山东省泰安市铁路职工子弟中学2021-2022学年高三物理下学期期末试题含解析

山东省泰安市铁路职工子弟中学2021-2022学年高三物理下学期期末试题含解析一、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.（多选）物体A、B叠放在斜面体C上，物体B的上表面水平，如图所示，在水平力F的作用下一起随斜面向左匀加速运动的过程中，物体A、B相对静止，设物体B给物体A的摩擦力为，水平地面给斜面体C的摩擦力为，（），则A.

B.水平向左

C.水平向左

D.水平向右参考答案：CD整体在水平力F的作用下一起随斜面向左匀加速运动，所以整体相对与斜面向左运动，故Ff2水平向右，故D正确；加速度方向水平向左，所以A物体合外力的方向向左，对A进行受力分析，水平方向仅受到物体B给物体A的摩擦力为Ff1作用，所以Ff1水平向左，故C正确。故选CD。2.已知水的折射率为1.33，一名潜水员自水下目测到立于船头的观察者距水面的距离为，而船头的观察者目测潜水员距水面深，则A．潜水员的实际深度大于，观察者实际高度大于B．潜水员的实际深度小于，观察者实际高度小于C．潜水员的实际深度大于，观察者实际高度小于D．潜水员的实际深度小于，观察者实际高度大于参考答案：C3.如图所示，半径为R的1/4光滑圆弧槽固定在小车上，有一小球静止在圆弧槽的最低点。小车和小球一起以速度v向右匀速运动，当小车遇到障碍物突然停止后，小球上升的最大高度可能（

）A．小于v2／2g

B．等于v2／2g

C．大于v2／2g

D．与小车的速度v无关参考答案：AB4.我国已于2018年12月8日在西昌卫星发射中心成功发射嫦娥四号探月卫星，于2019年1月3日实现人类首次在月球背面软着陆，嫦娥四号着陆器与玉兔二号巡视器顺利分离。已知月球的半径为R，月球表面的重力加速度为g，引力常量为G，嫦娥四号离月球中心的距离为r，绕月周期为T。根据以上信息可求出：A.嫦娥四号绕月运行的速度为B.嫦娥四号绕月运行的速度为C.月球的平均密度D.月球的平均密度参考答案：A月球表面任意一物体重力等于万有引力，则有GM＝R2g①

“嫦娥四号”绕月运行时，万有引力提供向心力，得②

由①②得，故A错误，B正确；“嫦娥四号”绕月运行时，根据万有引力提供向心力，有，得;月球的平均密度为，故C正确，D错误；故选AC.点睛：解决本题的关键掌握万有引力提供向心力和月球表面的物体受到的重力等于万有引力两个公式的综合应用，注意轨道半径与星体半径的关系．5.（单选）在水平放置的圆柱体轴线的正上方的P点，将一个小球以水平速度v0垂直圆柱体的轴线抛出，小球飞行一段时间后恰好从圆柱体上Q点沿切线飞过，测得O、Q连线与竖直方向的夹角为θ，那么小球完成这段飞行的时间是（）A．B．C．D．参考答案：解：根据几何关系可知：水平速度与末速度的夹角为θ，则有：tan，解得：vy=v0tanθ根据t=得运动的时间为：t=．故选：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（5分）假设在NaCl蒸气中存在由钠离子Na+和氯离子Cl-靠静电相互作用构成的单个氯化钠NaCl分子，若取Na+与Cl-相距无限远时其电势能为零，一个NaCl分子的电势能为-6.1eV，已知使一个中性钠原子Na最外层的电子脱离钠原子而形成钠离子Na+所需的能量（电离能）为5.1eV，使一个中性氯原子Cl结合一个电子形成氯离子Cl-所放出的能量（亲和能）为3.8eV。由此可算出，在将一个NaCl分子分解成彼此远离的中性钠原子Na和中性氯原子Cl的过程中，外界供给的总能量等于____________。参考答案：答案：4.87.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λ=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：振动加强点并不是位移始终最大.8.如图所示电路中，E为不计内阻的电源，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻，灯L的电阻不随温度改变，所有电表均为理想电表。某同学选择与电路图相应的实验器材，按图示电路进行实验，通过改变滑动变阻器滑动片P的位置从而调节灯泡的亮度，并将各电表的示数变化情况分别记录在下表中。实验序号A1表示数（A）A2表示数（A）V1表示数（V）V2表示数（V）10.802X030.720.484.80则由表格中数据可知变阻器电阻R1的全阻值为

W；表格中X值为

。参考答案：．20；0.729.在研究“电磁感应现象”的实验中，所需的实验器材如图所示．现已用导线连接了部分实验电路．（1）请把电路补充完整；（2）实验时，将线圈A插入线圈B中，合上开关瞬间，观察到检流计的指针发生偏转，这个现象揭示的规律是______________________；（3）（多选）某同学设想使线圈B中获得与线圈A中相反方向的电流，可行的实验操作是（

）A．抽出线圈A

B．插入软铁棒C．使变阻器滑片P左移

D．断开开关

参考答案：（1）（2）闭合电路中磁通量发生变化时，闭合电路中产生感应电流。（3）B、C

10.以初速度v做平抛运动的物体，重力在第1s末和第2s末的功率之比为，重力在第1s内和第2s内的平均功率之比为，则:=

。参考答案：11.2011年我国第一颗火星探测器“萤火一号”将与俄罗斯火卫一探测器“福布斯一格朗特”共同对距火星表面一定高度的电离层开展探测，“萤火一号”探测时运动的周期为T，且把“萤火一号”绕火星的运动近似看做匀速圆周运动；已知火星的半径为R，万有引力常量为G；假设宇航员登陆火星后，在火星表面某处以初速度v0竖直上抛一小球，经时间f落回原处。则：火星表面的重力加速度____________________，火星的密度_________________。参考答案：12.16．如图所示，质点甲以8ms的速度从O点沿Ox轴正方向运动，质点乙从点Q（0m，60m）处开始做匀速直线运动，要使甲、乙在开始运动后10s在x轴上的P点相遇，质点乙运动的位移是

，乙的速度是

．参考答案：100m

10㎝/s13.为了探究受到空气阻力时，物体运动速度随时间的变化规律，某同学采用了“加速度与物体质量、物体受力关系”的实验装置(如图所示)．实验时，平衡小车与木板之间的摩擦力后，在小车上安装一薄板，以增大空气对小车运动的阻力．(1)往砝码盘中加入一小砝码，在释放小车________(选填“之前”或“之后”)接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点．(2)从纸带上选取若干计数点进行测量，得出各计数点的时间t与速度v的数据如下表：时间t/s00.501.001.502.002.50速度v/(m·s－1)30.260.280.29请根据实验数据作出小车的v－t图象．(3)通过对实验结果的分析，该同学认为：随着运动速度的增加，小车所受的空气阻力将变大．你是否同意他的观点？请根据v－t图象简要阐述理由．参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某物理兴趣小组在探究平抛运动的规律实验时,将小球做平抛运动,用频闪照相机对准方格背景照相,拍摄到了如下图所示的照片,已知每个小方格边长,当地的重力加速度为.(1)若以拍摄的第一点为坐标原点,水平向右和竖直向下为正方向,则没有被拍摄到的小球位置坐标为

；(2)小球平抛的初速度大小为

。参考答案：(1)、

(2)15.如图所示，螺旋测微器的读数为

mm，游标卡尺的读数为

mm

参考答案：（1）0.900；(2)33.10四、计算题：本题共3小题，共计47分16.(14分)如图，一对平行金属板水平放置，板间距为d，上极板始终接地。长度为d/2、质量均匀的绝缘杆，上端可绕上板中央的固定轴0在竖直平面内转动，下端固定一带正电的轻质小球，其电荷量为q。当两板间电压为U1时，杆静止在与竖直方向00′夹角=300的位置;若两金属板在竖直平面内同时绕O、O′顺时针旋转=150至图中虚线位置时，为使杆仍在原位置静止，需改变两板间电压。假定两板间始终为匀强电场。求:(1)绝缘杆所受的重力G;(2)两板旋转后板间电压U2。(3)在求前后两种情况中带电小球的电势能W1与W2时，某同学认为由于在两板旋转过程中带电小球位置未变，电场力不做功，因此带电小球的电势能不变。你若认为该同学的结论正确，计算该电势能;你若认为该同学的结论错误，说明理由并求W1与W2。参考答案：（1）；（2）；（3）错误（1）设杆长为L，杆受到的重力矩与球受到的电场力矩平衡解得

（2）金属板转过α角后，同样满足力矩平衡，有联立解得，（3）该同学的结论错误。因为上板接地，当板旋转α角度时，板间电场发生变化，电场的零势能面改变了，带电小球所在处相对零势能面的位置也改变了。所以，带电小球的电势能也改变了。设带电小球与零势面间的电势差为U‘金属板转动前：电势能

金属板转动后电势能

【考点】力矩平衡；电场能的性质17.如图所示，K是粒子发生器，D1、D2、D3是三块挡板，通过传感器可控制它们定时开启和关闭，D1、D2的间距为L，D2、D3的间距为。在以O为原点的直角坐标系Oxy中有一磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场，y轴和直线MN是它的左、右边界，且MN平行于y轴。现开启挡板D1、D3，粒子发生器仅在t=0时刻沿x轴正方向发射各种速率的粒子，D2仅在t=nT（n=0，1，2…T为已知量）时刻开启，在t=5T时刻，再关闭挡板D3，使粒子无法进入磁场区域。已知挡板的厚度不计，粒子带正电，不计粒子的重力，不计粒子间的相互作用，整个装置都放在真空中。（1）求能够进入磁场区域的粒子的速度大小；（2）已知从原点O进入磁场中速度最小的粒子经过坐标为（0，2cm）的P点，应将磁场边界MN在Oxy平面内如何平移，才能使从原点O进入磁场中速度最大的粒子经过坐标为（cm，6cm）的Q点？(3)磁场边界MN平移后，进入磁场中速度最大的粒子经过Q点．如果L=6cm，求速度最大的粒子从Ｄ１运动到Q点的时间.参考答案：（1）设能够进入磁场区域的粒子的速度大小为，由题意，粒子由D1到D2经历的时间为（m=1、2……）

2分粒子由D2到D3经历的时间为

1分t=5T时刻，挡板D3关闭，粒子无法进入磁场，故有

1分联立以上三式解得

m=1、2、3所以，能够进入磁场区域的粒子的速度为

（m=1、2、3）

2分（2）进入磁场中速度最小的粒子经过坐标为（0cm，2cm）的P点，所以R=1cm。粒子在磁场中匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力

2分所以，粒子圆周运动的半径

由前可知，进入磁场中粒子的最大速度是最小速度的3倍，故

R′=3R=3cm

2分由图知：1分FH=(6-3+3sinθ)tanθ1分解得θ＝300

2分因此，只要将磁场区域的边界MN平行左移到F点，速度最大的粒子在F点穿出磁场，将沿圆轨迹的切线方向到达Q点。

1分(3)1分

1分