2022年辽宁省朝阳市第二十五高级中学高三物理下学期期末试卷含解析

2022年辽宁省朝阳市第二十五高级中学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.（多选）如图所示为两电源的U-I图像，则下列说法正确的是

()

A．电源1的电动势和内阻均比电源2大

B．当外接同样的电阻时，两电源的效率可能相等

C．当外接同样的电阻时，两电源的输出功率可能相等

D．不论外接多大的相同电阻，电源1的输出功率总比电源2的输出功率大参考答案：AD2.如图所示，在第Ⅱ象限内有水平向右的匀强电场，在第Ⅰ、Ⅳ象限内分别存在如图所示的匀强磁场，磁感应强度大小相等．有一个带正电的带电粒子以垂直于x轴的初速度v0从x轴上的P点进入匀强电场中，并且恰好与y轴的正方向成45°角进入磁场，又恰好垂直进入第Ⅳ象限的磁场．已知OP之间的距离为d，则带电粒子在磁场中第二次经过x轴时，在电场和磁场中运动的总时间为A． B．(2＋5π) C．(2＋) D．(2＋)参考答案：D根据题意作出粒子的运动轨迹，如图所示：

粒子进入电场后做类平抛运动，从x轴上的P点进入匀强电场，恰好与y轴成45°角射出电场，所以v==v0

vx=v0tan45°=v0，沿x轴方向有：x=at2，所以=，故OA=2OP=2d，在垂直电场方向做匀速运动，所以在电场中运动的时间为：t1=，

如图，AO1为在磁场中运动的轨道半径，根据几何关系可知：

AO1=d，粒子从A点进入磁场，先在第一象限运动个圆周而进入第四象限，后经过半个圆周，第二次经过x轴，所以自进入磁场至第二次经过x轴所用时间为t2=，故自进入电场至在磁场中第二次经过x轴的时间为t=t1+t2=(2＋)，故D正确．3.如图所示，质量相等的两个滑块位于光滑水平桌面上。其中，弹簧两端分别与静止的滑块N和挡板P相连接，弹簧与挡板的质量均不计；滑块M以初速度V0向右运动，它与挡板P碰撞(不粘连)后开始压缩弹簧，最后，滑块N以速度V0向右运动。在此过程中

A、M的速度等于0时，弹簧的弹性势能最大。

B、M与N具有相同的速度时，两滑块动能之和最小。

C、M的速度为V0/2时，弹簧的长度最长。

D、M的速度为V0/2时，弹簧的长度最短。参考答案：4.（单选）如图所示，甲、乙两物体叠放在水平面上，用水平力F拉物体乙，它们仍保持静止状态，甲、乙接触面也为水平，则乙物体受力的个数为（）A．3个B．4个C．5个D．6个参考答案：考点：静摩擦力和最大静摩擦力；物体的弹性和弹力．分析：本题要分析乙物体的受力个数，则只研究物体乙；分析与乙相接触的物体根据物体乙的运动状态可知乙物体所受到的所有外力．解答：解：与物体发生相互作用的有地球、水平桌面及甲物体；则乙物体受重力、桌面的支持力、甲对乙的压力及水平力F；因在拉力作用下，物体乙相对于地面有相对运动的趋势，故乙受地面对物体乙的摩擦力；而甲与乙相对静止，故甲对乙没有摩擦力；故乙受五个力；故选C．点评：物体的受力分析一般按照重力、弹力、摩擦力的顺序进行分析；本题的难点在于静摩擦力的确定，应根据静摩擦力的特点认真分析确定是否存在静摩擦力，也可由假设法进行判定．5.（单选）一列沿x轴正方向传播的简谐横波，在某时刻波形如图中实线所示，经过一段时间后波形如图中虚线所示，在这段时间里，图中P点处的质元通过的路程可能是 A．0.4m B．0.5m C．0.6m D．0.7m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.（实验）如图所示，在“研究平抛物体运动”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=1.25cm．若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为v0=

（用L、g表示），其值是

（取g=9.8m/s2）参考答案：2；0.70m/s考点：研究平抛物体的运动解：设相邻两点间的时间间隔为T竖直方向：2L﹣L=gT2，得到T=水平方向：v0===2代入数据解得v0=0.70m/s故答案为：2；0.70m/s7.某同学用如图所示的实验装置探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系。图中A为小车，连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B的限位孔，它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上，C为弹簧测力计，不计绳与滑轮的摩擦。实验时，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点。(1)该同学在一条比较理想的纸带上，从点迹

清楚的某点开始记为0点，再顺次选取5个点，分别测量这5个点到0之间的距离L，并计算出各点速度平方与0点速度平方之差△v2（△v2=v2－v02），填入下表：请以△v2为纵坐标，以L为横坐标在方格纸中作出△v2-L图象。若测出小车质量为0.2kg，结合图象可求得小车所受合外力的大小为_______N。(2)若该同学通过计算发现小车所受合外力小于测力计读数，明显超出实验误差的正常范围。你认为主要原因是_________________________________________。实验操作中改进的措施是__________________________________________。点迹L/cm△v2/m2·s－20//11.600.0423.600.0936.000.1547.000.1859.200.23参考答案：（1）△v2-s图象如右图。（4分）0.25±0.01N（2分）（2）小车滑行时所受摩擦阻力较大。（2分）（3）将导轨左端垫起一定的高度以平衡摩擦力。（2分）8.一质量为m=3kg的小球静止在水平地面上，给小球加一竖直向上的恒力F使小球从地面向上做匀加速直线运动，经过时间1s后撤掉力F，再经过时间1s后小球刚好落回地面，取g=10m/s2，则所加的恒力F=

N，小球落回地面时的速度为

m/s.参考答案：

40

，

(或6.67)

9.如图甲所示为某宾馆的房卡，只有把房卡插入槽中，房间内的灯和插座才会有电。房卡的作用相当于一个________（填电路元件名称）接在干路上。如图乙所示，当房客进门时，只要将带有磁铁的卡P插入盒子Q中，这时由于磁铁吸引簧片，开关B就接通，通过继电器J使整个房间的电器的总开关接通，房客便能使用室内各种用电器。当继电器工作时，cd相吸，ab便接通。请你将各接线端1、2、3、4、5、6、7、8、9、10适当地连接起来，构成正常的电门卡电路。参考答案：（1）电键（2分）（2）8—7，4—5，6—9，1—3，2—10

10.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

⑶11.如图所示是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带．(1)已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为________．(2)A、B、C、D是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出．从图中读出A、B两点间距x＝________cm；C点对应的速度是________m/s。参考答案：12.如图所示电路中，电源电动势E＝2V，内阻r＝2Ω，R1＝4Ω，R2＝6Ω，R3＝3Ω。若在C、D间连一个理想电流表，其读数是

A；若在C、D间连一个理想电压表，其读数是

V。参考答案：1/6，1

13.在做“验证力的平行四边形定则”的实验中，若测量F1时弹簧秤的弹簧与其外壳发生了摩擦（但所描出的细绳拉力的方向较准确），则用平行四边形定则作出的F1和F2的合力F与其真实值比较，F的大小偏________．参考答案：_小____三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.利用计算机和力传感器可以比较精确地测量作用在挂钩上的力，并能得到挂钩所受的拉力随时间变化的关系图象，实验过程中挂钩位置可认为不变。某同学利用力传感器和单摆小球来验证机械能守恒，实验步骤如下：①如图甲所示，固定力传感器M；②取一根不可伸长的细线，一端连接一小铁球，另一端穿过固定的光滑小圆环O，并固定在传感器M的挂钩上(小圆环刚好够一根细线通过)；③让小铁球自由悬挂并处于静止状态，从计算机中得到拉力随时间变化的关系图象如图乙所示；④让小铁球以较小的角度在竖直平面内的A、B之间摆动，从计算机中得到拉力随时间变化的关系图象如图丙所示。请回答以下问题：(1)小铁球的重量为_____。(2)为了验证小铁球在最高点A和最低点处的机械能是否相等，则____。A．一定得测出小铁球的质量mB．一定得测出细线离开竖直方向的最大偏角θC．一定得知道当地重力加速度g的大小及图乙和图丙中的F0、F1、F2的大小D．只要知道图乙和图丙中的F0、F1、F2的大小(3)若已经用实验测得了第(2)小问中所需测量的物理量，则为了验证小铁球在最高点A和最低点处的机械能是否相等，只需验证____等式是否成立即可。(用题中所给物理量的符号来表示)参考答案：（1）1.0（2）D（3）3F0=F1+2F2【详解】(1)由于重力加速度未知，则有小铁球静止时，绳子的拉力F0，可知，小球的重力G＝mg＝F0；小球在最低点，由牛顿第二定律则有：F2－F0＝m，因此有F0l(1－cosθ)＝mv2＝(F2－F0)l；对A点受力分析得：F0cosθ＝F1，即有3F0＝2F1＋F2，由上可知，故D正确，ABC错误。故选D。(2)根据机械能守恒的表达式有：mgl（1-cosθ）＝mv2结合以上分析，则有3F0＝2F1＋F2。15.(实验)（2014秋?曹县校级月考）用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，如图所示的读数是0.680mm．参考答案：0.680解：螺旋测微器的固定刻度为0.5mm，可动刻度为18.0×0.01mm=0.180mm，所以最终读数为0.5mm+0.180mm=0.680mm．故答案为：0.680四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，虚线的左下方存在匀强磁场大小B。A、B是完全相同的两个质量均为m的小金属球(可看做质点)。A带正电q,B不带电且用长为L的细绳竖直悬挂在O点。整个空间存在竖直向上的匀强电场，场强大小为E=A球在M点沿竖直向下射入磁场B，到达N点时速度水平，在N点与B球碰后交换速度，碰后B球刚好能以L为半径，在竖直平面内运动到圆周最高点，A球则水平匀速从Q点射出。(重力加速度为g)不计一切摩擦。已知AB与水平面夹角为45°，BC与水平面夹角为θ，求：(1)B球被碰后的速度大小。(2)A球射入点M到N的距离。(3)A球从Q点水平射出时距N点的距离及θ角。参考答案：(1)A球、B球两球碰后带电量各为B球从N点到圆周运动的最高点过程中，由动能定理有

在圆周运动的最高点由牛顿第二定律有mg-E·

联立①②，解得vB=

(2)A球从M到N做圆周运动，由牛顿第二定律有qvAB=m

又vA=vB=

又由几何关系有sMN=r

sMN=

(3)（略）17.(13分)如图所示，在一光滑水平的桌面上，放置一质量为M、宽为L的足够长“U”形框架，其ab部分电阻为R，框架其他部分的电阻不计．垂直框架两边放一质量为m、电阻为R的金属棒cd，它们之间的动摩擦因数为μ，棒通过细线跨过一定滑轮与劲度系数为k、另一端固定的轻弹簧相连．开始弹簧处于自然状态，框架和棒均静止．现在让框架在大小为2μmg的水平拉力作用下，向右做加速运动，引起棒的运动可看成是缓慢的．水平桌面位于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B．问：

(1)框架和棒刚开始运动的瞬间，框架的加速度为多大？

(2)框架最后做匀速运动(棒处于静止状态)时的速度多大？

(3)若框架通过位移s后开始匀速运动，已知弹簧弹性势能的表达式为(x为弹簧的形变量)，则在框架通过位移s的过程中，回路中产生的电热为多少？参考答案：18.如图所示，LMN是竖直平面内固定的光滑绝缘轨道，MN水平且足够长，LM下端与MN相切，质量为m的带正电小球B静止在水平轨道上，质量为2m的带正电小球A从LM上距水平轨道高为h处静止释放，在A球进入水平轨道后，A、B两球间相互作用视为静电力作用．带电小球均可视为质点．已知A、B两球始终没有接触．重力加速度为g．求：（1）A、B两球相距最近时，A、B两球系统的电势能Ep（2）A、B两球最终的速度vA、vB的大小．参考答案：解：（1）对A球下滑的过程，由动能定理得：解得：当A球进入水平轨道后，A、B两球组成的系统动量守恒，当A、B相距最近时，两球速度相等，以v0的方向为正方向，由动量守恒定律可得：2mv0=（2m+m）v解得：由能量守恒定律得：解得：（2）当A、B相距最近之后，由于静电斥力的相互作用，它们将会相互远离，当它们相距足够远时，它们之间的