2021-2022学年云南省曲靖市宣威市龙场镇第一中学高三物理上学期期末试卷含解析

2021-2022学年云南省曲靖市宣威市龙场镇第一中学高三物理上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，光滑斜劈A上表面水平，物体B叠放在A上面，斜面光滑，AB静止释放瞬间，B的受力图是（）A． B． C． D．参考答案：B【考点】物体的弹性和弹力．【分析】分析物体B的受力情况，根据牛顿第一定律分析B在水平方向和竖直方向的运动状态，即可求解．【解答】解：物体A释放前，物体B受到重力和支持力，两力平衡；楔形物体A释放后，由于物体A上表面是光滑的，则物体B水平方向不受力，根据牛顿第一定律知道，物体B在水平方向的状态不改变，即仍保持静止状态，故B正确，ACD错误．故选：B．2.在如图所示电路中，圈①、②处可以接小灯泡、电压表（为理想电表）。电源电动势ε、内阻r保持不变，定值电阻R1＝R2＝R3＝r，小灯电阻RL＝r，下列说法中正确的是（

）（A）要使电源总功率较大，则应该①接电压表，②接小灯泡（B）要使电源输出功率较大，则应该①接小灯泡，②接电压表（C）要使路端电压较大，则应该①接小灯泡，②接电压表（D）要使闭合电路中电源效率较高，则应该①接小灯泡，②接电压表参考答案：ACD3.车组列车以平均速度v从甲地开到乙地所需的时间为t，该列车以速度v0从甲地出发匀速前进，途中接到紧急停车命令紧急刹车，列车停车后又立即匀加速到v0继续匀速前进，从开始刹车至加速到v0的时间是t0（列车刹车过程与加速过程中的加速度大小相等），若列车仍要在t时间内到达乙地，则动车组列车匀速运动的速度v0应为（

）A．

B．

C．

D．参考答案：C4.电场线分布如图，如果只在电场力作用下，一带电粒子从b向a运动，则该粒子一定A．带正电B．做匀速直线运动C．做匀加速直线运动D．做变加速直线运动参考答案：D5.2018年10月23日，港珠澳跨海大桥正式通车。为保持以往船行习惯，在航道处建造了单面索（所有钢索均处在同一竖直面内）斜拉桥，其索塔与钢索如图所示。下列说法正确的是（

）A.增加钢索的数量可减小索塔受到的向下的压力B.为了减小钢索承受拉力，可以适当降低索塔的高度C.索塔两侧钢索对称且拉力大小相同时，钢索对索塔的合力竖直向下D.为了使索塔受到钢索的合力竖直向下，索塔两侧的钢索必须对称分布参考答案：C【详解】A、以桥身为研究对象，钢索对桥身的拉力的合力与桥身的重力等大反向，则钢索对索塔的向下的压力数值上等于桥身的重力，增加钢索的数量钢索对索塔的向下的压力数值不变，故A错误；B、由图甲可知，当索塔高度降低后，变大，变小，故T变大，故B错误C、由B的分析可知，当钢索对称分布时，，钢索对索塔的合力竖直向下，故C正确D、受力分析如图乙，由正弦定理可知，只要，钢索AC、AB的拉力FAC、FAB进行合成，合力竖直向下，钢索不一定要对称分布，故D错误；综上分析：答案为C

二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.气垫导轨可以在导轨和滑块之间形成一薄层空气膜，使滑块和导轨间的摩擦几乎为零，如图所示，让滑块从气垫导轨是某一高度下滑，滑块上的遮光片的宽度为s，当遮光片通过电门时与光电门相连的数字毫秒器显示遮光时间为t，则庶光片通过光电门的平均速度为v=

（1）关于这个平均速度，有如下讨论：

A．这个平均速度不能作为实验中遮光片通过光电门时滑块的瞬时速度

B．理论上，遮光片宽度越窄，遮光片通过光电门的平均越接近瞬时速度

C．实验中所选遮光片并非越窄越好，还应考虑测量时间的精确度，遮光片太窄，时间测量精度就会降低，所测瞬时速度反而不准确

D．实验中，所选遮光片越宽越好，这样时间的测量较准，得到的瞬时速度将比较准确，这些讨论中，正确的是：

；

（2）利用这一装置可验证机械能守桓定律。滑块和遮光片总质量记为M（kg），若测出气垫导轨总长L0、遮光片的宽度s，气垫导轨两端到桌面的高度差h、滑块从由静止释放到经过光时门时下滑的距离L和遮光时间t，这一过程中：滑块减少的重力势能的表达式为：

，滑块获得的动能表达式为：

；参考答案：（1）BC

（2）

知道光电门测量滑块瞬时速度的原理，能根据已知的运动学公式求出速度进而计算物体的动能是解决本题的关键。7.某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s，其中S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm，则A点处瞬时速度的大小是_______m/s，小车运动的加速度计算表达式为________________，加速度的大小是_______m/s2（计算结果保留两位有效数字）。参考答案：0.86

0.648.在研究电磁感应现象实验中(1)下图给出了可供使用的实验器材，某同学选择了带铁芯的原副线圈和滑动变阻器，还需选择的器材有：

。

(2)（多选）下面四幅图中，“＋”和“－”分别表示灵敏电流计的正、负接线柱。已知电流从正接线柱流入灵敏电流计时，指针向正接线柱一侧偏转，电流从负接线柱流入时，指针向负接线柱一侧偏转。图中给出了条形磁铁运动的方向、指针偏转方向或螺线管的绕线方向，以下判断正确的是_________。A．甲图中电流计的指针偏转方向向右B．乙图中螺线管内部的磁场方向向下C．丙图中条形磁铁的向下运动D．丁图中螺线管的绕线方向从上往下看为顺时针方向参考答案：（1）电源、开关、灵敏电流计

；（2）ABD

；9.如图所示为皮带转动装置，右边两轮共轴连接，且RA=RC=2RB皮带不打滑，则在A、B、C三轮中的周期TA：TB：TC=

，线速度vA：vB：vC=

，向心加速度aA：aB：aC=

、

参考答案：2：1：1，1：1：2，1：2：4解：由于A轮和B轮是皮带传动，皮带传动的特点是两轮与皮带接触点的线速度的大小与皮带的线速度大小相同，故，所以，

由角速度和线速度的关系式可得，由于B轮和C轮共轴，故两轮角速度相同，即，故

，所以周期之比为

由角速度和线速度的关系式可得。10.右图为小车做直线运动的s－t图，则小车在BC段做______运动，图中B点对应的运动状态的瞬时速度大小是______m/s。参考答案：匀速，1.6~1.9

11.如图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，A是它边缘上的一点。左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r。B点在小轮上，它到小轮中心的距离为r。C点和D点分别位于小轮和大轮的边缘上。若在传动过程中，皮带不打滑。．则

A、B、C、D四个点的线速度之比为

；角速度之比为

。参考答案：2:1:2:4，2:1:1:112.一水平放置的水管，距地面高h＝l.8m，管内横截面积S＝2cm2。有水从管口处以不变的速度v0＝2m/s源源不断地沿水平方向射出，则水流的水平射程为

???

m，水流稳定后在空中有

?

m3的水。（g取10m/s2）参考答案：13.如图所示，一长为的木板，倾斜放置，倾角为45°，现有一弹性Z球，从与木板上端等高的某处自由释放，小球落到木板上反弹时，速度大小不变，碰撞前后，速度方向与木板的夹角相等，欲使小球一次碰撞后恰好落到木板下端，则小球释放点距木板上端的水平距离为___________。参考答案：L/5三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）如图所示，一打点计时器固定在斜面上端，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下。下图是打出的纸带的一段。⑴已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，利用下图给出的数据可求出小车下滑的加速度a=_____。⑵为了求出小车在下滑过程中所受的阻力，还需要测量的物理量有_______。用测得的量及加速度a表示阻力大小的计算式为f=_________。（图中单位：cm）参考答案：（1）3.89m/s2；（2）小车质量m；斜面上任意两点间距离l及这两点的高度差h。15.某同学根据弹簧弹性势能的表达式（k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量）设计了如图所示的装置用来“探究做功与速度变化的关系”.将弹簧放置在水平气垫导轨上，左端固定，右端在O点，在O点右侧的B、C位置各安装一个光电门，计时器（图中未画出）与两个光电门相连，用带有遮光片的滑块压缩弹簧到某位置A，由静止释放。（1）实验中，若A、O之间的距离x变为原来的2倍，则弹簧对滑块做的功为原来的_________倍；（2）实验中，除了用米尺测量A、O之间的距离x，计时器显示遮光片从B到C所用的时间t外，_______（填“不需要”或“还需要”）测出B、C两点间距离s；（3）实验中，若x与______（填“”或“”）成正比，则说明弹簧对滑块做的功与其速度的平方的变化成正比.参考答案：

(1).4

(2).还需要

(3).【分析】功是能量转化的量度和能量守恒有：；知道实验的原理：；利用能量守恒思想来解答【详解】第一空.根据功是能量转化的量度，已知弹性势能表达式，若A、O之间的距离x变为原来的2倍，则弹簧对滑块做的功为,即变为原来的4倍；第二空.弹簧的弹性势能转化为滑块的动能，我们需要测出滑块的速度，即计时器显示遮光片从B到C所用的时间t外，还需要测出B、C两点间距离s；第三空.弹簧的弹性势能转换为滑块的动能：；利用平均速度公式：；得，即与成正比；【点睛】理解功能关系、能量守恒思想、实验原理和能推导物理量之间关系四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，两端开口、粗细均匀的足够长U形玻璃管倒插在大水银槽中，管的上部有一定长度的水银，两段空气柱被封闭在左右两侧的竖直管中．开启上部连通左右水银的阀门A（阀门所在处与大气不相通），当温度为300K平衡时水银的位置如图，其中左侧空气柱长度L1=50cm，左侧空气柱底部的水银面与水银槽液面高度差为h2=5cm，左右两侧顶部的水银面的高度差为h1=5cm，大气压为75cmHg。求：①右管内气柱的长度L2；②关闭阀门A，当温度升至405K时，左侧竖直管内气柱的长度L3．参考答案：①左管内气体压强p1=p0+h2=80cmHg（1分）右管内气体压强p2=p1+h1=85cmHg（1分）

P2=p0+h3（1分）得右管内外液面高度差为h3=10cm

则L2=L1-h1-h2+h3=50cm（1分）②设玻璃管横截面积S，对左侧管内气体：p1=80cmHg,V1=50S,T1=300K当温度升至405K时，设左侧管内水银面下降了xcm，则有：P2=(80+x)cmHg（1分）,V2=L3S=(50+x)S（1分）,T2=405K根据（1分），代入数据得x=10cm（1分）

则：左侧竖直管内空气柱长度L3=60cm（1分）17.如图甲所示，两平行金属板长度l不超过0.2m，两板间电压U随时间t变化的图象如图乙所示。在金属板右侧有一左边界为MN、右边无界的匀强磁场，磁感应强度B=0.01T，方向垂直纸面向里。现有带正电的粒子连续不断地以速度v0=105m/s射入电场中，初速度方向沿两板间的中线OO’方向。磁场边界MN与中线OO’垂直。已知带电粒子的比荷q/m=108C/kg，粒子的重力和粒子之间的相互作用力均可忽略不计。(1) 在每个粒子通过电场区域的时间内，可以把板间的电场强度看作是恒定的。请通过计算说明这种处理能够成立的理由；(2)设t=0.1s时刻射人电场的带电粒子恰能从金属板边缘穿越电场射入磁场，求该带电粒子射出电场时速度的大小；(3) 对于所有经过电场射入磁场的带电粒子，设其射人磁场的入射点和从磁场射出的出射点间的距离为d,试判断d的大小是否随时间变化？若不变，证明你的结论；若变化，求出d的变化范围。参考答案：解：(1)带电粒子在金属板间运动时间t＝，T＝0.2s

得t<<T，(或t时间内金属板间电压变化ΔU≤2×10－3

V，变化很小)

故t时间内金属板间的电场可以认为是恒定的

(2)t＝0.1s时刻偏转电压U＝100V

带电粒子沿两板间的中线射入电场恰从平行金属板边缘飞出电场，电场力做功W＝qU

由动能定理：W＝mv12－mv02

代入数据可得v1＝1.41×105

m/s

(3)设某一任意时刻射出电场的粒子速率为v，速度方向与水平方向的夹角为α，则

v＝

粒子在磁场中有qvB＝m

可得粒子进入磁场后，在磁场中做圆周运动的半径R＝

由几何关系d＝2Rcosαks5u

可得：d＝＝0.2m，故d不随时间而变化ks5u18.如图所示，在xOy平面内，y轴左侧有沿x轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E；在0＜x＜L区域内，x轴上、下方有相反方向的匀强电场，电场强度大小均为2E；在x＞L的区域内有垂直于xOy平面的匀强磁场，磁感应强度大小不变、方向做周期性变化．一电荷量为q、质量为m的带正电粒子（粒子重力不计），由坐标为（﹣L，）的A点静止释放．（1）求粒子第一次通过y轴时速度大小；（2）求粒子第一次射入