山西省呂梁市興縣高家村中學2021-2022學年高三物理期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示，A、B球的質量相等，彈簧的質量不計，傾角為θ的斜面光滑.系統靜止時，彈簧與細線均平行于斜面，下列說法中正確的是(

)A.在細線被燒斷的瞬間，兩個小球的加速度均沿斜面向下，大小均為gsinθB.在細線被燒斷的瞬間，A球的瞬時加速度沿斜面向下，大小為2gsinθC.在細線被燒斷后的一小段時間內（彈簧仍拉伸），A球的加速度大于B球的加速度D.在細線被燒斷后的一小段時間內（彈簧仍拉伸），A球的加速度等于B球的加速度參考答案：BC2.下列幾個關于力學問題的說法中正確的是A．米、千克、牛頓等都是國際單位制中的基本單位B．放在斜面上的物體，其重力沿垂直斜面的分力就是物體對斜面的壓力C．摩擦力的方向可能與物體的運動方向垂直D．伽利略在研究運動和力的關系時提出了著名的斜面實驗，應用的物理思想方法屬于“等效替代”參考答案：C3.質量分別為m、2m、3m的物塊A、B、C疊放在光滑的水平地面上,現對B施加一水平力F,已知AB間、BC間最大靜摩擦力均為f0,為保證它們能夠一起運動,F最大值為

A.6f0

B.4f0

C.3f0

D.2f0

參考答案：D4.質量相同的小球A和B分別懸掛在長為L和2L的不伸長繩上。先將小球拉至同一水平位置如圖示從靜止釋放，當二繩豎直時，則：

（

）A、兩球速度一樣大

B、兩球的動能一樣大C、兩球的機械能一樣大

D、兩球所受的拉力一樣大參考答案：CD5.如圖甲所示，兩個點電荷Q1、Q2固定在x軸上距離為L的兩點，其中Q1帶正電位于原點O，a、b是它們連線延長線上的兩點，其中b點與O點相距3L。現有一帶正電的粒子q以一定的初速度沿x軸從a點開始經b點向遠處運動（粒子只受電場力作用），設粒子經過a，b兩點時的速度分別為va，vb，其速度隨坐標x變化的圖象如圖乙所示，則以下判斷正確的是（

）(A)Q2帶負電且電荷量小于Q1(B)b點的場強一定為零(C)a點的電勢比b點的電勢高(D)粒子在a點的電勢能比b點的電勢能小參考答案：ABD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一質點由位置A向北運動了4m，又轉向東運動了3m，到達B點，然后轉向南運動了1m，到達C點，在上述過程中質點運動的路程是

m，運動的位移是

m。參考答案：8，7.如圖所示，當電鍵K斷開時，用光子能量為2.5eV的一束光照射陰極P，發現電流表讀數不為零。合上電鍵，調節滑動變阻器，發現當電壓表讀數小于0.60V時，電流表讀數仍不為零；當電壓表讀數大于或等于0.60V時，電流表讀數為零。由此可知陰極材料的逸出功為W=

.參考答案：1.9eV8.如圖所示為水平放置的兩個彈簧振子A和B的振動圖像，已知兩個振子質量之比為mA:mB=2:3，彈簧的勁度系數之比為kA:kB=3:2，則它們的周期之比TA：TB＝

；它們的最大加速度之比為aA:aB＝

。

參考答案：2：3；9：2略9.如圖所示是一列沿x軸負方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s，則x=1.5m處質點的振動函數表達式y=

▲

cm，x=2.0m處質點在0-1.5s內通過的路程為

▲

cm。參考答案：、3010.如圖所示，水平板上有質量m=1.0kg的物塊，受到隨時間t變化的水平拉力F作用，用力傳感器測出相應時刻物塊所受摩擦力Ff的大小。已知9s末的速度為9.5m/s，取重力加速度g=10m/s2。則4s末物塊的加速度的大小為

▲，4s~9s內合外力對物塊做功為

▲

。

參考答案：11.在“用DIS研究小車加速度與所受合外力的關系”實驗中時，甲、乙兩組分別用如圖（a）、（b）所示的實驗裝置實驗，重物通過細線跨過滑輪拉相同質量小車，位移傳感器（B）隨小車一起沿水平軌道運動，位移傳感器（A）固定在軌道一端．甲組實驗中把重物的重力作為拉力F，乙組直接用力傳感器測得拉力F，改變重物的重力重復實驗多次，記錄多組數據，并畫出a-F圖像。（1）位移傳感器（B）屬于

。（填“發射器”或“接收器”）（2）甲組實驗把重物的重力作為拉力F的條件是

。（3）圖（c）中符合甲組同學做出的實驗圖像的是

；符合乙組同學做出的實驗圖像的是

。參考答案：（1）發射器（2分）（2）小車的質量遠大于重物的質量（2分）（3）②（1分）；①（1分）12.08年福州八中質檢）（6分）在一個點電荷Q的電場中，Ox坐標軸與它的一條電場線重合，坐標軸上A、B兩點的坐標分別為2.0m和5.0m.放在A、B兩點的試探電荷受到的電場力方向都跟x軸的正方向相同，電場力的大小跟試探電荷的電量關系圖象如圖中直線a、b所示，放在A點的電荷帶正電，放在B點的電荷帶負電.則B點的電場強度的大小為__________V/m,點電荷Q的位置坐標為___________m。參考答案：

2.5

2.613.斜拋運動可看成是水平方向的

運動和豎直方向的

運動的合運動參考答案：勻速直線運動，勻減速直線運動三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某同學驗證動能定理的實驗裝置如圖1所示．水平桌面上固定一傾斜的氣墊導軌；導軌上A點處有一帶長方形遮光片的滑塊，其總質量為M，左端由跨過輕質光滑定滑輪的細繩與一易拉罐相連，易拉罐和里面的細沙總質量為m；遮光片兩條長邊與導軌垂直；導軌上B點有一光電門，可以測量遮光片經過光電門時的擋光時間為t，L表示A、B兩點間的距離．滑塊與氣墊導軌間沒有摩擦，用g表示重力加速度．①該同學首先用游標卡尺測量了遮光片的寬度．將游標卡尺的測量爪合在一起，發現游標尺的零刻度線與主尺的零刻度線不重合，如圖2甲所示．用此游標卡尺測遮光片的寬度時示數如圖2乙所示讀數值d測=1.4mm，遮光片寬度的實際值d真=1.8mm．②該同學首先調整導軌傾角，易拉罐內盛上適量細沙，用輕繩通過滑輪連接在滑塊上．讓滑塊恰好在A點靜止，此時易拉罐和里面的細沙總質量為m．剪斷細繩后，滑塊開始加速下滑，則其受到的合外力為mg．③為驗證從A→B過程中小車合外力做功與動能滑塊變化的關系，需要驗證的關系式為mgL=M（）2（用題目中所給的物理量符號表示）．參考答案：考點：探究功與速度變化的關系．專題：實驗題．分析：①解決本題的關鍵掌握游標卡尺讀數的方法，主尺讀數加上游標讀數，不需估讀．②小車勻速下滑時受到重力、支持力、摩擦力和拉力，合力為零；撤去拉力后，其余力不變，故合力等于撤去的拉力．③光電門測速度的原理是利用平均速度來代替瞬時速度，求出最后獲得的速度，然后根據功能關系即可明確需要驗證的表達式．解答：解：①游標卡尺的主尺讀數為：0.1cm=1mm，游標尺上第4個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標讀數為4×0.1mm=0.4mm=0.04cm，所以最終讀數為：1mm+0.4mm=1.4mm，遮光片的實際寬度：為1.4mm+0.4mm=1.8mm；②小車勻速下滑時受到重力、支持力、摩擦力和拉力，合力為零；撤去拉力后，其余力不變，故合力等于撤去的拉力，故其合力大小為mg．③小車獲得的速度為：v=，合外力做功為：W=mgL，根據功能關系可知需要驗證的表達式為：mgL=Mv2，即：mgL=M（）2．故答案為：①1.4；1.8；②mg；③mgL=M（）2．點評：對于基本測量儀器如游標卡尺、螺旋測微器等要了解其原理，正確使用這些基本儀器進行有關測量；解題的關鍵根據實驗原理確定需要驗證的等式，其中合力的求解根據共點力平衡條件確定．15.如圖1所示為用電火花打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗裝置．（1）若已知打點計時器的電源頻率為50Hz，當地的重力加速度g=9.80m/s2，重物質量為0.2kg．實驗中得到一條點跡清晰的紙帶如圖2所示，打P點時，重物的速度為零，A、B、C為另外3個連續點，根據圖中的數據，可知重物由P點運動到B點，重力勢能少量△Ep=_______J．（計算結果保留3位有效數字）（2）若PB的距離用h表示，打B點時重物的速度為vB，當兩者間的關系式滿足

時，說明下落過程中重錘的機械能守恒（已知重力加速度為g）．（3）實驗中發現重物增加的動能略小于減少的重力勢能，其主要原因是

A．重物的質量過大B．重物的體積過小C．電源的電壓偏低D．重物及紙帶在下落時受到阻力．參考答案：（1）9.82×10﹣2；（2）vB2=2gh；（3）D．【考點】驗證機械能守恒定律．【分析】重力勢能減小量：△Ep=mgh；根據功能關系可得出正確表達式；書本上的實驗，我們要從實驗原理、實驗儀器、實驗步驟、實驗數據處理、實驗注意事項這幾點去搞清楚．重物帶動紙帶下落過程中，除了重力還受到阻力，從能量轉化的角度，由于阻力做功，重力勢能減小除了轉化給了動能還有一部分轉化給摩擦產生的內能．【解答】解：（1）重力勢能減小量：△Ep=mgh=0.2×9.8×0.0501J=9.82×10﹣2m．（2）要驗證物體從P到B的過程中機械能是否守恒，則需滿足mvB2=mgh，即vB2=2gh，說明下落過程中重錘的機械能守恒；（3）A、重物的質量過大，重物和紙帶受到的阻力相對較小，所以有利于減小誤差，故A錯誤．B、重物的體積過小，有利于較小阻力，所以有利于減小誤差，故B錯誤．C、電源的電壓偏低，電磁鐵產生的吸力就會減小，吸力不夠，打出的點也就不清晰了，與誤差的產生沒有關系，故C錯誤．D、重物及紙帶在下落時受到阻力，從能量轉化的角度，由于阻力做功，重力勢能減小除了轉化給了動能還有一部分轉化給摩擦產生的內能，所以重物增加的動能略小于減少的重力勢能，故D正確．故選：D故答案為：（1）9.82×10﹣2；（2）vB2=2gh；（3）D．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在光滑水平面上有一輛質量M=8kg的平板小車，車上有一個質量m=1.9kg的木塊，木塊距小車左端6m（木塊可視為質點），車與木塊一起以v=1m/s的速度水平向右勻速行駛.一顆質量m0=0.1kg的子彈以v0=179m/s的初速度水平向左飛，瞬間擊中木塊并留在其中.如果木塊剛好不從車上掉下，求木塊與平板之間的動摩擦因數（g=10m/s2）參考答案：設子彈射入木塊后的共同速度為v1，以水平向左為正，則由動量守恒有： ①（2分）

（1分）它們恰好不從小車上掉下，則它們相對平板車滑行s=6m時它們跟小車具有共同速度v2，則由動量守恒有： ②（2分） （1分）由能量守恒定律有： ③（2分）由①②③，代入數據可求出 （1分）17.16．（16分）如圖所示，半徑為a的圓環電阻不計，放置在垂直于紙面向里，磁感應強度為B的勻強磁場中，環內有一導體棒，電阻為r，可以繞環勻速轉動．將電阻R，開關S連接在環上和棒的O端，將電容器極板水平放置，兩極板間距為d，并聯在電阻R和開關S兩端，如圖所示．(1)開關S斷開，極板間有一帶正電q、質量為m的粒子恰好靜止，試判斷OM的轉動方向和角速度的大小．(2)當S閉合時，該帶電粒子以g的加速度向下運動，則R是r的幾倍？參考答案：(1)由于粒子帶正電，故電容器上極板為負極，根據右手定則，OM應繞O點逆時針方向轉動．粒子受力平衡，則：mg＝q

E＝Ba2ω當S斷開時，U＝E，解得：ω＝.(2)當S閉合時，根據牛頓第二定律：mg－q＝m·gU′＝·R

解得：＝3.18.如圖所示，兩塊平行金屬極板MN水平放置，板長L=1m，間距，兩金屬板間電壓；在平行金屬板右側依次存在ABC和FGH兩個全等的正三角形區域，正三角形ABC內存在垂直紙面向里的勻強磁場B1，三角形的上頂點A與上金屬板M平齊，BC邊與金屬板平行，AB邊的中點P恰好在下金屬板N的右端點；正三角形FGH內存在垂直紙面向外的勻強磁場B2，已知A、F、G處于同一直線上，B、C、H也處于同一直線上，AF兩點距離為。現從平行金屬極板MN左端沿中心軸線方向入射一個重力不計的帶電粒子，粒子質量，帶電量，初速度。（1）求帶電粒子從電場中射出時的速度v的大小和方向（2）若帶電粒子進入中間三角形區域后垂直打在AC邊上，求該區域的磁感應強度B1（3）若要使帶電粒子由FH邊界進入FGH區域并能再次回到FH界面，求B2應滿足的條件參考答案：（1）設帶電粒子在電場中做類平拋運動時間t，加速度a=ma……（1分）故a==×1010m/s2………………（1分）t==1×10-5s豎直方向的速度為vy=at=×105m/s……（1分）射出時的速度為v