上海孫橋中學2021-2022學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.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。擺球運動過程中，支架始終不動，以下說法正確的是（

）A．在釋放瞬間，支架對地面壓力為(m+M)gB．在釋放瞬間，支架對地面壓力為MgC．擺球到達最低點時，支架對地面壓力為(m+M)gD．擺球到達最低點時，支架對地面壓力大于(m+M)g參考答案：BD2.A、B兩球在光滑水平面上做相向運動，已知mA>mB，當兩球相碰后，其中一球停止，則可以斷定()A．碰前A的動量等于B的動量B．碰前A的動量大于B的動量C．若碰后A的速度為零，則碰前A的動量大于B的動量D．若碰后B的速度為零，則碰前A的動量大于B的動量參考答案：C3.如圖所示，兩個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，對于下述說法，正確的是（

）

A．若hA=hB≥2R，則兩小球都能沿軌道運動到最高點B．若hA=hB=3R/2，由于機械能守恒，兩小球在軌道上升的最大高度均為3R/2C．適當調(diào)整hA和hB，均可使兩小球從軌道最高點飛出后，恰好落在軌道右端口處D．若使小球沿軌道運動并且從最高點飛出，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，木板與地面間動摩擦因數(shù)為，木塊與木板間的動摩擦因數(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，足夠長的傳送帶以恒定速率順時針運行，將一個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靜止，勻速運動到達傳送帶頂端．下列說法正確的是（）A．第一階段摩擦力對物體做正功，第二階段摩擦力對物體不做功B．第一階段摩擦力對物體做的功等于第一階段物體動能的增加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械能的增加D．物體從底端到頂端全過程機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：動能定理的應(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摩擦力，物體將沿向上運動；物體相對于傳送帶靜止后，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；根據(jù)功能關(guān)系：除重力之外的力所做的功等于物體機械能的增加；摩擦生熱與物體與傳送帶間的相對位移成正比，根據(jù)運動學公式分析物體的位移與物體和傳送帶相對位移的關(guān)系，由功能關(guān)系分析摩擦生熱和物體機械能變化的關(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，兩個階段摩擦力方向都跟物體運動方向相同，所以摩擦力都做正功，故A錯誤；B、根據(jù)動能定理得知，外力做的總功等于物體動能的增加，第一個階段，摩擦力和重力都做功，則第一階段摩擦力對物體做的功不等于第一階段物體動能的增加；故B錯誤；C、由功能關(guān)系可知，第一階段摩擦力對物體做的功（除重力之外的力所做的功）等于物體機械能的增加，即△E=W阻=F阻s物，摩擦生熱為Q=F阻s相對，又由于s傳送帶=vt，s物=t，所以s物=s相對=s傳送帶，即Q=△E，故C正確．D、第二階段沒有摩擦生熱，但物體的機械能繼續(xù)增加，故D錯誤．故選C點評：本題運用功能關(guān)系分析傳送帶問題，分析物體的運動情況和摩擦力的方向是解題的基礎(chǔ)，根據(jù)動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)動中，接觸點不存在打滑的現(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，勻強磁場中有一個電荷量為q的正離子，自a點沿半圓軌道運動，當它運動到b點時，突然吸收了附近若干電子，接著沿另一半圓軌道運動到c點，已知a、b、c點在同一直線上，且ac=ab，電子電荷量為e，電子質(zhì)量可忽略不計，則該離子吸收的電子個數(shù)為（）A． B． C． D．參考答案：B【考點】帶電粒子在勻強磁場中的運動．【專題】定量思想；方程法；比例法；帶電粒子在磁場中的運動專題．【分析】根據(jù)題干中的信息，找出在虛線兩側(cè)運動時的半徑，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個電子，因電子的質(zhì)量不計，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B正確，ACD錯誤故選：B8.氫原子能級及各能級值如圖所示．當大量氫原子從第4能級向第2能級躍遷時，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和圖中給出的能級值字母表示）．參考答案：【考點】：氫原子的能級公式和躍遷．【專題】：原子的能級結(jié)構(gòu)專題．【分析】：根據(jù)hγ=Em﹣En，可知在何能級間躍遷發(fā)出光的頻率最小．：解：當大量氫原子從第4能級向第2能級躍遷時，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．因為放出的光子能量滿足hγ=Em﹣En，知，從n=4能級躍遷到n=3能級發(fā)出光的頻率最??；則有：hγ=E4﹣E3，所以：γ=．故答案為：3；【點評】：解決本題的關(guān)鍵知道能級間躍遷放出或吸收光子的能量滿足hγ=Em﹣En．9.兩列簡諧橫波的振幅都是20cm，傳播速度大小相同。實線波的頻率為2Hz，沿x軸正方向傳播；虛線波沿x軸負方向傳播。某時刻兩列波在如圖所示區(qū)域相遇。則該時刻在x=0～12m范圍內(nèi)，速度最大的是平衡位置為x=

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

cm。參考答案：

6

－20

10.質(zhì)點做直線運動，其s-t關(guān)系如圖所示，質(zhì)點在0-20s內(nèi)的平均速度大小為_________m/s，質(zhì)點在_________時的瞬時速度等于它在6-20s內(nèi)的平均速度。參考答案：11.右圖為小車做直線運動的s－t圖，則小車在BC段做______運動，圖中B點對應(yīng)的運動狀態(tài)的瞬時速度大小是______m/s。參考答案：勻速

1.6-2.1

12.某同學用如圖所示的裝置驗證動能定理．為提高實驗精度，該同學多次改變小滑塊下落高度胃的值．測出對應(yīng)的平撼水平位移x，并算出x2如下表，進而畫出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只要測量量滿足

，便可驗證動能定理．

②實驗結(jié)果分析：實驗中獲得的圖線未過坐標原點，而交在了大約(0.2h，0)處，原因是

。

(2)現(xiàn)有一根長約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。一位同學用伏安法測量該金屬絲的電阻，測量時使用電動勢為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的滑動變阻器

F．阻值為0—1kΩ，額定電流為0.1A的滑動變阻器

①以上器材應(yīng)選用

．(填寫器材前的字母)

②用筆畫線代替導線，將如圖所示實驗電路連接完整．

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．為檢測電壓表的好壞，該同學拆下電壓表．用多用電表歐姆擋進行檢測．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”)；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實驗電路連接如圖所示。③正

連接電壓表與金屬絲的兩根導線是否斷路（1）若滑塊在下滑過程中所受阻力很小．由動能定理，mgH=mv2，根據(jù)平拋運動規(guī)律，x=vt，h=gt2，顯然x2與H成正比，即只要測量量滿足x2與H成正比，便可驗證動能定理．實驗中獲得的圖線未過坐標原點，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的滑動變阻器。用多用電表歐姆擋進行檢測．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動，其中衛(wèi)星A以第一宇宙速度環(huán)繞地球運動，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、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計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,某同學準備了以下器材:A．干電池組E(電動勢3V)B．滑動變阻器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,導線若干。(1)實驗應(yīng)選用的電流表是____,電壓表是_____。(填器材字母序號)(2)測量電路應(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小燈泡電壓從0開始變化，所以滑動變阻器用分壓式；(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.某同學做“驗證力的平行四邊形定則”實驗時，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繩，細繩的另一端系著細繩套；B．用兩只彈簧秤分別鉤住細繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，結(jié)點到達某一位置O。記下O點的位置，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，通過細繩套拉橡皮條使其伸長，讀出彈簧秤的示數(shù)F′，記下細繩的方向，按同一標度作出這個力F′的圖示。該同學的四個主要步驟中有兩個存在遺漏，它們的序號分別是________和__________；遺漏的內(nèi)容分別是____________________和____________________。參考答案：B和D

(2分)

B中未記下兩條細繩的方向D中未說明是否把橡皮條的結(jié)點拉到了位置O

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.(16分)在場強為B的水平勻強磁場中，一質(zhì)量為m、帶正電q的小球在O靜止釋放，小球的運動曲線如圖所示。已知此曲線在最低點的曲率半徑為該點到z軸距離的2倍，重力加速度為g。求：（1）小球運動到任意位置P(x，y)的速率。（2）小球在運動過程中第一次下降的最大距離ym。（3）當在上述磁場中加一豎直向上場強為E()的勻強電場時，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)圓周運動

③

且由②知

④

由③④及R=2ym

得

⑤(3)小球運動如圖所示由動能定理

⑥

由圓周運動

⑦

且由⑥⑦及

解得：17.如圖所示，遙控電動車賽車通電后電動機以額定功率P=3W工作，賽車（可視為質(zhì)點）從A點由靜止出發(fā)，經(jīng)過時間t（未知）后關(guān)閉電動機，賽車繼續(xù)前進至B點后水平飛出，恰好在C點沿著切線方向進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D后水平飛出，E點為圓弧形軌道的最低點．已知賽車在水平軌道AB部分運動時受到恒定阻力f=0.5N，賽車的質(zhì)量m=0.8kg，軌道AB的長度L=6.4m，B、C兩點的高度h=0.45m，賽車在C點的速度大小vC=5m/s，圓弧形軌道的半徑R=0.5m．不計空氣阻力，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：（1）賽車運動到B點時的速度vB的大小；（2）賽車電動機工作的時間t；（3）賽車經(jīng)過最高點D時對軌道的壓力的大?。畢⒖即鸢福航猓海?）賽車從B點到C點的過程中做平拋運動，根據(jù)平拋運動規(guī)律有：h=gt2vy=gt同時有：vC2=vy2+vB2解得賽車在B點的速度大為：vB=4m/s（2）賽車從A點運動到B點的過程中，由動能定理有：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點運動到最高點D的過程中，由機械能守恒定律得：mvC2=mvD2+mgR（1+cosα）設(shè)賽車經(jīng)過最高點D處時軌