2021-2022学年河南省商丘市职院附属中学高三物理上学期期末试题含解析

2021-2022学年河南省商丘市职院附属中学高三物理上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1.一个质点由静止开始沿直线运动，速度随位移变化的图线如图所示，关于质点的运动下列说法正确的是（）A．质点做匀速直线运动B．质点做匀加速直线运动C．质点做加速度逐渐增大的加速运动D．质点做加速度逐渐减小的加速运动参考答案：2.如图所示，通电导线MN在纸面内从a位置绕其一端M转至b位置时，通电导线所受安培力的大小变化情况是（

）A．变小

B．不变

C．变大

D．不能确定参考答案：B3.美国宇航局2011年12月5日宣布，他们发现了太阳系外第一颗类似地球的、可适合居住的行星——“开普勒-22b”，它每290天环绕着一颗类似于太阳的恒星运转一周，距离地球约600光年，体积是地球的2.4倍．已知万有引力常量和地球表面的重力加速度，根据以上信息，下列说法中正确的是

A．若能观测到该行星的轨道半径，可求出该行星所受的万有引力

B．若已知该行星的密度和半径，可求出该行星的轨道半径

C．根据地球的公转周期与轨道半径，可求出该行星的轨道半径

D．若该行星的密度与地球的密度相等，可求出该行星表面的重力加速度参考答案：D4.如图4所示，两个半径不同，内壁光滑的半圆轨道固定在地面上．一个小球先后从球心在同一水平高度上的A、B两点由静止开始自由下滑，通过轨道最低点（

）

A．小球对两轨道的压力相同

B．小球对两轨道的压力不同

C．小球的向心加速度相同

D．小球的速度相同参考答案：5.（多选）如图所示，光滑水平面AB=x，其右端BC是一个半径为R的竖直光滑半圆轨道．质量为m的质点静止在A处．若用水平恒力F将质点推到B处后撞去，质点将沿半圆轨道运动到C处并恰好下落到A处．则（）A．可以判断出x=2R时，水平恒力F对质点做功最少B．可以判断出x=R时，水平恒力F对质点做功最少C．要满足上述运动过程，水平恒力F大小至少为mgD．要满足上述运动过程，水平恒力F大小至少为mg参考答案：解：A、当小球恰好到达最高点时，水平距离最小，根据牛顿第二定律得：mg=，解得：．根据2R=gt2，则水平距离的最小值x=vCt=2R．故A正确，B错误．C、对A到C的过程运用动能定理得：Fx﹣mg?2R=﹣0，解得：F=mg，即水平恒力F的最小值为mg．故C错误D正确．故选：AD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，有若干个相同的小钢球从斜面的某一位置每隔0.1s无初速度地释放一颗，连续释放若干个小球后，对准斜面上正在滚动的若干小球拍摄到如图的照片，可得AB＝15cm、BC＝20cm。试求Ａ球上面还有

颗正在滚动的小球。参考答案：2解析：小球运动的加速度。

小球B的速度

B球已运动时间

设在A球上面正在滚动的小球的颗数为n则颗取整数n=2颗，即A球上面还有2颗正在滚动的小球。7.质量为0.4kg的小球甲以速度3m/s沿光滑水平面向右运动，质量为4kg的小球乙以速度5m/s沿光滑水平面向左运动，它们相碰后，甲球以速度8m/s被弹回，求此时乙球的速度大小为

m/s，方向

。参考答案：3.9，水平向左8.某同学用如图12所示的装置来探究动能定理。①实验时为了保证小车受到的合力与钩码的总重力大小近似相等，钩码的总质量应满足的实验条件是

，实验时首先要做的步骤是

。②挂上适当的钩码后小车开始做匀加速直线运动，用打点计时器在纸带上记录其运动情况。图13是实验时得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F是计数点。本实验能测出的物理量有：小车的质量M，钩码的总质量m，各计数点间的距离，已知相邻计数点间的时间间隔为T，重力加速度为g。则打点计时器打出B点时小车的速度为

，实验中小车所受合外力做的功与动能变化间的关系式为

。（用题中及图中所给字母表示）参考答案：①钩码的总质量远小于小车的质量(1分)

平衡摩擦力(1分)②vB＝(2分)mg(Δx3＋Δx4)＝M()2－M()2等均可9.一质点作自由落体运动，落地速度大小为8m/s则它是从

m高处开始下落的，下落时间为---------

s参考答案：3.2、0.810.科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段。在研究和解决问题过程中，不仅需要相应的知识，还要注意运用科学方法。理想实验有时更能深刻地反映自然规律。伽利略设想了一个理想实验，其中有一个是经验事实，其余是推论。①减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度②两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面③如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面作持续的匀速运动（1）上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列应为

（2）在上述的设想步骤中，有的属于可靠的事实，有的则是理想化的推论，其中

是事实，

是推论参考答案：_②③①④

，

②

，

③①④

11.直角玻璃三棱镜的截面如图所示，一条光线从AB面入射，ab为其折射光线，ab与AB面的夹角=60°．已知这种玻璃的折射率n=，则：①这条光线在AB面上的的入射角为

；②图中光线ab

（填“能”或“不能”）从AC面折射出去．参考答案：①45°(2分)

②不能12.某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系”的实验如图，图中小车是在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条……，完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致。每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。（1）除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、

（填测量工具）和

电源（填“交流”或“直流”）；（2）实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力，则下面操作正确的是（

）A.放开小车，能够自由下滑即可

B．放开小车，能够匀速下滑即可C．放开拖着纸带的小车，能够自由下滑即可

D．放开拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可（3）若木板水平放置，小车在两条橡皮筋作用下运动，当小车速度最大时，关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置，下列说法正确的是（

）A．橡皮筋处于原长状态

B．橡皮筋仍处于伸长状态C．小车在两个铁钉的连线处

D．小车已过两个铁钉的连线参考答案：13.超导磁悬浮列车（图甲）推进原理可以简化为图乙所示的模型：在水平面上相距为L的两根平行直导轨间有竖直方向等距离分布的匀强磁场B1和B2，且B1=B2=B，每个磁场的宽度都是l，相间排列。金属框abcd（悬浮在导轨上方）跨在两导轨间，其长和宽分别为L、l。当所有这些磁场都以速度v向右匀速运动时，金属框abcd在磁场力作用下将向________（填“左”或“右”）运动。若金属框电阻为R，运动中所受阻力恒为f，则金属框的最大速度为_________________参考答案：右

磁场向右匀速运动，金属框中产生的感应电流所受安培力向右，金属框向右加速运动，当金属框匀速运动时速度设为vm，感应电动势为E=2BL（v-vm），感应电流为，安培力为F=2BLI，安培力与阻力平衡，F=f，解得vm=三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.现用伏安法研究某电子器件R1（6V，2.5W）的伏安特性曲线，要求特性曲线尽可能完整（直接测量的变化范围尽可能大一些），备有下列器材：A、直流电源（6V，内阻不计）；B、电流表G（满偏电流Ig=3mA，内阻

Rg=10Ω）；C、电流表A（0～0.6A，内阻未知）；D、滑动变阻器（0～20Ω，5A）；E、滑动变阻器（0～200Ω，1A）；F、定值电阻R0（阻值1990Ω）；G、开关与导线若干；①根据题目提供的实验器材，请你在方框中设计出测量电子器件R1伏安特性曲线的电路原理图（R1可用“

”表示）。②在实验中，为了操作方便且能够准确地进行测量，滑动变阻器应选用

。（填写器材序号）③将上述电子器件R1和另一电子器件R2接入如图（甲）所示的电路中，它们的伏安特性曲线分别如图（乙）中Ob、Oa所示．电源的电动势E=6.0V，内阻忽略不计．调节滑动变阻器R3，使电阻

R1和R2消耗的电功率恰好相等，则此时R3接入电路的阻值为

Ω．

参考答案：①如右图所示②D（3分）③415.在一次课外活动中，某同学用图甲所示装置测量放在水平光滑桌面上铁块A与金属板B间的动摩擦因数。已知铁块A的质量mA=1kg，金属板B的质量mB=0.5kg。用水平力F向左拉金属板B，使其向左运动，当系统稳定时弹簧秤的示数如图甲所示，则A、B间的摩擦力Fμ=_______N，A、B间的动摩擦因数μ=

。（g取10m/s2）。该同学还将纸带连接在金属板B的后面，通过打点计时器

题8图1连续打下一系列的点，测量结果如图乙所示，图中各计数点间的时间间隔为0.1s，可求得拉金属板的水平力F=

N

参考答案：（1）

2.50

0.25

3.50

解析：A处于平衡状态，所受摩擦力等于弹簧秤示数，Ff=F=2.50N．根据Ff=μmAg，解得：μ=0.25．由题意可知，金属板做匀加速直线运动，根据△x=aT2，其中△x=2cm=0.02m，T=0.1s，所以解得：a=2.0m/s2．根据牛顿第二定律得：F-Ff=mBa，带入数据解得F=3.5N．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示为波源O振动1.5s时沿波的传播方向上部分质点振动的波形图，已知波源O在t＝0时开始沿y轴负方向振动，t＝1.5s时它正好第二次到达波谷，问：(1)何时x＝5.4m的质点第一次到达波峰？(2)从t＝0开始至x＝5.4m的质点第一次到达波峰这段时间内，波源通过的路程是多少？参考答案：(1)11.7s(2)1.95m试题分析：（1）波源O在t=0时开始沿x轴负方向振动，t=1.5s时它正好第二次到达波谷，由其运动特点得，，∴由图象可得：λ=60cm=0.6m而有波传播规律知，∴即

t=1.5s时波刚好传到距波源0.75m的质点，最前面的波峰位于y=0.3m的质点

又∵，∴∴t'=t+△t=1.5+10.2=11.7s（2）考点：机械波的传播17.如图甲所示，建立Oxy坐标系，两平行极板P、Q垂直于y轴且关于x轴对称，极板长度和板间距均为l，第一四象限有磁场，方向垂直于Oxy平面向里．位于极板左侧的粒子源沿x轴向右连续发射质量为m、电量为+q、速度相同、重力不计的带电粒子．在两板间加上如图乙所示的周期性变化的电压（不考虑极板边缘的影响）．已知t=0时刻进入两板间的带电粒子恰好在2t0时刻经极板边缘射入磁场．上述m、q、l、t0、B为已知量．（不考虑粒子间相互影响及返回板间的情况）（若tanθ=b，θ∈（﹣，），则θ=arctanb）（1）求两极板间电压U0的大小．（2）求t0=0时进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径．（3）何时进入两板间的带电粒子在磁场中的运动时间最短？求此最短时间．参考答案：【考点】：带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；运动的合成和分解；向心力；带电粒子在匀强电场中的运动．【专题】：带电粒子在磁场中的运动专题．【分析】：（1）首先求出电容器加有电压时的电场强度，从而求出有电场时的加速度，把粒子的运动在竖直方向上分为两段，先是匀加速运动，后是匀速运动，在竖直方向上，这两段位移的和大小上等于板间距离的一半．列式即可求出电压．（2）当t0=0时，粒子进入电场，根据已知条件求出离开电场时水平方向上的速度和竖直方向上的速度，即可求出和速度的大小，结合半径公式即可求出在匀强磁场中做圆周运动的半径．（3）带电粒子在磁场中的运动时间最短，即为进入磁场时速度方向与y轴的夹角最小的情况，当在电场中偏转的角度最大时，在磁场中的运动时间最短，画出离子运动的轨迹图，结合几何知识即可求出最短时间．：解：（1）t=0时刻进入两极板的带电粒子在电场中做匀变速曲线运动，2t0时刻刚好从极板边缘射出，在y轴负方向偏移的距离为，则有：…①Eq=ma…②…③联立以上三式，解得两极板间偏转电压为：…④（2）t0=0时刻进入两极板的带电粒子，前t0时间在电场中偏转，后t0时间两极板没有电场，带电粒子做匀速直线运动．带电粒子沿x轴方向的分速度大小为：…⑤带电粒子离开电场时沿y轴负方向的分速度大小为：vy=at0…⑥带电粒子离开电场时的速度大小为：…⑦设带电粒子离开电场进入磁场做匀速圆周运动的半径为R，则有：…⑧联立③⑤⑥⑦⑧式解得：…⑨（3）2t0时刻进入两极板的带电粒子在磁场中运动时间最短．带电粒子离开电场时沿y轴正方向的分速度为：…⑩设带电粒子离开电场时速度方向与y轴正方向的夹角为α，则：联立③⑤⑩式解得：α=arctan1.5粒子在磁场运动的轨迹图如图所示，圆弧所对的圆心角为：2α=2arctan1.5所求最短时间为：带电粒子在磁场中运动的周期为：联立以上两式解得：（其实，在t0到2t0之间进入两极板的带电粒子在磁场中运动时间相同，都是最短．）答：（1）求两极板间电压U0的大小为．（2）求t0=0时进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径为．（3）在t0到2t0之间进入两极板的带电粒子在磁场中运动时间最短，最短时间为．【点评】：该题考查到的知识点较多，首先是考察到了离子在匀强电场中的偏转，并且电场还是变化的，这就要求我们要有较强的过程分析能力，对物体的运动进行分段处理；还考察到了离子在匀强磁场中的偏转，要熟练的会用半径公式和周期公式解决问题；在解决粒子在有界磁场中的运动时间问题时，要注意偏转角度与运动时间的关系，熟练的运用几何知识解决问题．是一道难度较大的题．18.如图所示，一质量为2m，带电荷量为q的物体A放置于动摩擦因数为μ、倾斜角为θ的斜面上，且μ=tanθ，另一质量为m，且不带电的物体B和竖直的劲度系数为k的弹簧一端相连，弹簧的另一端与地面相连．A、B之间用细线通过光滑的定滑轮连接，斜面及B与滑轮之间的距离都足够长．当斜面所在的区域存在沿斜面