湖南省常德市石門縣官渡橋中學(xué)2021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.（多選）在水滑的水平面內(nèi)建立如圖所示的直角坐標(biāo)系，長為L的光滑細(xì)桿AB的兩個(gè)端點(diǎn)A、B被分別約束在x軸和y軸上運(yùn)動，現(xiàn)讓A沿x軸正方向以v0勻速運(yùn)動，已知P點(diǎn)為桿的中點(diǎn)，桿AB與x軸的夾角為，下列關(guān)于P電的運(yùn)動軌跡或P點(diǎn)的運(yùn)動速度大小v的表達(dá)式正確的是A.P點(diǎn)的運(yùn)動軌跡是一條直線

B.P點(diǎn)的運(yùn)動軌跡是圓的一部分C.P點(diǎn)的運(yùn)動速度大小

D.P點(diǎn)的運(yùn)動速度大小參考答案：【知識點(diǎn)】運(yùn)動的合成與分解D1【答案解析】BD解析：A、B對A、B運(yùn)動分別分解如圖由圖知，所以；在水平方向上，所以在豎直方向上：，所以消去，，故P點(diǎn)運(yùn)動軌跡為圓的一部分，故A錯(cuò)誤、B正確；C、D,P點(diǎn)速度，帶入數(shù)據(jù)解得，故C錯(cuò)誤、D正確；故選BD【思路點(diǎn)撥】對A、B進(jìn)行速度的分解、然后利用A、B沿桿的速度相等進(jìn)行求解。本題重點(diǎn)是幾何知識的運(yùn)用于速度的分解結(jié)合。34.（18分）(1)如圖所示為“探究加速度與物體受力與質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置圖。圖中A為小車，B為裝有砝碼的小桶，C為一端帶有定滑輪的長木板，小車通過紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器相連，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接50HZ交流電。小車的質(zhì)量為m1，小桶及砝碼的總質(zhì)量為m2，實(shí)驗(yàn)過程中用小桶和砝碼受到的重力當(dāng)作小車所受的合外力。

①下列說法正確的是______。

A．每次改變小車質(zhì)量時(shí)，應(yīng)重新平衡摩擦力

B．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，再釋放小車

C．本實(shí)驗(yàn)m2應(yīng)遠(yuǎn)大于m1

D.在用圖像探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時(shí)，應(yīng)作a-圖像②實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)由于疏忽，遺漏了平衡摩擦力這一步驟，他測量得到的a一F圖像，可能是圖中的圖線_______。(選填“甲”、“乙”、“丙”)

③如圖所示為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，紙帶中相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離已標(biāo)出，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出。由此可求得小車的加速度大小______2。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）參考答案：①BD

②丙

③0．1953.如圖，汽車從拱形橋頂點(diǎn)A勻速率運(yùn)動到橋的B點(diǎn)．下列說法正確的是A．合外力對汽車做的功為零

B．阻力做的功與牽引力做的功相等

C．重力的瞬時(shí)功率隨時(shí)間變化

D．汽車對坡頂A的壓力等于其重力參考答案：AC4.（多選）如圖甲所示，直線MN表示某電場中一條電場線，C、D是電場線上兩點(diǎn)，一帶正電的粒子從C處由靜止釋放．粒子在只受電場力作用下從C運(yùn)動到D過程中，加速度a隨時(shí)間t變化關(guān)系如圖乙所示．設(shè)C、D兩點(diǎn)的電勢分別為φC、φD，場強(qiáng)大小分別為EC、ED，粒子在C、D兩點(diǎn)的電勢能分別為EPC、EPD，不計(jì)粒子重力，則有（）A．φC＜φDB．EC＜EDC．EC＞EDD．EPC＞EPD參考答案：考點(diǎn)：電勢；電場強(qiáng)度．專題：電場力與電勢的性質(zhì)專題．分析：據(jù)圖象分析粒子的加速度的變化，即可由牛頓第二定律分析電場力變化，從而判斷出場強(qiáng)的大?。鶕?jù)電場力的方向判斷場強(qiáng)的方向，即可判斷電勢高低．解答：解：A、帶正電的粒子從C處由靜止釋放向D處運(yùn)動，則粒子所受的電場力方向從C到D，電場線方向也從C到D，則φC＞φD．故A錯(cuò)誤．BC、由圖知粒子從C到D的過程中加速度減小，由牛頓第二定律得知電場力減小，由F=qE知場強(qiáng)減小，則有EC＞ED．故B錯(cuò)誤，C正確．D、由于電場力做正功，電勢能減小，則有EPC＞EPD．故D正確．故選：CD點(diǎn)評：本題關(guān)鍵通過加速度時(shí)間圖象得到物體的加速度變化情況，然后判斷場強(qiáng)方向和電勢大小．5.為研究平拋運(yùn)動的規(guī)律，某同學(xué)使小球沿課桌面水平飛出，用具有攝像功能的數(shù)碼照相機(jī)來拍攝小球做平拋運(yùn)動的錄像（每秒25幀照片），并將小球運(yùn)動的照片按幀打印出來．請問：他大約可以得到幾幀小球正在空中運(yùn)動的照片（）A．5幀 B．10幀 C．15幀 D．20幀參考答案：B【考點(diǎn)】平拋運(yùn)動．【分析】小球做平拋運(yùn)動，豎直方向做自由落體運(yùn)動，課桌的高度約為0.8m，求出小球運(yùn)動的時(shí)間即可求解．【解答】解：小球做平拋運(yùn)動，豎直方向做自由落體運(yùn)動，課桌的高度約為0.8m根據(jù)h=gt2得：t===0.4s又因?yàn)槊棵?5幀照片，所以0.4s將拍到n=×25=10幀故選：B．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，是一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s，則振動的周期為

s，x=1.0m處質(zhì)點(diǎn)的振動方向沿

(填“y軸正方向”或“y軸負(fù)方向”)，x=2.0m處的質(zhì)點(diǎn)在0—1.5s內(nèi)通過的路程為

cm．參考答案：7.如圖所示，一半徑為R的絕緣圓形軌道豎直放置，圓軌道最低點(diǎn)與一條水平軌道相連，軌道均光滑；軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)為E．從水平軌道上A點(diǎn)由靜止釋放一質(zhì)量為m的帶正電小球，已知小球受電場力的大小等于小球重力大小的3/4倍．為使小球剛好在圓軌道內(nèi)做圓周運(yùn)動，小球在軌道內(nèi)的最小速率是；釋放點(diǎn)距圓軌道最低點(diǎn)B的距離是．參考答案：考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動；向心力．分析：1、帶電小球受到重力和電場力作用，重力和電場力都是恒力，故重力和電場力的合力也是恒力，所以在軌道上上升的運(yùn)動過程中，動能減小，因?yàn)樾∏騽偤迷趫A軌道內(nèi)做圓周運(yùn)動，故合力恰好提供向心力時(shí)是小球做圓周運(yùn)動的臨界狀態(tài)，此時(shí)小球的速度最小，此時(shí)的“最高點(diǎn)”是等效最高點(diǎn)，不是相對于AB軌道的最高點(diǎn)．2、A到B的過程運(yùn)用動能定理，此過程只有電場力作用Eqs=m，化簡可得A到B的距離s．解答：解：帶電小球運(yùn)動到圖中最高點(diǎn)時(shí)，重力、電場力的合力提供向心力時(shí)，速度最小，因?yàn)镋q=根據(jù)勾股定理合力為：=因?yàn)樾∏騽偤迷趫A軌道內(nèi)做圓周運(yùn)動，故最高點(diǎn)合力提供向心力，即解得：（3）從B點(diǎn)到最高點(diǎn)，由動能定理得：﹣mgR（1+cosθ）﹣EqRsinθ=

從A到B，由動能定理得：Eqs=

代入數(shù)據(jù)解得：s=R

故答案為：，點(diǎn)評：題要注意速度最小的位置的最高點(diǎn)不是相對于地面的最高點(diǎn)，而是合力指向圓心，恰好提供向心力的位置，這是解題的關(guān)鍵．8.如圖所示，是一列橫波在某一時(shí)刻的波形圖象。已知這列波的頻率為5Hz，此時(shí)的質(zhì)點(diǎn)正向軸正方向振動，可以推知：這列波正在沿軸___▲__(填“正”或“負(fù)”)方向傳播，波速大小為___▲__m/s.參考答案：負(fù)

10；9.示波管是示波器的核心部件，它由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成，如圖所示。如果在熒光屏上P點(diǎn)出現(xiàn)亮斑，那么示波管中的極板X應(yīng)帶

電；極板Y應(yīng)帶

電（填正或負(fù)）。參考答案：、正；正10.（4分）演示光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)的裝置如圖所示，實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)用弧光燈發(fā)出的光照射鋅板時(shí)，發(fā)現(xiàn)驗(yàn)電器指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則指針上帶的電是________電（填“正”或“負(fù)”）；已知鋅的極限頻率為v0，當(dāng)用頻率為v的光照射鋅板時(shí)，只要滿足_____________的條件，就能發(fā)生光電效應(yīng)。參考答案：正電；v＞v011.法國科學(xué)家拉普拉斯曾說過：“認(rèn)識一位巨人的研究方法對于科學(xué)的進(jìn)步并不比發(fā)現(xiàn)本身有更少的用處……”在物理學(xué)的重大發(fā)現(xiàn)中科學(xué)家們創(chuàng)造出了許多物理學(xué)方法，如觀察、實(shí)驗(yàn)、建立模型、物理類比和物理假說等方法。其中物理假說，是根據(jù)一定的科學(xué)事實(shí)和科學(xué)理論對研究的問題提出假說性的看法或說明，例如麥克斯韋的電磁場理論、分子動理論等假說，請你再舉出兩個(gè)物理假說的例子__________；

。參考答案：光的光子說、日心說、物質(zhì)波、分子電流、黑洞等均可12.自行車轉(zhuǎn)彎可近似成自行車?yán)@某個(gè)定點(diǎn)O（圖中未畫出）做圓周運(yùn)動，如圖所示為自行車轉(zhuǎn)彎的俯視圖，自行車前后輪接觸地面的位置A、B相距L，虛線表示兩點(diǎn)轉(zhuǎn)彎的軌跡，OB距離。則前輪與車身夾角θ=

；B點(diǎn)速度大小v1=2m/s。則A點(diǎn)的速度v2=______m/s。參考答案：30o；2.3113.用多用電表歐姆檔的“×l0”倍率，按正確的操作步驟測此圓柱體的電阻，表盤的示數(shù)如圖3所示，則該電阻的阻值約為

Ω。參考答案：歐姆表表盤讀數(shù)為22Ω，由于選擇的是“×l0”倍率，故待測電阻的阻值是220Ω。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)情況如圖甲所示，其中A為固定橡皮條的圖釘，O為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩套。(1)圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的力的圖示，下列說法中正確的是

(

)

A．圖乙中的F是力F1和F2合力的理論值，F(xiàn)′是力F1和F2合力的實(shí)際測量值B．圖乙中的F′是力F1和F2合力的理論值，F(xiàn)是力F1和F2合力的實(shí)際測量值C．在實(shí)驗(yàn)中，如果將細(xì)繩也換成橡皮條，那么對實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有影響D．在實(shí)驗(yàn)中，如果將細(xì)繩也換成橡皮條，那么對實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響(2)本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是

(

)A．理想實(shí)驗(yàn)法

B．等效替代法C．控制變量法

D．建立物理模型法(3)在做本實(shí)驗(yàn)時(shí)，以下操作中錯(cuò)誤的是

(

)A．同一次實(shí)驗(yàn)過程中，O點(diǎn)位置允許變動B．實(shí)驗(yàn)中，彈簧秤必須與木板平行，讀數(shù)時(shí)視線要正對彈簧秤刻度C．實(shí)驗(yàn)中，先將其中一個(gè)彈簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需調(diào)節(jié)另一彈簧秤拉力的大小和方向，把橡皮條另一端拉到O點(diǎn)D．實(shí)驗(yàn)中，把橡皮條的另一端拉到O點(diǎn)時(shí)，兩彈簧秤之間夾角應(yīng)取90°，以便于算出合力的大小參考答案：（1）BC（2）B（3）ACD理論值是利用平行四邊形定則畫出的合力，實(shí)際值是利用一個(gè)彈簧秤時(shí)的拉力的值。本實(shí)驗(yàn)采用的是等效替代的方法，利用一個(gè)力的作用效果替代兩個(gè)力的作用效果，從而建立合力和分力的關(guān)系。在同一次實(shí)驗(yàn)中O點(diǎn)的位置是不允許動，否則會引起誤差的。做本實(shí)驗(yàn)的時(shí)候兩個(gè)彈簧秤要同時(shí)平行于木板同時(shí)拉動，而且兩個(gè)彈簧秤之間的夾角沒有一定的要求的。15.為探究力對同一個(gè)原來靜止的物體所做的功與物體獲得的速度的關(guān)系，可通過如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行：在木板上釘兩個(gè)鐵釘，將并接在一起的相同的橡皮筋的兩端固定在鐵釘?shù)捻敹?，橡皮筋的中央都掛在小車前端上方的小掛鉤上，通過拉動小車使橡皮筋伸長，由靜止釋放小車，橡皮筋對小車做功，再利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和小車后端拖動的紙帶記錄小車的運(yùn)動情況。現(xiàn)有主要的探究步驟如下：a．保持小車由靜止釋放的位置相同，通過改變并接在一起的相同橡皮筋的條數(shù)，使橡皮筋對小車做的功分別為W、2W、3W……；b．由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的若干條紙帶分別求出小車各次運(yùn)動的最大速度v1、v2、v3……；c．做出W-v圖象；d．分析W-v圖象。如果W-v圖象是一條直線，表明W∝v；如果不是直線，可考慮是否存在W∝v2、W∝v3、W∝等關(guān)系。①在實(shí)驗(yàn)中，除了圖中已有的實(shí)驗(yàn)器材以及交流電源、導(dǎo)線、開關(guān)以外，還需要哪種測量工具？答：

。②對于該實(shí)驗(yàn)，下列操作中屬于實(shí)驗(yàn)要求的是

。（填寫選項(xiàng)前的序號）A．小車每次都應(yīng)從靜止開始釋放B．實(shí)驗(yàn)中應(yīng)將平板傾斜適當(dāng)角度以平衡摩擦力C．應(yīng)在紙帶上選取點(diǎn)跡間隔均勻的部分計(jì)算小車的最大速度vD．必須測量出小車的質(zhì)量參考答案：①刻度尺；②ABC四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（4分）在光滑水平面上，甲、乙兩物體的質(zhì)量分別為m1、m2，它們沿一條直線相向運(yùn)動，其中甲物體運(yùn)動速度v1的大小是6m/s，乙物體運(yùn)動速度v2的大小是2m/s。已知兩物體碰撞后各自沿著原方向的反方向運(yùn)動，速度v的大小都是4m/s，求甲乙兩物體的質(zhì)量之比。參考答案：解析：設(shè)甲的初速度v1方向?yàn)檎较颍瑒t根據(jù)動量守恒定律有（3分）代入數(shù)據(jù)解得（1分）17.如圖為俯視圖，虛線MN右側(cè)存在一個(gè)豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，電阻為R，質(zhì)量為m，邊長為L的正方形單匝金屬線框abcd放在光滑水平面上，ab邊在磁場外側(cè)緊靠MN虛線邊界．當(dāng)線框以初速度v0穿出磁場過程中，安培力對線框所做的功為W，求：（1）初速度v0時(shí)刻，線框中感應(yīng)電流I的大小和方向；（2）線框cd邊穿出磁場時(shí)的速度v；（3）線框穿出磁場一半過程中，通過線框截面的電量q．參考答案：解：（1）根據(jù)動生電動勢有：E=BLv0；所求電流為I==；根據(jù)左手定則可知，電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針的方向；（2）由動能定理可知，W=mv2﹣mv02解得：v=；（3）由q=It再由法拉第電磁感應(yīng)定律可知：E==再由歐姆定律可知：I=；聯(lián)立解得：q=答：（1）初速度v0時(shí)刻，線框中感應(yīng)電流I的大小和方向?yàn)槟鏁r(shí)針；（2）線框cd邊穿出磁場時(shí)的速度v為（3）線框穿出磁場一半過程中，通過線框截面的電量q為【考點(diǎn)】導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動勢．【分析】（1）根據(jù)E=BLv可求得感應(yīng)電動勢，再由歐姆定律可求得感應(yīng)電流；由右手定則可明確感應(yīng)電流的方向；（2）由動能定理可求得穿出時(shí)的速度大?。唬?）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律及歐姆定律可求得通過截面的電量．18.如圖所示，豎直固定的光滑絕緣的直圓筒底部放置一場源A，其電荷量Q=＋4×10－3C，場源電荷A形成的電場中各點(diǎn)的電勢表達(dá)式為，其中k為靜電力恒量，r為空間某點(diǎn)到A的距離．有一個(gè)質(zhì)量為m=0.1kg的帶正電小球B，B球與A球間的距離為a=0.4m，此時(shí)小球B處于平衡狀態(tài)，且小球B在場源A形成的電場中具有的電勢能表達(dá)式為，其中r為q與Q之間的距離．有一質(zhì)量也為m的不帶電絕緣小球C從距離B的上方H=0.8m處自由下落，落在小球B上立刻與小球B粘在一起向下運(yùn)動，它們到達(dá)最低點(diǎn)后又向上運(yùn)動，它們向上運(yùn)動到達(dá)的最高點(diǎn)P．（取g=10m/s2，k=9×109N·m2/C2），求：

（1）小球C與小球B碰撞后的速度為多少？

（2）小球B的帶電量q為多少？

（3）P點(diǎn)與小球A之間的距離為多大？

（4）當(dāng)小球B和C一起向下運(yùn)動與場源A距離多遠(yuǎn)時(shí)，其速度最大？速度的最大值為多少？參考答案：