2021-2022学年山东省聊城市冠县辛集中学高三物理下学期期末试卷含解析

1、2021-2022学年山东省聊城市冠县辛集中学高三物理下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. （单选）利用如图所示装置可以选择一定速度范围内的带电粒子。图中板MN上方是磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，板上有两条宽度分别为2d和d的缝，两缝近端相距为L，一群质量为m、电荷量为q，具有不同速度的粒子从宽度为2d的缝垂直于板MN进入磁场，对于能够从宽度为d的缝射出的粒子，下列说法正确的是 ( ) A粒子带正电 B射出粒子的最大速度为 C保持d和L不变，增大B，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大 D保持d和B不变，增大L，

2、射出粒子的最大速度与最小速度之差不变参考答案：BCD 由左手定则可判断粒子带负电，故A错误；由题意知：粒子的最大半径rmax=、粒子的最小半径rmin=，根据洛伦兹力提供向心力有Bvq=m，可得v=Bqr/m，所以vmax=vmin =，则vmax一vmin= ，所以选项B、C、D正确。2. 湖南卫视“智勇大冲关”栏目最后一关，选手需要抓住固定在支架上的绳子向上攀登，才可冲上领奖台，如图所示如果某选手刚刚匀速攀爬到接近绳子顶端时，突然因抓不住绳子而加速滑下，对该过程进行分析(不考虑脚蹬墙壁的作用)，下列说法正确的是 A上行时，人受到绳子的拉力与重力和摩擦力平衡B上行时，绳子拉力对人做的功等于人

3、重力势能的增加C下滑时，人受到重力大于摩擦力，因而加速度大于gD下滑时，人的机械能的减少量等于克服摩擦力做的功参考答案：BD3. 如图1所示，C是水平地面，A、B是两个长方形木块，F是作用在 物块B上沿水平方向的力，物体A和B以相同的加速度向右作匀加速直线运动。由此可知，A、B间的动摩擦因数1 和B、C间的动摩擦因数2有可能是 a、1=0 2=0 b、1=0 20 c、10 2=0 d、10 20 参考答案：CD4. 如图所示，有一等腰直角三角形的区域，其斜边长为2L，高为L。在该区域内分布着如图所示的磁场，左侧磁场方向垂直纸面向外，右侧磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小均为B。一边长为L、

4、总电阻为R的正方形导线框abcd，从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域。取沿顺时针的感应电逋方向为正，由图乙中表示线框中电流i随bc边的位置坐标x变化的图象正确的是（ ）参考答案：D由楞次定律判断感应电流的方向可得D是正确的5. 电动机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度，其速度图象如左图所示，则钢索拉重物的功率随时间变化的图象可能是右边四个中的哪一个( )参考答案：D二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 在做“测定匀变速直线运动加速度”的实验中，取下一段如图所示的纸带研究其运动情况。设O点为计数的起始点，在四个连续的计数点中，相邻两计数点间的时间间隔为0.1s，

5、若物体做理想的匀加速直线运动，则计数点“A”与起始点O之间的距离s 1 为 _cm，物体的加速度为 _m/s 2 （结果均保留3位有效数字）. 参考答案： (1). (2). 考点：“测定匀变速直线运动加速度”的实验7. 我们绕发声的音叉走一圈会听到时强时弱的声音，这是声波的现象；如图是不同频率的水波通过相同的小孔所能达到区域的示意图，则其中水波的频率最大的是图参考答案：干涉， C 8. 在如图所示电路中，电源电动势为6V，内阻为1，电阻R1=5，R2=6，滑动变阻器的阻值030。闭合电键K，当滑动变阻器的滑动触头P由a端向b端滑动时，理想电流表和理想电压表示数变化量的大小分别用I、U表示。则

6、_。R1消耗的最小电功率为_W。参考答案： ； .8 W。9. 半径为R的水平圆盘绕过圆心O的竖直轴匀速转动，A为圆盘边缘上一点，在O的正上方有一个可视为质点的小球以初速度v水平抛出时，半径OA方向恰好与v的方向相同，如图所示，若小球与圆盘只碰一次，且落在A点，重力加速度为g，则小球抛出时距O的高度h=，圆盘转动的角速度大小=（n=1、2、3）参考答案：考点：匀速圆周运动；平抛运动专题：匀速圆周运动专题分析：小球做平抛运动，小球在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动，根据水平位移求出运动的时间，根据竖直方向求出高度圆盘转动的时间和小球平抛运动的时间相等，在这段时间内，圆盘转动n圈

7、解答：解：小球做平抛运动，小球在水平方向上做匀速直线运动，则运动的时间t=，竖直方向做自由落体运动，则h=根据t=2n得：（n=1、2、3）故答案为：；（n=1、2、3）点评：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，以及知道圆盘转动的周期性10. 总质量为M的火箭被飞机释放时的速度为，方向水平释放后火箭立即向后以相对于地面的速率u喷出质量为m的燃气，则火箭相对于地面的速度变为 参考答案： （3） 11. 用如图1实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒，m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守

8、恒定律，图2给出的是实验中获取的一条纸带；0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图2中未标出）计数点的距离如图2所示，已知m1=50g、m2=150g，则（已知当地重力加速度g=9.8m/s2，结果保留两位有效数字）（1）在纸带上打下计数点5时的速度v= m/s；（2）在打点05过程中系统动能的增量Ek= J，系统势能的减少量E= J由此得出的结论是 参考答案：（1）2.4；（2）0.58；0.59，在误差允许范围内，m1、m2组成系统机械能守恒【考点】验证机械能守恒定律【分析】（1）匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，由此可以求出打下计数点5时的速度（2）根据

9、物体的初末动能大小可以求出动能的增加量，根据物体重力做功和重力势能之间的关系可以求出系统重力势能的减小量，比较动能增加量和重力势能减小量之间的关系可以得出机械能是否守恒【解答】解：（1）由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出点5的瞬时速度：v5=（2）在05过程中系统动能的增量：EK=（m1+m2）v52=0.22.42J0.58J系统重力势能的减小量为：Ep=（m2m1）gx=0.19.8（0.384+0.216）J0.59J，由此可知在误差允许范围内，m1、m2组成系统机械能守恒故答案为：（1）

10、2.4；（2）0.58；0.59，在误差允许范围内，m1、m2组成系统机械能守恒12. 一物体静止在光滑水平面上，先对物体施加一个水平向右的恒力F1，经过时间t物体运动到距离出发点为s的位置，此时立即撤去F1，同时对物体施加一水平向左的恒力F2，又经过相同的时间t，物体运动到距离出发点s/2的位置，在这一过程中力F1和F2的比可能是 和 参考答案：2:5 2:7 解：由牛顿第二定律得：，撤去时物体的速度由匀变速运动的位移公式得：解得：;或者; 解得：13. 当具有5.0 eV能量的光子照射到某金属表面后，从金属表面逸出的光电子的最大初动能是1.5 eV为了使该金属产生光电效应，入射光子的最低能

11、量为 A1.5 eV B3.5 eV C5.0 eV D6.5 eV参考答案： B 三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 如图所示，荧光屏MN与x轴垂直放置，荧光屏所在位置横坐标x040cm，在第一象限y轴和MN之间存在沿y轴负方向的匀强电场，在第二象限有半径R10cm的圆形磁场，磁感应强度大小B0.4T，方向垂直xOy平面向外。磁场的边界和x轴相切于P点。在P点有一个粒子源，平行于坐标平面，向x轴上方各个方向发射比荷为1.0108C./kg的带正电的粒子，已知粒子的发射速率v04.0106m/s。不考虑粒子的重力粒子间的相互作用。求(1)带电粒子在磁场中运动的轨迹半径;

12、(2)若所有带电粒子均打在x轴下方的荧光屏上，求电场强度的最小值参考答案：（1）（2）【详解】（1）粒子在磁场中做圆周运动，其向心力由洛伦兹力提供，即：，则；（2）由于rR，所以所有粒子从右半圆中平行x轴方向进入电场进入电场后，最上面的粒子刚好从Q点射出电场时，电场强度最小，粒子进入电场做类平抛运动，水平方向上竖直方向，联立解得最小强度为：；15. (8分) 如图所示，有四列简谐波同时沿x轴正方向传播，波速分别是 v、2 v、3 v和 4 v，a、b是x轴上所给定的两点，且abl。在t时刻a、b两点间四列波的波形分别如图所示，则由该时刻起a点出现波峰的先后顺序依次是图 ；频率由高到低的先后顺序

13、依次是图 。参考答案： BDCA DBCA四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 一辆车通过一根跨过定滑轮的绳PQ提升井中质量m=10kg的物体如图，绳的P端拴在车后的挂钩上，Q端拴在物体上设绳的总长不变，绳的质量、定滑轮的质量和尺寸、滑轮上的摩擦都忽略不计开始时，车在A点，左右两侧绳都已绷紧并且是竖直的，左侧绳长H=1m提升时，车加速向左运动，沿水平方向从A经过B驶向C设A到B的距离H=1m，车经过B点时的速度为vB=5m/s求：（1）当车运动到B点时，物体升高的高度h；（2）车由A移到B的过程中，绳Q端的拉力对物体做的功W某同学的解法为：Wmgh=mv，代入h和vB的数据，即可求出拉力

14、对物体做的功W你若认为该同学的结论正确，计算该功大小；你若认为该同学的结论错误，说明理由并求出该功的大小参考答案：考点：动能定理；运动的合成和分解专题：动能定理的应用专题分析：（1）根据几何关系求解物体升高的高度h（2）该同学的结论是错误的因为汽车经过B点时的速度与此时物体的速度不等，应根据速度的分解得到物体的速度，再由动能定理求解功解答：解：（1）当车运动到B点时，物体升高的高度为：h=H=（1）m=0.41m （2）该同学的结论是错误的因为绳总长不变，物体的速度与车在同一时刻沿绳方向的速度大小相等，而此刻车的速度方向不沿绳的方向，所以两者的速度大小不相等如图，将车的速度v沿绳的方向和垂直于

15、绳的方向分解，得：v1=vBcos 绳Q端拉力对物体是变力做功，可用动能定理求解则有：Wmgh=得：W=mgh+=（10100.41+1052cos245）J=103.5J答：（1）当车运动到B点时，物体升高的高度h是0.41m；（2）该同学的结论是错误的因为绳总长不变，物体的速度与车在同一时刻沿绳方向的速度大小相等，而此刻车的速度方向不沿绳的方向，所以两者的速度大小不相等该功的大小为103.5J点评：本题考查了动能定理和速度的合成和分解综合运用，难度中等，知道汽车沿绳子方向的分速度等于物体的速度17. 如图所示，质量为m的小物块Q(大小不计），位于质量为M的平板P的左端，系统原来静 止在光滑

16、水平面上。一不可伸长的轻质细绳长为R,一端悬于Q正上方高为R处,另一端系一质量也为m的 小球.(大小不计），今将小球拉至悬线与竖直方向成600角的位置，由静止释放，小球到达最低点时与Q发生碰撞，且碰撞时间极短，无能 量损失。已知Q刚好不离开平板车，Q与P之间的动摩擦因数为u,M:m = 4:1,重力加速度为g求小物块Q最终的速度大小；平板车P的长度。参考答案：小球由静止摆到最低点的过程中，有（2分）（1分）小球与物块Q相撞时，没有能量损失，动量守恒，机械能守恒，二者交换速度，即小球静止且 （1分）设小物块最终的速度为v由动量守恒定律有（1分）代入数据解得（1分）设平板车长度为L由能量转化和守恒

17、定律有： （2分）代入数据解得： （2分）18. 如图所示，光滑水平面上有一质量M = 4.0 kg的带有圆弧轨道的平板车，车的上表面是一段长L = 1.5 m的粗糙水平轨道，水平轨道左侧连一半径R = 0.25 m 的四分之一光滑圆弧轨道，圆弧轨道与水平轨道在点相切现将一质量m = 1.0 kg的小物块（可视为质点）从平板车的右端以水平向左的初速度v0滑上平板车，小物块与水平轨道间的动摩擦因数小物块恰能到达圆弧轨道的最高点A取g = 10 m/s2，求：(1) 小物块滑上平板车的初速度v0的大小(2) 小物块与车最终相对静止时，它距点的距离(3) 若要使小物块最终能到达小车的最右端，则v0要增大到多大？取三位有效数字参考答案：（1）平板车和