2021-2022学年陕西省西安市长安区第四中学高三物理下学期期末试卷含解析

1、2021-2022学年陕西省西安市长安区第四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. 如图所示，一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球A和物块B，跨过固定于斜面体顶端的小滑轮O，倾角为30的斜面体置于水平地面上A的质量为m，B的质量为4m开始时，用手托住A，使OA段绳恰处于水平伸直状态（绳中无拉力），OB绳平行于斜面，此时B静止不动将A由静止释放，在其下摆过程中，斜面体始终保持静止，下列判断中正确的是A物块B受到的摩擦力先减小后增大B地面对斜面体的摩擦力方向一直向右C小球A的机械能守恒D小球A的机械能不守恒，A、B系统的机械能

2、守恒参考答案：ACB2. （多选）以v0的速度水平抛出一物体，当其水平分位移与竖直分位移相等时，下列说法正确的是（ ）A瞬时速度的大小是 B运动时间是2v0/gC竖直分速度大小等于水平分速度大小 D运动的位移是参考答案：ABD3. (单选).质量为m的物体在竖直向上的拉力F作用下坚直向上运动,不计空气阻力。下列说法正确( ) A. 如果物体向上做减速运动,物体的机械能可能减小 B如果物体向丄做勾速运动,物体的机械能一定不变 C如果物体向上做加速运动,物体的机械能才能增大 D不论物体向上做什么运动,物体的机械能一定增加 机械能守恒参考答案：DD解析：不论弹簧秤的拉力大于重力，还是小于重力，还是等

3、于重力，在竖直向上的运动的过程中，拉力做正功，根据功能关系知，钩码的机械能增加故D正确故选：D除重力以外其它力做的功，等于机械能的增量，根据该功能关系进行判断4. （多选）物理学中的许多规律是通过实验发现的，以下说法符合史实的是A爱因斯坦通过实验发现了光电效应现象B奥斯特通过实验发现了电流能产生磁场 C牛顿首先通过扭秤实验发现了万有引力定律 D伽俐略通过斜面理想实验发现了物体的运动不需要力来维持参考答案：BD5. （多选）如图所示，电源电动势为E，内电阻为r，L为小灯泡（其灯丝电阻可视为不变），R1和R2为定值电阻，R3为光敏电阻，其阻值的大小随照射光强度的增强而减小。闭合开关S后，将照射光强

4、度增强，则A电路的路端电压将增大 B灯泡L将变暗CR1两端的电压将增大 D内阻r上发热的功率将增大参考答案：CD二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 一个质量可忽略不计的降落伞，下面吊一个轻的弹簧测力计，测力计下面挂一个质量为5kg的物体，降落伞在下降过程中受到的空气阻力为30N，则测力计的读数为 N(取g10ms2)参考答案： 答案：30 7. 一条细线下面挂一小球，让小角度自由摆动，它的振动图像如图所示。根据数据估算出它的摆长为_m，摆动的最大偏角正弦值约为_。参考答案：(1)T2 s答案：(1)10.048. 图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。现通过

5、测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向。所用部分器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长；E为直流电源；R为电阻箱；A为电流表；S为开关。此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线。（1）在图中画线连接成实验电路图。（2）完成下列主要实验步骤中的填空按图接线。保持开关S断开，在托盘内加入适量细沙，使D处于平衡状态；然后用天平称出细沙质量m1。闭合开关S，调节R的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量细沙，使D_；然后读出_，并用天平称出_。用米尺测量_。（3）用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小，可以得出B=_。

6、（4）判定磁感应强度方向的方法是：若_，磁感应强度方向垂直纸面向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里。参考答案：9. 15如图，光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块，其中两个质量为2m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是mg。现用大小未知的水平拉力F拉其中一个质量为m的木块，使四个木块以同一加速度运动，则轻绳对2m的最大拉力为 。参考答案：10. 如下图所示，是某次利用气垫导轨探究加速度与力、质量关系的实验装置安装完毕后的示意图，图中A为沙桶和沙砂，B为定滑轮，C为滑块及上面添加的砝码，D为纸带，E为电火花计时器，F为蓄电池、电压为6 V，G是开关，请指出图中的三处错

7、误：(1)_；(2)_；(3)_参考答案：(1)定滑轮接滑块的细线应水平(或与导轨平行)(2)滑块离计时器太远(3)电火花计时器用的是220 V的交流电，不能接直流电11. 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，已知。则它们的速率 ，它们通过该磁场所用时间 。参考答案： 【答案】12. 如图126所示，质量为m、横截面为直角三角形的物块ABC，BAC，AB边靠在竖直墙上，F是垂直于斜面AC的推力，现物块静止不动，则摩擦力大小为 。参考答案：13. 一定质量的理想气体状态变化如图。其中ab是等温过程，气体对外界做功1

8、00J；bc是绝热过程，外界时气体做功150J；ca是等容过程。则bc的过程中气体温度_(选填“升高”、“降低”或“不变”)，a-bca的过程中气体放出的热量为_J。参考答案： (1). 升高 (2). 50【分析】因为是一定质量的理想气体，所以温度怎么变化内能就怎么变化，利用热力学第一定律结合气体定律逐项分析，即可判断做功和吸放热情况；【详解】过程，因为体积减小，故外界对气体做功，根据热力学第一定律有：，又因为绝热过程故，故，内能增加，温度升高；ab是等温过程，则，气体对外界做功100J，则，则根据热力学第一定律有：；bc是绝热过程，则，外界对气体做功150J，则，则根据热力学第一定律有：；

9、由于ca是等容过程，外界对气体不做功，压强减小，则温度降低，放出热量，由于ab是等温过程，所以放出的热量等于bc增加的内能，即，则根据热力学第一定律有：；综上所述，abca的过程中气体放出的热量为。【点睛】本题考查气体定律与热力学第一定律的综合运用，解题关键是要根据图象分析好压强P、体积V、温度T三个参量的变化情况，知道发生何种状态变化过程，选择合适的实验定律，注意理想气体的内能与热力学温度成正比以及每个过程中做功的正负。三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 某同学验证动能定理的实验装置如图所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质

10、量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一易拉罐相连，易拉缺罐和里面的细沙总质量为；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间为t,d表示遮光片的宽度，L表示A、B两点间的距离，滑块与导轨间没有摩擦，用g表示重力加速度。 (1)该同学首先用游标卡尺测量了遮光片的宽度，如下图所示，遮光片的宽度d=_cm. (2)该同学首先调整导轨倾角，易拉罐内盛上适量细沙，用轻绳通过滑轮连接在滑块上，让滑块恰好在A点静止，剪断细绳后，滑块开始加速下滑，则其受到的合外力为_.(3)为验证从AB过程中小车合外力做功与滑功动能变化的关系，需要验证的关系式为_.（用题目中所给的

11、物理量符号表示）。参考答案： (1). 1.14cm; (2). mg; (3). ;试题分析：（1）宽度d（1104）mm114 mm114 cm；（2）由于滑块在A点静止，因此滑块的下滑分力等于易拉罐及细沙的总重力mg，又由于斜面与滑块间无摩擦，因此滑块下滑时，其受到的合外力等于mg；（3）本实验应该验证mgLMv2，而到达B点时的速度v，代入可得mgLM考点：验证动能定理15. 如图所示，螺旋测微器的读数为5.200mm；20分度的游标卡尺读数为11.50mm参考答案：考点：刻度尺、游标卡尺的使用；螺旋测微器的使用专题：实验题分析：解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读

12、数，不需估读螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读解答：解：1、螺旋测微器的固定刻度为5mm，可动刻度为20.00.01mm=0.200mm，所以最终读数为5mm+0.200mm=5.200mm2、游标卡尺的主尺读数为11mm，游标尺上第10个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为100.05mm=0.50mm，所以最终读数为：11mm+0.50mm=11.50mm故答案为：5.200，11.50点评：对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，要能正确使用这些基本仪器进行有关测量四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 边长为3L的正方形区

13、域分成相等的三部分，左右两侧为匀强磁场，中间区域为匀强电场，如图所示左侧磁场的磁感应强度大小为B1=，方向垂直纸面向外；右侧磁场的磁感应强度大小为B2=，方向垂直于纸面向里；中间区域电场方向与正方形区域的上下边界平行一质量为m、电荷量为+q的带电粒子从平行金属板的正极板开始由静止被加速，加速电压为U，加速后粒子从a点进入左侧磁场，又从距正方形上下边界等间距的b点沿与电场平行的方向进入电场，不计粒子重力，求：（1）粒子经过平行金属板加速后的速度大小；（2）粒子在左侧磁场区域内运动时的半径及运动时间；（3）电场强度E的取值在什么范围内时粒子能从右侧磁场的上边缘cd间离开？参考答案：解：（1）粒子在

14、电场中运动时有：，解得：（2）粒子进入磁场B1后有：，解得：设粒子在磁场B1中转过的角度为，由=，解得：=60周期为：T=，粒子在磁场B1中运动的时间为：t=（3）粒子在磁场B2中运动，在上边缘cd间离开的速度分别为vn与vm，与之相对应的半径分别为Rn与Rm由分析知，Rm=L 由牛顿第二定律有：，粒子在电场中有：，解得：同理有：所以电场强度的范围为：E答：（1）粒子经过平行金属板加速后的速度大小为；（2）粒子在左侧磁场区域内运动时的半径为，运动时间为；（3）电场强度E的取值范围为E时，粒子能从右侧磁场的上边缘cd间离开【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动【分析】（1

15、）根据动能定理求出粒子经过平行金属板加速后的速度大小；（2）根据半径公式求出粒子在左侧磁场中运动的轨道半径，结合圆心角，通过周期公式求出粒子的运动时间（3）作出粒子在上边缘cd间离开磁场的轨迹图，结合临界状态，根据几何关系求出半径，结合半径公式和动能定理求出电场强度的范围17. 质量为0.2kg的物体，以24m/s的初速度竖直上抛，由于空气阻力，经过2s到达最高点，设空气阻力恒定，取g=10m/s2，求：（1）物体上升的最大高度；（2）由最高点落回抛出点所用的时间。参考答案：（1）物体上升的加速度大小, 2分最大高度 2分（2）由于空气阻力,物体向上向下的加速度a是不同的,在向上时有mg+f=ma, f=0.212N-0.210N=0.4N 2分则下落时的加速度, 2分由可得 2分18. （18分）一质量为M的汽艇，在静水中航行时能达到的最大速度为10m/s。假设航行时，汽艇的牵引力F始终恒定不变，而且汽艇受到的阻力f与其航速v之间，始终满足关系：f=kv，其中k=100Ns/m，求：（1）该汽艇的速度达到5m/s的瞬时，汽艇受到的阻力为多大？（2）该汽艇的牵引力F为多大？（3）若水被螺旋桨向后推出的速度为8m/s，汽艇以最大速度匀速行驶时，在3秒钟之内，估算螺旋桨