山东省聊城市第二高级中学2021-2022学年高三物理期末试卷含解析

山东省聊城市第二高级中学2021-2022学年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，Q1、Q2为两个等量同种正点电荷，在Q1、Q2产生的电场中有M、N和O三点，其中M和O在Q1、Q2的连线上（O为连线的中点），N为两电荷连线中垂线上的一点，则下列说法中正确的是（）A．O点电势等于N点电势B．O点场强一定大于M点场强C．将一个负点电荷从M点移到N点，电场力对其做负功D．若将一个正点电荷分别放在M、N和O三点，则该点电荷在O点时电势能最大参考答案：考点：电势；电场强度；电场的叠加；电势能．专题：电场力与电势的性质专题．分析：两等量同种电荷的场强的合成遵循平行四边形定则；电势的高低可以通过移动正的试探电荷，看电场力做功情况；根据电势的高低，判断电势能的大小．解答：解：A、根据两个等量同种正点电荷的电场分布特点，在两电荷连线的垂直平分线上电场强度方向从O到N，则O点的电势高于N点的电势，故A错误；B、在M、N和O三点中O点电场强度为零，故0点场强一定小于M点场强．故B错误；C、将负点电荷从M点移到O点，电场力向左，电场力对负电荷做负功，其电势能增加；再将负的试探电荷从O点移到N点，电场力做负功，电势能增加．故C正确；D、在两个等量同种正点电荷的连线上，中点O的电势最低，根据两个等量同种正点电荷的电场分布特点，在两电荷连线的垂直平分线上，O点的电势最高．故M、N、O三点中，M的电势最高，N点的电势最低．所以正电荷在M点的电势能最大，在N点的电势能最小．故D错误；故选：C．点评：对于等量同种电荷的电场，要明确两电荷连线和两电荷连线的中垂线上的电场分布情况；注意电场力做功等于电势能的减小量．2.初速度不为零的小球只受到一个大小不变的力的作用，下列说法正确的是（

）A.小球可能做曲线运动B.小球的位置可能保持不变C.小球的速度大小可能保持不变D.小球的加速度一定保持不变参考答案：AC解：当物体的速度方向与力F不共线时，物体做曲线运动，选项A正确；物体受合力不为零，一定会运动，则小球的位置不可能保持不变，选项B错误；若力F与速度垂直，因力F大小不变，方向不断变化，可知物体能做匀速圆周运动，速度的大小保持不变，选项C正确；物体受的合外力不为零，但是方向不确定，则加速度不一定保持不变，选项D错误；故选AC.3.如图所示，是一列简谐横波在某一时刻的波形图象，已知该波沿x轴正方向传播，波速为5m/s，则下列说法正确的是A．从该时刻起经过0.2s，Q质点相对平衡位置的位移为0B．从该时刻起经过1s，Q质点通过的路程是0.5mC．P质点从该时刻起第一次到达正的最大位移处所用的时间等于0.7sD．P质点从该时刻起每经过（0.8n+0.1）s，（n=0、1、2、3……）回到平衡位置参考答案：ABC4.一物体位于光滑水平面上，同时受到三个水平共点为和作用，其大小分别为,且的方向指向正北，下列说法中正确的是（

）A.这三个力的合力可能为零

B.两个力的合力大小可能为20NC.若物体处于匀速直线运动状态，则合力大小为48N，方向指向正南D.若物体处于静止状态则的合力大小一定为28N，方向指向正南参考答案：ABD5.（多选题）下列各图分别表示的是某一物体的运动情况或其所受合外力的情况．下列说法正确的是（

）A、甲物体受到不为零、且恒定的合外力；B、乙物体受到的合外力越来越大；C、丙物体的速度可能越来越小；

D、丁物体的加速度越来越大；

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.据报道：1978年澳大利亚科学家利用5m长的电磁轨道炮，将质量为3.3g的弹丸以5.9km/s的高速发射获得成功。假设弹丸在轨道炮内做匀加速直线运动，弹丸所受的合力为_________N。如果每分钟能发射6颗弹丸，该电磁轨道炮的输出功率约为＿＿＿＿＿Ｗ。参考答案：1.15×104

N；

5.74×103

W。7.甲、乙两车以相同的速率在水平地面上相向做匀速直线运动，某时刻乙车先以大小为a的加速度做匀减速运动，当速率减小到0时，甲车也以大小为a的加速度做匀减速运动。为了避免碰车，在乙车开始做匀减速运动时，甲、乙两车的距离至少应为_________.参考答案：8.“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”实验中，有以下器材：长螺线管、滑动变阻器、稳压电源、导线、数据采集器和计算机。（1）还需要的器材是

。（2）（多选题）某组同学两次实验得到如图所示同一坐标下的B-d的图线，则两次图线不同的可能原因是（

）(A)在螺线管轴线上移动，两次螺线管加的电压不同(B)在螺线管轴线上移动，两次用的螺线管匝数不同(C)平行于螺线管轴线移动，一次在螺线管内部移动，另一次在螺线管外部移动(D)在螺线管外部，一次平行于螺线管轴线移动，另一次从螺线管轴线处垂直于螺线管轴线远离螺线管移动参考答案：(1)磁传感器

(2)（A

B）9.如图所示，一轻绳一端悬于墙面上C点，另一端拴一重为N的光滑小球，小球搁置于轻质斜面板上，斜面板斜向搁置于光滑竖直墙面上，斜面板长度为AB=L，图中θ角均为30°．则AD=，墙面受到斜面板的压力为50N．参考答案：：解：对小球受力分析如图所示，则由几何关系可知：=cos30°解得：F=100N；因斜面板处于平衡状态，则A点的支持力、B点的弹力及D点的压力三力应交于一点，由几何关系可知，AD长度应l=；对斜面板由力矩平衡的条件可知：F′l=NLsin30°解得：N=50N；故答案为：；50．10.在接近收费口的道路上安装了若干条突起于路面且与行驶方向垂直的减速带，减速带间距为10m，当车辆经过减速带时会产生振动。若某汽车的固有频率为1.25Hz，则当该车以

m/s的速度行驶在此减速区时颠簸得最厉害，我们把这种现象称为

。参考答案：答案：12.5，共振解析：汽车每经过一个减速带时，减速带都给汽车一个向上的力，这个力使汽车上下颠簸，当这个力的频率等于汽车的固有频率时，汽车发生共振，振动最厉害。所以有，。11.（4分）如图所示，一劲度系数为k=800N/m的轻弹簧两端各焊接着两个质量均为m=12kg的物体A、B。开始时物体A、B和轻弹簧竖立静止在水平地面上，现要在上面物体A上加一竖直向上的力F，使物体A开始向上做匀加速运动，经0.4s物体B刚要离开地面，设整个过程中弹簧都处于弹性限度内，取g=10m/s2，求：此过程中外力F所做的功为_____J。

参考答案：

49.512.在研究平抛物体运动实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=1.25cm.若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度的计算式为V0＝______________(用L、g表示),其值是____________.(取g=9.8米/秒2)参考答案：20.70m/s13.如图所示的是用打点计时器记录小车做匀加速直线运动的纸带，交流电周期为T＝0.02s，每5个点取一个计数点，测量得AB＝3.01cm，AC＝6.51cm，AD＝10.50cm，AE＝14.99cm，AF＝20.01cm，AG＝25.50cm，则B点的瞬时速度vB=_____m/s，小车运动的a=____m/s2.(保留三位有效数字)

参考答案：

0.326

0.500三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.图甲为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图，细线平行于桌面，物块和遮光片的总质量为M、重物的质量为m，遮光片的宽度为d，两光电门之间的距离为s。让物块从光电门A的左侧由静止释放，分别测出遮光片通过光电门A、B所用的时间为tA和tB，用遮光片通过光电门的平均速度表示遮光片竖直中线通过光电门的瞬时速度。（1）如果物块运动的加速度为a，则物块与水平桌面之间动摩擦因数μ为

▲

；A．

B．

C．

D．（2）利用实验中测出的物理量，算出物块运动的加速度a为

▲

；A．

B．

C．

D．（3）遮光片通过光电门的平均速度

▲

（选填“大于”、“等于”或“小于”）遮光片竖直中线通过光电门的瞬时速度，由此会产生误差，请写出一种减小这一误差的方法。答：

▲

。参考答案：（1）A

（2）B

（3）小于，减小遮光片的宽度（1）对m：对M：解得：故选A；（2）由于遮光条通过光电门的时间极短，可以用平均速度表示瞬时速度，故、由运动学的导出公式：解得：；故选B；（3）遮光片通过光电门的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，而物块做加速运动前一半的时间内的位移小于后一半时间内的位移，所以时间到一半时，遮光片的中线尚未到达光电门，所以遮光片通过光电门的平均速度小于遮光片竖直中线通过光电门的瞬时速度．为减小实验的误差，可以减小遮光片的宽度，也可以通过计算，消除理论误差。15.如图甲所示的装置探究“做功和物体动能变化的关系”，图中桌面水平，小车上可放置砝码，实验中小车碰到靠近定滑轮处的制动装置（未画出）时，钩码尚未到达地面．（1）实验的部分步骤如下：A．在小车上放入砝码，把纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细绳连接小车和钩码；B．将小车停在打点计时器附近，接通电源，释放小车，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一系列点，断开开关；C．改变钩码或小车中砝码的数量，更换纸带，重复第二步的操作．（2）如图乙所示为某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F是计数点，相邻计数点间的时间间隔为T，则C点对应小车的速度vC=．要验证小车合外力的功与动能变化的关系，除钩码和砝码的质量、位移、速度外，还要测出的物理量为：小车的质量．（3）若用钩码的重力表示小车受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，那么在实验中应该采取的两项措施是：①平衡摩擦力；②钩码的质量远小于小车及砝码的总质量．参考答案：解：（1）凡是使用打点计时器的试验，均要求先接通电源，再放开小车；（2）根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小可知B点的速度大小为：vC=，验证合外力的功与动能变化间的关系的原理：mgx=Mv2，由此可知需要测量的物理量有：钩码质量m，小车的质量M，位移x，速度v．则还需要测量的是小车的质量；小车在水平方向上受绳的拉力和摩擦力，想用钩码的重力表示小车受到的合外力，首先需要平衡摩擦力；设绳子上拉力为F，对小车根据牛顿第二定律有：F=Ma…①钩码有：mg﹣F=ma…②F=，由此可知当钩码的质量远小于小车及砝码的总质量时，钩码的重力等于绳子的拉力即为小车是合外力．故答案为：（1）接通电源，释放小车；（2）；小车的质量；（3）①平衡摩擦力；②钩码的质量远小于小车及砝码的总质量．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.光滑水平面上有A、B、C三物块，质量分别为3m、2m、m，速率分别为v、v、2v，其速度方向如图所示．若B、C物块碰撞后，粘合在一起，然后与A物块发生碰撞，碰后三物块粘合在一起，求最终三物块粘合在一起的共同速度．参考答案：见解析由动量守恒定律：3mv+2mv-m2v=6m

┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（2分）解得：

┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（1分）方向向右

┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（1分）17.(10分)设雨点下落过程受到的空气阻力与雨点的横截面积S成正比，与雨点下落的速度v的平方成正比，即（其中k为比例系数）．雨点接近地面时近似看做匀速直线运动，重力加速度为g．若把雨点看做球形，其半径为r，球的体积为，设雨点的密度为，求：(1)每个雨点最终的运动速度（用、r、g、k表示）；(2)雨点的速度达到时，雨点的加速度a为多大（用g表示）？参考答案：解析：(1)当f=mg时，雨点达到最终速度,

1分

则

得

3分

(2）由牛顿第二定律得，则

1分

解得，即。

3分18.如图所示，在平面中第一象限内有一点（4，3），所在直线下方有垂直于纸面向里的匀强磁场，所在直线上方有平行于斜向上的匀强电场，电场强度E=100V/m。现有质量m=1×10-6kg，电量q=2×10-3C带正电的粒子，从坐标原点以初速度=1×103m/s垂直于磁场方向射入磁场，经过点时速度方向与垂直并进入电场，在经过电场中的M点（图中未标出）时的动能为点时动能的2倍，不计粒子重力。求：

（1）磁感应强度的大小；

（2）两点间的电势差；

（3）M点的坐标及粒子从运动到M点的时间。

参考答案：解：（1）因为粒子过P