山西省吕梁市积翠中学2021-2022学年高三物理下学期期末试卷含解析

山西省吕梁市积翠中学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.下列说法正确的是A.速度变化越快的物体惯性越小，B.物体做曲线运动的条件是所受合力与速度既不垂直也不在同一直线上C.吊扇工作时向下压迫空气，空气对吊扇产生竖直向上的托力，减轻了吊杆对电扇的拉力D.两个小球A和B，中间用弹簧连接，并用细线将A球悬于天花板上，则弹簧对A的力和弹簧对B的力是作用力和反作用力参考答案：C2.（单选）如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的小球，小球与一轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点，已知杆与水平面之间的夹角θ<45°，当小球位于B点时，弹簧与杆垂直，此时弹簧处于原长。现让小球自C点由静止释放，在小球滑到杆底端的整个过程中，关于小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能，下列说法正确的是A．小球的动能与重力势能之和保持不变B．小球的动能与重力势能之和先增大后减少C．小球的动能与弹簧的弹性势能之和保持不变D．小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和保持不变参考答案：B3.运动质点的的图象如图所示，图线为顶点在坐标原点,开口向右的抛物线的上半支，则下列判断正确的是A.质点做初速度为零的匀加速直线运动B.质点的加速度大小为5m/s2C.质点在3s末的速度大小为30m/sD.坐标(10,10)处的斜率为0.5参考答案：ABD解：A项：若质点做初速度为零的匀加速直线运动，则有v2=2ax，即，则图象为顶点在坐标原点、开口向右的一条抛物线，故A正确；B项：把x=10m，v=10m/s带入v2=2ax，得出a=5m/s2，故B正确；C项：3s末的速度为v=at=15m/s，故C错误；D项：由数学知识可知，v2=2ax两边同时对x求导，得：，则，所以坐标(10,10)处的斜率为，故D正确。故应选ABD。【点睛】本题主要考查了匀变速直线运动基本公式的直接应用，要求同学们能根据图象得出有效信息，防止把v-x图象当成v-t图象处理。4.下列说法中正确的是

A．“闻其声不见其人”是波的衍射现象B．在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是光的干涉现象C．做受迫振动的物体的振动频率总是等于物体的固有频率D．为使拍摄的水面下的景物更清晰，可利用偏振现象在照相机镜头前加一偏振片，减少反射光的影响E．在“用单摆测定重力加速度”的实验中，当摆球摆到最高点时，按下抄表开始计时，测出30次全振动的时间，进而求出周期参考答案：ABD5.如图所示，将两个质量均为m的小球a、b用细线相连悬挂于O点，用力F拉小球a，使整个装置处于平衡状态，且悬线oa与竖直方向的夹角为．则F的大小

A．可能为mg

B．可能为mg

C．可能为mg

D．不可能为mg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，在与匀强磁场垂直的平面内放置一个折成锐角的导线框，。在它上面搁置另一根与垂直的直导线，紧贴、，并以平行于的速度从顶角开始向右匀速滑动。设线框和直导线单位长度的电阻为，磁感强度为，则回路中的感应电流的方向为_________（填“顺时针”或“逆时针”），感应电流的大小为________________________。参考答案：逆时针（1分）；（3分）7.如图所示，长度为L=6m、倾角θ＝30°的斜面AB，在斜面顶端B向左水平抛出小球1、同时在底端A正上方某高度处水平向右抛出小球2，小球2垂直撞在斜面上的位置P，小球1也同时落在P点，则两球平抛下落的高度为__________,下落的时间为_______。（v1、v2为未知量）参考答案：1.8m,

0.6s8.右图是自行车传动机的示意图，其中Ⅰ是大齿轮，Ⅱ是小齿轮，Ⅲ是后轮。⑴假设脚踏板的转速为r/s,则大齿轮的角速度是___rad/s；⑵要知道在这种情况下自行车前进的速度有多大，除需要测量大齿轮Ⅰ的半径，小齿轮Ⅱ的半径外，还需要测量的物理量是___；

⑶用上述量推导出自行车前进速度的表达式：__。参考答案：⑴

⑵后轮的半径

⑶9.A．质量为M的物块静止在光滑水平桌面上，质量为m的子弹以水平速度v0射入物块后，以水平速度2v0/3射出。则物块的速度为＿＿＿＿，此过程中损失的机械能为＿＿＿＿。参考答案：

mv02-m2v02。由动量守恒定律，mv0=m·2v0/3+Mv，解得v=.由能量守恒定律，此过程中损失的机械能为△E=mv02-m·(2v0/3)2+Mv2=mv02-m2v02。10.(选修模块3－5)（4分）氢原子的能级如图所示，当氢原子从n=4向n=2的能级跃迁时，辐射的光子照射在某金属上，刚好能发生光电效应，则该金属的逸出功为

eV。现有一群处于n=5的能级的氢原子向低能级跃迁，在辐射出的各种频率的光子中，能使该金属发生光电效应的频率共有

种。

参考答案：

答案：2.55（2分）6（2分）11.在竖直平面内，一根光滑金属杆弯成如图所示形状，相应的曲线方程为（单位：m），式中。将一光滑小环套在该金属杆上，并从x＝0处以的初速度沿杆向下运动，取重力加速度。则当小环运动到时的速度大小v＝

m/s；该小环在x轴方向最远能运动到x＝

m处。参考答案：答案：5，解析：小环在金属杆上运动时，只有重力做功，机械能守恒。取为零势能面，根据机械能守恒定律有，将和分别代入曲线方程，求得此时环的纵坐标位置，，，将数据你入上式得。当小环在运动到最远位置时，小环的速度等于零。根据机械能守恒定律有，而，所以有，所以有。12.(4分)在一个边长为a的等边三角形区域内分布着磁感应强度为B的匀强磁强,一质量为

m、电荷量为q的带电粒子从BC边的中点垂直BC方向射入磁场中,如图所示,为使该粒子能从AB边(或AC边)射出,则带电粒子的初速度v必须大于

。参考答案：

答案：13.为了用弹簧测力计测定木块A和长木板B间的动摩擦因数μ，甲、乙两同学分别设计了如图所示的甲、乙两个试验方案．（1）为了用某一弹簧测力计的示数表示A和B之间的滑动摩擦力大小，你认为方案甲更易于操作．简述理由因为甲方案拉木块时不需要匀速拉动．（2）若A和B的重力分别为100N和150N，当甲中A被拉动时，弹簧测力计a示数为60N，b示数为110N，则A、B间的动摩擦因数为0.4．参考答案：考点：探究影响摩擦力的大小的因素．专题：实验题．分析：（1）实验中我们是根据拉力与摩擦力是一对平衡力的原理，才通过测力计读出摩擦力大小的，因此，在操作时要保持物体做匀速直线运动，这也是实验操作中较难保持的地方，方案甲很好地解决了这一问题；（2）根据公式f=μN可对动摩擦因数进行计算，但关键是要分析出摩擦力f的大小．解答：解：（1）由图示实验可知，甲方案中拉动物体A，不需要控制物体A做匀速直线运动，且弹簧测力计静止，便于弹簧测力计读数；乙方案中用弹簧测力计拉动A，需要控制A做匀速直线运动，难于控制A做匀速直线运动，另一当面弹簧测力计是运动的，难于准确读数，因此甲方案更易于操作．（2）由题意可知，在甲方案中，两物体接触面受到的压力等于B的重力，即N=150N，弹簧测力计a的示数等于两物体接触面间摩擦力的大小，即f=60N．由公式f=μN得，动摩擦因素μ===0.4．故答案为：（1）甲；因为甲方案拉木块时不需要匀速拉动；（2）0.4．点评：本题考查了作用力与反作用力、平衡力的关系，并且要判断在不同的情况下接触面受到的正压力的大小，特别是注意根据给出的各个弹簧测力计的示数，分析判断出要用哪一个数据，是解答本题的难点，这对于学生有一定的迷惑性．三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，荧光屏MN与x轴垂直放置，荧光屏所在位置横坐标x0＝40cm，在第一象限y轴和MN之间存在沿y轴负方向的匀强电场，在第二象限有半径R＝10cm的圆形磁场，磁感应强度大小B＝0.4T，方向垂直xOy平面向外。磁场的边界和x轴相切于P点。在P点有一个粒子源，平行于坐标平面，向x轴上方各个方向发射比荷为1.0×108C./kg的带正电的粒子，已知粒子的发射速率v0＝4.0×106m/s。不考虑粒子的重力粒子间的相互作用。求(1)带电粒子在磁场中运动的轨迹半径;(2)若所有带电粒子均打在x轴下方的荧光屏上，求电场强度的最小值参考答案：（1）（2）【详解】（1）粒子在磁场中做圆周运动，其向心力由洛伦兹力提供，即：，则；（2）由于r＝R，所以所有粒子从右半圆中平行x轴方向进入电场进入电场后，最上面的粒子刚好从Q点射出电场时，电场强度最小，粒子进入电场做类平抛运动，水平方向上竖直方向，联立解得最小强度为：；15.

（选修3-3）（4分）估算标准状态下理想气体分子间的距离（写出必要的解题过程和说明,结果保留两位有效数字）参考答案：解析：在标准状态下，1mol气体的体积为V=22.4L=2.24×10-2m3

一个分子平均占有的体积V0=V/NA

分子间的平均距离d=V01/3=3.3×10-9m四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一质量为m=2kg的滑块能在倾角为θ=30°的足够长的斜面上以a=2.5m/s2匀加速下滑．如图所示，若用一水平推力F作用于滑块，使之由静止开始在t=2s内能沿斜面运动位移s=4m．求：（取g=10m/s2）（1）滑块和斜面之间的动摩擦因数μ；（2）推力F的大小．参考答案：解：（1）根据牛顿第二定律可得：mgsin30°﹣μmgcos30°=ma

解得：μ=

（2）使滑块沿斜面做匀加速直线运动，有加速度向上和向下两种可能．当加速度沿斜面向上时，Fcos30°﹣mgsin30°﹣μ（Fsin30°+mgcos30°）=ma代入数据得：F=N当加速度沿斜面向下时，mgsin30°﹣Fcos30°﹣μ（Fsin30°+mgcos30°）=ma代入数据得：F=N答：（1）滑块和斜面之间的动摩擦因数为；（2）推力F的大小为N或N．【考点】牛顿第二定律；滑动摩擦力．【分析】（1）根据牛顿第二定律即可求解；（2）使滑块沿斜面做匀加速直线运动，有加速度向上和向下两种可能，分别根据牛顿第二定律即可求解．17.机械横波某时刻的波形图如图所示，波沿x轴正方向传播，质点p的坐标，从此时刻开始计时。①若每间隔最小时间0.4s重复出现波形图，求波速。②若p点经0.4s第一次达到正向最大位移，求波速。③若p点经0.4s到达平衡位置，求波速。参考答案：①依题意，周期，波速 3分②波沿x轴正方向传播，P点恰好第一次达到正向最大位移，波速 3分③波沿x轴正方向传播，若p点恰好第一次到达平衡位置则，由周期性可知波传播的可能距离可能波速18.如图11所示，一个由同种粗细均匀的金属丝制成的半径为a、质量为m、电阻为R的金属圆环放在光滑的水平地面上，有一个磁感应强度大小为B方向竖直向下的匀强磁场，其边界为PQ。现圆环以速度v从如图位置朝磁场边界PQ运动，当圆环运动到直径刚好与边界线PQ重合时，圆环的速度为，求：

(1)圆环的直径MN与边界线PQ重合时MN两点间的电压及圆环中感应电流方向；

(2)在此过程中通过圆环某横截面的电量；

(3)此过程中圆环产生的热量。

参考答案：解（1）由法拉第电磁感应定律得

（2分）

（1分），根据楞次定律：感应电流为顺时针方向