黑龙江省哈尔滨市东胜中学2021-2022学年高三物理下学期期末试题含解析

黑龙江省哈尔滨市东胜中学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.如图所示，质量为M劈体ABCD放在水平地面上，表面AB、AC均光滑，且AB∥CD，BD⊥CD，AC与水平面成角θ。质量为m的物体（上表面为半球形）以水平速度v0冲上BA后沿AC面下滑，在整个运动的过程中，劈体M始终不动，P为固定的弧形光滑挡板，挡板与轨道间的宽度略大于半球形物体m的半径，不计转弯处的能量损失，则下列说法中正确的是A.水平地面对劈体M的摩擦力始终为零B.水平地面对劈体M的摩擦力先为零后向右C.劈体M对水平地面的压力大小始终为(M+m)gD.劈体M对水平地面的压力大小先等于(M+m)g，后小于(M+m)g参考答案：D把物体m劈体M视为整体分析，开始物体匀速运动，斜劈静止整体处于平衡状态，所以水平地面对劈体M的摩擦力为零，劈体M对水平地面的压力大小为(M+m)g，当物体沿AC面下滑时具有沿斜面向下的加速度，以整体为研究对象可知具有水平向左的分加速度，即水平地面对劈体M的摩擦力向左，具有竖直向下的分加速度，则整体处于失重状态，即劈体M对水平地面的压力大小小于(M+m)g，故可知D正确2.如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，那么小球从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中（弹簧保持竖直），下列关于能的叙述正确的是

Ａ．弹簧的弹性势能先增大后减小

Ｂ．小球的动能先增大后减小Ｃ．小球的重力势能先增大后减小

Ｄ．小球和弹簧机械能总和先增大后减小参考答案：B3.质量为2kg的小木块m与位于水平地面上的质量为4kg的大木块M接触，木块间，大木块与地面之间的动摩擦因数均为0.4，为了使小木块不下落，作用一水平力F于小木块上，如图所示，g取10m/s2,则力F的大小至少为A．39N

B．50N

C．24N

D．63N参考答案：答案：D4.（多选）如图甲所示，Q1、Q2为两个被固定的点电荷，其中Q1为正点电荷，在它们连线的延长线上有a、b两点。现有一检验电荷q（电性未知）以一定的初速度沿直线从b点开始经a点向远处运动（检验电荷只受电场力作用），q运动的速度图像如图乙所示。则

（

）A．Q2必定是负电荷B．Q2的电荷量必定大于Q1的电荷量C．从b点经a点向远处运动的过程中检验电荷q所受的电场力一直减小D．可以确定检验电荷的带电性质参考答案：【知识点】电场强度；匀变速直线运动的图像；库仑定律．I1I2A5【答案解析】AD解析：A、若Q2是正电荷，则在b点右侧的电场方向必定向右，q受力不可能改变方向，故Q2一定为负电荷；根据点电荷场强公式，设q到Q1、Q2的距离分别为r1、r2，则q所在处的场强为E=k-k，q在b→a运动过程中，受力向左，在a点右侧运动过程中，受力向右．由于r1＞r2，若Q1＜Q2，场强E必定始终向左，q受力不可能发生方向改变，故必定有Q1＞Q2，A正确B错误，

C、由速度图象可知，q受力先向左后向右，且加速度先减小后增大，故C错误；

D、在b处，若k＞k，考虑到Q1＞Q2，r1＞r2，设q电荷移动的位移为△x，则一定有k＞k，即E始终朝一个方向，不符合题意，故在b处必定有k＜k，场强Eb必定向左，而q电荷在b处受力向左，因此q电荷一定为正电荷，D正确．

故选A、D．【思路点拨】通过速度时间图线的斜率判断检验电荷加速度的变化，从而得知电场力的变化．通过速度的变化，知道电场力的方向，结合库仑定律判断Q2的电性和Q2和Q1的电量的大小．通过对b处两点电荷在该点的产生的场强大小，结合检验电荷的受力，可以判断出检验电荷的电性5.射箭是2010年广州亚运会比赛项目之一，如图甲为我国著名选手张娟娟的射箭场景。已知弓的顶部跨度为l，弦均匀且弹性良好，其自由长度为l，发射时弦和箭可等效为图乙的情景，即箭在弦的正中间，弦夹住类似动滑轮的附加装置上，将箭发射出去。已知弦的劲度系数为k，发射箭时弦的最大长度为2l（弹性限度内），则箭被发射瞬间所受的最大弹力为（设弦的弹力满足胡克定律，弓的跨度保持不变）

A．kl

B．

C．

D．2kl

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.（4分）在静电场中有a．b．c三点，有一个电荷q1=3×10-8C，自a移到b，电场力做功3×10-6J．另有一个电荷q2=-1×10-8C，自a移到c，电场力做功3×10-６J，则a．b．c三点的电势由高到低的顺序是

,b．c两点间的电势差Ubc为

V。参考答案：

cab

-400v7.地球的半径约为R=6400千米，A、B两颗人造地球卫星沿圆轨道绕地球运行，它们离地球表面的高度分别为hA=3600千米，hB=1700千米，那末A、B两颗卫星的运行速率之比VA:VB=____________，运行周期之比TA:TB=____________。参考答案：、8.如图所示，一个厚度不计的圆环A，紧套在长度为L的圆柱体B的上端，A、B两者的质量均为m。A与B之间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相同，其大小为kmg（k＞1）。B由离地H高处由静止开始落下，则B下端触地时的速度为

，若B每次触地后都能竖直向上弹起，且触地时间极短，触地过程无动能损失，则要使A、B始终不分离，L至少应为

。参考答案：，9.质量为m的物体以初速v0沿倾角为的斜面上滑，滑回原处时速度大小为3v0/4，则物体上滑的最大高度为，物体所受阻力大小为。参考答案：

、10.气体温度计结构如图所示．玻璃测温泡A内充有理想气体，通过细玻璃管B和水银压强计相连．开始时A处于冰水混合物中，左管C中水银面在O点处，右管D中水银面高出O点h1＝14cm.后将A放入待测恒温槽中，上下移动D，使C中水银面仍在O点处，测得D中水银面高出O点h2＝44cm.(已知外界大气压为1个标准大气压，1标准大气压相当于76cmHg)①求恒温槽的温度．②此过程A内气体内能________(填“增大”或“减小”)，气体不对外做功，气体将________(填“吸热”或“放热”)．参考答案：①364K(或91℃)②增大吸热11.物理课上，老师利用图甲所示的装置探究了加速度与力的关系，得到加速度与物体所受合力成正比的结论。某同学在实验室也找来了器材再次探究加速度与力的关系。他将质量为M的小车、总质量为m的小桶及钩码按如图甲所示组装好，他根据实验数据，作出a-F图线如图乙所示。经检查他的数据记录及作图均无误。请你分析：

甲

乙（1）图线没有坐标原点的原因是__________________________________；（2）图线上部弯曲的原因是_______________________________。参考答案：见解析（1）没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够 （2分）（2）没有满足M>>m的实验条件 （2分）中档，探究牛顿第二定律实验原理和条件。考查：实验能力。②理解实验原理和方法。能够控制实验条件，排除实验故障，正确进行观察、测量、记录实验现象和实验数据。

③分析和处理实验数据，对实验结果进行描述和解释，对误差进行初步分析和讨论，评价实验结论。12.一行星绕某恒星做圆周运动。由天文观测可得其运行的周期为T、线速度的大小为v，已知引力常量为G，则行星运动的轨道半径为__________，恒星的质量为__________。参考答案：，13.一物体质量为1kg，沿倾角为300的传送带从最高端A点以初速度v0=8m/s下滑，传送带匀速向下运动的速度为2m/s，全长20m。物体与传送带之间的动摩擦因数为，物体运动到传送带底端B点的速度大小为___________m/s；全过程中因物体和传送带间的摩擦而产生的热量为___________J。（重力加速度g=10m/s2）参考答案：2，54三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.有位同学想知道家中一把小铁锁的重心位置，做了如下实验：把一根轻细线的一端系在小铁锁上，将其悬挂起来，如图（a）所示，近似将其当作单摆处理。先用米尺量出悬点到小铁锁下端的距离L，然后将小铁锁拉离平衡位置一个小角度由静止释放，测出其30次全振动的时间，算出振动周期T。多次改变悬线长并重复上面操作，得到多组L、T的数据，作出L—T2图像如图（b）所示。则可知小铁锁的重心到其下端的距离为________cm；同时可测得当地重力加速度大小为________m/s2。参考答案：1.0cm；9.5m/s215.在验证平四边形定则的实验中，用A、B两个弹簧秤拉橡皮条的结点，使其位于O处，如下图所示，此时α+β=90°，现在保持A读数不变化，减小α角，要使结点仍在O处，可采用的办法是（

）

A．增大B的读数，同时减小β角

B．增大B的读数，同时增大β角

C．减小B的读数，同时减小β角

D．减小B的读数，同时增大β角．参考答案：C解：要保证结点不动，应保证合力不变，则由平行四边形定则作图如下：

由图可知：合力不变，A方向向合力方向靠拢即减小α角，则B的拉力应减小，同时应减小β角；故ABD错误，C正确．

故选C．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.两个完全相同的物块A、B，A

的质量为B的2倍，B的质量为m=0.8kg，在同一粗糙水平面上以相同的初速度，不同的初位置，同时沿同一直线运动，B在A前相距37.5m。图中的两条直线分别表示A物块受到水平拉力F作用和B物块不受拉力作用的υ-t图象，求：⑴物块A所受拉力F的大小；⑵经多长时间A追上B？参考答案：⑴设A、B两物块的加速度分别为a1、a2，由υ-t图可得：…………

(1分)负号表示加速度方向与初速度方向相反。…(1分)（算出a=1.5m/s2同样给分）

对A物块由牛顿第二定律得：F－f=2ma1

……(1分)，

f=2ma2

…………………

(1分)由①~④式可得：F=3.6N……………………

(1分)⑵设A、B两物块t内的位移分别为s1、s2，s1=6t+0.75t2/2

……………………(1分)

……………(1分)

s=s1－s2＝37.5m

(1分)

得t=6s>4s

(1分)所以

t=6s

(1分)17.如图所示，一质量m=0.6kg的滑块以vA=8m/s的初速度，经水平轨道AB，进入竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道BC，已知AB长S=5m，滑块与水平轨道间的动摩擦因数u=0.15，圆弧轨道的半径R=2m，重力加速度g取10m/s2．求：（1）滑块经过B点时速度的大小；（2）滑块离开C点后还能上升多高．参考答案：考点：机械能守恒定律；动能定理．专题：机械能守恒定律应用专题．分析：（1）滑块由A至B过程，只有摩擦力做功，可以由动能定理求解；（2）滑块从B到最高点，只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律求解．解答：解：（1）滑块在水平轨道上受到的摩擦力f=μN=μmg=0.9N

①滑块从A到B过程，由动能定理：﹣fS=﹣

②得vB=7m/s

（2）滑块从B到最高点，由机械能守恒，有mgH=③解得H=2.45m滑块离开C点后还能上升的高度为h=H﹣R=0.45m答：（1）滑块经过B点时速度的大小是7m/s；（2）滑块离开C点后还能上升0.45m高．点评：本题中第一问也可以根据运动学公式求解，但用动能定理求解不用考虑加速度，过程明显简化．第二问也可以全程运用动能定理解答．18.（16分）航天宇航员在月球表面完成了如下实验：如图所示，在月球表面固定一竖直光滑圆形轨道，在轨道内的最低点，放一可视为质点的小球，当给小球水平初速度v0时，小球刚好能在竖直面内做完整的圆周运动。已知圆形轨道半径为r，月球的半径为R。若在月球表面上发射一颗环月卫星，求最小发射速度。参考答案：

解析：设小球的质量为m，月球质量为M，月球表面的重力加速度为g