天津津南區(qū)北閘口中學 2022年高三物理上學期期末試題含解析

1、天津津南區(qū)北閘口中學 2022年高三物理上學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15分每小題只有一個選項符合題意1. （單選）如圖所示，一半徑為R的均勻帶正電圓環(huán)水平放置，環(huán)心為O點，質量為m的帶正電的小球從O點正上方h高的A點靜止釋放，并穿過帶電環(huán)，關于小球從A到A關于O的對稱點A過程加速度(a)、重力勢能(EpG)、機械能(E)、電勢能(Ep電)隨位置變化的圖象一定錯誤的是(取O點為坐標原點且重力勢能為零，向下為正方向，無限遠電勢為零)參考答案：2. (單選)如圖所示，水平放置的半圓槽，一個小球從左邊槽口以速度v水平拋出，不計空氣阻力若v取值不同，小球掉到半圓槽上時

2、的速度方向和水平方向的夾角就不同則下列說法正確的是( )無論v取何值，小球都會垂直撞擊半圓槽無論v取何值，小球都不會垂直撞擊半圓槽總可以找到一個v值，使小球垂直撞擊半圓槽總可以找到一個v值，使小球撞擊半圓槽時速度豎直向下參考答案：B3. （多選）帶電小球以一定的初速度v0豎直向上拋出，能夠達到的最大高度為h1；若加上水平方向的勻強磁場，且保持初速度仍為v0，小球上升的最大高度為h2；若加上水平方向的勻強電場，且保持初速度仍為v0，小球上升的最大高度為h3，若加上豎直向上的勻強電場，且保持初速度仍為v0，小球上升的最大高度為h4，如圖所示不計空氣，則（） A 一定有h1=h3 B 一定有h1h4

3、 C h2與h4無法比較 D h1與h2無法比較參考答案：【考點】： 帶電粒子在混合場中的運動【專題】： 帶電粒子在復合場中的運動專題【分析】： 當小球只受到重力的作用的時候，球做的是豎直上拋運動；當小球在磁場中運動到最高點時，由于洛倫茲力的作用，會改變速度的方向，所以到達最高點是小球的速度的大小不為零；當加上電場時，電場力在水平方向，只影響小球在水平方向的運動，不影響豎直方向的運動的情況，而第4個電場力影響加速度，從而影響高度： 解：第1個圖：由豎直上拋運動的最大高度公式得：h1=第3個圖：當加上電場時，由運動的分解可知：在豎直方向上有，V02=2gh3，所以h1=h3故A正確；而第2個圖：

4、洛倫茲力改變速度的方向，當小球在磁場中運動到最高點時，小球應有水平速度，設此時的球的動能為Ek，則由能量守恒得：mgh2+Ek=mV02，又由于mV02=mgh1所以 h1h2，所以D錯誤第4個圖：因電性不知，則電場力方向不清，則高度可能高度h1，也可能小于h1，故C正確，B錯誤；故選：AC【點評】： 洛倫茲力的方向始終和速度的方向垂直，只改變球的速度的方向，所以磁場對電子的洛倫茲力始終不做功4. （單選）如圖所示，質量為m的木塊P在質量為M的長木板ab上滑行，長木板放在水平地面上一直處于靜止狀態(tài)若木塊P與長木板ab間的動摩擦因數為1，長木板ab與地面間的動摩擦因數為2，則長木板ab受到地面的

5、摩擦力大小為（）A1MgB1（m+M）gC2mgD1Mg+2mg參考答案：考點：滑動摩擦力專題：摩擦力專題分析：物體m相對M向右滑動，受到向左的滑動摩擦力；力的作用是相互的，故m對M有向右的滑動摩擦力，故M有向右滑動的趨勢，受到向左的靜摩擦力解答：解：物體m相對M向右滑動，受到向左的滑動摩擦力，大小為：f1=1N=1mg；力的作用是相互的，故P對長木板ab有向右的滑動摩擦力，故長木板ab有向右滑動的趨勢，受到地面對其向左的靜摩擦力，根據共點力平衡條件，有f2=f1，因而f2=1mg本題中ab受地面的靜摩擦力；故不能用f=2（m+M）g求摩擦力；故A正確，BCD錯誤；故選：A點評：本題關鍵要分清

6、楚靜摩擦力還是滑動摩擦力，靜摩擦力隨外力的變化而變化，滑動摩擦力與正壓力成正比5. 圖1中，波源S從平衡位置y=0開始振動，運動方向豎直向上(y軸的正方向)，振動周期T=0.01s，產生的簡諧波向左、右兩個方向傳播，波速均為v=80m/s經過一段時間后，P、Q兩點開始振動,已知距離SP=1.2m、SQ=2.6m。若以Q點開始振動的時刻作為計時的零點，則在圖2的振動圖象中，能正確描述P、Q兩點振動情況的是 （ ）A. 甲為Q點振動圖象 B. 乙為Q點振動圖象 C. 丙為P點振動圖象 D. 丁為P點振動圖象參考答案：答案：AD二、 填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6. 用歐姆表測電阻時

7、，將選擇開關置于合適的擋位后，必須先將兩表筆短接，調整 旋鈕，使指針指在歐姆刻度的“0”處若選擇旋鈕在“100”位置，指針在刻度盤上停留的位置如圖所示，所測量電阻的值為 參考答案：歐姆調零（2分） 32007. 如圖所示，一根不均勻的鐵棒AB與一輛拖車相連接，連接端B為一固定水平轉動軸，拖車在水平面上做勻速直線運動，棒長為L，棒的質量為40kg，它與地面間的動摩擦因數為，棒的重心C距轉動軸為，棒與水平面成30角運動過程中地面對鐵棒的支持力為200N；若將鐵棒B端的固定轉動軸向下移一些，其他條件不變，則運動過程中地面對鐵棒的支持力將比原來增大（選填“增大”、“不變”或“減小”）參考答案：考點：力

8、矩的平衡條件；力的合成與分解的運用分析：選取接端B為轉動軸，地面對鐵棒的支持力的力矩與重力的力矩平衡，寫出平衡方程，即可求出地面對鐵棒的支持力；若將鐵棒B端的固定轉動軸向下移一些則AB與地，地面之間的夾角減小，同樣，可以根據力矩平衡的公式，判定地面對鐵棒的支持力的變化解答：解：以B點為轉軸，在拖車在水平面上向右做勻速直線運動過程中，棒的力矩平衡，設棒與水平面的夾角為則有mgcos=NLcos+fLsin 又滑動摩擦力f=N聯立得：2mgcos=3Ncos+3Nsin 解得，N=30代入解得，N=200N若將鐵棒B端的固定轉動軸向下移一些，減小，tan減小，由得知，N增大故答案為：200，增大點

9、評：本題是力矩平衡問題，正確找出力臂，建立力矩平衡方程是關鍵8. 地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R有一顆衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，軌道離地面的高度是地球半徑的3倍則該衛(wèi)星做圓周運動的向心加速度大小為；周期為參考答案：考點：萬有引力定律及其應用；人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關系版權所有專題：人造衛(wèi)星問題分析：根據萬有引力提供圓周運動向心力由軌道半徑關系求解即可解答：解：由題意知衛(wèi)星離地面的高度為3R，則衛(wèi)星的軌道半徑為r=4R，所以在地球表面重力與萬有引力相等有：得GM=gR2衛(wèi)星在軌道上做圓周運動，萬有引力提供圓周運動向心力=所以衛(wèi)星的加速度：衛(wèi)星的周期：T=故答案為：；點評：抓住地球

10、表面重力與萬有引力相等和衛(wèi)星做圓周運動萬有引力提供圓周運動向心力求解各量即可9. 為探究橡皮條被拉伸到一定長度的過程中，彈力做的功和橡皮條在一定長度時具有的彈性勢能的關系（其中橡皮條的彈性勢能表達式為，k是勁度系數），某同學在準備好橡皮條、彈簧測力計、坐標紙、鉛筆、直尺等器材后，進行了以下操作：a將橡皮條的一端固定，另一端拴一繩扣，用直尺從橡皮條的固定端開始測量橡皮條的原長l0，記錄在表格中；b將彈簧測力計掛在繩扣上，測出在不同拉力F1、F2、F3的情況下橡皮條的長度l1、l2、l3； c以橡皮條的伸長量l為橫坐標，以對應的拉力F為縱坐標，在坐標紙上建立坐標系，描點、并用平滑的曲線作出F-l圖

11、象；d計算出在不同拉力時橡皮條的伸長量l1、l2、l3；e根據圖線求出外力克服橡皮條的彈力做的功f. 根據彈性勢能表達式求出橡皮條具有的彈性勢能.（1）以上操作合理的順序是 _；（2）實驗中，該同學作出的F-l圖象如圖所示，從圖象可求出l=9cm過程中外力克服橡皮條的彈力做的功約為_J，計算出l=9cm時橡皮條具有的彈性勢能約為_J.（保留二位有效數字）（3）由實驗可得出的結論是_參考答案：（1）abdcef （2）0.11 ， 0.11 （3）在誤差允許范圍內克服彈力做的功等于橡皮條彈性勢能的增量10. 理想變壓器原副線圈匝數比為N1N2=12，原線圈中有一額定電流I0=1A的保險絲，電源電

12、壓U=220V，R是接在副線圈上的可變電阻，為了不使原線圈電流超過I0，負載電阻R的阻值不能小于 參考答案：11. 某同學在某次實驗中用多用表測得電阻絲的電阻如圖所示，選擇的倍率為“10”，可知金屬絲的電阻R= ；如果在測量中，指針的偏角太小，應該 （填“增大”或“減小”）參考答案：12. 如圖所示，質量為M，半徑為R的均勻圓形薄板可以繞光滑的水平軸A在豎直平面內轉動，AB是它的直徑，O是它的圓心?，F在薄板上挖去一個直徑為R的圓，則圓板的重心將從O點向左移動_R的距離，在B點作用一個垂直于AB的力F使薄板平衡，此時AB恰處于水平位置，則F=_。參考答案： ； 13. 為探究力對同一個原來靜止的

13、物體所做的功與物體獲得的速度的關系，可通過如圖所示的實驗裝置進行：在木板上釘兩個鐵釘，將并接在一起的相同橡皮筋的兩端固定在鐵釘的頂端，橡皮筋的中央都掛在小車前端上方的小掛鉤上，通過拉動小車使橡皮筋伸長，由靜止釋放小車，橡皮筋對小車做功，再利用打點計時器和小車后端拖動的紙帶記錄小車的運動情況。現有主要的探究步驟如下： a保持小車由靜止釋放的位置相同，通過改變并接在一起的相同橡皮筋的條數，使橡皮筋對小車做的功分別為W、2W、3W； b由打點計時器打出的若干條紙帶分別求出小車各次運動的最大速度； c做出Wv圖象； d分析Wv圖象。如果Wv圖象是一條直線，表明v；如果不是直線，可考慮是否存在等關系。

14、在實驗中，除了圖中已有的實驗器材以及交流電源、導線、開關以外，還需要哪種測量工具？答： 。 對于該實驗，下列操作中屬于實驗要求的是 。（填寫選項前的序號） A小車每次都應從靜止開始釋放 B實驗中應將平板傾斜適當角度以平衡摩擦力 C應在紙帶上選取點跡間隔均勻的部分計算小車的最大速度v D必須測量出小車的質量參考答案：三、 實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14. 某同學用圖（a）所示的實驗裝置驗證牛頓第二定律：（1）通過實驗得到如圖（b）所示的aF圖象，造成這一結果的原因是：在平衡摩擦力時木板與水平桌面的傾角 （填“偏大”或“偏小”）（2）該同學在平衡摩擦力后進行實驗，為了便于探究、

15、減小誤差，應使小車質量M與砝碼和盤的總質量m滿足 的條件（3）該同學得到如圖（c）所示的紙帶已知打點計時器電源頻率為50Hz A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個計數點，兩計數點之間還有四個點未畫出由此可算出小車的加速度a= m/s2（保留兩位有效數字）參考答案：（1）偏大；（2）Mm；（3）0.20【分析】1、考查實驗時平衡摩擦力時出現的誤差問題，不是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，就是平衡摩擦力時過大從圖上分析兩圖各是什么原因即可2、根據牛頓第二定律求出繩子拉力與砝碼和盤的總重力的關系，判斷出在什么情況下砝碼和盤的總重力在數值上近似等于小車運動時受到的拉力3、根據勻變速直線運動的規(guī)律x=a

16、T2可以求出加速度的大小【解答】解：（1）當拉力F等于0時，小車已經產生力加速度，故原因是平衡摩擦力時平衡摩擦力過大，在平衡摩擦力時木板與水平桌面間的傾角偏大（2）對整體分析，根據牛頓第二定律得，a=，則繩子的拉力F=Ma=，當Mm，即砝碼和盤的總質量遠小于小車和小車上砝碼的總質量時，砝碼和盤的總重力在數值上近似等于小車運動時受到的拉力所以為了便于探究、減小誤差，應使小車質量M與砝碼和盤的總質量m滿足Mm 的條件（3）根據刻度尺的示數可知x=sDGsAD=3.90cm2.10cm=1.80cm，兩計數點之間還有四個點未畫出，所以時間間隔為T=0.1s，代入公式x=aT2可以求出加速度為：a=m

17、/s2故答案為：（1）偏大；（2）Mm；（3）0.2015. （6分）一多用表的電阻擋有三個倍率，分別是1，10，100。用10擋測量某電阻時，操作步驟正確，發(fā)現表頭指針偏轉角度很大，為了較準確地進行測量，應換到 擋，如果換擋后立即用表筆連接待測電阻進行讀數，那么缺少的步驟是 ，若換上該步驟后測量，表盤的示數如圖，則該電阻的阻值是 參考答案：答案：1，調零(或重新調零)，22四、計算題：本題共3小題，共計47分16. 如圖甲所示，左側為某課外活動小組設計的某種速度選擇裝置，圖乙為它的立體圖，由水平轉軸及間隔為L的兩個薄盤N1、N2構成，兩盤面平行且與轉軸垂直，兩盤面間存在豎直向上的風力場(只產

18、生豎直向上的風力)，盤上各開一狹縫，兩狹縫夾角可調；右側為長為d的水平桌面，水平桌面的右端有一質量為m的小球B，用長亦為d的不可伸長的細線懸掛，0為懸掛點，B對水平桌面的壓力剛好為零。今有質量為m的另一小球A沿水平方向射入N1狹縫，勻速通過兩盤問后穿過N2狹縫，并沿水平桌面運動到右端與小球B發(fā)生碰撞，設A與B碰撞時速度發(fā)生交換。已知小球A在水平桌面上運動時所受阻力為mg 。 (1)求小球A在N1、N2間所受的風力F的大小。 (2)若要求小球A與小球B相撞后，小球B最少能沿圓軌道上升到與懸掛點O等高處，那么當小球A從N2中穿出時它的速度應滿足什么條件? (3)將兩狹縫的夾角調為，薄盤勻速轉動，轉

19、動方向如圖乙所示，要使小球A與小球B碰撞后，B恰好能做完整的圓周運動，求薄盤轉動的角速度。參考答案：(1) 風力F=mg (2) v1 (3) = (n=0，1，2，3) 解：(1)小球A勻速通過兩薄盤的過程中受到的風力和重力平衡，即風力F=mg (2分) (2)設小球A通過N2時的速度為v1，與小球B發(fā)生碰撞前瞬間的速度為vA，對小球A在水平桌面的運動過程由動能定理得： mgd =mvA2 mv12 (2分) 對小球B碰撞后上升的過程有：mgdmVA2 (1分) - 解得v1 (1分) (3)設小球A與小球B碰后，小球B恰好做完整的圓周運動，小球B在最高點時，有： mg=m (1分) 對小球

20、B從最低點運動到最高點的過程，由機械能守恒有： mvB2 =mg2d+mvB/2 (2分) 因vA=vB 小球A從水平桌面的左端運動到右端，設通過狹縫N2時的速度為v2，根據動能定理，有： mgd =mvA2 mv22 (2分) 設小球A通過轉盤時對應的角速度為，則有： = (n=0，1，2，3)(2分) 由以上各式解得：= (n=0，1，2，3) (2分)17. 如圖(a)所示，AB段是長S=10m的粗糙水平軌道，BC段是半徑R=2.5m的光滑半圓弧軌道。有一個質量m=0.1kg的小滑塊，靜止在A點，受一水平恒力F作用，從A點開始向B點運動，剛好到達B點時撤去力F。小滑塊經過半圓弧軌道B點時

21、，用DIS力傳感器測得軌道對小滑塊支持力的大小為FN，若改變水平恒力F的大小，FN會隨之變化，實驗得到FNF圖像如圖（b），g取10m/s2.（1）若小滑塊經半圓弧軌道從C點水平拋出，恰好落在A點，則小滑塊在C點的速度大??； （2）滑塊與水平軌道間的動摩擦因數為多大？（3）要使小滑塊始終不脫離軌道，求水平恒力F的范圍；參考答案：解：（1）小滑塊作平拋運動，設C點的速度為則 （） （） 由（）、（）式得 （2分）（）到過程，由動能定理（） （1分）在點，（） （1分）由（）、（）得（）（1分）由圖像得，當代入（）式得 （1分）（）要使小滑塊始終不脫離軌道，則當小球運動到與點等高時速度恰好為，或恰

22、好到最高點由重力提供向心力。當小球運動到與點等高時速度恰好為零，（）（1分）同時要求小滑塊能運動到點（）（1分）由（）、（）式得 小滑塊始終不脫離軌道 （1分）當恰好到最高點由重力提供向心力。（） （1分）（） （1分）由（）、（）式得，故當時小滑塊始終不脫離軌道（1分）18. 物理學家密立根1911年曾以著名的油滴實驗推斷出自然界存在基元電荷，并推算出基元電荷的帶電量。下面讓我們追溯這個實驗過程，并提出問 HYPERLINK / o 全品高考網歡迎您 題。 如圖所示，兩塊水平放置的平行金屬板間距離為d，油滴從噴霧器的噴嘴噴出時，由于與噴嘴摩擦而帶負電。油滴散布在油滴室中，在重力作用下，少數油滴通過上面金屬板的小孔進入平行金屬板間。油滴所受空氣的浮力遠小于重力，可以忽略。當平行金屬板間沒加電壓時，由于空氣阻力與速度大