山西省長治市屯留第二中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理上學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.(多選題)如圖所示，兩根長直導(dǎo)線豎直插入光滑絕緣水平桌面上的M、N兩小孔中，O為M、N連線中點，連線上a、b兩點關(guān)于O點對稱。導(dǎo)線均通有大小相等、方向向上的電流。已知長直導(dǎo)線在周圍產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，式中k是常數(shù)、I是導(dǎo)線中電流、r為點到導(dǎo)線的距離。一帶正電的小球以初速度v0從a點出發(fā)沿連線運(yùn)動到b點。關(guān)于上述過程，下列說法正確的是（

）A．小球先做加速運(yùn)動后做減速運(yùn)動B．小球一直做勻速直線運(yùn)動C．小球?qū)ψ烂娴膲毫ο葴p小后增大D．小球?qū)ψ烂娴膲毫σ恢痹谠龃髤⒖即鸢福築D2.如圖所示，處于真空中的勻強(qiáng)電場與水平方向成15o角，AB直線與場強(qiáng)E互相垂直．在A點，以大小為vo的初速度水平拋出一質(zhì)量為m，帶電荷量為+q的小球，經(jīng)時間t，小球下落一段距離過C點（圖中未畫出）時其速度大小仍為vo，在小球由A點運(yùn)動到C點的過程中，下列說法正確的是

A．電場力對小球做功為零B．小球的電勢能增加C．小球機(jī)械能增加D．C點可能位于AB直線的左方參考答案：B3.（單選）人從高處跳到低處時，為了安全，一般都是讓腳尖部分先著地．這是為了A．減小沖量B．使動量的增量變得更小C．增長和地面的沖擊時間，從而減小沖力D．增大人對地的壓強(qiáng)，起到安全作用參考答案：解：人在和地面接觸時，人的速度減為零，由動量定理可知（F﹣mg）t=△mv；而腳尖著地可以增加人著地的時間，可以減小動量的變化率，故減小受到地面的沖擊力；故選：C．4.如圖所示，空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，電場和磁場相互垂直。在電磁場區(qū)域中，有一個豎直放置的光滑絕緣圓環(huán)，環(huán)上套有一個帶正電的小球。O點為圓環(huán)的圓心，a、b、c為圓環(huán)上的三個點，a點為最高點，c點為最低點，Ob沿水平方向。已知小球所受電場力與重力大小相等?，F(xiàn)將小球從環(huán)的頂端a點由靜止釋放。下列判斷正確的是（

）A．當(dāng)小球運(yùn)動的弧長為圓周長的1/4時，洛侖茲力最大B．當(dāng)小球運(yùn)動的弧長為圓周長的1/2時，洛侖茲力最大C．小球從b點運(yùn)動到c點，電勢能增大，動能先增大后減小D．小球從a點到b點，重力勢能減小，電勢能增大參考答案：C5.（單選）如圖所示，MON為固定的“L”形直角光滑絕緣板，ON置于水平地面上，P為一可移動的光滑絕緣豎直平板．現(xiàn)有兩個帶正電小球A、B，小球A置于“L”形板的直角處，小球B靠在P板上且處于靜止?fàn)顟B(tài)，小球A、B位于同一豎直平面內(nèi)，若將P板緩慢向左平移，則下列說法正確的是(D)A．B對P板的壓力變大B．A對ON板的壓力變小C．A、B間的距離不變D．A、B系統(tǒng)的電勢能減小參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（實驗）（2013?朝陽區(qū)一模）（2）某學(xué)校的學(xué)生為了測定物塊與桌面之間的動摩擦因數(shù)，想出了很多方法．①其中甲同學(xué)采用了如圖4所示的裝置進(jìn)行實驗，他使物塊在重物的牽引下開始運(yùn)動，當(dāng)重物落地后，物塊再運(yùn)動一段距離停在桌面上．實驗中甲同學(xué)用打點計時器記錄了物塊的運(yùn)動，圖5為他截取的一段紙帶，記錄了物塊做勻減速運(yùn)動過程的信息，1、2、3、4、5是他選取的計數(shù)點，相鄰兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出．已知打點計時器電源的頻率為50Hz．根據(jù)紙帶可求出物塊做減速運(yùn)動過程中的加速度大小a=

m/s2（保留兩位有效數(shù)字）．若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?.8m/s2，則物塊與桌面的動摩擦因數(shù)μ1=

（保留兩位有效數(shù)字），該測量結(jié)果比動摩擦因數(shù)的真實值

（填“偏大”或“偏小”）．②乙同學(xué)采用了如圖6所示的另一套裝置進(jìn)行實驗，使物塊A位于水平桌面的O點時，重物B剛好接觸地面．將A拉到P點，待B穩(wěn)定后由靜止釋放，A最終滑到Q點．分別測量OP、OQ的長度h和s．改變h，重復(fù)以上的操作，分別測出以下幾組實驗數(shù)據(jù)．

123456h/cm10.020.030.040.050.060.0s/cm9.512.528.539.048.056.5

乙同學(xué)在圖7中已標(biāo)出第1、2、3、5、6組數(shù)據(jù)對應(yīng)的坐標(biāo)點，請你在圖中標(biāo)出第4組數(shù)據(jù)對應(yīng)的坐標(biāo)點，并畫出s﹣h關(guān)系圖線．實驗中測得A、B的質(zhì)量之比mA：mB=4：5，則根據(jù)s﹣h圖線計算出物塊A與桌面間的動摩擦因數(shù)μ2=

．參考答案：①2.0；0.2；偏大．②0.4探究影響摩擦力的大小的因素解：①、由打點計時器電源的頻率為50Hz，相鄰兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出，可知相鄰計數(shù)點間的時間為T=0.1s，進(jìn)而由逐差法可得加速度為：物體受摩擦力作用而減速運(yùn)動，可得：μMg=Ma解得：由于實際在減速階段產(chǎn)生的加速度的力是滑動摩擦力和紙帶受的阻力，所以計算結(jié)果比動摩擦因素的真實值偏大．②、如圖：B下落至臨落地時根據(jù)動能定理有：在B落地后，A運(yùn)動到Q，有：解得：A、B的質(zhì)量之比mA：mB=4：5，在s﹣h圖象上任取一組數(shù)據(jù)h=10cm，s=9.5cm，代入可以得：．答：①2.0；0.2；偏大．②0.4．7.參考答案：8.(5分)如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體可由狀態(tài)1經(jīng)等容過程到狀態(tài)2，再經(jīng)等壓過程到狀態(tài)3，也可先經(jīng)等壓過程到狀態(tài)4，再經(jīng)等容過程到狀態(tài)3。已知狀態(tài)1的溫度和狀態(tài)3的溫度相同，狀態(tài)2的溫度為T2，狀態(tài)4的溫度為T4，則狀態(tài)1和狀態(tài)3的溫度T1=T3=

。參考答案：

答案：9.一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的p-V圖象如圖所示．在由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程中，理想氣體的溫度

▲

（填“升高”、“降低”或“不變”）．在由狀態(tài)A變化到狀態(tài)C的過程中，理想氣體吸收的熱量

▲

它對外界做的功（填“大于”、“小于”或“等于”）參考答案：升高（2分），等于10.如圖所示，將邊長為a、質(zhì)量為m、電阻為R的正方形導(dǎo)線框豎直向上拋出，穿過寬度為b、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，磁場的方向垂直紙面向里。線框向上離開磁場時的速度剛好是進(jìn)入磁場時速度的一半，線框離開磁場后繼續(xù)上升一段高度，然后落下并勻速進(jìn)入磁場。整個運(yùn)動過程中始終存在著大小恒定的空氣阻力Ff，且線框不發(fā)生轉(zhuǎn)動，則：線框在上升階段剛離開磁場時的速度v1=

，線框在上升階段通過磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q=

。參考答案：11.A.兩顆人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動，若運(yùn)行線速度之比是v1∶v2＝1∶2，則它們運(yùn)行的軌道半徑之比為__________，所在位置的重力加速度之比為4∶1，1∶162012學(xué)年普陀模擬21A__________。參考答案：4∶1，1∶16 12.一物塊以一定的初速度沖上斜面，利用速度傳感器可以在計算機(jī)屏幕上得到其速度大小隨時間的變化關(guān)系圖象如圖所示，不計空氣阻力，重力加速度g取10m/s2.則：物塊下滑時的加速度大小為

；物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為

。.參考答案：2m/s2

，

13.汽車發(fā)動機(jī)的功率為50kW，若汽車總質(zhì)量為5×103kg，在水平路面上行駛時，所受阻力大小恒為5×103N，則汽車所能達(dá)到的最大速度為________m/s，若汽車以0.5m/s2的加速度由靜止開始做勻加速運(yùn)動，這一過程能維持的時間為________s。參考答案：10

40/3三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.有一條小渠，其底部是半徑很大的圓弧，小明同學(xué)運(yùn)用所學(xué)的物理知識設(shè)計出一種測量該小渠底部的圓弧半徑的方法，如圖甲所示?？商峁┑钠鞑挠行≤?、光滑長木板、刻度尺、打點計時器、低壓交流電源、導(dǎo)線、紙帶、細(xì)繩、復(fù)寫紙片和米尺等。(設(shè)小車在長木板和小渠底部運(yùn)動所受的阻力很小可忽略不計，已知重力加速度為g)首先用小條點跡比較清晰的紙袋，舍去開始密集的點跡，從便于測量的點開始，每兩個打點間隔取一個計數(shù)點，如圖丙中0、1、2……6點所示；c.測量1、2、3……6計數(shù)點到0計數(shù)點的距離，分別記作：s1、s2、s3……s6；d.通過測量和計算，該同學(xué)判斷出小車沿平板做勻加速直線運(yùn)動；e.分別計算出s1、s2、s3……s6與對應(yīng)時間的比值、……；f.以為縱坐標(biāo)、t為橫坐標(biāo)，標(biāo)出與對應(yīng)時間t的坐標(biāo)點，畫出圖線。綜合上述實驗步驟，請你完成下列任務(wù)：（1）該同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出圖為一直線，并求得直線的斜率為，則小車沿長木板運(yùn)動的加速度大小為___________;(2)若用米尺測量出長木板的長度為L，則求出底部的圓弧半徑R=____________。參考答案：(1)（3分）(2)（3分）

解析：（1）小車做勻加速直線運(yùn)動，所以，故圖像的斜率,所以a=2k(2)設(shè)小車到底部所用時間為t,木板與水平方向夾角a，，。帶入，解得R=15.電池的內(nèi)阻很小，不便于直接測量。某探究小組的同學(xué)將一只2.5Ω的保護(hù)電阻R0與電池串聯(lián)后再用電流表和電壓表測電池的電動勢和內(nèi)阻，實驗電路如圖所示。①按電路原理圖把實物電路補(bǔ)畫完整；②實驗中測定出了下列數(shù)據(jù)：R1885

請根據(jù)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)圖中畫出I-U圖象。連線時，有一組數(shù)據(jù)是棄之不用的，原因是

③由I-U圖象得出電池的電動勢為

，內(nèi)阻為

。參考答案：.①實物電路圖連接如圖所示（2分）；②U-I圖象如圖所示（2分），數(shù)據(jù)存在嚴(yán)重錯誤（2分）③1.5V(2分）,0.50(2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖，AB為粗糙的長直斜面，動摩擦因數(shù)μ=0.4，與水平方向的夾角θ=37°，BC為光滑水平面，CDE為光滑曲面，B、C兩接口處均光滑連接。D、E兩點離水平地面的高度分別為h1＝8.64m，h2＝4m。一質(zhì)量m＝0.20kg的滑塊由斜面上某一點P從靜止開始下滑，在斜面上始終受一水平向右恒力F=1N的作用，到達(dá)B點時立即撤去拉力F，從P點到達(dá)C點共經(jīng)歷t＝3s。已知PB與BC長度之和為32m。求：（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g=10m/s2）（1）滑塊沿AB段運(yùn)動時加速度a和所用時間t1；（2）若水平向右恒力F大小可調(diào)，則恒力F在何范圍內(nèi)可使滑塊沿PB、BC運(yùn)動越過曲面落地。某同學(xué)對第二問的解答如下：若要使滑塊越過曲面落地，則離開曲面E點時的速度至少為0。從P點至E點列出動能定理。即可求得所需的最小恒力。請判斷該同學(xué)的解答是否正確，并說明理由，若該同學(xué)解答錯誤則求出正確的恒力范圍。參考答案：（1）由牛頓第二定律 Fcosq+mgsinq-mN＝ma ① （1分）由垂直斜面方向受力平衡可得 N=mgcosq-Fsinq②聯(lián)立①②可得加速度 a＝8m/s2 （1分）S=S1+S2= （1分）得 t1=2s （1分）（2）該同學(xué)回答錯誤。 （1分）錯誤1：至少滑到D點速度為0才可以越過曲面落地。 （1分）錯誤2：在斜面上力F不能過大，否則物塊將離開斜面運(yùn)動。 （1分）從P至D動能定理 （1分）得 F1=0.5N （1分）F2sinq=mgcosq （1分）得 F2=2.67N （1分）所以恒力F的范圍應(yīng)該為 即 17.如圖所示，光滑水平面上放置質(zhì)量均為＝2kg的甲、乙兩輛小車，兩車之間通過一感應(yīng)開關(guān)相連(當(dāng)滑塊滑過感應(yīng)開關(guān)時，兩車自動分離)．甲車上表面光滑，乙車上表面與滑塊P之間的動摩擦因數(shù)＝0.5.一根通過細(xì)線拴著且被壓縮的輕質(zhì)彈簧固定在甲車的左端，質(zhì)量為＝1kg的滑塊P(可視為質(zhì)點)與彈簧的右端接觸但不相連，此時彈簧的彈性勢能＝10J，彈簧原長小于甲車長度，整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)剪斷細(xì)線，求：(1)滑塊P滑上乙車前的瞬時速度的大?。?/p>

(2)滑塊P滑上乙車后最終未滑離乙車，滑塊P在乙車上滑行的距離．()參考答案：(1)

4m/s

(2)18.

（15分）中子星是恒星演化過程的一種結(jié)果，它的密度很大?，F(xiàn)有一中子星，觀測到它的自轉(zhuǎn)周期為T=s。問該中子星的最小密度應(yīng)是多少才能維持該星體的穩(wěn)定，不致因旋轉(zhuǎn)而瓦解。計算時星體可視為均勻球體。（引力常數(shù)G=6.67×10－11m3/kg·s2）參考答案：解析：考慮中子星赤道處一小塊物質(zhì)，只有當(dāng)它受到的萬有引力大于或等于它隨星體一起旋轉(zhuǎn)所需的向心力時，中子星才會瓦解。設(shè)中子星的密度為ρ，質(zhì)量為M，半徑為R，自轉(zhuǎn)角速度為ω，位