山西省呂梁市汾陽汾陽第二中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理上學(xué)期期末試題含解析

山西省呂梁市汾陽汾陽第二中學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.為模擬凈化空氣過程，有人設(shè)計了如圖所示的含有灰塵空氣的密閉玻璃圓柱桶（圓桶的高和直徑相等）。第一種除塵方式是：在圓柱桶頂面和底面間加上電壓U，沿圓柱桶的軸線方向形成一個勻強電場，塵粒運動方向如圖甲所示；第二種除塵方式是：圓柱桶軸線處放一直導(dǎo)線，在導(dǎo)線與容器壁間加上的電壓也等于U，形成沿半徑方向的輻向電場，塵粒運動方向如圖乙所示。已知空氣阻力與塵粒運動的速度成正比，即f=kv（k為一定值）。假設(shè)每個塵粒的質(zhì)量和電荷量均相同，重力忽略不計，塵粒的初速為零。則上述兩種除塵方式中A．塵粒的電勢能均不斷增大 B．灰塵沉積處的電場強度相等C．塵粒最終均有可能做勻速運動D．電場對單個塵粒做功的最大值相等參考答案：D2.如右圖所示，光滑絕緣的水平面上有帶異種電荷的小球A、B，它們在水平向右的勻強電場中保持相對靜止并共同向右做勻加速直線運動。設(shè)A、B的電荷量絕對值依次為、，則下列判斷正確的是（

）A．小球A帶正電，小球B帶負(fù)電，且＞B．小球A帶正電，小球B帶負(fù)電，且＜C．小球A帶負(fù)電，小球B帶正電，且＞D．小球A帶負(fù)電，小球B帶正電，且＜參考答案：D3.如圖甲所示，質(zhì)量為m的物塊沿足夠長的粗糙斜面底端以初速度v0上滑先后通過A、B，然后又返回到底端。設(shè)從A到B的時間為t1，加速度大小為a1，經(jīng)過A的速率為v1，從B返回到A的時間為t2，加速度大小為a2，經(jīng)過A的速率為v2，則正確的是A．t1=t2，a1=a2，v1=v2B．t1＜t2，a1＜a2，v1＜v2C．物塊全過程的速度時間圖線如圖乙所示D．物塊全過程的速度時間圖線如圖丙所示參考答案：D4.如圖所示，直線I為某一電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖象，直線II為某一電阻R的伏安特性曲線。用該電源直接與電阻R相連組成閉合電路。由圖象可知

A．電源的電動勢為3V，內(nèi)阻為0.5．

B．電阻R的阻值為1

C．電源的輸出功率為2W

D．電源的效率約為66.70%參考答案：ABD5.（單選）物體m從傾角為α的固定的光滑斜面由靜止開始下滑，斜面高為h，當(dāng)物體滑至斜面底端時，重力做功的功率為（）A．mgB．mgsinα?C．mgsinαD．mg參考答案：考點：功率、平均功率和瞬時功率．版權(quán)所有專題：功率的計算專題．分析：應(yīng)用公式P=Fv求某力的瞬時功率時，注意公式要求力和速度的方向在一條線上，在本題中應(yīng)用機械能守恒求出物體滑到斜面底端時的速度，然后將速度沿豎直方向分解即可求出重力功率．解答：解：物體下滑過程中機械能守恒，所以有：mgh=…①物體滑到底端重力功率為：P=mgvsinα…②聯(lián)立①②解得：P=mgsinα，故ABD錯誤，C正確．故選：C．點評：物理公式不僅給出了公式中各個物理量的數(shù)學(xué)運算關(guān)系，更重要的是給出了公式需要遵循的規(guī)律和適用條件，在做題時不能盲目的帶公式，要弄清公式是否適用．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，物體A重50N，物體B重100N，所有接觸面之間的滑動摩擦系數(shù)均為0.3，物體A與B通過無摩擦的定滑輪用細(xì)繩相連，要使物體B勻速滑動，細(xì)繩對B的拉力FT=15N，作用在B上的力F=75N．參考答案：考點：共點力平衡的條件及其應(yīng)用；摩擦力的判斷與計算；物體的彈性和彈力．專題：受力分析方法專題．分析：分別對A及整體進(jìn)行受力分析，由滑動摩擦力公式可求得摩擦力的大小，再對共點力的平衡條件可求得繩子的拉力及F．解答：解：以A為研究對象，則A受重力、支持力、繩子的拉力T及B的摩擦力；水平方向有：μmAg=FT；對AB整體進(jìn)行受力分析，則有：F=2FT+μ（mA+mB）代入數(shù)據(jù)，聯(lián)立解得：FT=15N

F=75N；故答案為：15，75N．點評：本題考查共點力的平衡條件的應(yīng)用，在解題時要注意正確選擇研究對象，做好受力分析，即可準(zhǔn)確求解．7.如圖所示，質(zhì)點O從t=0時刻開始作簡諧振動，振動頻率為10Hz。圖中Ox代表一彈性繩，OA=7m，AB=BC=5m。已知形成的繩波在繩上的傳播速度為10m/s，則在第2s內(nèi)A比B多振動_____次，B比C多振動_____次。參考答案：

２

次；

５

次。8.如圖所示，是自行車傳動結(jié)構(gòu)的示意圖，其中Ⅰ是半徑為r1的大齒輪，Ⅱ是半徑為r2的小齒輪，Ⅲ是半徑為r3的后輪，假設(shè)腳踏板的轉(zhuǎn)速為n，則大齒輪邊緣的線速度為

，自行車前進(jìn)的速度為

。參考答案：

，

9.如圖為懸掛街燈的支架示意圖，橫梁BE質(zhì)量為6kg，重心在其中點。直角桿ADC重力不計，兩端用鉸鏈連接。已知BE=3m，BC=2m，∠ACB=30°，橫梁E處懸掛燈的質(zhì)量為2kg，則直角桿對橫梁的力矩為_______N·m，直角桿對橫梁的作用力大小為_______N。（重力加速度g=l0m/s2）參考答案：150

150

10.一輛汽車從靜止開始勻加速開出，然后保持勻速運動，最后勻減速運動直到停止。從汽車開始運動起計時，下表給出了某些時刻汽車的瞬時速度。根據(jù)表中的數(shù)據(jù)通過分析、計算可以得出，汽車加速運動經(jīng)歷的時間為

s，汽車全程通過的位移為

m。

時刻（s）1.02.03.05.07.09.510.5速度（m/s）3.06.09.012129.03.0

參考答案：4；9611.(1)如圖甲所示為某校興趣小組通過電流傳感器和計算機來測電源電動勢和內(nèi)阻實驗電路，其中R0為定值，電阻R為可調(diào)節(jié)的電阻箱，電流傳感器與計算機（未畫出）相連，該小組成員通過實驗記錄下電阻箱的阻值R和相應(yīng)的電流值I，通過變換坐標(biāo)，經(jīng)計算機擬合得到如圖乙所示圖象，則該圖象選取了___為縱坐標(biāo)，由圖乙中圖線可得到該電源的電動勢為____V；(2)現(xiàn)由三個規(guī)格相同的小燈泡，標(biāo)出值為“2.5V、0.6A”，每個小燈泡的I-U特性曲線如圖丙所示，將它們與圖甲中電源按圖丁所示的電路相連，閉合開關(guān)后，A燈恰好正常發(fā)光，則電源的內(nèi)阻r=_____Ω，圖甲中定值電阻R0=__Ω．參考答案：

(1).

(2).4.5

(3).2.5

(4).2（1）由電路圖可知，本實驗采用電流表與電阻箱串聯(lián)的方式進(jìn)行實驗，由閉合電路歐姆定律可知：

變形可得：故縱坐標(biāo)應(yīng)選??；

由圖可知，圖象的斜率；

解得：E=4.5V；r+R=4.5

（2）A燈泡正常發(fā)光，故電壓為2.5V，電流I=0.6A；兩并聯(lián)燈泡電流I'=0.3A，則電壓U’=0.5V；故路端電壓U=2.5+0.5=3V；電流為0.6A；

由閉合電路歐姆定律可知：U=E-Ir

代入數(shù)據(jù)解得；

則可知R0=2Ω

點睛：本題考查測量電動勢和內(nèi)電阻的實驗以及燈泡伏安特性曲線的應(yīng)用，要注意明確閉合電路歐姆定律的應(yīng)用，同時注意燈泡內(nèi)阻隨沉默溫度的變化而變化，故只能根據(jù)圖象分析對應(yīng)的電壓和電流，不能利用歐姆定律求解燈泡電阻．12.寫出鈉核(Na)俘獲一個粒子后放出一個質(zhì)子的核反應(yīng)方程{

}參考答案：由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可得結(jié)果。13.氫原子第能級的能量為，其中為基態(tài)能量。當(dāng)氫原子由第4能級躍遷到第2能級時，發(fā)出光子的頻率為；若氫原子由第2能級躍遷到基態(tài)，發(fā)出光子的頻率為，則

。參考答案：根據(jù)躍遷公式即可解得。三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，質(zhì)量m=1kg的小物塊靜止放置在固定水平臺的最左端，質(zhì)量2kg的小車左端緊靠平臺靜置在光滑水平地面上，平臺、小車的長度均為0.6m?，F(xiàn)對小物塊施加一水平向右的恒力F，使小物塊開始運動，當(dāng)小物塊到達(dá)平臺最右端時撤去恒力F，小物塊剛好能夠到達(dá)小車的右端。小物塊大小不計，與平臺間、小車間的動摩擦因數(shù)均為0.5,重力加速度g取10m/s2，水平面足夠長，求:(1)小物塊離開平臺時速度的大??；(2)水平恒力F對小物塊沖量的大小。參考答案：（1）v0=3m/s；（2）【詳解】（1）設(shè)撤去水平外力時小車的速度大小為v0，小物塊和小車的共同速度大小為v1。從撤去恒力到小物塊到達(dá)小車右端過程，對小物塊和小車系統(tǒng)：動量守恒：能量守恒：聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)得：v0=3m/s（2）設(shè)水平外力對小物塊的沖量大小為I，小物塊在平臺上運動的時間為t。小物塊在平臺上運動過程，對小物塊：動量定理：運動學(xué)規(guī)律：聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)得：15.（選修3—4）（7分）如圖甲所示為一列簡諧橫波在t＝2s時的波形圖，圖乙是這列波中P點的振動圖線，求該波的傳播速度的大小，并判斷該波的傳播方向。

參考答案：解析：依題由甲圖知該波的波長為……………(1分)

由乙圖知該波的振動周期為……………(1分)

設(shè)該波的傳播速度為V，有……………(1分)

又由乙圖知，P點在此時的振動方向向上，……………(1分)

所以該波的傳播方向水平向左?！?2分)四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示的傳送帶裝置，長度為4m，與水平方向之間的夾角為37°，傳送帶以0.8m/s的速度勻速運行，從流水線上下來的工件每隔2s有一個落到A點（可認(rèn)為初速度為零），工件質(zhì)量為1kg．經(jīng)傳送帶運送到與B等高處的平臺上，再由工人運走．已知工件與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.8，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2．求：（1）每個工件從落上傳送帶的A點開始到被傳送至最高點B所經(jīng)歷的時間；（2）傳送帶對每個工件所做的功；（3）由于傳送工件，傳送帶的動力裝置需增加的功率．參考答案：考點： 動能定理的應(yīng)用；勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系；勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系；牛頓第二定律．專題： 動能定理的應(yīng)用專題．分析： （1）根據(jù)牛頓第二定律計算工件剛放上傳送帶時的加速度，計算出工件勻加速達(dá)到與傳送帶速度相等時的位移，若此位移小于傳送帶的長度，則工件先勻加速后勻速運動；（2）工件先受到滑動摩擦力，大小為μmgcosθ，后速度與傳送帶相同后，受到靜摩擦力，大小為mgsinθ，根據(jù)功的公式求解摩擦力對每個工件做的功；（3）摩擦生熱Q=fs相，s相是工件與傳送帶的相對位移．電動機多消耗的電能轉(zhuǎn)化為工件的機械能與克服摩擦力做功轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能，根據(jù)能量守恒求解．解答： 解：（1）工件剛放上傳送帶時的加速度為a=μgcos37°﹣gsin37°=0.4m/s2當(dāng)工件速度達(dá)v=0.8m/s時，工件相對傳送帶靜止工件加速的時間t1==s=2s加速運動的位移s1=at12=×0.4×22m=0.8m在AB段勻速運動的位移為s2=4m﹣0.8m=3.2m所用的時間為t2==s=4s總時間為t=t1+t2=6s（2）由動能定理得W﹣mgLsin37°=mv2W=mgLsin37°+mv2=1×10×4×0.6J+×1×0.82J=24.32J

（3）因工件在AB段上加速運動的時間為2s，所以在位移xt內(nèi)總是有一個工件位于傳送帶上，該工件對傳送帶的滑動摩擦力為Ff1=mgμcos37°=6.4N工件在AB段上勻速運動過程中，因前后兩工件相隔時間為2s，兩工件之間的距離為2×0.8m=1.6m，所以這段距離內(nèi)始終有兩個工件位于傳送帶上，每個工件對傳送帶的摩擦力為Ff2=mgsin37°=6N

傳送帶動力裝置需增加的功率為：P=（Ff1+2Ff2）v=18.4×0.8W=14.72W答：（1）每個工件從落上傳送帶的A點開始到被傳送至最高點B所經(jīng)歷的時間為6s；（2）傳送帶對每個工件所做的功為24.32J；（3）由于傳送工件，傳送帶的動力裝置需增加的功率為14.72W．點評： 本題一方面要分析工件的運動情況，由牛頓第二定律和運動學(xué)公式結(jié)合求解相對位移，即可求出摩擦產(chǎn)生的熱量，另一方面要分析能量如何轉(zhuǎn)化，由能量守恒定律求解電動機消耗的電能．17.“真空中兩個靜止點電荷相距10cm，它們之間相互作用力大小為9×10－4N，當(dāng)它們合在一起時，成為一個帶電量為3×10－８C的點電荷，問原來兩電荷的帶電量各為多少?”某同學(xué)求解如下：根據(jù)電荷守恒定律：q1+q2=3×10—8C=

①根據(jù)庫侖定律：q1q2=以q2=b／q1代人①式得：解得根號中的數(shù)值小于0，經(jīng)檢查，運算無誤．試指出求解過程中的問題并給出正確的解答.參考答案：題中僅給出相互作用力的大小，兩點電荷可能異號，按電荷異號計算．由得由此解得

18.如圖，質(zhì)量為m的b球用長h的細(xì)繩懸掛于水平軌道BC的出口C處．質(zhì)量也為m的小球a，從距BC高h(yuǎn)的A處由靜止釋放，沿ABC光滑軌道滑下，在C處與b球正碰并與b粘在一起．已知BC軌道距地面有一定的高度，懸掛b球的細(xì)繩能承受的最大拉力為2.8mg．試問：①a與b球碰前瞬間的速度多大？②a、b兩球碰后，細(xì)繩是否會斷裂？（要求通過計算回答）參考答案：解：①設(shè)a球經(jīng)C點時速度為vC，a球下滑過程機械能守恒，則由