2021-2022学年天津窦庄子中学高三物理上学期期末试卷含解析

1、2021-2022学年天津窦庄子中学高三物理上学期期末试卷含解析一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分每小题只有一个选项符合题意1. 如图所示，真空中两等量异号点电荷Q1、Q2固定在x轴上，其中Q1带正电三角形acd为等腰三角形，cd边与x轴垂直且与x轴相交于b点，则下列说法正确的是 Aa点电势高于b点电势 B a点电势高于b点电势 C将电子从a点点，电势能减少 D将电子从a点移动到c点，电场力做正功 参考答案：CD 由于沿电场线方向电势降低，电场线的疏密表示电场的强弱，据等量异种点电荷电场的分布特点可知a点场强大于b点场强，a、b在同一条电场线上，且沿x轴负向，故a点电势低于b点

2、电势，选项AB错误。由于等势线跟电场线垂直，做出过c点的等势线分析可知，c、d两点电势相等，且小于b点电势，故将电子从a点移动到b点再移动到c点，电场力一直做正功，电势能减少，选项CD正确。2. 普通家庭在家用电器的选购上,基本上要考虑的因素有( )A.选购产品的功能 B.与家居适应的技术参数、外形结构、产品质量和售后服务以及品牌C.选购产品越先进越好，价格越昂贵越好，设计越时尚越好D.为了环保节能，冰箱应选无氟电冰箱，照明用具应选用发光效率高的节能光源参考答案：ABD3. （双项选择题）如图13所示，飞行器P绕某星球做匀速圆周运动，星球相对飞行器的角度为，下列说法正确的是A轨道半径越大，周期

3、越长B. 轨道半径越大，速度越长C. 若测得周期和张角，可得到星球的平均密度D若测得周期和轨道半径，可得到星球的平均密度参考答案：AC4. 利用速度传感器与计算机结合，可以自动作出物体运动的图像. 某同学在一次实验中得到的运动小车的速度时间图像如图所示，由此可以知道（ ）小车先做加速运动，后做减速运动小车运动的最大速度约为0.8m/s小车的最大位移是0.8m小车做曲线运动A B C D参考答案：A5. 科学家在研究原子、原子核及基本粒子时，为了方便，常常用元电荷作为电量的单位，关于元电荷，下列说法中不正确的是（ ）A把质子或电子叫元电荷B1.6010-19C的电量叫元电荷C电子带有最小的负电荷

4、，其电量的绝对值叫元电荷D质子带有最小的正电荷，其电量的绝对值叫元电荷参考答案：A二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 如图所示，在A点固定一点电荷，电荷量为+Q，已知点电荷Q周围各点的电势=（r是各点离Q的距离）。在A点正上方离A高度为h的B点由静止释放某带电的液珠（可以看作点电荷），液珠开始运动瞬间的加速度大小为（g为重力加速度）。静电常量为k，若液珠只能沿竖直方向运动，不计空气阻力，则液珠的电量与质量的比值为_；若液珠向下运动，到离A上方h/2处速度恰好为零，则液珠的最大速度为_。参考答案：，7. 某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力 F及质量m关系的实验，图（a

5、）为实验装置简图。（交流电的频率为50Hz）（1）图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为_m/s2。（保留二位有效数字）（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的1/m，数据如下表：实验次数12345678小车加速度a/ms21.901.721.491.251.000.750.500.30小车质量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.674.003.453.032.502.001.411.000.60请在方格坐标纸中画出a1/m图线，并从图线求出小车加速度a与质量倒数1/m之间的关系式是 。（3）有一位

6、同学通过实验测量作出了图（c）中的A图线, 另一位同学实验测出了如图（c）中的B图线试分析：A图线上部弯曲的原因_；B图线在纵轴上有截距的原因 ；参考答案：（1）（2分） 3.2 （2）（3分） 图像见右图（3）（2分）未满足沙和沙桶质量远小于小车的质量（2分）平衡摩擦力时，长木板倾角过大（平衡摩擦力过度）8. 如图，ABCD是一个正方形的匀强磁场区域，经相等加速电压加速后的甲、乙两种带电粒子分别从A、D射入磁场，均从C点射出，则它们的速率 ，它们通过该磁场所用时间 。参考答案：9. 假设太阳与地球之间充满了水而不是真空，那么光从太阳到达地球要多花的时间是 s。已知太阳与地球的距离为km，水的

7、折射率为1.33。参考答案：165 10. （4分）如图所示，物体由静止从A点沿斜面匀加速下滑，随后在水平面上作匀减速运动，最后停止于C点，已知AB=4m，BC=6m，整个运动历时10s，则物体沿AB段运动的加速度a1=_ m/s2；沿BC运动的加速度 a2=_ m/s2。参考答案： 答案：0.5、1/311. 在共点力合成的实验中，根据实验数据画出力的图示，如图所示图上标出了F1、F2、F、F四个力，其中 （填上述字母）不是由弹簧秤直接测得的若F与F的 _基本相等， _基本相同，说明共点力合成的平行四边行定则得到了验证参考答案： 大小 方向本实验是通过两个弹簧秤的拉力作出的平行四边形得出合力

8、，只要合力与实际的拉力重合，则实验成功；由图可知F是由平行四边形定则得出的，故F不是由弹簧秤直接测得的；F是通过一个弹簧秤测出的，故只要F与F的大小和方向基本相同即可12. 一个同学在研究小球自由落体运动时，用频闪照相连续记录下小球的位置如图所示。已知闪光周期为s，测得x1=768cm，x3=1200cm，用上述数据通过计算可得小球运动的加速度约为_m/s2，图中x2约为_cm。（结果保留3位有效数字）参考答案：9.72m/s2 9.84cm 13. （4分）在光滑的水平面上有甲、乙两个物体发生正碰，已知甲的质量为1kg，乙的质量为3kg，碰前碰后的位移时间图像如图所示，碰后乙的图像没画，则碰

9、后乙的速度大小为 m/s，碰撞前后乙的速度方向 （填“变”、“不变”）参考答案： 0.1 不变三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 某同学在“探究平抛运动的规律”的实验中，先采用图8（甲）所示装置，用小锤打击弹性金属片，金属片把球A沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小捶打击的力度，即改变球A被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明 。后来，他又用图8（乙）所示装置做实验，两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，其中M的末端是水平的，N的末端与光滑的水平板相切；两轨道上端分别装有电磁铁C、D，调节电磁铁C、D的高度，使AC=BD，

10、从而保证小球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等。现将小球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出。实验可观察到的现象应该是 ，仅改变弧形轨道M的高度（AC距离保持不变），重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明 。参考答案：平抛运动的竖直分运动是自由落体运动上面小球落到平板上时两球相碰平抛运动的水平分运动是匀速直线运动15. 在探究动能定理的实验中，某实验小组组装了一套如图1所示的装置，拉力传感器固定在小车上，一端与细绳相连，用拉力传感器记录小车受到拉力的大小穿过打点计时器的纸带与小车尾部相连接，打点计时器打点周期为T，实验的

11、部分步骤如下：（1）平衡小车所受的阻力：不挂钩码，调整木板右端的髙度，用手轻推小车，直到打点计时器在纸带上打出一系列 的点（2）测量小车和拉力传感器的总质量M，按图组装好仪器，并连接好所需电路，将小车停在打点计时器附近，先接通拉力传感器和打点计时器的电源，然后释放小车，打出一条纸带，关闭电源（3）在打出的纸带中选择一条比较理想的纸带如图2所示，在纸带上按打点先后顺序依次取O、A、B、C、D、E等多个计数点，各个计数点到O点间的距离分别用hA、hB、hC、hD、hE表示，则小车和拉力传感器在计时器打下D点时的动能表达式为 ，若拉力传感器的读数为F，计时器打下A点到打下D点过程中，细绳拉力对小车所

12、做功的表达式为 （4）某同学以A点为起始点，以A点到各个计数点动能的增量EK为纵坐标，以A点到各个计数点拉力对小车所做的功W为横坐标，得到一条过原点的倾角为45的直线，由此可以得到的结论是 参考答案：（1）间距相等；（3）；F（hDhA）；（4）外力所做的功，等于物体动能的变化量【考点】探究功与速度变化的关系【分析】（1）当打点计时器在纸带上打出一系列间隔均匀的点时，小车做匀速直线运动，恰好平衡摩擦力；（3）由匀变速运动的推论及功的公式分析答题；（4）根据动能定理与图象特点分析答题【解答】解：（1）平衡小车所受的阻力：不挂钩码，调整木板右端的高度，用手轻推小车，直到打点计时器打出一系间距相等的

13、点（3）打下D点时的速度vD=，打下D点时的动能EKD=MvD2=；拉力传感器的读数为F，计时器打下A点到打下D点过程中，细绳拉力对小车所做的功W=F（hDhA）（4）由动能定理得：EK=W，以A点到各个计数点动能的增量为纵坐标，以A点到各个计数点拉力对小车所做的功W为横坐标，得到一条过原点的倾角为45的直线，由此可以得到的结论是：外力所做的功，等于物体动能的变化量故答案为：（1）间距相等；（3）；F（hDhA）；（4）外力所做的功，等于物体动能的变化量四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图所示，带电平行金属板PQ和MN之间的距离为d；两金属板之间有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度

14、大小为B。如图建立坐标系，x轴平行于金属板，与金属板中心线重合，y轴垂直于金属板。区域I的左边界在y轴，右边界与区域II的左边界重合，且与y轴平行；区域II的左、右边界平行。在区域I和区域II内分别存在匀强磁场，磁感应强度大小均为B，区域I内的磁场垂直于Oxy平面向外，区域II内的磁场垂直于Oxy平面向里。一电子沿着x轴正向以速度v0射入平行板之间，在平行板间恰好沿着x轴正向做直线运动，并先后通过区域I和II。已知电子电量为e，质量为m，区域I和区域II沿x轴方向宽度均为。不计电子重力。（1）求两金属板之间电势差U；（2）求电子从区域II右边界射出时，射出点的纵坐标y；（3）撤除区域I中的磁场

15、而在其中加上沿x轴正向的匀强电场，使得该电子刚好不能从区域II的右边界飞出。求电子两次经过y轴的时间间隔t。参考答案：（1）电子在平行板间做直线运动，电场力与洛伦兹力平衡 即2分 所以，2分（2）如右图所示，电子进入区域I做匀速圆周运动，向上偏转，洛伦兹力提供向心力 所以， 2分设电子在区域I中沿着y轴偏转距离为 y0，区域I的宽度为b（b=），则 2分代入数据，解得 2分电子在两个磁场中有相同的偏转量。电子从区域II射出点的纵坐标 2分（3）电子刚好不能从区域II的右边界飞出，说明电子在区域II中做匀速圆周运动的轨迹恰好与区域II的右边界相切，圆半径恰好与区域II宽度相同。电子运动轨迹如下图

16、所示。设电子进入区域II时的速度为，则，所以 2分电子通过区域I的过程中，向右做匀加速直线运动， 此过程中平均速度 电子通过区域I的时间 （b为区域I的宽度）解得： 2分电子在区域II中运动了半个圆周，设电子做圆周运动的周期为T，则 电子在区域II中运动的时间2分电子反向通过区域I的时间仍为。所以， 电子两次经过y轴的时间间隔2分17. (08年全国卷)（14分）已知O、A、B、C为同一直线上的四点、AB间的距离为l1，BC间的距离为l2，一物体自O点由静止出发，沿此直线做匀速运动，依次经过A、B、C三点，已知物体通过AB段与BC段所用的时间相等。求O与A的距离。参考答案：解析：设物体的加速度为a，到达A的速度为v0，通过AB段和BC段所用的时间为t，则有 联立式得 设O与A的距离为，则有 联立式得 18. 如图所示为一种获得高能粒子的装置，环形区域内存在垂直纸面向外、大小可调节的均匀磁场，质量为m、电量为+q的粒子在环中做半径为R的圆周运动，A、B为两块中心开有小孔的极板，原来两板间电压为零，每当粒子飞经A板时，两板间加电压U，粒子在两极板间的电场中加速，每当粒子离开时，两板间的电压又为零，粒子在电场一次次加速下动能不断增大，而绕行半