(yīng)為

點(diǎn)，該點(diǎn)離標(biāo)志線的距離為

cm。(2)該噴槍噴出的霧滴的最大速度為

m/s，若考慮空氣阻力的影響，該測量值

真實(shí)值（選填“大于”“小于”或“等于”）。參考答案：（1）

a

，

2.50

；（2）

24

，

小于

11.如圖所示，半圓形玻璃磚半徑為8cm，使直徑AB垂直于屏幕并接觸于B點(diǎn)，當(dāng)激光束a以i＝30°的入射角射向玻璃磚的圓心O時(shí)，在屏幕上M點(diǎn)出現(xiàn)光斑，測得M到B的距離為8cm。則玻璃磚的折射率為________。要使激光束不能從AB面射出，則入射角i至少應(yīng)為___________。參考答案：

(1).

(2).45°【分析】先根據(jù)幾何關(guān)系求解光線的折射角，然后根據(jù)折射定律求解折射率；要使激光束不能從AB面射出，則入射角大于臨界角，根據(jù)求解臨界角.【詳解】因MB=OB=8cm，可知折射角為r=450，根據(jù)光的折射定律可得：；臨界角，可得C=450，即要使激光束不能從AB面射出，則入射角i至少應(yīng)為450.12.在科學(xué)探究活動中，對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析歸納得出結(jié)論是非常重要的環(huán)節(jié)，下面的表格中的數(shù)據(jù)是某同學(xué)在物體作直線運(yùn)動過程中測得的位移s和時(shí)間t的數(shù)據(jù)記錄。物體運(yùn)動的起止點(diǎn)所測的物理量12345A→B時(shí)間t(s)0.891.241.521.761.97位移s(m)0.250.500.751.001.25⑴請你在下列甲圖的網(wǎng)格中作s-t圖象；⑵該同學(xué)猜想圖線接近于二次函數(shù)的圖象，為了驗(yàn)證這個(gè)猜想，請你通過轉(zhuǎn)換變量在乙圖的網(wǎng)格中作相應(yīng)的圖象；⑶通過上述處理，你認(rèn)為物體從A→B的過程中，s隨t變化的規(guī)律是：

(用s、t表示，涉及數(shù)字，計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。參考答案：⑴圖略，見解析；⑵圖略，見解析；⑶s＝0.33t2試題分析：⑴根據(jù)描點(diǎn)作圖法，作出s-t圖象如下圖甲所示。⑵由于該同學(xué)猜想圖線接近于二次函數(shù)的圖象，為了驗(yàn)證這個(gè)猜想，通過轉(zhuǎn)換變量來進(jìn)行，即作s-t2圖象，為此求得表格如下：A→B時(shí)間t(s)0.891.241.521.761.97新變量t2(s2)0.791.542.313.103.88位移s(m)0.250.500.751.001.25根據(jù)描點(diǎn)作圖法，作出s-t2圖象如上圖乙所示。⑶從所作s-t2圖象中看出t2、s呈線性變化關(guān)系，即從A到B的過程中s隨t變化的規(guī)律是：物體作初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，由圖中斜率求得，即a＝＝0.65m/s2，故s＝0.325t2題中所提供的數(shù)據(jù)均為保留2小數(shù)點(diǎn)后位數(shù)，因此有：s＝0.33t213.如圖所示，電荷量為Q1、Q2的兩個(gè)正點(diǎn)電荷分別置于A點(diǎn)和B點(diǎn)。在以AB為直徑的光滑絕緣半圓環(huán)上，穿著一個(gè)帶點(diǎn)小球（可視為點(diǎn)電荷，重力可忽略），若帶點(diǎn)小球在P點(diǎn)保持靜止，則該小球帶

電荷（選填“正”或“負(fù)”或“正或負(fù)”），設(shè)這時(shí)連線PA與AB的夾角為a，則tana=

。參考答案：

答案：正或負(fù)

三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的一次實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量為1kg的重物自由下落，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，其中P點(diǎn)為打點(diǎn)的起始點(diǎn)，如圖所示，已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s，則：（1）從起點(diǎn)P到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過程中物體的重力勢能減少量△EP=________J，此過程中物體動能的增加量△Ek=________J；（取重力加速度g=9.8m/s2，結(jié)果保留兩個(gè)有效數(shù)字）（2）通過計(jì)算，在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，數(shù)值上認(rèn)為△EP______△Ek（填“<”、“>”或“=”），即機(jī)械能守恒定律得到驗(yàn)證。參考答案：0.49

0.48

=15.在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，取一待測彈簧，將彈簧自由懸掛測出其長度，在其下端豎直懸掛鉤碼，穩(wěn)定后測出彈簧的長度，并記錄鉤碼個(gè)數(shù)(或鉤碼總質(zhì)量、鉤碼總重量)。改變鉤碼個(gè)數(shù)。重復(fù)上述步驟。某同學(xué)在如圖所示的坐標(biāo)系中，根據(jù)外力F與彈簧形變量x的數(shù)據(jù)標(biāo)出了五個(gè)點(diǎn)。請你在圖中描繪出相應(yīng)的F－x圖象，根據(jù)圖象求出彈簧的勁度系數(shù)為______N/m。(保留三位有效數(shù)字)參考答案：19.2-19.6N/m解析：實(shí)驗(yàn)中用橫軸表示彈簧的伸長量x，縱軸表示彈簧的拉力F（即所掛重物的重力大?。?，其斜率為彈簧的勁度系數(shù).四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖，細(xì)繩一端系著質(zhì)量M=0.6kg的物體，靜止在水平面，另一端通過光滑小孔吊著質(zhì)量m=0.3kg的物體，M的中點(diǎn)與圓孔距離為0.2m，并知M和水平面的最大靜摩擦力因數(shù)為μ=，現(xiàn)使此平面繞中心軸線轉(zhuǎn)動，問角速度w在什么范圍m會處于靜止?fàn)顟B(tài)？(g取10m/s2)

參考答案：解：設(shè)物體M和水平面保持相對靜止。當(dāng)w具有最小值時(shí)，M有向圓心運(yùn)動趨勢，故水平面對M的摩擦力方向和指向圓心方向相反，且等于最大靜摩擦力fm=μMg=2N。

2分隔離M有：T－fm=Mw12r

2分w1=2.9(rad/s)

2分當(dāng)w具有最大值時(shí)，M有離開圓心趨勢，水平面對M摩擦力方向指向圓心，大小也為2N。隔離M有：T＋fm=Mw22r

2分w2=6.5(rad/s)

2分故w范圍是：2.9rad/s≤w≤6.5rad/s。

2分

17.（10分）在研究摩擦力特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)中，將木塊放在水平長木板上，如圖甲所示，用力沿水平方向拉木塊，拉力從0開始逐漸增大。分別用力傳感器采集拉力和木塊受到的摩擦力，并用計(jì)算機(jī)繪制出摩擦力f隨拉力F的變化圖象，如圖乙所示。已知木塊質(zhì)量為0.7kg。（取重力加速度g=10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）求：（1）木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)。（2）若將實(shí)驗(yàn)的長木板與水平方向成37°角放置，將木塊置于其上，在平行木板的恒定拉力F作用下，以a＝2.0m/s2的加速度從靜止開始向上做勻變速直線運(yùn)動。求拉力應(yīng)為多大？（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

參考答案：解析：（1）依題知，木塊受到的滑動摩擦力為3.12N（1分）

而f＝μN(yùn)＝μmg

（2分）

得動摩擦因數(shù)μ＝＝0.4（2分）

（2）木塊受力如圖所示，根據(jù)牛頓第二定律有

F－mgsinθ－f1＝ma

① （2分）

而f1＝μN(yùn)1＝μmgcosθ

②（2分）

聯(lián)立①②式并代入數(shù)據(jù)解得：F＝8.7N（1分）18.（19分）如圖所示，在無限長的水平邊界AB和CD間有一勻強(qiáng)電場，同時(shí)在AEFC、BEFD區(qū)域分別存在水平向里和向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同，EF為左右磁場的分界線。AB邊界上的P點(diǎn)到邊界EF的距離為。一帶正電微粒從P點(diǎn)的正上方的O點(diǎn)由靜止釋放，從P點(diǎn)垂直AB邊界進(jìn)入電、磁場區(qū)域，且恰好不從AB邊界飛出電、磁場。已知微粒在電、磁場中的運(yùn)動軌跡為圓弧，重力加速度大小為g，電場強(qiáng)度大小E