山西省大同市示范中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理期末試卷含解析

山西省大同市示范中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理期末試卷含解析一、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.質(zhì)量為50kg的人站在電梯間內(nèi)隨電梯豎直方向運(yùn)動(dòng)，其v－t圖象如圖所示，（取向上為正方向）下列判斷正確的是A．在t=1s時(shí)，人的加速度為零B．0~3s時(shí)間內(nèi)，人處于超重狀態(tài)C．4s~6s時(shí)間內(nèi)，人的平均速度為2m/sD．3s~7s時(shí)間內(nèi)，人所受合力做功的平均功率為100W參考答案：BD由圖像可知，0-1s，人向下做勻減速運(yùn)動(dòng)，1s時(shí)刻速度減為0；1-3s向上做勻加速運(yùn)動(dòng)；3-5s向上做勻速運(yùn)動(dòng)；5-6s向上做勻減速運(yùn)動(dòng)，6s時(shí)刻速度減為0；6-7s向下運(yùn)動(dòng)，速度先減小后增大。綜上分析，可知在t=1s時(shí)，人的速度為0，但加速度不為零，A錯(cuò)誤；0~3s時(shí)間內(nèi)，人有向上的加速度，處于超重狀態(tài)，B正確；由速度時(shí)間圖線圍成的面積等于位移的大小可知4s~6s時(shí)間內(nèi)，人的位移大小為6m，故平均速度為3m/s，C錯(cuò)誤；由動(dòng)能定理可知3s~7s時(shí)間內(nèi)，人所受合力做的功等于動(dòng)能的變化量，即等于400J，故合力做功的平均功率為100W，D正確。本題選BD。2.下列說法中正確的是（

）A．蔗糖受潮后會(huì)粘在一起，沒有確定的幾何形狀，它是非晶體B．一定質(zhì)量氣體壓強(qiáng)不變溫度升高時(shí)，吸收的熱量一定大于內(nèi)能的增加量C．因?yàn)閿U(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)的劇烈程度都與溫度有關(guān)，所以擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)也叫做熱運(yùn)動(dòng)D．液體的表面層就象張緊的橡皮膜而表現(xiàn)出表面張力，是因?yàn)楸砻鎸拥姆肿臃植急纫后w內(nèi)部緊密參考答案：.BC3.如圖甲所示，小物塊從斜面底端以初速度v0沿光滑斜面上滑，所能到達(dá)的最大高度距底端為h。圖乙為四個(gè)固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓軌道，O1、O2、O3和O4分別是它們的圓心。小物塊仍以初速度v0從軌道最低點(diǎn)上滑，則小物塊能上升到距水平地面高h(yuǎn)處的是參考答案：A．中檔。圓周運(yùn)動(dòng)、能的轉(zhuǎn)化和守恒定律。考查：推理能力。根據(jù)具體問題，運(yùn)用物理規(guī)律和數(shù)學(xué)方法確定物理量之間的定量關(guān)系，通過運(yùn)算、估算，進(jìn)行論證和判斷，并能把推理過程和結(jié)果正確地表達(dá)出來。4.如圖所示，在粗糙的斜面上固定一點(diǎn)電荷Q，在M點(diǎn)無初速度釋放帶有恒定電荷的小物塊，小物塊在Q的電場(chǎng)中沿斜面運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)停下．則從M到N的過程中，下列說法正確的是()A．小物塊所受的電場(chǎng)力減小B．小物塊的電勢(shì)能可能增加C．M點(diǎn)的電勢(shì)一定高于N點(diǎn)的電勢(shì)D．小物塊電勢(shì)能變化量的大小一定小于克服摩擦力做的功參考答案：AD5.2014年8月，山東魯能隊(duì)再度包攬乒超男女團(tuán)體的冠軍，加冕雙冠王！假設(shè)運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練中手持乒乓球拍托球沿水平面做勻加速跑動(dòng)，球拍與球保持相對(duì)靜止且球拍平面和水平面之間夾角為θ。設(shè)球拍和球質(zhì)量分別為M、m，不計(jì)球拍和球之間摩擦，不計(jì)空氣阻力，則()A．運(yùn)動(dòng)員的加速度大小為gsinθ

B．球拍對(duì)球的作用力大小為mgcosθC．運(yùn)動(dòng)員對(duì)球拍的作用力大小為

D．運(yùn)動(dòng)員對(duì)地面的作用力方向豎直向下參考答案：C考點(diǎn)：牛頓第二定律的應(yīng)用二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)，其s-t關(guān)系如圖所示，質(zhì)點(diǎn)在0-20s內(nèi)的平均速度大小為_________m/s，質(zhì)點(diǎn)在_________時(shí)的瞬時(shí)速度等于它在6-20s內(nèi)的平均速度。參考答案：7.光滑斜面的傾角為α，將一個(gè)質(zhì)量為m的小球從斜面上A點(diǎn)以初速度v0，沿平行斜面底邊的方向射出，小球沿斜面運(yùn)動(dòng)到底邊上的B點(diǎn)。如圖所示，已知A點(diǎn)高為h，則小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為__________，在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為___________。

參考答案：

答案：

8.用歐姆表測(cè)電阻時(shí)，如發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度太小，為了使讀數(shù)的精度提高，應(yīng)使選擇開關(guān)撥到較

（選填“大”或“小”）的倍率檔，重新測(cè)量，測(cè)量前必須先要進(jìn)行

。如圖所示為使用多用表進(jìn)行測(cè)量時(shí)，指針在刻度盤上停留的位置，若選擇旋鈕在“50mA”位置，則所測(cè)量電流的值為

mA。參考答案：大；調(diào)零；22.09.如圖：在一均強(qiáng)磁場(chǎng)中有一梯形ABCD，其中AB//CD且AB=CD,點(diǎn)電勢(shì)分別為A、B、D點(diǎn)電勢(shì)分別為：1V、2V、5V，則C點(diǎn)電勢(shì)為________V,

如果有一電荷量為點(diǎn)電荷從A點(diǎn)經(jīng)B、C移到D點(diǎn)，則電場(chǎng)力做的功為_________J.參考答案：8（2分），4×10–8（2分）10.將一單擺掛在測(cè)力傳感器的探頭上,用測(cè)力探頭和計(jì)算機(jī)組成的實(shí)驗(yàn)裝置來測(cè)定單擺擺動(dòng)過程中擺線受到的拉力(單擺擺角小于5°),計(jì)算機(jī)屏幕上得到如圖(a)所示的F-t圖象.然后使單擺保持靜止,得到如圖(b)所示的F-t圖象.那么:①(2分)此單擺的周期T為

s.②(5分)設(shè)擺球在最低點(diǎn)時(shí)重力勢(shì)能Ep=0,已測(cè)得當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,試求出此單擺擺動(dòng)時(shí)的機(jī)械能E的表達(dá)式.(用字母d、l、F1、F2、F3、g中某些量表示)參考答案：.①0.8s

（2分）②擺球在最低點(diǎn)時(shí)根據(jù)牛頓第二定律有F1-F3=mv2/r,

（2分）

單擺的擺長(zhǎng)r=

（1分）

擺球在擺動(dòng)過程中機(jī)械能守恒,其機(jī)械能等于擺球在最低點(diǎn)的動(dòng)能,即E=mv2/2=11.一質(zhì)點(diǎn)繞半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)了一圈，則其位移大小為

，路程是

，若質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)了圓周，則其位移大小為

，路程是

。參考答案：、、、12.質(zhì)量為m1

m2

m3的三個(gè)物體從上到下疊放在一起，先使它們一起自由下落，再設(shè)法使它們一起勻速下落，則在先后兩次情況中，質(zhì)量為m2的那個(gè)物體受到的合外力之差為參考答案：13.飛鏢是一種喜聞樂見的體育活動(dòng)。飛鏢靶上共標(biāo)有10環(huán)，其中第10環(huán)的半徑為1cm，第9環(huán)的半徑為2cm……以此類推，靶的半徑為10cm。記成績(jī)的方法是：當(dāng)飛鏢擊中第n環(huán)與第n+1環(huán)之間區(qū)域則記為n環(huán)。某人站在離靶5m的位置，將飛鏢對(duì)準(zhǔn)靶心以水平速度v投出，當(dāng)v<________m/s（小數(shù)點(diǎn)后保留2位）時(shí)，飛鏢將不能擊中靶，即脫靶；當(dāng)v=60m/s時(shí)，成績(jī)應(yīng)為______環(huán)。（不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2）參考答案：35.36，7三、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，將一個(gè)斜面放在小車上面固定，斜面傾角θ=37°，緊靠斜面有一質(zhì)量為5kg的光滑球，取重力加速度g＝10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，則：試求在下列狀態(tài)下：(1)小車向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，斜面和小車對(duì)小球的彈力大小分別是多少？(2)小車向右以加速度3m/s2做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，斜面和小車對(duì)小球的彈力大小分別是多少？(3)小車至少以多大的加速度運(yùn)動(dòng)才能使小球相對(duì)于斜面向上運(yùn)動(dòng)。參考答案：(1)0，50N(2)25N，30N

(3)7.5m/s2【詳解】(1)小車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球隨之一起勻速運(yùn)動(dòng)，合力為零，斜面對(duì)小球的彈力大小為0，豎直方向上小車對(duì)小球的彈力等于小球重力，即：否則小球的合力不為零，不能做勻速運(yùn)動(dòng).(2)小車向右以加速度a1=3m/s2做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)受力分析如圖所示，有：代入數(shù)據(jù)解得：N1=25N，N2=30N(3)要使小球相對(duì)于斜面向上運(yùn)動(dòng)，則小車對(duì)小球彈力為0，球只受重力和斜面的彈力，受力分析如圖，有：代入數(shù)據(jù)解得：答：(1)小車向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，斜面對(duì)小球的彈力為0和小車對(duì)小球的彈力為50N(2)小車向右以加速度3m/s2做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，斜面和小車對(duì)小球的彈力大小分別是N1=25N，N2=30N.(3)小車至少以加速度向右運(yùn)動(dòng)才能使小球相對(duì)于斜面向上運(yùn)動(dòng)。15.靜止在水平地面上的兩小物塊A、B，質(zhì)量分別為mA=l.0kg，mB=4.0kg；兩者之間有一被壓縮的微型彈簧，A與其右側(cè)的豎直墻壁距離l=1.0m，如圖所示。某時(shí)刻，將壓縮的微型彈簧釋放，使A、B瞬間分離，兩物塊獲得的動(dòng)能之和為Ek=10.0J。釋放后，A沿著與墻壁垂直的方向向右運(yùn)動(dòng)。A、B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為u=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A、B運(yùn)動(dòng)過程中所涉及的碰撞均為彈性碰撞且碰撞時(shí)間極短。（1）求彈簧釋放后瞬間A、B速度的大??；（2）物塊A、B中的哪一個(gè)先停止？該物塊剛停止時(shí)A與B之間的距離是多少？（3）A和B都停止后，A與B之間的距離是多少？參考答案：（1）vA=4.0m/s，vB=1.0m/s；（2）A先停止；0.50m；（3）0.91m；分析】首先需要理解彈簧釋放后瞬間的過程內(nèi)A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，再結(jié)合能量關(guān)系求解出A、B各自的速度大小；很容易判定A、B都會(huì)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，并且易知是B先停下，至于A是否已經(jīng)到達(dá)墻處，則需要根據(jù)計(jì)算確定，結(jié)合幾何關(guān)系可算出第二問結(jié)果；再判斷A向左運(yùn)動(dòng)停下來之前是否與B發(fā)生碰撞，也需要通過計(jì)算確定，結(jié)合空間關(guān)系，列式求解即可?！驹斀狻浚?）設(shè)彈簧釋放瞬間A和B的速度大小分別為vA、vB，以向右為正，由動(dòng)量守恒定律和題給條件有0=mAvA-mBvB①②聯(lián)立①②式并代入題給數(shù)據(jù)得vA=4.0m/s，vB=1.0m/s（2）A、B兩物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相等，因而兩者滑動(dòng)時(shí)加速度大小相等，設(shè)為a。假設(shè)A和B發(fā)生碰撞前，已經(jīng)有一個(gè)物塊停止，此物塊應(yīng)為彈簧釋放后速度較小的B。設(shè)從彈簧釋放到B停止所需時(shí)間為t，B向左運(yùn)動(dòng)的路程為sB。，則有④⑤⑥在時(shí)間t內(nèi)，A可能與墻發(fā)生彈性碰撞，碰撞后A將向左運(yùn)動(dòng)，碰撞并不改變A的速度大小，所以無論此碰撞是否發(fā)生，A在時(shí)間t內(nèi)的路程SA都可表示為sA=vAt–⑦聯(lián)立③④⑤⑥⑦式并代入題給數(shù)據(jù)得sA=1.75m，sB=0.25m⑧這表明在時(shí)間t內(nèi)A已與墻壁發(fā)生碰撞，但沒有與B發(fā)生碰撞，此時(shí)A位于出發(fā)點(diǎn)右邊0.25m處。B位于出發(fā)點(diǎn)左邊0.25m處，兩物塊之間的距離s為s=025m+0.25m=0.50m⑨（3）t時(shí)刻后A將繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)，假設(shè)它能與靜止的B碰撞，碰撞時(shí)速度的大小為vA′，由動(dòng)能定理有⑩聯(lián)立③⑧⑩式并代入題給數(shù)據(jù)得

故A與B將發(fā)生碰撞。設(shè)碰撞后A、B的速度分別為vA′′以和vB′′，由動(dòng)量守恒定律與機(jī)械能守恒定律有

聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得

這表明碰撞后A將向右運(yùn)動(dòng)，B繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)。設(shè)碰撞后A向右運(yùn)動(dòng)距離為sA′時(shí)停止，B向左運(yùn)動(dòng)距離為sB′時(shí)停止，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式

由④式及題給數(shù)據(jù)得sA′小于碰撞處到墻壁的距離。由上式可得兩物塊停止后的距離四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，在真空中，一絕緣細(xì)線的一端固定在O點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球．ABC是以O(shè)點(diǎn)為圓心、半徑為a的豎直圓弧．BC是圓弧的豎直直徑，OA是圓弧的水平半徑，一帶電量為+Q的點(diǎn)電荷固定在A點(diǎn)的正上方，距離A點(diǎn)的高度為a，現(xiàn)將小球從A點(diǎn)由靜止釋放，小球沿圓弧運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度為v，重力加速度為g，靜電力常量為k．（1）求A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAB；（2）求小球沿圓弧AB運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)對(duì)細(xì)線的拉力大小F；（3）在A點(diǎn)給小球豎直向下的初速度v0，恰能使小球沿圓弧ABC運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，求v0．參考答案：解：（1）根據(jù)動(dòng)能定理得，mga+qUAB=，解得A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差．（2）在最低點(diǎn)B，根據(jù)牛頓第二定律得，，，根據(jù)幾何關(guān)系得，cosθ=，解得拉力F=．（3）因?yàn)辄c(diǎn)電荷與A、C的電勢(shì)差相等，從A到C電場(chǎng)力不做功，在C點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律得，mg=m，解得，根據(jù)動(dòng)能定理得，，解得v0=．答：（1）A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差為；（2）小球沿圓弧AB運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)對(duì)細(xì)線的拉力大小為．（3）v0的大小為．【考點(diǎn)】勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系；電勢(shì)差．【分析】（1）對(duì)A、B段運(yùn)用動(dòng)能定理，根據(jù)動(dòng)能定理求出AB兩點(diǎn)間的電勢(shì)差．（2）根據(jù)牛頓第二定律，結(jié)合徑向的合力提供向心力求出細(xì)線的拉力大?。?）根據(jù)牛頓第二定律求出C點(diǎn)的速度，結(jié)合動(dòng)能定理求出初速度的大?。?7.一定質(zhì)量理想氣體的P-V圖象如圖所示，其中a→b為等容過程，b→c為等