山西省呂梁市孝義新義街道第二中學2022年高三物理下學期期末試卷含解析一、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.(單選)下列關于機械振動和機械波的說法正確的是（A）有機械波一定有機械振動，有機械振動一定有機械波

（B）橫波在介質中的傳播速度由介質本身的性質決定（C）在波傳播方向上的某個質點的振動速度和波的傳播速度是一致的（D）機械波的頻率由介質和波源共同決定

參考答案：B2.如科所示，豎直放置在水平面上的輕彈簧上疊放著質量都為2kg的物體A、B，

二者處于平衡狀態，若突然將一個大小為10N的力豎直向下加在A上，在此瞬間，A對B的壓力大小為（）

A．35N

B．25N

C．15N

D．5N參考答案：B3.如右圖所示，某人從高出水平地面h的坡上水平擊出一個質量為m的高爾夫球，由于恒定的水平風力的作用，高爾夫球豎直地落入距擊球點水平距離為L的A穴，則

A．該球從被擊出到落入A穴所用時間為

B．該球從被擊出到落入A穴所用時間為

C．球被擊出時的初速度大小為LD．球被擊出時的初速度大小為L參考答案：BC4.（多選）如圖所示，一個帶正電荷的物塊m，由靜止開始從斜面上A點下滑，滑到水平面BC上的D點停下來。已知物塊與斜面及水平面間的動摩擦因數相同，且不計物塊經過B處時的機械能損失。現在ABC所在空間加豎直向下的勻強電場，第二次讓物塊m從A點由靜止開始下滑，結果物塊在水平面上的D′點停下來。后又撤去電場，在ABC所在空間加水平向里的勻強磁場，再次讓物塊m從A點由靜止開始下滑，結果物塊沿斜面滑下并在水平面上的D″點停下來．則以下說法中正確的是（

）A．D′點一定在D點左側 B．D′點一定與D點重合C．D″點一定在D點右側 D．D″點一定與D點重合參考答案：BC5.（5分）常見的傳動方式有

、

、

和齒輪傳動等。齒輪傳動的傳動比是主動輪與

的轉速之比，傳動比等于

與

的齒數之比。參考答案：鏈傳動、帶傳動、液壓傳動；從動輪；從動，主動輪二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（4分）在靜電場中有a．b．c三點，有一個電荷q1=3×10-8C，自a移到b，電場力做功3×10-6J．另有一個電荷q2=-1×10-8C，自a移到c，電場力做功3×10-６J，則a．b．c三點的電勢由高到低的順序是

,b．c兩點間的電勢差Ubc為

V。參考答案：

cab

-400v7.某同學設計了一個“探究加速度與物體所受合力F及質量m的關系”實驗．如圖a為實驗裝置簡圖，A為小車，B為電火花計時器，C為裝有砝碼的小桶，D為一端帶有定滑輪的長方形木板，實驗中認為細繩對小車拉力F等于砝碼和小桶的總重量，小車運動加速度a可用紙帶上的打點求得．

（1）圖（b）為某次實驗得到的紙帶，根據紙帶可求出小車的加速度大小為

m/s2．（保留二位有效數字）

（2）在“探究加速度與質量的關系”時，保持砝碼和小桶質量不變，改變小車質量m，分別得到小車加速度a與質量m數據如下表：次

數123456789小車加速度a/m?s－21.981.721.481.251.000.750.480.500.30小車質量m/kg0.250.290.330.400.500.710.751.001.67

根據上表數據，為直觀反映F不變時a與m的關系，請在圖c

方格坐標紙中選擇恰當物理量建立坐標系，并作出圖線．（如有需要，可利用上表中空格）

（3）在“探究加速度與力的關系”時，保持小車的質量不變，改變小桶中砝碼的質量，該同學根據實驗數據作出了加速度a與合力F圖線如圖d，該圖線不通過坐標原點，試分析圖線不通過坐標原點的原因．答：

．參考答案：8.如圖所示，一列周期為T的橫波在繩上向左傳播，t=0時刻正好傳到P點，則P點將向______開始運動。請在圖上畫出t=

T時刻該段繩上的波形圖。參考答案：答案：上，9.有人設想了一種靜電場：電場的方向都垂直于紙面并指向紙里，電場強度的大小自左向右逐漸增大，如圖所示。這種分布的靜電場是否可能存在？試述理由。

參考答案：這種分布的靜電場不可能存在.因為靜電場是保守場，電荷沿任意閉合路徑一周電場力做的功等于0，但在這種電場中，電荷可以沿某一閉合路徑移動一周而電場力做功不為0．（5分）10.如圖13所示，S為波源，其頻率為100Hz，所產生的簡諧橫波沿直線同時向左、右傳播，波M48Qm/s，該波的波長為______；m.P、Q是波傳播途徑中的兩點，巳知SP=4.2m,SQ=1.4m,則當S經過平衡位置并向上運動時，P在_______，Q在______(填“波峰”、“波谷”或“平衡位置”)。參考答案：11.右圖是自行車傳動機的示意圖，其中Ⅰ是大齒輪，Ⅱ是小齒輪，Ⅲ是后輪。⑴假設腳踏板的轉速為r/s,則大齒輪的角速度是___rad/s；⑵要知道在這種情況下自行車前進的速度有多大，除需要測量大齒輪Ⅰ的半徑，小齒輪Ⅱ的半徑外，還需要測量的物理量是___；

⑶用上述量推導出自行車前進速度的表達式：__。參考答案：⑴

⑵后輪的半徑

⑶12.如圖所示，小車的頂棚上用繩線吊一小球，質量為m，車廂底板上放一個質量為M的木塊，當小車沿水平面勻加速向右運動時，小球懸線偏離豎直方向30°，木塊和車廂保持相對靜止，則小車運動的加速度為------____________，小球對懸線的拉力為_____________，木塊受到的摩擦力為______________。參考答案：答案：，，13.氦原子被電離出一個核外電子,形成類氫結構的氦離子,已知基態的一價氦離子能量為E1=-54.4eV,能級圖如圖所示,則一價氦離子第α能級En=_________eV;一個靜止的處于基態的一價氦離子被運動的電子碰撞后又失去了一個電子,則運動電子的動能一定大于__________eV.參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.為了測量木塊與長木板間的動摩擦因數，某同學用鐵架臺將長板傾斜支在水平桌面上，組成如圖甲所示的裝置，所提供的器材有：長木板、木塊（其前端固定有用于擋光的窄片K）、光電計時器、米尺、鐵架臺等，在長木板上標出A、B兩點，B點處放置光電門（圖中未畫出），用于記錄窄片通過光電門時的擋光時間，該同學進行了如下實驗：（1）用游標尺測量窄片K的寬度d如圖乙所示，則d=______mm，測量長木板上A、B兩點間的距離L和豎直高度差h。（2）從A點由靜止釋放木塊使其沿斜面下滑，測得木塊經過光電門時的檔光時間為△t=2.50×10-3s，算出木塊經B點時的速度v=_____m/s，由L和v得出滑塊的加速度a。（3）由以上測量和算出的物理量可以得出木塊與長木板間的動摩擦因數的表達式為μ=_______（用題中所給字母h、L、a和重力加速度g表示）參考答案：

(1).(1)2.50；

(2).（2）1.0；

(3).（3）試題分析：(1)游標卡尺的讀數是主尺讀數加上游標讀數；(2)擋光片通過光電門的時間很短，因此可以用其通過的平均速度來代替瞬時速度；(3)根據牛頓運動定律寫出表達式，求動摩擦因數的大小。解：(1)主尺讀數是2mm，游標讀數是，則窄片K的寬度；(2)木塊經B點時的速度(3)對木塊受力分析，根據牛頓運動定律有：據運動學公式有其中、聯立解得：15.（9分）我國登月的“嫦娥計劃”已經啟動，2007年10月24日，我國自行研制的探月衛星“嫦娥一號”探測器成功發射。相比較美國宇航員已經多次登陸月球。而言，中國航天還有很多艱難的路要走。若一位物理學家通過電視機觀看宇航員登月球的情況，他發現在發射到月球上的一個儀器艙旁邊懸掛著一個重物在那里擺動,懸掛重物的繩長跟宇航員的身高相仿,這位物理學家看了看自己的手表，測了一下時間，于是他估測出月球表面上的自由落體加速度。請探究一下,他是怎樣估測的?參考答案：據宇航員的身高估測出擺長；測出時間，數出擺動次數，算得擺動周期；據公式,求得月球的重力加速度。解析：據單擺周期公式,只要測出單擺擺長和擺動周期,即可測出月球表面上的自由落體加速度．據宇航員的身高估測出擺長；測出時間，數出擺動次數，算得擺動周期；據公式求得月球的重力加速度。(9分)

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，地面依次排放兩塊完全相同的木板A、B，長度均為L=2.5m，質量均為m2=150kg，現有一小滑塊以速度v0=6m/s沖上木板A左端，已知小滑塊質量m1=200kg，滑塊與木板間的動摩擦因數為μ1，木板與地面間的動摩擦因數μ2=0.2．（最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等，取g=10m/s2）（1）若貨物滑上木板A時，木板不動，而滑上木板B時，木板B開始滑動，求μ1應滿足的條件．（2）若μ1=0.4，求滑塊運動時間．（結果用分數表示）參考答案：解：（1）滑上木板A時，木板不動，由受力分析得：μ1m1g≤μ2（m1+2m2）g若滑上木板B時，木板B開始滑動，由受力分析得：μ1m1g＞μ2（m1+m2）g代入數據得：0.35＜μ≤0.5；（2）若μ1=0.4，則貨物在木板A上滑動時，木板不動．設貨物在木板A上做減速運動時的加速度大小為a1，由牛頓第二定律得，μ1m1g=m1a解得：a1=4m/s2由﹣2a1L=v12﹣v02達到B板時速度v1=4m/s在A板上滑動時間由v1=v0﹣at1，解得：t1=0.5s滑塊滑上B板時B運動，由μ1m1g﹣μ2（m1+m2）g=m2a2得：a2=m/s2速度相同時a2t=v1﹣a1t2解得：t2=s，相對位移△x=t2﹣t2=t2=m＜L=2.5m物塊與板B能達到共同速度：v共=a2t2=m/s，然后一起相對靜止的一起減速：μ2（m1+m2）g=（m1+m2）a共a共=2m/s2t3==s，t=t1+t2+t3=s；答：（1）若貨物滑上木板A時，木板不動，而滑上木板B時，木板B開始滑動，μ1應滿足的條件：0.35＜μ≤0.5．（2）若μ1=0.4，滑塊運動時間為s．【考點】共點力平衡的條件及其應用；力的合成與分解的運用；牛頓第二定律．【分析】根據平衡條件列方程求μ1滿足的條件；應用牛頓第二定律和運動學公式求解滑塊運動時間．17.真空中足夠大的兩個相互平行的金屬板a和b之間的距離為d，兩板之間的電壓Uab按圖所示規律變化，其變化周期為T．在t=0時刻，一帶電粒子(+q)僅在該電場的作用下，由a板從靜止開始向b板運動，并于t=nT(n為自然數)時刻，恰好到達b板。求：（1）帶電粒子運動過程中的最大速度為多少？（2）若粒子在時刻才開始從a板運動，那么經過同樣長的時間，它將運動到離a板多遠的地方？參考答案：（1）、帶電粒子在勻強電場中的加速度為a，前半個周期為加速運動，后半個周期為減速運動，在一個周期中最后速度為0，帶電粒子重復這個過程。所以在前半個周期末的速度最大.

d=2n

得到a=

V=a=

(2)設帶電粒子在勻強電場中的加速度為a，前半個周期為加速運動，后半個周期為減速運動，所以a、b間距離①

②

18.如圖所示，一組平行金屬板水平放置，板間距為d，上極板始終接地．長度為L（L=）的不可伸長絕緣細線，上端系于上極板的中點O，下端系一帶正電的小球，所帶電荷量為q．當兩板間電壓為U1時，小球靜止在細線與豎直方向OO′夾角θ=30°的位置，且細線伸直．若兩金屬板在豎直平面內同時繞過O、O′垂直紙面的水平軸順時針旋轉α=15°至圖中虛線位置，為使小球仍在原位置靜止，需改變兩板間電壓．假定兩板間始終為勻強電場，重力加速度為g，sin15°=0.2588，cos15°=0.9659，求：（1）兩板旋轉前小球的質量m和細線所受的拉力F；（2）兩板旋轉后板間電壓U2；（3）求兩板旋轉前后小球電勢能的變化．參考答案：解：（1）兩板旋轉前，小球所受的重力和電場力均在豎直方向，由平衡條件可知qE=mgF=0又E=解得：m=（2）兩板旋轉后，細線與金屬板間夾角為45°，小球受力情況如圖所示．由平衡條件，垂直細線方向有：mgsin30°=qE′cos45°又E′=聯立以上三式解得：U2=（3）設兩板旋轉前后小球所在位置的電勢分別為φ和φ′．則金屬板