上海孫橋中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

上海孫橋中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理下學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，放置在水平地面上的支架質(zhì)量為M，支架頂端用細(xì)線拴著的擺球質(zhì)量為m，現(xiàn)將擺球拉至水平位置，而后釋放。擺球運(yùn)動(dòng)過程中，支架始終不動(dòng)，以下說法正確的是（

）A．在釋放瞬間，支架對(duì)地面壓力為(m+M)gB．在釋放瞬間，支架對(duì)地面壓力為MgC．?dāng)[球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，支架對(duì)地面壓力為(m+M)gD．?dāng)[球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，支架對(duì)地面壓力大于(m+M)g參考答案：BD2.A、B兩球在光滑水平面上做相向運(yùn)動(dòng)，已知mA>mB，當(dāng)兩球相碰后，其中一球停止，則可以斷定()A．碰前A的動(dòng)量等于B的動(dòng)量B．碰前A的動(dòng)量大于B的動(dòng)量C．若碰后A的速度為零，則碰前A的動(dòng)量大于B的動(dòng)量D．若碰后B的速度為零，則碰前A的動(dòng)量大于B的動(dòng)量參考答案：C3.如圖所示，兩個(gè)3/4圓弧軌道固定在水平地面上，半徑R相同，A軌道由金屬凹槽制成，B軌道由金屬圓管制成，均可視為光滑軌道。在兩軌道右側(cè)的正上方分別將金屬小球A和B由靜止釋放，小球距離地面的高度分別用hA和hB表示，對(duì)于下述說法，正確的是（

）

A．若hA=hB≥2R，則兩小球都能沿軌道運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)B．若hA=hB=3R/2，由于機(jī)械能守恒，兩小球在軌道上升的最大高度均為3R/2C．適當(dāng)調(diào)整hA和hB，均可使兩小球從軌道最高點(diǎn)飛出后，恰好落在軌道右端口處D．若使小球沿軌道運(yùn)動(dòng)并且從最高點(diǎn)飛出，A小球的最小高度為5R/2，B小球在hB>2R的任何高度均可

參考答案：答案：D4.（單選題）如圖4－8所示，質(zhì)量為m的木塊在質(zhì)量為M的木板上滑行，木板與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)為，木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，木板一直靜止，那么木板受地面的摩擦力大小為

(

)A． B. C． D.參考答案：B5.（單選）如圖所示，足夠長(zhǎng)的傳送帶以恒定速率順時(shí)針運(yùn)行，將一個(gè)物體輕輕放在傳送帶底端，第一階段物體被加速到與傳送帶具有相同的速度，第二階段與傳送帶相對(duì)靜止，勻速運(yùn)動(dòng)到達(dá)傳送帶頂端．下列說法正確的是（）A．第一階段摩擦力對(duì)物體做正功，第二階段摩擦力對(duì)物體不做功B．第一階段摩擦力對(duì)物體做的功等于第一階段物體動(dòng)能的增加C．第一階段物體和傳送帶間的摩擦生熱等于第一階段物體機(jī)械能的增加D．物體從底端到頂端全過程機(jī)械能的增加等于全過程物體與傳送帶間的摩擦生熱參考答案：考點(diǎn)：動(dòng)能定理的應(yīng)用；功能關(guān)系．.專題：傳送帶專題．分析：物體輕輕放在傳送帶上，勻加速過程：受到沿傳送帶向上的滑動(dòng)摩擦力，物體將沿向上運(yùn)動(dòng)；物體相對(duì)于傳送帶靜止后，受到沿傳送帶向上的靜摩擦力，即可判斷摩擦力做功的正負(fù)；根據(jù)功能關(guān)系：除重力之外的力所做的功等于物體機(jī)械能的增加；摩擦生熱與物體與傳送帶間的相對(duì)位移成正比，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式分析物體的位移與物體和傳送帶相對(duì)位移的關(guān)系，由功能關(guān)系分析摩擦生熱和物體機(jī)械能變化的關(guān)系．解答：解：A、第一階段物體受到沿斜面向上的滑動(dòng)摩擦力，第二階段物體受到沿斜面向上的靜摩擦力做功，兩個(gè)階段摩擦力方向都跟物體運(yùn)動(dòng)方向相同，所以摩擦力都做正功，故A錯(cuò)誤；B、根據(jù)動(dòng)能定理得知，外力做的總功等于物體動(dòng)能的增加，第一個(gè)階段，摩擦力和重力都做功，則第一階段摩擦力對(duì)物體做的功不等于第一階段物體動(dòng)能的增加；故B錯(cuò)誤；C、由功能關(guān)系可知，第一階段摩擦力對(duì)物體做的功（除重力之外的力所做的功）等于物體機(jī)械能的增加，即△E=W阻=F阻s物，摩擦生熱為Q=F阻s相對(duì)，又由于s傳送帶=vt，s物=t，所以s物=s相對(duì)=s傳送帶，即Q=△E，故C正確．D、第二階段沒有摩擦生熱，但物體的機(jī)械能繼續(xù)增加，故D錯(cuò)誤．故選C點(diǎn)評(píng)：本題運(yùn)用功能關(guān)系分析傳送帶問題，分析物體的運(yùn)動(dòng)情況和摩擦力的方向是解題的基礎(chǔ)，根據(jù)動(dòng)能定理和功能原理分析功能關(guān)系．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖3所示，A、B兩輪半徑之比為1：3，兩輪邊緣擠壓在一起，在兩輪轉(zhuǎn)動(dòng)中，接觸點(diǎn)不存在打滑的現(xiàn)象，則兩輪邊緣的線速度大小之比等于______。A輪的角速度與B輪的角速度大小之比等于______。參考答案：1∶1，（2分）

3∶1（2分）不存在打滑的輪邊緣線速度相等，大小之比等于1∶1，根據(jù)，則。7.如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)電荷量為q的正離子，自a點(diǎn)沿半圓軌道運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)，突然吸收了附近若干電子，接著沿另一半圓軌道運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，已知a、b、c點(diǎn)在同一直線上，且ac=ab，電子電荷量為e，電子質(zhì)量可忽略不計(jì)，則該離子吸收的電子個(gè)數(shù)為（）A． B． C． D．參考答案：B【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．【專題】定量思想；方程法；比例法；帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題．【分析】根據(jù)題干中的信息，找出在虛線兩側(cè)運(yùn)動(dòng)時(shí)的半徑，利用洛倫茲力提供向心力列式，即可解答正離子吸收的電子的個(gè)數(shù)．【解答】解：由a到b的過程，軌跡半徑為：r1=…①此過程洛倫茲力提供向心力，有：qvB=m…②在b附近吸收n個(gè)電子，因電子的質(zhì)量不計(jì)，所以正離子的速度不變，電量變?yōu)閝﹣ne，有b到c的過程中，軌跡半徑為：r2==…③洛倫茲力提供向心力，有：（q﹣ne）vB=m…④聯(lián)立①②③④得：n=選項(xiàng)B正確，ACD錯(cuò)誤故選：B8.氫原子能級(jí)及各能級(jí)值如圖所示．當(dāng)大量氫原子從第4能級(jí)向第2能級(jí)躍遷時(shí)，可以釋放出3種不同頻率的光子，所釋放的光子最小頻率為（用普朗克常量h和圖中給出的能級(jí)值字母表示）．參考答案：【考點(diǎn)】：氫原子的能級(jí)公式和躍遷．【專題】：原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)專題．【分析】：根據(jù)hγ=Em﹣En，可知在何能級(jí)間躍遷發(fā)出光的頻率最?。航猓寒?dāng)大量氫原子從第4能級(jí)向第2能級(jí)躍遷時(shí)，可以釋放出3種不同頻率的光子；分別是n=4向n=3，n=3向n=2，以及n=4向n=2三種．因?yàn)榉懦龅墓庾幽芰繚M足hγ=Em﹣En，知，從n=4能級(jí)躍遷到n=3能級(jí)發(fā)出光的頻率最??；則有：hγ=E4﹣E3，所以：γ=．故答案為：3；【點(diǎn)評(píng)】：解決本題的關(guān)鍵知道能級(jí)間躍遷放出或吸收光子的能量滿足hγ=Em﹣En．9.兩列簡(jiǎn)諧橫波的振幅都是20cm，傳播速度大小相同。實(shí)線波的頻率為2Hz，沿x軸正方向傳播；虛線波沿x軸負(fù)方向傳播。某時(shí)刻兩列波在如圖所示區(qū)域相遇。則該時(shí)刻在x=0～12m范圍內(nèi)，速度最大的是平衡位置為x=

m的質(zhì)點(diǎn)；從圖示時(shí)刻起再經(jīng)過1.5s，平衡位置為x=3m處的質(zhì)點(diǎn)的位移y=

cm。參考答案：

6

－20

10.質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)，其s-t關(guān)系如圖所示，質(zhì)點(diǎn)在0-20s內(nèi)的平均速度大小為_________m/s，質(zhì)點(diǎn)在_________時(shí)的瞬時(shí)速度等于它在6-20s內(nèi)的平均速度。參考答案：11.右圖為小車做直線運(yùn)動(dòng)的s－t圖，則小車在BC段做______運(yùn)動(dòng)，圖中B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的瞬時(shí)速度大小是______m/s。參考答案：勻速

1.6-2.1

12.某同學(xué)用如圖所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)能定理．為提高實(shí)驗(yàn)精度，該同學(xué)多次改變小滑塊下落高度胃的值．測(cè)出對(duì)應(yīng)的平撼水平位移x，并算出x2如下表，進(jìn)而畫出x2一H圖線如圖所示：

①原理分析：若滑塊在下滑過程中所受阻力很?。畡t只要測(cè)量量滿足

，便可驗(yàn)證動(dòng)能定理．

②實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：實(shí)驗(yàn)中獲得的圖線未過坐標(biāo)原點(diǎn)，而交在了大約(0.2h，0)處，原因是

。

(2)現(xiàn)有一根長(zhǎng)約20m的金屬絲，其橫截面直徑約lmm，金屬絲的電阻率為5×10-3Ω·m。一位同學(xué)用伏安法測(cè)量該金屬絲的電阻，測(cè)量時(shí)使用電動(dòng)勢(shì)為4.5V的電源。另有如下器材供選擇：

A．量程為0—0.6A，內(nèi)阻約為2Ω的電流表

B．量程為0—3A，內(nèi)阻約為0.1Ω的電流表

c．量程為0—6V，內(nèi)阻約為4kΩ的電壓表

D．量程為0—15V，內(nèi)阻約為50kΩ的電壓表

E．阻值為0—10Ω．額定電流為lA的滑動(dòng)變阻器

F．阻值為0—1kΩ，額定電流為0.1A的滑動(dòng)變阻器

①以上器材應(yīng)選用

．(填寫器材前的字母)

②用筆畫線代替導(dǎo)線，將如圖所示實(shí)驗(yàn)電路連接完整．

③閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)不為零，而電壓表示數(shù)為零．為檢測(cè)電壓表的好壞，該同學(xué)拆下電壓表．用多用電表歐姆擋進(jìn)行檢測(cè)．為使電壓表指針向右偏轉(zhuǎn)，多用電表的黑表筆應(yīng)接電壓表的

接線柱(填“正”或“負(fù)”)；如果電壓表完好，將電壓表正確接人電路后，電壓表示數(shù)仍為零，檢查所有接線柱也都接觸良好，則應(yīng)檢查

．參考答案：（1）①x2與H成正比

②滑塊需要克服阻力做功（2）①ACE②實(shí)驗(yàn)電路連接如圖所示。③正

連接電壓表與金屬絲的兩根導(dǎo)線是否斷路（1）若滑塊在下滑過程中所受阻力很?。蓜?dòng)能定理，mgH=mv2，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，x=vt，h=gt2，顯然x2與H成正比，即只要測(cè)量量滿足x2與H成正比，便可驗(yàn)證動(dòng)能定理．實(shí)驗(yàn)中獲得的圖線未過坐標(biāo)原點(diǎn)，而交在了大約(0.2h，0)處，原因是滑塊需要克服阻力做功。（2）由電阻定律可估算出該金屬絲的電阻大約為100Ω，電流表選擇量程為0—0.6A電流表，電壓表選擇量程為0—6V的電壓表；選擇阻值為0—1kΩ，額定電流為0.1A的滑動(dòng)變阻器。用多用電表歐姆擋進(jìn)行檢測(cè)．為使電壓表指針向右偏轉(zhuǎn)，多用電表的黑表筆應(yīng)接電壓表的—正接線柱。將電壓表正確接人電路后，電壓表示數(shù)仍為零，檢查所有接線柱也都接觸良好，則應(yīng)檢查連接電壓表與金屬絲的兩根導(dǎo)線是否斷路。13.地球半徑為R，衛(wèi)星A、B均環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其中衛(wèi)星A以第一宇宙速度環(huán)繞地球運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星B的環(huán)繞半徑為4R，則衛(wèi)星A與衛(wèi)星B的速度大小之比為________；周期之比為________。參考答案：2∶1；1∶8 三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.為描繪一只規(guī)格為“2.8V,1.6W"的小燈泡的伏安特性曲線,某同學(xué)準(zhǔn)備了以下器材:A．干電池組E(電動(dòng)勢(shì)3V)B．滑動(dòng)變阻器R(最大電阻5Ω)C．電流表A1(量程0.6A,內(nèi)阻約0.5Ω)D．電流表A2(量程3A,內(nèi)阻約0.1Ω)E．電壓表V1(量程3V,內(nèi)阻約3kΩ)F．電壓表V2(量程15V,內(nèi)阻約15kΩ)G．開關(guān)一個(gè),導(dǎo)線若干。(1)實(shí)驗(yàn)應(yīng)選用的電流表是____,電壓表是_____。(填器材字母序號(hào))(2)測(cè)量電路應(yīng)釆用電流表___(填“內(nèi)接”或“外接”)法,控制電路應(yīng)采用滑動(dòng)變阻器____(填“限流式”或“分壓式”)連接。(3)如圖,作出的I一U圖像中___(填“a”、“b”或“c”)線比較符合小燈泡的伏安特性曲線。參考答案：

(1).C(或A1)

(2).E(或V1)

(3).外接

(4).分壓式

(5).a【詳解】(1)由于小燈泡的額定電壓為2.8V，所以電壓表應(yīng)選：E，小燈泡的額定電流為：，所以電流表應(yīng)選：C；(2)由于小燈泡的電阻較小，所以電流表用外接法，描繪小燈泡的伏安特性曲線時(shí)小燈泡電壓從0開始變化，所以滑動(dòng)變阻器用分壓式；(3)由于小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大，I-U圖象的斜率的倒數(shù)，所以I一U圖像中a線比較符合小燈泡的伏安特性曲線。15.某同學(xué)做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)時(shí)，主要步驟是：A．用圖釘把橡皮條的一端固定在鋪有白紙的方木板上的某一位置A，在橡皮條的另一端拴上兩條細(xì)繩，細(xì)繩的另一端系著細(xì)繩套；B．用兩只彈簧秤分別鉤住細(xì)繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長(zhǎng)，結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O。記下O點(diǎn)的位置，分別讀出兩只彈簧秤的示數(shù)F1和F2；C．按選好的標(biāo)度，用鉛筆和刻度尺作出兩只彈簧秤的拉力F1和F2的圖示，并用平行四邊形定則求出合力F；D．只用一只彈簧秤，通過細(xì)繩套拉橡皮條使其伸長(zhǎng)，讀出彈簧秤的示數(shù)F′，記下細(xì)繩的方向，按同一標(biāo)度作出這個(gè)力F′的圖示。該同學(xué)的四個(gè)主要步驟中有兩個(gè)存在遺漏，它們的序號(hào)分別是________和__________；遺漏的內(nèi)容分別是____________________和____________________。參考答案：B和D

(2分)

B中未記下兩條細(xì)繩的方向D中未說明是否把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到了位置O

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.(16分)在場(chǎng)強(qiáng)為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一質(zhì)量為m、帶正電q的小球在O靜止釋放，小球的運(yùn)動(dòng)曲線如圖所示。已知此曲線在最低點(diǎn)的曲率半徑為該點(diǎn)到z軸距離的2倍，重力加速度為g。求：（1）小球運(yùn)動(dòng)到任意位置P(x，y)的速率。（2）小球在運(yùn)動(dòng)過程中第一次下降的最大距離ym。（3）當(dāng)在上述磁場(chǎng)中加一豎直向上場(chǎng)強(qiáng)為E()的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，小球從O靜止釋放后獲得的最大速率。

參考答案：

解析：

(1)洛侖茲力不做功，由動(dòng)能定理得

①

②(2)設(shè)在最大距離ym處的速率為vm，根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)

③

且由②知

④

由③④及R=2ym

得

⑤(3)小球運(yùn)動(dòng)如圖所示由動(dòng)能定理

⑥

由圓周運(yùn)動(dòng)

⑦

且由⑥⑦及

解得：17.如圖所示，遙控電動(dòng)車賽車通電后電動(dòng)機(jī)以額定功率P=3W工作，賽車（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)由靜止出發(fā)，經(jīng)過時(shí)間t（未知）后關(guān)閉電動(dòng)機(jī)，賽車?yán)^續(xù)前進(jìn)至B點(diǎn)后水平飛出，恰好在C點(diǎn)沿著切線方向進(jìn)入固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓弧形軌道，通過軌道最高點(diǎn)D后水平飛出，E點(diǎn)為圓弧形軌道的最低點(diǎn)．已知賽車在水平軌道AB部分運(yùn)動(dòng)時(shí)受到恒定阻力f=0.5N，賽車的質(zhì)量m=0.8kg，軌道AB的長(zhǎng)度L=6.4m，B、C兩點(diǎn)的高度h=0.45m，賽車在C點(diǎn)的速度大小vC=5m/s，圓弧形軌道的半徑R=0.5m．不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：（1）賽車運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度vB的大小；（2）賽車電動(dòng)機(jī)工作的時(shí)間t；（3）賽車經(jīng)過最高點(diǎn)D時(shí)對(duì)軌道的壓力的大小．參考答案：解：（1）賽車從B點(diǎn)到C點(diǎn)的過程中做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有：h=gt2vy=gt同時(shí)有：vC2=vy2+vB2解得賽車在B點(diǎn)的速度大為：vB=4m/s（2）賽車從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，由動(dòng)能定理有：Pt﹣fL=mvB2代入數(shù)據(jù)解得：t=3.2s；（3）設(shè)圓弧軌道的圓心O與C點(diǎn)的連線與豎直方向的夾角為α，則有：tanα==解得：α=37°；賽車從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)D的過程中，由機(jī)械能守恒定律得：mvC2=mvD2+mgR（1+cosα）設(shè)賽車經(jīng)過最高點(diǎn)D處時(shí)軌