山東省淄博市路山中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理上學(xué)期期末試題含解析

山東省淄博市路山中學(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.(單選)如圖所示，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物體正在沿斜面以速度v0勻速下滑，斜劈保持靜止，則地面對(duì)斜劈的摩擦力（A）等于零

（B）不為零，方向向右

（C）不為零，方向向左

（D）不為零，v0較大時(shí)方向向左，v0較小時(shí)方向向右

參考答案：A2.如圖所示，兩根等長(zhǎng)的細(xì)線拴著兩個(gè)小球在豎直平面內(nèi)各自做圓周運(yùn)動(dòng)．某一時(shí)刻小球1運(yùn)動(dòng)到自身軌道的最低點(diǎn)，小球2恰好運(yùn)動(dòng)到自身軌道的最高點(diǎn)，這兩點(diǎn)高度相同，此時(shí)兩小球速度大小相同．若兩小球質(zhì)量均為m，忽略空氣阻力的影響，則下列說(shuō)法正確的是（）A．此刻兩根線拉力大小相同B．運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，兩根線上拉力的差值最大為2mgC．運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，兩根線上拉力的差值最大為10mgD．若相對(duì)同一零勢(shì)能面，小球1在最高點(diǎn)的機(jī)械能大于小球2在最低點(diǎn)的機(jī)械能參考答案：C【考點(diǎn)】向心力；牛頓第二定律．【分析】設(shè)初始位置小球的速度為v，則v是1運(yùn)動(dòng)的最大速度，而v是2運(yùn)動(dòng)的最小速度，所以2的平均速率大于1的平均速率，兩個(gè)球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒，而初始位置兩個(gè)球的機(jī)械能相等，故兩個(gè)球的機(jī)械能一直是相等的．【解答】解：A、初始位置，球1加速度向上，超重；球2加速度向下，失重；故球1受到的拉力較大，故A錯(cuò)誤；B、C、球1在最高點(diǎn)，有：F1+mg=m球2在最低點(diǎn)，有：F2﹣mg=m兩個(gè)球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒，有：球1：球2：聯(lián)立解得：F1=m﹣5mg；F2=m+5mg；故F2﹣F1=10mg；故B錯(cuò)誤，C正確；D、兩個(gè)球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒，而初始位置兩個(gè)球的機(jī)械能相等，故兩個(gè)球的機(jī)械能一直是相等的，故D錯(cuò)誤；故選：C．3.（多選）用細(xì)繩拴住一個(gè)質(zhì)量為m的小球，小球?qū)⒁欢斯潭ㄔ趬ι系乃捷p彈簧壓縮了△x（小球與彈簧不拴接），如圖所示，則將細(xì)線燒斷后（）A．小球立即做平拋運(yùn)動(dòng)B．細(xì)線燒斷瞬間小球的加速度a=gC．小球脫離彈簧后做勻變速運(yùn)動(dòng)D．小球落地時(shí)的動(dòng)能大于mgh參考答案：解：A、繩子燒斷的瞬間，小球受重力和彈簧的彈力，小球不是立即做平拋運(yùn)動(dòng)．根據(jù)牛頓第二定律知，加速度不是g．故A錯(cuò)誤，B錯(cuò)誤．C、小球離開(kāi)彈簧后，僅受重力，加速度不變，所以做勻變速運(yùn)動(dòng)．故C正確．D、根據(jù)動(dòng)能定理知，mgh+W=．則小球落地時(shí)的動(dòng)能大于mgh．故D正確．故選：CD．4.在做驗(yàn)證力的平行四邊行定則的實(shí)驗(yàn)中，假如一個(gè)分力F1的方向不變，那么為了使橡皮條仍然伸長(zhǎng)到O點(diǎn)，對(duì)另一個(gè)分力F2，下說(shuō)列法正確的是（）A．F2的方向和大小是唯一確定值B．F2的大小是唯一的，方向可以有多個(gè)值C．F2的方向和大小可以有多個(gè)值D．F2的方向是唯一的，但大小可有多個(gè)值參考答案：解：因一個(gè)彈簧秤的拉力大小、方向不變，而橡皮筋伸長(zhǎng)到O點(diǎn)，說(shuō)明合力不變，一個(gè)分力方向不變，大小可以變化，由平行四邊形定則可知另一個(gè)力方向和大小可以有多個(gè)值，故ABD錯(cuò)誤，C正確．故選：C．5.如圖所示，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物塊正在沿斜面以速度勻速下滑，斜劈保持靜止，則地面對(duì)斜劈的摩擦力

A．等于零

B．不為零，方向向右

C．不為零，方向向左

D．不為零，較大時(shí)方向向左，較小時(shí)方向向右參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.右圖為小車(chē)做直線運(yùn)動(dòng)的s－t圖，則小車(chē)在BC段做______運(yùn)動(dòng)，圖中B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的瞬時(shí)速度大小是______m/s。參考答案：勻速，1.6~1.9

7.如右圖所示為一小球做平拋運(yùn)動(dòng)頻閃照相的閃光照片的一部分，圖中背景小方格的邊長(zhǎng)為5cm．如果敢g=l0，則：(1)閃光的頻率是________Hz；(2)小球做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)的初速度大小是________m/s；(3)小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度大小是_______m/s.參考答案：8.如圖所示，M為理想變壓器，各電表均可視為理想電表．當(dāng)電路輸入端a、b接正弦交流電壓時(shí)，原、副線圈中電流表的示數(shù)分別為I1和I2，則原、副線圈的匝數(shù)之比等于

；在滑動(dòng)變阻器的滑片P向上滑動(dòng)的過(guò)程中，示數(shù)不會(huì)發(fā)生變化的電表是

．

參考答案：答案：I2：I1

V1與V29.參考答案：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(kāi)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(kāi)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(kāi)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.某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲驗(yàn)證“動(dòng)能定理”，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫(xiě)紙、紙帶、小木塊、細(xì)沙．當(dāng)滑塊連接上紙帶，用細(xì)線通過(guò)滑輪掛上空的小沙桶時(shí)，釋放小桶，滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)．若你是小組中的一位成員，要完成該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，則：

（1）你認(rèn)為還需要的實(shí)驗(yàn)器材有

．

（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實(shí)驗(yàn)條件是

，實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要做的步驟是

．（3）在（2）的基礎(chǔ)上，某同學(xué)用天平稱量滑塊的質(zhì)量M．往沙桶中裝入適量的細(xì)沙，用天平稱出此時(shí)沙和沙桶的總質(zhì)量m．讓沙桶帶動(dòng)滑塊加速運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動(dòng)情況，在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上取兩點(diǎn)，測(cè)出這兩點(diǎn)的間距L和這兩點(diǎn)的速度大小v1與v2（v1<v2）．則本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為

（用題中的字母表示實(shí)驗(yàn)中測(cè)量得到的物理量）．參考答案：1）天平，刻度尺（1分）（2）沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量（1分），

平衡摩擦力（1分）

（3）（2分）12.(6分)質(zhì)量為2kg的物體在水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí),受到與運(yùn)動(dòng)方向相同的拉力F的作用,物體與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4,在拉力由10N逐漸減小到零但物體仍在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,F為

N時(shí)物體的加速度的大小最大,為

m/s2；當(dāng)F為

N時(shí)，物體的速度最大。(g=10m/s2)參考答案：

0，4，813.原子核聚變可望給人類未來(lái)提供豐富潔凈的能源。當(dāng)氘等離子體被加熱到適當(dāng)高溫時(shí),氘核參與的幾種聚變反應(yīng)可能發(fā)生，放出能量。這幾種反應(yīng)的總效果可以表示為①該反應(yīng)方程中的k=

,d=

；②質(zhì)量虧損為

kg.參考答案：三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（選修3-5）（6分）a、b兩個(gè)小球在一直線上發(fā)生碰撞，它們?cè)谂鲎睬昂蟮膕～t圖象如圖所示，若a球的質(zhì)量ma=1kg，則b球的質(zhì)量mb等于多少?參考答案：解析：由圖知=4m/s、=—1m/s、=2m/s

（2分）

根據(jù)動(dòng)量守恒定律有：ma=ma

+

mb

（2分）

∴mb=2.5kg （2分）15.如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系中有一個(gè)垂直紙面向里的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其邊界過(guò)原點(diǎn)O和y軸上的點(diǎn)A（0，L）．一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子從A點(diǎn)以初速度v0平行于x軸正方向射入磁場(chǎng)，并從x軸上的B點(diǎn)射出磁場(chǎng)，射出B點(diǎn)時(shí)的速度方向與x軸正方向的夾角為60°．求：（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。唬?）電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t．參考答案：答：（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為；（2）電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t為考點(diǎn)： 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；牛頓第二定律；向心力．專題： 帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題．分析： （1）電子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律可以求出磁感應(yīng)強(qiáng)度．（2）根據(jù)電子轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角與電子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期可以求出電子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間．解答： 解：（1）設(shè)電子在磁場(chǎng)中軌跡的半徑為r，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖，可得電子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的圓心角為60°，由幾何關(guān)系可得：r﹣L=rcos60°，解得，軌跡半徑：r=2L，對(duì)于電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，有：ev0B=m，解得，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。築=；（2）電子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的周期：T==，電子轉(zhuǎn)動(dòng)的圓心角為60°，則電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=T=；答：（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為；（2）電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t為．點(diǎn)評(píng)： 本題考查了電子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，分析清楚電子運(yùn)動(dòng)過(guò)程，應(yīng)用牛頓第二定律與周期公式即可正確解題．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示,兩個(gè)形狀、大小相同的金屬小球A、B（均可視為質(zhì)點(diǎn)）,A球質(zhì)量為1.5kg,B球質(zhì)量為0.5kg，開(kāi)始A球不帶電,靜止在高h(yuǎn)=0．88m的光滑絕緣平臺(tái)上,B球帶0.3C的正電,用長(zhǎng)L=1m的絕緣細(xì)線懸掛在平臺(tái)上方,懸點(diǎn)O與平臺(tái)的高度也為L(zhǎng)，整個(gè)裝置放在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,場(chǎng)強(qiáng)大小E=10N/C．現(xiàn)將細(xì)線拉開(kāi)角度α=600后,由靜止釋放B球,B球擺至最低點(diǎn)與A球發(fā)生對(duì)心碰撞,碰撞時(shí)無(wú)機(jī)械能損失,且碰撞后兩球電量相等,不計(jì)空氣阻力及A、B球間的靜電力作用,取g=10m/s2,求:（1）B球擺至最低點(diǎn)時(shí)的速率及細(xì)線對(duì)小球的拉力（2）A球從離開(kāi)平臺(tái)至著地的過(guò)程中水平位移的大小參考答案：（1）對(duì)B球:從靜止釋放至擺到最低點(diǎn)過(guò)程中,根據(jù)動(dòng)能定理,有

……………3分

代入數(shù)據(jù),解得B球在最低點(diǎn)的速率

v1=4（m/s）……………1分由

……………3分得T=16N

……………2分

（2）B球與A球碰撞過(guò)程中,兩球所組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,動(dòng)能守恒,有

mBv=mBv1+mAv2

①……………2分

②……………2分

聯(lián)立①、②,解得B球速度v1=-2（m/s）

A球速度為v2=2（m/s）

……………1分

依題意,碰后A球帶電量qA=0．15C

A球離開(kāi)平臺(tái)后,在豎直方向的加速度

……………2分

A球從離開(kāi)平臺(tái)至著地過(guò)程中,

由得

ks5u…………2分

水平位移大小S=v2t=2×0．4=0．8（m）

……………2分17.如圖所示，靜止放在水平桌面上的紙帶，其上有一質(zhì)量為m＝1.0kg的鐵塊，它與紙帶右端的距離為L(zhǎng)＝0.5m，所有接觸面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同．現(xiàn)用水平向左的恒力，經(jīng)1s時(shí)間將紙帶從鐵塊下抽出，當(dāng)紙帶全部抽出時(shí)鐵塊恰好到達(dá)桌面邊緣且速度為v＝2m/s.已知桌面高度為H＝0.8m，不計(jì)紙帶重力，鐵塊可視為質(zhì)點(diǎn)．重力加速度g取10m/s2，求：(1)鐵塊拋出后落地點(diǎn)離拋出點(diǎn)的水平距離；(2)紙帶抽出過(guò)程中系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能．參考答案：18.（21分）如下圖，在區(qū)域內(nèi)存在與xy平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B.在t=0時(shí)刻，一位于坐標(biāo)原點(diǎn)的粒子源在xy平面內(nèi)發(fā)射出大量同種帶電粒子，所有粒子的初速度大小相同，方向與y軸正方向的夾角分布在0～180°范圍內(nèi)。已知沿y軸正方向發(fā)射的粒子在時(shí)刻剛好從磁場(chǎng)邊界上點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)。求：（1）粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R及粒子的比荷q／m;[來(lái)源:]（2）此時(shí)刻仍在磁場(chǎng)中的粒子的初速度方向與y軸正方向夾角的取值范圍；[（3）從粒子發(fā)射到全部粒子離開(kāi)磁場(chǎng)所用的時(shí)間。參考答案：（1）

（2）速度與y軸的正方向的夾角范圍是60°到120°（3）從粒子發(fā)射到全部離開(kāi)所用時(shí)間為解析：（1）粒子沿y軸的正方向進(jìn)入磁場(chǎng)，從P點(diǎn)經(jīng)過(guò)做OP的垂直平分線與x軸的交點(diǎn)為圓心，根據(jù)直角三角形有解得，則粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的的圓心角為120°，周期為[來(lái)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由洛侖茲力提供，根據(jù)牛頓第二定律得，，化簡(jiǎn)得（2）仍在磁場(chǎng)中的粒子其圓心角一定大于120°，這樣粒子角度最小時(shí)從磁場(chǎng)右邊界穿出；角度