2021-2022学年陕西省西安市西港中学高三物理期末试卷含解析

1、2021-2022学年陕西省西安市西港中学高三物理期末试卷含解析一、 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）如图所示，三个小球a、b、c分别用三根绝缘细线悬挂在同一点D，细线的长度关系为Oa=ObOc，让三球带电后它们能静止在图中所示位置此时细线Oc沿竖直方向，a、b、c连线恰构成一等边三角形，则下列说法正确的是（）Aa、b、c三球质量一定相等Ba、b、c三球所带电荷量一定相等Ca、b、c三球所受静电力大小一定相等D细线Oa、Ob所受拉力大小一定相等参考答案：考点：库仑定律；共点力平衡的条件及其应用专题：电场力与电势的性质专题分析：根据题意大致可以

2、估计：OC在OA和OB的中垂线上而ab两个小球受到的电场力一定为斥力！即OC一定在竖直方向上，OA、OB各在一侧解答：解：A、对ab受力分析可得：因为ab连线处于水平，则ma=mb；故A正确；B、由于Oc沿竖直方向，而c受重力及绳拉力也在竖直方向，所以a对c的库仑力与b对c的库仑力一定等大，即qa=qb；故B正确；C、而c的电荷量与a、b电荷量不一定相等，所以a、b、c三球所受库仑力大小不一定相等，故C错误；D、因c对a、b的库仑力大小相等，由受力分析知Oa、Ob所受拉力大小相等，故D正确，故选：ABD点评：考查对物体的受力分析，掌握库仑定律的应用，理解受力平衡状态分析2. （单选）在一次讨论

3、中，老师问道：“假如水中相同深度处有a、b、c三种不同颜色的单色点光源，有人在水面上方同等条件下观测发现，b在水下的像最深，c照亮水面的面积比a的大，关于这三种光在水中的性质，同学们能做出什么判断？”有同学回答如下：c光的频率最大 a光的传播速度最小 b光的折射率最大 a光的波长比b光的短ABCD参考答案：B3. （单选）如图所示，一物体以某一初速度v0从固定的粗糙斜面底端上滑至最高点又返回底端的过程中，以沿斜面向上为正方向若用h、x、v和Ek分别表示物块距水平地面高度、位移、速度和动能，t表示运动时间则可能正确的图象是（）ABCD参考答案：考点：动能定理的应用；牛顿第二定律专题：动能定理的应

4、用专题分析：根据某物块以初速度v0从底端沿斜面上滑至最高点后又回到底端，知上滑过程中，物块做匀加速直线运动，下滑时做匀加速直线运动；在粗糙斜面上运动，摩擦力做功，物体的机械能减少，故回到底端时速度小于出发时的速度；根据运动特征判断各图形解答：解：A、上滑时做匀减速运动，故h曲线斜率先大后小，且平均速度大，运动时间短；下滑时做匀加速运动，故h曲线斜率先小后大，且平均速度小，运动时间长；故A正确B、上滑时x曲线斜率先大后小，下滑时x曲线斜率先小后大，故B错误C、由于上滑时合外力为重力分力和摩擦力之和，加速度大小不变，沿斜面向下；下滑时合外力为重力分力和摩擦力之差，加速度大小不变，方向沿斜面向下；所

5、以上滑时加速度大，所以速度曲线斜率大；下滑时加速度小，所以速度曲线效率小，且此过程中，摩擦力做功，使物块到达底端的速率变小，故C正确D、根据动能定理得：，上滑时做匀减速运动，故EK曲线斜率先大后小；下滑时做匀加速运动，故Ek曲线斜率先小后大，故D错误故选：AC点评：根据图示各物理量的曲线斜率代表的意义，结合实际运动分析即可4. 如图甲所示,A、B两物体叠放在一起，放在光滑的水平面上，从静止开始受到一变力的作用,该力与时间的关系如图乙所示，A、B始终相对静止，则下列说法不正确的是 A.t0时刻，A、B间静摩擦力最大 B.t0时刻，B速度最大 C.2t0时刻，A、B间静摩擦力最大 D.2t0时刻，

6、A、B位移最大参考答案：A5. 如图所示，在风力发电机的叶片上有A、B、C三点，其中A、C在叶片的端点，B在叶片的中点。当叶片转动时，这三点A线速度大小都相等 B线速度方向都相同C角速度大小都相等 D向心加速度大小都相等 参考答案：C二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 一定质量的理想气体由状态A依次变化到状态B、C、D、A、E、C，整个变化过程如图所示。已知在状态A时气体温度为320K，则状态B时温度为 K，整个过程中最高温度为 K。参考答案： 答案：80 500 7. 图示是某时刻两列简谐横波的波形图，波速大小均为10m/s，一列波沿x轴正向传播(实线所示)；另一列波沿x

7、轴负向传播(虚线所示)，则在x轴上质点a(x=1m)和b(x=2m)中，质点_(选填“a”或“b”)振动加强，从该时刻起经过0.1s时，c质点坐标为_。参考答案： (1). a (2). （3m,0.4m）【详解】(1)两列波长相同的波叠加，由图象知，b、d两点都是波峰与波谷相遇点，则b、d两点振动始终减弱，是振动减弱点；(2)由图象可知，两列波的波长都为=4m，则周期,而，c点此时向上运动，经过到达波谷，此时y方向的位移为y=-2A=-0.4cm，故c点的坐标为（3m，-0.4cm）.【点睛】本题考查了波的叠加原理，要知道波峰与波峰或波谷与波谷相遇点振动加强，波峰与波谷相遇点振动减弱，要注意

8、：振动加强点并不是位移始终最大.8. 如图所示为氢原子的能级图。用光子能量为13.06 eV的光照射一群处于基态的氢原子，可能观测到氢原子发射的不同波长的光有 种，其中最短波长为 m（已知普朗克常量h=6.631034 Js）。参考答案：10 9.510-89. 一种游标卡尺，它的游标尺上有50个小的等分刻度，总长度为49mm用它测量某物体长度，卡尺示数如图所示，则该物体的长度是4.120cm参考答案：考点：刻度尺、游标卡尺的使用专题：实验题分析：游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读；解答：解：游标卡尺的固定刻度读数为41mm，游标尺上第6个刻度游标读数为0.0210mm=0.2

9、0mm，所以最终读数为：41.20mm=4.120cm；故答案为：4.120点评：解决本题的关键掌握游标卡尺和螺旋测微器的读数方法，游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读10. 气球以10m/s的速度匀速竖直上升，从气球上掉下一个物体，经17s到达地面。物体刚脱离气球时气球的高度H=_（g取10m/s2）参考答案：11. 某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案。如图所示，将一个小球和一个滑块用细绳连接，跨在斜面上端。开始时小球和滑块均静止，剪短细绳后，小球自由下落，滑块沿斜面下滑，可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音，保持小球和滑块释放的位置不变，调整挡板位置，重

10、复以上操作，直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音。用刻度尺测出小球下落的高度H、滑块释放点与挡板处的高度差h和沿斜面运动的位移。（空气阻力对本实验的影响可以忽略）滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为_。滑块与斜面间的动摩擦因数为_。以下能引起实验误差的是_。a滑块的质量 b当地重力加速度的大小c长度测量时的读数误差 d小球落地和滑块撞击挡板不同时参考答案： c d12. 某兴趣小组用下面的方法测量小球的带电量：图中小球是一个外表面镀有金属膜的空心塑料球用绝缘丝线悬挂于O点，O点固定一个可测量丝线偏离竖直方向角度的量角器，M、N是两块竖直放置的较大金属板，加上电压后其两板间电场可视为

11、匀强电场。另外还要用到的器材有天平、刻度尺、电压表、直流电源、开关、滑动变阻器及导线若干。实验步骤如下：用天平测出小球的质量m并用刻度尺测出M、N板之间的距离d，使小球带上一定的电量；连接电路：在虚线框内画出实验所需的完整的电路图；闭合开关，调节滑动变阻器滑片的位置，读出多组相应的电压表的示数U和丝线偏离竖直方向的角度；以电压U为纵坐标，以_为横坐标作出过原点的直线，求出直线的斜率为k；计算小球的带电量q=_.参考答案：电路如图 (3分 ) tan(2分 ) q= mgd/k (2分 )13. “用DIS测变速直线运动的瞬时速度”实验中，使用的传感器是_传感器。小王同学利用DIS实验器材研究某

12、物体沿X轴运动的规律，发现物体所处的坐标X与时间t满足X=t3-2t（单位均是SI制单位），则该物体在第2秒末的瞬时速度大小为_m/s。 参考答案：光电门 10 三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 质量为m=4kg的小物块静止于水平地面上的A点，现用F=10N的水平恒力拉动物块一段时间后撤去，物块继续滑动一段位移停在B点，A、B两点相距x=45m，物块与地面间的动摩擦因数=0.2g取10m/s2求：（1）撤去力F后物块继续滑动的时间t；（2）物块在力F作用过程发生的位移x1的大小参考答案：（1）撤去力F后物块继续滑动的时间为3s；（2）物块在力F作用过程发生的位移x1的

13、大小36m解：设F作用时间为t1，之后滑动时间为t，前段加速度大小为a1，后段加速度大小为a2（1）由牛顿第二定律可得：Fmg=ma1mg=ma2且：a1t1=a2t可得：a1=0.5m/s2 ，a2=2m/s2 ，t1=4t（a1t12+a2t2）=x解得：t=3s（2）由（1）可知，力F作用时间t1=4t=12x1=a1t12= =36 m答：（1）撤去力F后物块继续滑动的时间为3s；（2）物块在力F作用过程发生的位移x1的大小36m15. （选修3-3模块）（4分）如图所示，绝热隔板S把绝热的气缸分隔成体积相等的两部分，S与气缸壁的接触是光滑的两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体

14、a和b气体分子之间相互作用可忽略不计现通过电热丝对气体a缓慢加热一段时间后，a、b各自达到新的平衡状态试分析a、b两部分气体与初状态相比，体积、压强、温度、内能各如何变化？参考答案： 答案: 气缸和隔板绝热，电热丝对气体a加热，a温度升高，体积增大，压强增大，内能增大；（2分）a对b做功，b的体积减小，温度升高，压强增大，内能增大。（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图所示是利用电力传送带装运麻袋包的示意图，传送带长l=20m，倾角=37，麻袋包与传送带间的动摩擦因数=0.8，传送带的主动轮和从动轮半径R相等，均为0.4m，传送带不打滑，主动轮顶端与货车车厢底板间的高度差为h

15、=1.8m，传送带保持一定速度做匀速运动，现在传送带底端（传送带与从动轮相切位置）由静止释放一只麻袋包（可视为质点），其质量为m=100kg，麻袋包最终与传送带一起做匀速运动，如果麻袋包到达主动轮的最高点时，恰好水平抛出并落在车厢底板中心，重力加速度g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，求：（1）主动轮轴与货车车厢底板中心的水平距离x；（2）麻袋包从传送带底端运动到顶端的过程中，摩擦力对麻袋包做功的平均功率参考答案：解：（1）麻袋包在主动轮的最高点时，有： mg=m代入数据解得：v=2m/s（2）设麻袋包平抛运动时间为t，有：h=gt2x=vt代入数据解得：x=1.2 m（

16、2）对麻袋包，设匀加速运动时间为t1，匀速运动时间为t2，根据牛顿第二定律有：mgcosmgsin=ma，由运动学公式有 v=at1，x1=at12lx1=vt2联立以上各式解得：t=t1+t2=12.5 s摩擦力对麻袋包做功 W=mgcosx1+mgsin（lx1）摩擦力对麻袋包做功的平均功率=解得=976W答：（1）主动轮轴与货车车厢底板中心的水平距离x是1.2m；（2）麻袋包从传送带底端运动到顶端的过程中，摩擦力对麻袋包做功的平均功率是976W【考点】动能定理的应用；平抛运动【分析】（1）麻袋包到达主动轮的最高点时，恰好水平抛出，由重力恰好提供向心力，根据牛顿第二定律列式求主动轮的转动的

17、速度，再由平抛运动的规律求水平距离x；（2）麻袋包在平直传送带上先加速后匀速，根据牛顿第二定律求解匀加速的加速度，运用运动学公式列式求出位移和时间，再求出匀速运动的时间由功的计算公式求摩擦力对对麻袋包做的功，即可求得平均功率17. 如图所示，光滑水平轨道与半径为R的光滑竖直半圆轨道在B点平滑连接。在过圆心O的水平界面MN的下方分布有水平向右的匀强电场。现有一质量为m，电量为+q的小球1从水平轨道上A点由静止释放，小球运动到B点与一质量为m、不带电小球2发生弹性碰撞（设碰撞时小球1把所有电量转移给小球2），小球2从C点离开圆轨道后，经界面MN上的P点进入电场（P点恰好在A点的正上方，如图。小球可

18、视为质点，小球2运动到C点之前电量保持不变，经过C点后电量立即变为零）。已知A、B间距离为2R，重力加速度为g。在上述运动过程中，求：（1）电场强度E的大小；（2）小球2在圆轨道上运动时最大速率；（3）小球2对圆轨道的最大压力的大小。参考答案：（1）设电场强度为E，小球1过B点时速度大小为，小球1A到B由动能定理： -2分小球1碰小球2交换速度，小球2碰后速度为-2分小球2 B到C由动能定理：-2分小球离开C点后做平抛运动到P点： -1分 -1分 联立方程解得： -2分 （2）设小球运动到圆周D点时速度最大为，此时OD与竖直线OB夹角设为，小球从A运动到D过程，根据动能定理： -3分 根据数学知识可知，当时动能最大 -2分由此可得： -1分 （3）由于小球在D点时速度最大且电场力与重力的合力恰好沿半径 方向，故小球在D点对圆轨道的压力最大，设此压力大小为F，由牛顿第三定律可知小球在D点受到的轨道的