江西省吉安市文武学校职业高中2021-2022学年高三物理下学期期末试卷含解析

江西省吉安市文武学校职业高中2021-2022学年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.如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一物体（物体与弹簧不连接），初始时物体处于静止状态．现用竖直向上的拉力F作用在物体上，使物体开始向上做匀加速运动，拉力F与物体位移x之间的关系如图乙所示（g=10m/s2），则下列结论正确的是（）A．物体的加速度大小为5m/s2B．弹簧的劲度系数为7.5N/cmC．物体的质量为3kgD．物体与弹簧分离时，弹簧处于压缩状态参考答案：A【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．【分析】物体一直匀加速上升，从图象可以看出，物体与弹簧分离后，拉力为30N；刚开始物体处于静止状态，重力和弹力二力平衡；拉力为10N时，弹簧弹力和重力平衡，合力等于拉力，弹簧压缩量为4cm；根据以上条件列式分析即可．【解答】解：A、B、C、刚开始物体处于静止状态，重力和弹力二力平衡，有mg=kx

①拉力F1为10N时，弹簧弹力和重力平衡，合力等于拉力，根据牛顿第二定律，有F1+kx﹣mg=ma

②物体与弹簧分离后，拉力F2为30N，根据牛顿第二定律，有F2﹣mg=ma

③代入数据解得m=2kgk=500N/m=5N/cma=5m/s2故B错误，C错误，A正确；D、物体与弹簧分离时，弹簧恢复原长，故D错误；故选：A．2.（单选）如图所示，N为钨板，M为金属网，它们分别和电池两极相连，各电池的极性和电动势在图中标出．钨的逸出功为4.5eV．现分别用能量不同的光子照射钨板（各光子的能量在图上标出）．那么，下列图中有光电子到达金属网的是（）A．①②③B．②③C．③④D．①②参考答案：考点：光电效应．专题：光电效应专题．分析：光照射在钨板N上，有电子逸出，在电池的电动势的作用下，钨板与金属网间存在电场，逸出的电子在电场力的作用下向金属网运动．能否到达，要看逸出之后的动能与克服电场力做功的关系．解答：解：①、入射光的光子能量小于逸出功，则不能发生光电效应．故①错误．②、入射光的光子能量大于逸出功，能发生光电效应；电场对光电子加速，故有光电子到达金属网．故B正确．③、入射光的光子能量大于逸出功，能发生光电效应，根据光电效应方程EKM=hv﹣W0=3.5eV，因为所加的电压为反向电压，反向电压为2V，知光电子能到达金属网．故③正确．④、入射光的光子能量大于逸出功，能发生光电效应，根据光电效应方程EKM=hv﹣W0=3.5eV，所加的反向电压为4V，根据动能定理知，光电子不能够到达金属网．故④错误．故选：B．点评：当光照射金属有电子逸出后，有时在电场力作用做正功，有时会出现电场力做负功，这与电池的正负极接法有关．3.（单选）小明同学遥控小船做过河实验，并绘制了四幅小船过河的航线图。图中实线为河岸，河水的流动速度不变，方向如图水平向右,虚线为小船从河岸M驶向对岸N的实际航线,小船相对于静水的速度不变。则

A．航线图甲是正确的，船头保持图中的方向，小船过河时间最短 B．航线图乙是正确的，船头保持图中的方向，小船过河时间最短 C．航线图丙是正确的，船头保持图中的方向，小船过河位移最短 D．航线图丁不正确的，如果船头保持图中的方向，船的轨迹应该是曲线参考答案：A4.（单选）如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，现用支铅笔贴着细线的左侧水平向右以速度v匀速移动，运动过程中保持铅笔的高度不变，悬挂橡皮的那段细线保持竖直，则在铅笔未碰到橡皮前，橡皮的运动情况是(

)A．橡皮的运动轨迹是一条直线

B．橡皮在水平方向上作匀速运动C．橡皮在竖直方向上作匀速运动

D．橡皮在图示位置时的速度大小为参考答案：B5.（单选）下列关于第一宇宙速度的说法中正确的是()

A.第一宇宙速度又称为逃逸速度

B．第一宇宙速度的数值是11.2km/s

C．第一宇宙速度的数值是7.9km/s

D．第一宇宙速度是卫星绕地球运行的最小线速度参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，水平平行线代表电场线，但未指明方向，带电量为10-8C的正电微粒，在电场中只受电场力的作用，由A运动到B，动能损失2×10-4J，A点的电势为-2×103V，则微粒运动轨迹是虚线______（填“1”或“2”），B点的电势为_________V．

参考答案：

2

，

1.8×1047.如图甲所示，光滑绝缘的水平面上一矩形金属线圈

abcd的质量为m、电阻为R、面积为S，ad边长度为L，其右侧是有左右边界的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B，ab边长度与有界磁场区域宽度相等，在t=0时刻线圈以初速度v0进入磁场，在t=T时刻线圈刚好全部进入磁场且速度为vl，此时对线圈施加一沿运动方向的变力F，使线圈在t=2T时刻线圈全部离开该磁场区，若上述过程中线圈的v—t图像如图乙所示，整个图像关于t=T轴对称。则0—T时间内，线圈内产生的焦耳热为______________________，从T—2T过程中，变力F做的功为______________________。参考答案：；2（）8.如图所示，质量为m1的滑块置于光滑水平地面上，其上有一半径为R的光滑圆弧。现将质量为m2的物体从圆弧的最高点自由释放，在物体下滑过程中m1和m2的总机械能________（选填“守恒”或“不守恒”），二者分离时m1、m2的速度大小之比为___________。参考答案：守恒，9.某人在静止的湖面上竖直上抛一小铁球，小铁球上升到最高点后自由下落，穿过湖水并陷入湖底的淤泥中某一深度处．若不计空气阻力，取竖直向上为正方向，则最能反映小铁球运动过程的速度与时间关系的图象是参考答案：D物体在竖直上升过程中物体的速度竖直向上，即速度大于0，此时物体的加速度为a1=g，方向竖直向下；到达最高点后做自由落体运动，速度方向竖直向下，即速度小于0，此时物体的加速度加速度为a2=g，方向竖直向下．故进入湖水之前物体的加速度保持不变．故速度图象的斜率保持不变．铁球进入湖水后受到湖水的阻力作用，但重力大于阻力，加速度向下但加速度a3＜g，速度方向仍然向下即速度小于0．在淤泥中运动的时候速度仍向下，即速度小于0，但淤泥对球的阻力大于铁球的重力，所以加速度方向竖直向上，故物体做减速运动,直至静止。比较四图易得D对。

10.如图所示，水平轻杆CB长1m，轻杆与墙通过转轴O连接．现在离B点20cm处D点挂一重50N的物体，则绳AB中的拉力为[番茄花园22]

_______N；O对C的作用力的方向沿________________（填“水平”、“斜向上”、“斜向下”）

参考答案：11.如图所示的实验装置可以探究加速度与物体质量．物体受力的关系．小车上固定一个盒子，盒子内盛有沙子．沙桶的总质量（包括桶以及桶内沙子质量）记为m，小车的总质量（包括车．盒子及盒内沙子质量）记为M．（木板上表面光滑）

（1）验证在质量不变的情况下，加速度与合外力成正比：从盒子中取出一些沙子，装入沙桶中，称量并记录沙桶的总重力mg，将该力视为合外力F，对应的加速度a则从打下的纸带中计算得出．多次改变合外力F的大小，每次都会得到一个相应的加速度．本次实验中，桶内的沙子取自小车中，故系统的总质量不变．以合外力F为横轴，以加速度a为纵轴，画出a－F图象，图象是一条过原点的直线．

①a－F图象斜率的物理意义是______________．

②你认为把沙桶的总重力mg当作合外力F是否合理？

答：________．（填“合理”或“不合理”）

③本次实验中，是否应该满足Mm这样的条件？

答：________（填“是”或“否”）；

（2）验证在合外力不变的情况下，加速度与质量成反比：保持桶内沙子质量m不变，在盒子内添加或去掉一些沙子，验证加速度与质量的关系．本次实验中，桶内的沙子总质量不变，故系统所受的合外力不变．用图象法处理数据时，以加速度a为纵横，应该以______倒数为横轴．参考答案：（1）①②合理③否（2）M＋m12.（6分）一列简谐横波在时的波形图如下，若波自右向左传播的，则在X=0.2m处且处于平衡位置的P点此时的运动方向是

。若经过时间后，P点刚好第一次到达波峰，则波的传播速度是

,从到时P点走过的路程为

。参考答案：向下

10m/s

2.05m13.如图所示，质量为m的小球A以速率v0向右运动时跟静止的小球B发生碰撞，碰后A球以的速率反向弹回，而B球以的速率向右运动，则B的质量mB=_______；碰撞过程中，B对A做功为

。参考答案：4.5m

-3mv02/8

动量守恒：；动能定理：。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.

(1)请完成电路图中虚线框内的部分，并用相应的符号标注元件；(2)在电阻Rx上加一个砝码，闭合开关S，记下电表读数，可得Rx＝________(用题目中给出的字母表示)；(3)改变砝码的个数，得到不同的Rx值，再用弹簧测力计测得砝码的重力，绘成图像如图乙所示，可得Rx与所受压力F的数值关系是Rx＝________。参考答案：(1)如图所示。(2)R＝＝(3)结合图像中(0,18)与(4,10)两点可知Rx＝18－2F。15.研究性学习小组的同学欲探究小车质量不变时其加速度与力的关系，在实验室设计了一套如图所示的装置，图中A为小车，B为打点计时器，C为力传感器，P为小桶(内有沙子),M是一端带有定滑轮的足够长水平放置的木板。(1)要顺利完成该实验.除图1中实验仪器和低压交流电源(含导线)外，还需要的实验仪器是________________(填“刻度尺”、“天平”或“秒表”)。(2)按上述方案做实验，是否要求沙桶和沙的总质量远小于车的质量?________(填“是”或“否”)(3)已知交流电源的频率为50Hz,某次实验得到的纸带如图2所示，图中相邻计数点之间还有4个点未画出.则计时器打点D时，纸带的速度大小v=_____m/s，由该纸带可求得小车的加速度a=___________m/s2(结果均保留两位有效数字)参考答案：（1）刻度尺；（2）否；（3）0.69，0.90解析：（1）根据实验所要进行的测量可知，本实验中除实验仪器和低压交流电源（含导线）外，还需要毫米刻度尺；（2）根据上述方案做实验，通过弹簧测力计可测量出拉小车的力，因此不需要沙桶和沙的总质量远小于车的质量；（3）（2）由于每相邻的两个记数点间还有四个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s；根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小，vC=cm/s=0.595m/s，所以vD=vC+at=（0.595+0.9×0.1）m/s=0.685m/s．由于结果保留两位有效数字，因此vD=0.69m/s，根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：s2-s1=aT2

解得：a=cm/s2=90cm/s2=0.90m/s2四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，在直角坐标系xOy平面内，虚线MN平行于y轴，N点坐标（﹣L，0），MN与y轴之间有沿y轴正方向的匀强电场，在第四象限的某区域有方向垂直于坐标平面的矩形有界匀强磁场（图中未画出）．现有一质量为m、电荷量为e的电子，从虚线MN上的P点，以平行于x轴正方向的初速度v0射入电场，并从y轴上A点（0，0.5L）射出电场，射出时速度方向与y轴负方向成30°角，此后，电子做匀速直线运动，进入磁场并从矩形有界磁场边界上Q点（，﹣l）射出，速度沿x轴负方向，不计电子重力，求：（1）匀强电场的电场强度E的大小；（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小和电子在磁场中运动的时间t；（3）矩形有界匀强磁场区域的最小面积Smin．参考答案：解：（1）设电子在电场中运动的加速度为a，时间为t，离开电场时，沿y轴方向的速度大小为vy，则水平方向有

L=v0t竖直方向有：加速度a=，vy=at据题有：vy=解得：E=（2）设轨迹与x轴的交点为D，OD距离为xD，则xD=0.5Ltan30°=L所以，DQ平行于y轴，电子在磁场中做匀速圆周运动的轨道的圆心在DQ上，电子运动轨迹如图所示．

设电子离开电场时速度为v，在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为r，则有evB=m又v=由几何关系有r+=L，r=联立以上各式解得B=电子转过的圆心角为120°．则得t=而T==得t=（3）以切点F，Q的连线长为矩形的一条边，与电子的运动轨迹相切的另一边作为其FQ的对边，有界匀强磁场区域面积为最小．

Smin=r×得Smin=答：（1）匀强电场的电场强度E的大小为；（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小为，电子在磁场中运动的时间t是；（3）矩形有界匀强磁场区域的最小面积Smin是．【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）根据电场力提供合力使其做类平抛运动，由牛顿第二定律，结合运动学公式从而即可求解E；（2）由几何关系可确定OD的距离，再由运动的分解可列出速度间的关系式，最后由运动轨迹的半径与周期公式，借助于已知长度，来确定磁场的B与运动的时间；（3）以切点F，Q的连线长为矩形的一条边，与电子的运动轨迹相切的另一边作为其FQ的对边，有界匀强磁场区域面积为最小，从而根据几何的关系，并由面积公式即可求解．17.如图甲所示，在一个正方形金属线圈区域内存在着磁感应强度B随时间变化的匀强磁场，磁场的方向与线圈平面垂直．金属