吉林省长春市第二十三中学2021-2022学年高三物理下学期期末试卷含解析

吉林省长春市第二十三中学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.假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体。一矿井深度为h，已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为A．

B．

C．

D．参考答案：B2.（单选）关于物体的动量，下列说法中正确的是

（

）A．动量越大的物体，其惯性一定越大B．动量越大的物体，其速度一定越大C．物体的加速度不变，其动量一定也不变D．运动物体在任一时刻的动量方向，一定与该时刻物体的速度方向相同参考答案：D3.（单选）物体静止于倾角为的斜面上，当斜面倾角缓缓减小时，物体所受力的变化情况是 A．重力、支持力、静摩擦力均增大 B．重力不变，支持力减小，静摩擦力不变 C．重力不变，支持力、静摩擦力增大 D．重力不变，支持力增大，静摩擦力减小参考答案：D4.（多选）某卫星绕地球做圆周运动的周期约为1.5小时，它与同步卫星相比A．动能一定大

B．向心力一定大C．向心加速度一定大

D．距离地面的高度一定小参考答案：CD5.关于惯性的大小，下面说法中正确的是

（

）

A．两个质量相同的物体，在阻力相同的情况下，速度大的不容易停下来，所以速度大的物体惯性大

B．两个质量相同的物体，不论速度大小如何，它们的惯性大小一定相同

C．推动地面上静止的物体，要比维持这个物体做匀速运动所需的力大，所以物体静止时惯性大

D．在月球上举重比在地球上容易，所以质量相同的物体在月球上比在地球上惯性小参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图，ABCD是一个正方形的匀强磁场区域，经相等加速电压加速后的甲、乙两种带电粒子分别从A、D射入磁场，均从C点射出，已知。则它们的速率

▲

，它们通过该磁场所用时间

▲

。参考答案：

【答案】7.光电门传感器也是一种研究物体运动情况的计时仪器，现利用图甲所示装置设计一个“验证物体产生的加速度与合外力、质量关系”的实验，图中NO是水平桌面，PO是一端带有滑轮的长木板，1、2是固定在木板上的两个光电门。小车上固定着用于挡光的窄片，让小车从木板的顶端滑下，光电门连接数据采集器，并把数据采集器和计算机连接，打开软件。①已知窄片的宽度为d（L远大于d），计算机显示的光电门1、2的挡光时间分别为t1、t2。②用米尺测量光电门间距为L，则小车的加速度表达式a=

(各量均用①②里的字母表示)。

③该实验把砂和砂桶m拉车的力当作小车的合力。由于所用导轨摩擦力较大，必须平衡摩擦力，方法是

。④该实验中，让小车质量M不变时，探究a与F关系，使用的探究方法是______________。有位同学通过测量，作出a—F图线,如图乙中的实线所示。试分析：乙图线不通过坐标原点的原因是

；乙图线上部弯曲的原因是

；参考答案：a=(d2/t22-d2/t12)/2L；调出一个合适的斜面；控制变量法；木板夹角过大；m<<M的条件未能很好满足；8.甲、乙两辆完全一样的小车处于光滑水平面上，质量均为M，乙车内用轻绳悬挂一个质量为0.5M的小球。现保持乙车静止，让甲车以速度v与乙车相碰，碰后连为一体一起向右运动。则两车刚碰后瞬间的速度为______________，从两车相碰到小球第一次摆到最高点的过程中，两车的速度_________（填“减小”、“增大”或“先减小再增大”。参考答案：

减小9.公交车在平直公路上匀速行驶，前方黄灯亮起后，司机立即采取制动措施，使汽车开始做匀减速运动直到汽车停下。已知开始制动后的第1s内和第2s内汽车的位移大小依次为8m和4m。则汽车的加速度大小为_______m/s2；开始制动时汽车的速度大小为_______m/s；开始制动后的3s内，汽车的位移大小为________m。参考答案：4，10，12.5（提示：汽车匀减速运动只经历了2.5s。）10.某同学在做“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中，分别用两种仪器来测量摆球直径，操作如图1所示，得到摆球的直径为d=19.12mm，此测量数据是选用了仪器

（选填“甲”或“乙”）测量得到的．

该同学先用米尺测得摆线的长度，再采用上题中的方法测得摆球直径，他通过改变摆长，进行多次实验后以摆长L为横坐标，T为纵坐标，作出T﹣图线，若该同学在计算摆长时加的是小球直径，则所画图线是图2中是

．（填“A”、“B”或者“C”）参考答案：（1）乙；（2）C．【考点】研究弹簧振子的周期和小球质量的关系．【分析】（1）将给出的数据域游标卡尺域螺旋测微器的最小分度比较，确定是哪一个的测量结果；（2）由单摆周期公式求出图象的函数表达式，根据函数表达式与图象，即可求解【解答】解：（1）图甲是螺旋测微器，其最小分度是0.001mm，而乙为50分度的游标卡尺，最小分度是0.02mm，d=19.12mm；符合游标卡尺的读数，不符合螺旋测微器的读数的精确度．故此测量数据是选用了仪器乙；（2）由单摆周期公式：T=2π可得：T2=L，若该同学计算摆长时候加的是小球直径，则对应的准确表达式应为：T2=（L﹣），则可知图象应与横坐标有交点，故C正确，AB错误．故选：C；故答案为：（1）乙；（2）C．11.某物理兴趣小组准备自制一只欧姆表，现有以下实验器材：①Ig=l00μA的微安表一个；②电动势E=1．5V，电阻可忽略不计的电源一个；③最大电阻为9999Ω的电阻箱R一个；④红、黑测试表笔和导线若干。某同学用以上器材接成如图甲所示的电路，并将电阻箱的阻值调至14kΩ，就成功地改装了一个简易的“R×1k”的欧姆表，改装成的欧姆表表盘刻线如图乙所示，其中“15”刻线是微安表的电流半偏刻线处。

（1）红表笔一定是____（填“A”或“B”）。

（2）原微安表的内阻Rg=____Ω。

（3）理论和实验研究均发现，在图甲电路的基础上（不改换微安表．电源和电阻箱的阻值）．图乙的刻度及标度也不改变，仅增加一个电阻R′，就能改装成“R×l”的欧姆表，如图丙所示，则电阻R′_____Ω（保留两位有效数字）。参考答案：12.一个质量为m、直径为d、电阻为R的金属圆环，在范围很大的磁场中沿竖直方向下落，磁场的分布情况如图所示，已知磁感应强度竖直方向的分量By的大小只随高度变化，其随高度y变化关系为（此处k为比例常数，且），其中沿圆环轴线的磁场方向始终竖直向上，在下落过程中金属圆环所在的平面始终保持水平，速度越来越大，最终稳定为某一数值，称为收尾速度．俯视观察，圆环中的感应电流方向为（顺时针，逆时针）；圆环收尾速度的大小为．参考答案：顺时针

;13.在做“测定匀变速直线运动加速度”的实验中，取下一段如图所示的纸带研究其运动情况。设O点为计数的起始点，在四个连续的计数点中，相邻两计数点间的时间间隔为0.1s，若物体做理想的匀加速直线运动，则计数点“A”与起始点O之间的距离s1为__cm，物体的加速度为___m/s2（结果均保留3位有效数字）.参考答案：

(1).

(2).考点：“测定匀变速直线运动加速度”的实验三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ．步骤如下：（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图1，由图可知其长度L=

mm；（2）用螺旋测微器测量其直径如图2，由图可知其直径D=

mm；（3）用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图3，则该电阻的阻值R=

Ω．（4）该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：待测圆柱体电阻R电流表A1（量程0～10mA，内阻约50Ω）电流表A2（量程0～50mA，内阻约30Ω）电压表V1（量程0～3V，内阻约30kΩ）电压表V2（量程0～15V，内阻约50kΩ）直流电源E（电动势4V，内阻不计）滑动变阻器R1（阻值范围0～50Ω，允许通过的最大电流0.5A）开关S、导线若干．为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在图4中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号．参考答案：解；（1）游标卡尺的读数为：L=50mm+3×0.05mm=50.15mm；（2）螺旋测微器的读数为：D=4.5mm+19.9×0.01mm=4.699（4.700±0.001）；（3）欧姆表的读数为：R=30×10Ω=300Ω；（4）根据电源的电动势为4V可知电压表应选择；由于通过待测电阻的最大电流为===13mA，所以电流表应选择；由于待测电阻满足，所以电流表应用外接法；由于实验要求能测多组数据，所以变阻器应采用分压式接法，电路图如图所示：故答案为：（1）50.15；（2）4.699；（3）300；（4）如图【考点】测定金属的电阻率．【分析】题（1）游标卡尺读数时应分成整数部分和小数部分两部分来读，注意分度大小；题（2）螺旋测微器读数时应分成整数部分和小数部分两部分来读，注意半毫米刻度线是否露出；题（4）首先根据电源电动势大小选择出电压表的量程，再通过求出通过待测电阻的最大电流来选择电流表量程，根据电流表内外接法的选择方法判定应采用内接法；根据要求多测几组数据可知变阻器应采用分压式接法，即电路应是分压外接电路．15.某同学利用如图甲所示的实验装置测量重力加速度．①请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误：a

；b

．②该同学经正确操作得到如图乙所示的纸带，取连续的六个点，测得h1、h2、h3、h4、h5．若打点的周期为T，则打E点时速度为vE=

；若分别计算出各计数点对应的速度数值，并在坐标系中画出v2与h的关系图线，如图丙所示，则重力加速度g=

m/s2．③若当地的重力加速度值为9.8m/s2，请写出误差的原因

．（写一条即可）参考答案：①a．打点计时器应接交流电源，b．重物释放时应紧靠打点计时器；②，9.4；③空气阻力和摩擦阻力的影响．【考点】验证机械能守恒定律．【分析】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项．纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度．【解答】解：①打点计时器应接交流电源；重物释放时应紧靠打点计时器②利用匀变速直线运动的推论vE==v2=2gh速度的二次方v2与距离（h）的关系图线的斜率为18.8所以g=9.4m/s2．③测量值存在偏差的主要原因是纸带通过打点计时器时的摩擦阻力．故答案为：①a．打点计时器应接交流电源，b．重物释放时应紧靠打点计时器；②，9.4；③空气阻力和摩擦阻力的影响．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示的装置是在竖直平面内放置光滑的绝缘轨道，处于水平向右的匀强电场中，一带负电荷的小球从高h的A处静止开始下滑，沿轨道ABC运动后进入圆环内作圆周运动．已知小球所受到电场力是其重力的，圆环半径为R，斜面倾角为θ=53°，SBC=2R．若使小球在圆环内能作完整的圆周运动，h至少为多少？参考答案：解：小球所受的重力和电场力都为恒力，故两力可等效为一个力F，如图所示，可知F=mg，方向与竖直方向夹角为37°，偏左下；从图中可知，做完整的圆周运动的临界条件是恰能通过D点，若球恰好能通过D点，则达到D点时小球与圆环间的弹力恰好为零，由圆周运动知识得：F=m即：mg=m选择A点作为初态，D点为末态，由动能定理有：mg（h﹣R﹣Rcos37°）﹣mg（htan37°+2R+Rsin37°）=m即代入数据：mg（h﹣1.8R）﹣mg（h+2.6R）=×mgR7h=10R+60R=70R解得：h=10R答：若使小球在圆环内能做完整的圆周运动，h至少为10R．17.如图，一个质量为0.6kg的小球以某一初速度从P点水平抛出，恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧（不计空气阻力，进入圆弧时无机械能损失）。已知圆弧的半径R=0.3m，θ=600，小球到达A点时的速度v=4m/s。（取g=10m/s2）求：(1)小球做平抛运动的初速度v0；(2)P点与A点的水平距离和竖直高度；(3)小球到达圆弧最高点C时速度和对轨道的压力。参考答案：解（1）小球到A点的速度如图所示，由图可知

------3分（2）由图可得

(1分)又

(1分)

可得

(1分)

所以：

(2分)

(2分)（2）从A到C，由动能定理得：

-------2分代入数据得：-----------1分由圆周运动向心力公式得：-----------2分代入数据得：-----------1分由牛顿第三定律得：小球对轨道的压力大小，方向竖直向上-----------2分18.从地面竖直上抛一物体，上抛初速度v0＝20m/s，物体上升的最大高度H＝16m，设物体在整个运动过程中所受的空