湖北省恩施市屯堡鄉(xiāng)中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理期末試題含解析

湖北省恩施市屯堡鄉(xiāng)中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理期末試題含解析一、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.（多選）如圖所示，將一輕彈簧下端固定在傾角為θ的粗糙面底端，彈簧處于自然狀態(tài)時上端位于A點．質(zhì)量為m的物體從斜面上的B點靜止下滑，與彈簧發(fā)生相互作用后，最終停在斜面上．下列說法正確的是（）A．物體最終將停在A點B．物體第一次反彈后不可能到達B點C．整個過程中重力勢能的減少量等于克服摩擦力做的功D．整個過程中物體的最大動能小于彈簧的最大彈性勢能參考答案：解：A、由題意可知，物塊從靜止沿斜面向上運動，說明重力的下滑分力大于最大靜摩擦力，因此物體不可能最終停于A點，故A錯誤；B、由于運動過程中存在摩擦力，導(dǎo)致摩擦力做功，所以物體第一次反彈后不可能到達B點，故B正確；C、根據(jù)動能定理可知，從靜止到速度為零，則有重力做功等于克服彈簧彈力做功與物塊克服摩擦做的功之和，故C錯誤；D、整個過程中，動能最大的位置即為速度最大，因此即為第一次下滑與彈簧作用時，彈力與摩擦力的合力等于重力的下滑分力的位置，而彈簧的最大勢能即為第一次壓縮彈簧到最大位置，因為最大動能和此時的重力勢能一同轉(zhuǎn)化為最低點的最大彈性勢能和此過程中的克服摩擦做功，所以整個過程中物體的最大動能小于彈簧的最大彈性勢能，故D正確；故選：BD2.(單選)下列說法中正確的是（

）

A.重力和電場力做功都與運動路徑無關(guān)

B.在經(jīng)典力學(xué)中，位移和時間的測量都與參考系選擇有關(guān)

C.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，并計算出地球和太陽之間萬有引力的大小

D.慣性定律在任何參考系中都成立參考答案：A3.空間有一沿x軸對稱分布的電場，其電場強度E隨x軸變化的圖象如圖所示，下列說法中正確的是（

）A．O點的電勢最低B.x2點的電勢最高C．x1和-x1兩點的電勢相等D．x1和x3兩點的電場強度相等參考答案：CD4.我國不少地方在節(jié)日期間有掛紅燈籠的習(xí)俗．如圖，質(zhì)量為m的燈籠用兩根不等長的輕繩OA、OB懸掛在水平天花板上，OA比OB長，O為結(jié)點．重力加速度大小為g．設(shè)OA、OB對O點的拉力分別為FA、FB，輕繩能夠承受足夠大的拉力，則（）A．FA大于FBB．FA、FB的合力大于mgC．換質(zhì)量更大的燈籠，F(xiàn)B的增加量比FA的增加量大D．無論如何調(diào)節(jié)懸點A的位置，F(xiàn)A、FB都不可能大于mg參考答案：C【考點】共點力平衡的條件及其應(yīng)用；物體的彈性和彈力．【分析】對O點受力分析，受重力和兩個拉力，根據(jù)平衡條件并結(jié)合合成法分析即可【解答】解：對O點受力分析，如圖所示：根據(jù)平衡條件，并結(jié)合正弦定理，有：A、由于α＞β，故，故A錯誤；B、根據(jù)平衡條件，F(xiàn)A、FB的合力等于mg，故B錯誤；C、，故換質(zhì)量更大的燈籠，α、β均不變，根據(jù)，F(xiàn)B的增加量比FA的增加量大，故C正確；D、調(diào)節(jié)懸點A的位置，使A點向左移動，當(dāng)α+β趨向180°時，可使FA、FB都大于mg，故D錯誤；故選：C5.（多選）光滑水平面上放置一質(zhì)量m1=5kg的長木板，木板上面放置質(zhì)量m2=3kg的小物塊，已知長木板與物塊間的動摩擦因數(shù)=0.2?，F(xiàn)有一水平向右的恒力F作用于物塊上，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取l0，以下判斷正確的是

(

)A．因為水平面光滑，所以物塊與長木板向右運動過程中一定保持相對靜止B．當(dāng)水平力足夠大時，物塊與長木板間有可能發(fā)生相對滑動C．若F=6N，則物塊的加速度為零D．若F=l0N．則長木板的加速度大小為1.2參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.質(zhì)量為m的物體受到兩個互成角度的恒力F1和F2的作用，若物體由靜止開始，則它將做

運動，若物體運動一段時間后撤去一個外力F1，物體繼續(xù)做的運動是

運動。參考答案：勻加速，勻變速。7.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，已知在此過程中，氣體內(nèi)能增加100J，則該過程中氣體

(選填“吸收”或“放出”)熱量

J．參考答案：吸收

300

8.如右圖所示，一個質(zhì)量為m，頂角為的直角劈和一個質(zhì)量為M的長方形木塊，夾在兩豎直墻之間，不計摩擦，則M對左墻壓力的大小為___________參考答案：mgcot9.如圖所示，水平平行線代表電場線，但未指明方向，帶電量為10-8C的正電微粒，在電場中只受電場力的作用，由A運動到B，動能損失2×10-4J，A點的電勢為-2×103V，則微粒運動軌跡是虛線______（填“1”或“2”），B點的電勢為_________V．

參考答案：

2

，

1.8×10410.如右圖所示，OAB是剛性輕質(zhì)直角三角形支架，邊長AB＝20cm，∠OAB＝30°；在三角形二銳角處固定兩個不計大小的小球，A角處小球質(zhì)量為1kg，B角處小球質(zhì)量為3kg。現(xiàn)將支架安裝在可自由轉(zhuǎn)動的水平軸上，使之可繞O點在豎直平面內(nèi)無摩擦轉(zhuǎn)動。裝置靜止時，AB邊恰好水平。若將裝置順時針轉(zhuǎn)動30°，至少需做功為__________J，若將裝置順時針轉(zhuǎn)動30°后由靜止釋放，支架轉(zhuǎn)動的最大角速度為__________。參考答案：；11.如圖所示，把一根條形磁鐵從同樣高度插到線圈中同樣的位置處，第一次快插，第二次慢插，兩情況下線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小關(guān)系是E1____E2；通過線圈截面電量的大小關(guān)系是ql____q2。（填大于，小于，等于）參考答案：12.氦原子被電離出一個核外電子,形成類氫結(jié)構(gòu)的氦離子,已知基態(tài)的一價氦離子能量為E1=-54.4eV,能級圖如圖所示,則一價氦離子第α能級En=_________eV;一個靜止的處于基態(tài)的一價氦離子被運動的電子碰撞后又失去了一個電子,則運動電子的動能一定大于__________eV.參考答案：13.如圖所示，勻強磁場豎直向上穿過水平放置的金屬框架，框架寬L，足夠長且電阻不計，右端接有電阻R。磁場的磁感強度為B。一根質(zhì)量為m，電阻不計的金屬棒以v0的初速沿框架向左運動。棒與框架間的動摩擦因數(shù)為μ。測得棒在整個運動過程中，通過電阻的電量為q，則棒能運動的距離為______________，電阻R上消耗的電能為______________。

參考答案：，三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖，氣墊導(dǎo)軌上滑塊的質(zhì)量為M，鉤碼的質(zhì)量為m，遮光條寬度為d，兩光電門間的距離為L，氣源開通后滑塊在牽引力的作用下先后通過兩個光電門的時間為△t1和△t2．當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間（1）用上述裝置測量滑塊加速度的表達式為

（用已知量表示）；（2）用上述裝置探究滑塊加速度a與質(zhì)量M及拉力F的關(guān)系，要使繩中拉力近似等于鉤碼的重力，則m與M之間的關(guān)系應(yīng)滿足

；（3）用上述裝置探究系統(tǒng)在運動中的機械能關(guān)系，滑塊從光電門1運動到光電門2的過程中滿足關(guān)系式

時（用已知量表示），系統(tǒng)機械能守恒．若測量過程中發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)動能增量總是大于鉤碼重力勢能的減少量，可能的原因是

．參考答案：（1）（2）M＞＞m

（3）

導(dǎo)軌不平，右端高【考點】探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系．【分析】（1）光電門測量滑塊瞬時速度的原理是遮光條通過光電門的速度可以用平均速度代替即v=，再根據(jù)運動學(xué)公式即可求出物體的加速度a．（2）只有在滑塊質(zhì)量遠大于鉤碼質(zhì)量時，才可近似認為滑塊受到的拉力等于鉤碼的重力．（3）實驗原理是：求出通過光電門1時的速度v1，通過光電門1時的速度v2，測出兩光電門間的距離A，在這個過程中，減少的重力勢能能：△Ep=mgL，增加的動能為：△Ek=（M+m）v22﹣（M+m）v12；再比較減少的重力勢能與增加的動能之間的關(guān)系．將氣墊導(dǎo)軌傾斜后，由于滑塊的重力勢能的增加或減少沒有記入，故增加的動能和減少的重力勢能不相等，兩種情況分別討論．【解答】解：（1）根據(jù)遮光板通過光電門的速度可以用平均速度代替得：滑塊通過第一個光電門時的速度：滑塊通過第二個光電門時的速度：滑塊的加速度：（2）當(dāng)滑塊質(zhì)量M遠大于鉤碼質(zhì)量m時，細線中拉力近似等于鉤碼重力．（3）實驗原理是：求出通過光電門1時的速度v1，通過光電門1時的速度v2，測出兩光電門間的距離A，在這個過程中，減少的重力勢能能：△Ep=mgL，增加的動能為：（M+m）v22﹣（M+m）v12我們驗證的是：△Ep與△Ek的關(guān)系，即驗證：△Ep=△Ek代入得：mgL=（M+m）v22﹣（M+m）v12即將氣墊導(dǎo)軌傾斜后，由于滑塊的重力勢能的增加或減少沒有記入，故增加的動能和減少的重力勢能不相等：若左側(cè)高，系統(tǒng)動能增加量大于重力勢能減少量；若右側(cè)高，系統(tǒng)動能增加量小于重力勢能減少量；故氣墊導(dǎo)軌的左側(cè)偏高．故答案為：（1）（2）M＞＞m

（3）

導(dǎo)軌不平，右端高15.（8分）在“探究彈力和彈簧伸長關(guān)系”的實驗中，某實驗小組將不同數(shù)量的鉤碼分別掛豎直彈簧下端，進行測量，根據(jù)實驗所測數(shù)據(jù)，利用描點法做出了所持鉤碼的重力G與彈簧總長L的關(guān)系圖象，根據(jù)圖象回答以下問題。

（1）彈簧的原長為

。

（2）彈簧的勁度系數(shù)為

。

（3）分析圖象，總結(jié)出彈簧力F跟彈簧長度L之間的關(guān)系式為

。參考答案：

答案：（1）10㎝（2分）；（2）1000N/m（3分）

；

（3）F=1000（L-0.10）N（3分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（16分）如圖所示，AB為光滑的水平面，BC是傾角為α的足夠長的光滑斜面(斜面體固定不動)。AB、BC間用一小段光滑圓弧軌道相連。一條長為L的均勻柔軟鏈條開始時靜止的放在ABC面上，其一端D至B的距離為L－a?，F(xiàn)自由釋放鏈條，則：⑴鏈條下滑過程中，系統(tǒng)的機械能是否守恒？簡述理由；⑵鏈條的D端滑到B點時，鏈條的速率為多大？參考答案：（1）鏈條機械能守恒因為斜面是光滑的，只有重力做功，或者只有動能和重力勢能轉(zhuǎn)化符合機械能守恒的條件。（6分）

（2）設(shè)鏈條質(zhì)量為m，選AB為零勢面，

由機械能守恒得：

（8分）

解得：（2分）17.如圖，在xOy坐標(biāo)中第Ⅰ和第Ⅳ象限中分布著平行于x軸的勻強電場，第Ⅳ象限的長方形OPQH區(qū)域內(nèi)還分布著垂直坐標(biāo)平面的、大小可以任意調(diào)節(jié)的勻強磁場．一質(zhì)子從y軸上的a點射入場區(qū)，然后垂直x軸通過b點，最后從y軸上的c點離開場區(qū)．已知：質(zhì)子質(zhì)量為m、帶電量為q，射入場區(qū)時的速率為v0，通過b點時的速率為，，（1）在圖中標(biāo)出電場和磁場的方向；（2）求：電場強度的大小以及c到坐標(biāo)原點的距離；（3）如果撤去電場，質(zhì)子仍以v0從a點垂直y軸射入場區(qū)．試討論質(zhì)子可以從長方形OPQH區(qū)域的哪幾條邊界射出場區(qū)，從這幾條邊界射出時對應(yīng)磁感應(yīng)強度B的大小范圍和質(zhì)子轉(zhuǎn)過的圓心角θ的范圍．參考答案：（1）電場方向平行x軸，指向x軸負方向；磁場方向垂直紙面向里．（2）質(zhì)子從a到b，洛倫茲力不做功，僅電場力做功．由動能定理：……①得：……②質(zhì)子從b到c，做類平拋運動，設(shè)運動時間為t，則：……③……④聯(lián)立②、③、④得：……⑤（3）質(zhì)子在磁場中，洛倫茲力提供向心力，設(shè)做圓周運動的半徑R，則⑥

即：⑦討論：（i）如圖，當(dāng)時，質(zhì)子將從HQ邊射出，此時：，⑧（ii）當(dāng)時，質(zhì)子將從OH邊射出，此時：，⑨（iii）當(dāng)時，質(zhì)子將從Oa邊射出，此時：，⑩18.如圖所示，光滑水平面上靜止放著長L=1m，質(zhì)量為M=3kg的木塊，一個質(zhì)量為m=1kg的小物體(可看作質(zhì)點)放在木板的最右端，m和M之間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，今對木板施加一水平向右的拉力F，（g取10m/s2）（1）為使物體與木板不發(fā)生滑動，F(xiàn)不能超過多少？（2）如果拉力F=10N恒定不變，求小物體離開木板時的速度大小？參考答案：見解析（1）物體與木板不發(fā)生滑動，則木板和物體有共同加速度，由牛頓第二定律得：

F=(M+m)a