山西省陽泉市四礦中學2021-2022學年高三物理上學期期末試題含解析

山西省陽泉市四礦中學2021-2022學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，內(nèi)壁光滑的圓錐筒的軸線垂直于水平面，圓錐筒固定不動，兩個質(zhì)量相同的小球A和B緊貼著內(nèi)壁分別在如圖所示的水平面內(nèi)做勻速圓周運動，則（）A．球A的線速度一定大于球B的線速度B．球A的角速度一定大于球B的角速度C．球A的向心加速度一定大于球B的向心加速度D．球A對筒壁的壓力一定大于球B對筒壁的壓力參考答案：考點：牛頓第二定律；向心力．專題：牛頓第二定律在圓周運動中的應用．分析：小球受重力和支持力，靠重力和支持力的合力提供圓周運動的向心力，根據(jù)F合=ma=m比較線速度、角速度、向心加速度的大?。獯穑航猓篈、兩球所受的重力大小相等，支持力方向相同，根據(jù)力的合成，知兩支持力大小、合力大小相等．根據(jù)得，v=，合力、質(zhì)量相等，r大線速度大，所以球A的線速度大于球B的線速度．故A正確，D錯誤．

B、根據(jù)，得ω=，r大角速度?。郧駻的角速度小于球B的角速度．故B錯誤．

C、根據(jù)F合=ma，知向心加速度相等．故C錯誤．故選：A．點評：解決本題的關(guān)鍵知道小球做勻速圓周運動，靠重力和支持力的合力提供向心力．會通過F合=ma=m比較線速度、角速度、向心加速度的大?。?.在狹義相對論中，下列說法中哪些是正確的①一切運動物體相對于觀察者的速度都不能大于真空中的光速②質(zhì)量、長度、時間的測量結(jié)果都是隨物體與觀察者的相對狀態(tài)而改變③慣性系中的觀察者觀察一個與他做勻速相對運動的時鐘時，會看到這個時鐘比與他相對靜止的時鐘走得慢些A．①③是正確的

B．①②是正確的C．①②③是正確的

D．②③是正確的參考答案：答案：C3.如圖所示，一質(zhì)量為的木塊靠在粗糙豎直的墻上，且受到水平力的作用，下列說法正確的是（

）A．若木塊靜止，則受到的靜摩擦力大小等于，方向豎直向上

B．若木塊靜止，當增大時，木塊受到的靜摩擦力隨之增大C．若木塊與墻壁間的動摩擦因數(shù)為，則撤去后，木塊受到的滑動摩擦力大小等于D．若撤去，木塊沿墻壁下滑時，木塊不受滑動摩擦力作用參考答案：答案：AD4.（單選）在力的合成中，下列關(guān)于兩個分力與它們的合力的關(guān)系的說法中，正確的是（）

A．合力一定大于每一個分力

B．合力一定小于每一個分力

C．合力的方向一定與分力的方向相同

D．兩個分力的夾角在0°～180°變化時，夾角越大合力越小參考答案：考點：合力的大小與分力間夾角的關(guān)系．專題：平行四邊形法則圖解法專題．分析：解答此題時，要從力的大小和方向兩個方面來考慮，在分析各選項時千萬不能漏掉力的方向．（1）如果二力在同一條直線上，根據(jù)力的合成計算合力的大小，即同一直線上同方向二力的合力等于二力之和；同一直線反方向二力的合力等于二力之差．（2）如果二力不在同一條直線上，合力大小介于二力之和與二力之差之間．解答：解：A、當二力反向時，合力等于二力大小之差，合力有可能小于分力，故A錯誤；B、當兩個力方向相同時，合力等于兩分力之和，合力大于每一個分力；當兩個分力方向相反時，合力等于兩個分力之差，合力可能小于分力，由此可見：合力可能大于分力也有可能小于分力，故B錯誤；C、同一直線二力的合力方向與兩個分力的方向相同；當二力方向相反時，合力方向與較大力的方向相同，而當兩分力不共線時，則合力與分力的方向無關(guān)，故C錯誤；D、當夾角θ＜180°時，由公式F=可知隨著θ增大而減小，故D正確；故選：D．5.如右圖所示，一質(zhì)量為m，帶電荷量為＋q的物體處于場強按E＝E0－kt（E0、k均為大于零的常數(shù)，取水平向右為正方向）變化的電場中，物體與豎直墻壁間動摩擦因數(shù)為μ，當t＝0時，物體處于靜止狀態(tài)．若物體所受的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，且電場空間和墻面均足夠大，下列說法正確的是

（

）

A．物體開始運動后加速度先增加，后保持不變

B．物體開始運動后加速度不斷增加

C．經(jīng)過時間，物體的加速度達到最大

D．經(jīng)過時間，物體運動速度達最大值參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示是自行車傳動裝置的示意圖．假設(shè)踏腳板每2s轉(zhuǎn)一圈，要知道在這種情形下自行車前進的速度有多大，還需測量哪些量？________________________________

__________________________________________________________________________

請在圖中用字母標注出來，并用這些量推導出自行車前進速度的表達式：___________．參考答案：．如圖所示，測量R、r、R′．自行車的速度為：7.某人利用單擺來確定某高山的高度。已知單擺在海面處的周期是T0。而在該高山上，測得該單擺周期為T。則此高山離海平面高度h為

。（把地球看作質(zhì)量均勻分布的半徑為R的球體）參考答案：8.在光電效應試驗中，某金屬的截止頻率相應的波長為0，該金屬的逸出功為______。若用波長為（<0）單色光做實驗，則其截止電壓為______。已知電子的電荷量，真空中的光速和布朗克常量分別為e，c和h參考答案：

9.如圖所示，一輛長L=2m,高h=0.8m,質(zhì)量為M=12kg的平頂車，車頂面光滑，在牽引力為零時，仍在向前運動，設(shè)車運動時受到的阻力與它對地面的壓力成正比，且比例系數(shù)μ=0.3。當車速為v0=7m／s時，把一個質(zhì)量為m=1kg的物塊（視為質(zhì)點）輕輕放在車頂?shù)那岸?，并開始計時。那么，經(jīng)過t=

s物塊離開平頂車；物塊落地時，落地點距車前端的距離為s=

m。參考答案：

10.如圖所示，在場強為E、方向豎直向下的勻強電場中，有兩個質(zhì)量均為m的帶電小球，電荷量分別為＋2q和－q，兩小球用長為L的絕緣細線相連，另用絕緣細線系住帶正電的小球懸掛于O點而處于平衡狀態(tài)，重力加速度為g，則細線對懸點O的作用力等于_________.參考答案：以兩個小球組成的整體為研究對象，分析受力如圖：重力2mg、電場力，方向豎直向下，細線的拉力T，由平衡條件得：

11.用歐姆表測電阻時，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，應使選擇開關(guān)撥到較

（選填“大”或“小”）的倍率檔，重新測量，測量前必須先要進行

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

mA。參考答案：大；調(diào)零；22.012.如圖所示，在距水平地面高均為0.4m處的P、Q兩處分別固定兩光滑小定滑輪，細繩跨過滑輪，一端系一質(zhì)量為mA=2.75kg的小物塊A，另一端系一質(zhì)量為mB=1kg的小球B．半徑R=0.3m的光滑半圓形軌道豎直地固定在地面上，其圓心O在P點的正下方，且與兩滑輪在同一豎直平面內(nèi)，小球B套在軌道上，靜止起釋放該系統(tǒng)，則小球B被拉到離地0.225m高時滑塊A與小球B的速度大小相等，小球B從地面運動到半圓形軌道最高點時的速度大小為4m/s．參考答案：：解：當繩與軌道相切時滑塊與小球速度相等，（B速度只沿繩），由幾何知識得R2=h?PO，所以有：h===0.225m．小球B從地面運動到半圓形軌道最高點時，A物的速度為零，即vA=0，對系統(tǒng)，由動能定理得：

mAg[﹣（PO﹣R）]=mBgR+代入數(shù)據(jù)解得：vB=4m/s故答案為：0.225m，413.潮汐能屬于無污染能源，但能量的轉(zhuǎn)化率較低，相比之下，核能是一種高效的能源．（1）在核電站中，為了防止放射性物質(zhì)泄漏，核反應堆有三道防護屏障：燃料包殼、壓力殼和安全殼（見圖甲）．結(jié)合圖乙可知，安全殼應當選用的材料是________________（2）核反應堆中的核廢料具有很強的放射性，目前常用的處理方法是將其裝入特制的容器中，然后______________（將選項前的字母代號填在橫線上）

A．沉入海底

B．放至沙漠

C．運到月球

D．深埋海底（3）圖丙是用來監(jiān)測工作人員受到輻射情況的胸章，通過照相底片被射線感光的區(qū)域，可以判斷工作人員受到何種輻射。當胸章上lmm鋁片和3mm鋁片下的照相底片被感光，而鉛片下的照相底片未被感光時，結(jié)合圖乙分析工作人員受到了_______射線的輻射；當所有照相底片都被感光時，工作人員受到了_________射線的輻射。參考答案：（1）混凝土

（2）D

（3）

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某同學利用如圖1所示電路來測量電阻的阻值。將電阻箱接入a、b之間，閉合開關(guān)。適當調(diào)節(jié)滑動變阻器R′后保持其阻值不變。依次改變電阻箱的阻值R，得到相應電壓表的示數(shù)U，得到如圖2所示的U－R圖像。（1）用待測電阻RX替換電阻箱，讀得電壓表示數(shù)為2.00V。利用U－R圖像可得RX=_______Ω。（2）電池使用較長時間后，電動勢可認為不變，但內(nèi)阻增大。若仍用本實驗裝置和U-R圖像測定某一電阻，則測定結(jié)果將_______(選填“偏大”或“偏小”)?，F(xiàn)將一已知阻值為10Ω的電阻換接在a、b之間，為了仍可利用本實驗裝置和U－R圖像實現(xiàn)對待測電阻的準確測定，則滑動變阻器的阻值_______（選填“增大”或“減小”），使電壓表的示數(shù)為_______V。參考答案：(1)20±1

(2)偏小

減小

1.515.如圖14甲所示，是某同學驗證動能定理的實驗裝置．其步驟如下：a．易拉罐內(nèi)盛上適量細沙，用輕繩通過滑輪連接在小車上，接上紙帶，合理調(diào)整木板傾角，使小車和易拉罐一起沿木板勻速下滑．b．取下輕繩和易拉罐，測出易拉罐和細沙的質(zhì)量m及小車質(zhì)量M．c．取下細繩和易拉罐后，換一條紙帶，讓小車由靜止釋放，打出的紙帶如圖乙(中間部分未畫出)．O為打下的第一點．已知打點計時器的打點周期為T，重力加速度為g．①步驟c中小車做________________運動.所受的合外力為 ．②為驗證從O→C過程中小車合外力做功與小車動能變化的關(guān)系，測出BD間的距離為x1，OC間距離為x2，則C點的速度為

．需要驗證的關(guān)系式為

(用所測物理量的符號表示)．參考答案：勻加速直線運動

mg

VC=X1/2T

mgX2=MX12/8T2四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（22分）如圖，abc是光滑的軌道，其中ab是水平的，bc為與ab相切的位于豎直平面內(nèi)的半圓，半徑R=0.30m。質(zhì)量m=0.20kg的小球A靜止在軌道上，另一質(zhì)量M=0.60kg、速度v0=5.5m/s的小球B與小球A正碰。已知相碰后小球A經(jīng)過半圓的最高點c落到軌道上距b點為處，重力加速度g=10m/s2，求：

（1）碰撞結(jié)束后，小球A和B的速度的大小。

（2）試論證小球B是否能沿著半圓軌道到達c點。

參考答案：解析：（1）以v1表示小球A碰后的速度，v2表示小球B碰后的速度，表示小球A在半圓最高點的速度，t表示小球A從離開半圓最高點到落在軌道上經(jīng)過的時間，則有

①

②

③

④

由①②③④求得

代入數(shù)值得

（2）假定B球剛能沿著半圓軌道上升到c點，則在c點時，軌道對它的作用力等于零。以vc表示它在c點的速度，vb表示它在b點相應的速度，由牛頓定律和機械能守恒定律，有

解得：

代入數(shù)值得：

由，所以小球B不能達到半圓軌道的最高點。17.如圖甲所示，在傾角為370的粗糙斜面的底端，一質(zhì)量m=1kg可視為質(zhì)點的滑塊壓縮一輕彈簧并鎖定，滑塊與彈簧不相連。t=0時解除鎖定，計算機通過傳感器描繪出滑塊的速度時間圖象如圖乙所示，其中oab段為曲線，bc段為直線，在t1=0.1s時滑塊已上滑s=0.2m的距離，g取10m/s2。求：（1）物體離開彈簧后在圖中bc段對應的加速度a及動摩擦因數(shù)μ的大?。?）t2=0.3s和t3=0.4s時滑塊的速度v1、v2的大?。唬?）鎖定時彈簧具有的彈性勢能．參考答案：解：（1）由圖象可知0.1s物體離開彈簧向上做勻減速運動，加速度的大小

……2分根據(jù)牛頓第二定律，有：

……2分解得：

……2分（2）根據(jù)速度時間公式，得：t2=0.3s時的速度大小

……2分0.3s后滑塊開始下滑，下滑的加速度

……4分t2=0.4s時的速度大小

……2分（3）由