2021-2022學(xué)年河南省濮陽市創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三物理期末試卷含解析

2021-2022學(xué)年河南省濮陽市創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三物理期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個選項(xiàng)符合題意1.(多選題)如圖(a)所示，用一水平外力F拉著一個靜止在傾角為θ的光滑斜面上的物體，逐漸增大F，物體做變加速運(yùn)動，其加速度a隨外力F變化的圖像如圖(b)所示，若重力加速度g取10m/s2。根據(jù)圖(b)中所提供的信息可以計(jì)算出A．加速度從2m/s2增加到6m/s2的過程中物體的速度變化量

B．斜面的傾角

C．物體的質(zhì)量D．加速度為6m/s2時物體的速度參考答案：BC2.圖2所示的勻強(qiáng)電場E的區(qū)域內(nèi)，由A、B、C、D、A＇、B＇、C＇、D＇作為頂點(diǎn)構(gòu)成一正方體空間，電場方向與面ABCD垂直。下列說法正確的是A．AD兩點(diǎn)間電勢差UAD與AA＇兩點(diǎn)間電勢差UAA＇相等B．帶正電的粒子從A點(diǎn)沿路徑A→D→D＇移到D＇點(diǎn)，電場力做正功C．帶負(fù)電的粒子從A點(diǎn)沿路徑A→D→D＇移到D＇點(diǎn)，電勢能減小D．帶電的粒子從A點(diǎn)移到C＇點(diǎn)，沿對角線AC＇與沿路徑A→B→B＇→C＇電場力做功相同參考答案：BD3.“嫦娥三號”月球探測器與“嫦娥一號”和“嫦娥二號”繞月飛行不同，“嫦娥三號”實(shí)現(xiàn)了落月目標(biāo)．“嫦娥三號”發(fā)射升空后，著陸器攜帶巡視器，經(jīng)過奔月、環(huán)月最后著陸于月球表面，由巡視器（月球車）進(jìn)行巡視探測．假設(shè)月球的半徑為R，月球表面的重力加速度為地球表面重力加速度的，“嫦娥三號”月球探測器的總質(zhì)量為m，“環(huán)月”運(yùn)動過程可近似為勻速圓周運(yùn)動，那么在“環(huán)月”運(yùn)動過程中它的動能可能為（）A．mgRB．mgRC．mgRD．mgR參考答案：

考點(diǎn)：萬有引力定律及其應(yīng)用；功能關(guān)系．專題：萬有引力定律的應(yīng)用專題．分析：由萬有引力充當(dāng)向心力，知月球的最大環(huán)繞速度為v，再根據(jù)動能Ek=求出最大動能，從而得出答案．解答：解：由萬有引力充當(dāng)向心力，知月球的最大環(huán)繞速度為v==，即最大動能為=mgR，故環(huán)月動能可能為D；故選：D．點(diǎn)評：本題關(guān)鍵抓住萬有引力提供向心力，列式求解出線速度的最大值，再進(jìn)行討論動能的大?。?.中國“利劍”無人機(jī)發(fā)展迅速，最近更“取得重大成果”，并“實(shí)現(xiàn)歷史性跨越”．軍事專家分析認(rèn)

為，“利劍”是以航母艦載機(jī)為發(fā)展目標(biāo)的新一代無人機(jī)，未來將登上航母，成為無人攻擊機(jī)，在某次“利劍”進(jìn)行滑行試驗(yàn)中，某檢測裝置觀測到其降落后的滑行過程中制動力逐漸增大，下列各圖中能反映其速度v隨時間t變化關(guān)系的是A.

B.

C.

D.參考答案：D解：由題意可知“利劍”的制動力逐漸增大，故其加速度越來越大，則飛機(jī)做加速度增大的減速運(yùn)動，故只有D正確；故選：D.5.如圖所示，物體P置于水平面上，用輕細(xì)線跨過質(zhì)量不計(jì)的光滑定滑輪連接一個重力G=10N的重物，物體P向右運(yùn)動的加速度為；若細(xì)線下端不掛重物，而用F=10N的力豎直向下拉細(xì)線下端，這時物體P的加速度為，則A．

B．C．

D．條件不足，無法判斷參考答案：A解析：二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.位移是描述物體

變化的物理量，加速度是描述物體

快慢的物理量．參考答案：位置；速度變化【考點(diǎn)】加速度；位移與路程．【分析】位移的物理意義是描述物體位置變化的物理量，加速度是描述物體速度變化快慢的物理量，都是矢量．【解答】解：位移是描述物體位置變化的物理量，加速度是描述物體速度變化快慢的物理量．故答案為：位置；速度變化7.在真空中兩個帶等量異種的點(diǎn)電荷，電量均為2×10-8C，相距20cm，則它們之間的相互作用力為_________________N。在兩者連線的中點(diǎn)處，電場強(qiáng)度大小為_________________N/C。參考答案：F，

F/C

8.如圖所示，在電場強(qiáng)度E＝2000V/m的勻強(qiáng)電場中，有三點(diǎn)A、M和B，AM＝4cm，MB＝3cm，AB＝5cm，且AM邊平行于電場線，A、B兩點(diǎn)間的電勢差為________V。把一電荷量q＝2×10-9C的正電荷從B點(diǎn)經(jīng)M點(diǎn)移到A點(diǎn)，電場力做功為________J參考答案：9.某同學(xué)用測力計(jì)研究在豎直方向運(yùn)行的電梯運(yùn)動狀態(tài)。他在地面上用測力計(jì)測量砝碼的重力，示數(shù)為G。他在電梯中用測力計(jì)仍測量同一砝碼的重力，發(fā)現(xiàn)測力計(jì)的示數(shù)小于G，由此判斷此時電梯的運(yùn)動狀態(tài)可能是_______________________________。參考答案：加速向下運(yùn)動或減速向上運(yùn)動。測力計(jì)的示數(shù)減小，砝碼所受的合力方向向下，根據(jù)牛頓第二定律得知，加速度向下，砝碼處于失重狀態(tài)，而速度方向可能向上，也可能向下，所以電梯可能的運(yùn)動狀態(tài)是減速上升或加速下降．故答案為：減速上升或加速下降．10.如圖所示是小英“探究影響滑動摩擦力大小的因素”的實(shí)驗(yàn)，銅塊和木塊的大小、形狀完全相同，實(shí)驗(yàn)時彈簧測力計(jì)拉著物體沿水平方向做勻速直線運(yùn)動。

（1）比較甲、乙兩圖，可得到的結(jié)論是

；（2）若物體不是做勻速運(yùn)動，而是做加速直線運(yùn)動，彈簧測力計(jì)讀數(shù)

摩擦力（填“等于”或“不等于”）；（3）實(shí)際操作時，手拉著彈簧測力計(jì)做勻速直線運(yùn)動是比較困難的，因而測力計(jì)的讀數(shù)不一定等于摩擦力的大小。請你提出一個改進(jìn)的方法，確保測力計(jì)的讀數(shù)等于摩擦力的大小。你的做法（畫圖或文字說明）

。參考答案：11.一打點(diǎn)計(jì)時器固定在斜面上某處，一小車拖著穿過打點(diǎn)計(jì)時器的紙帶從斜面上滑下，下圖是打出紙帶的一段。①已知打點(diǎn)計(jì)時器使用的交流電頻率為50Hz，利用下圖給出的數(shù)據(jù)可求出小車下滑的加速度a=____________。②為了求出小車在下滑過程中所受的阻力，還需測量的物理量有_____________。用測得的量及加速度a表示阻力的計(jì)算式是為f=_______________。參考答案：（1）①4.00m/s2 （2分，3.90～4.10m/s2之間都正確） ②小車質(zhì)量m；斜面上任意兩點(diǎn)間距離l及這兩點(diǎn)的高度差h。（2分）12.如圖所示，實(shí)線為一列簡諧波在t=0時刻的波形，虛線表示經(jīng)過△t=0.2s后它的波形圖像，已知T<△t<2T（T表示周期），則這列波傳播速度的可能值v=

；這列波的頻率可能值f=

。參考答案：答案：0.25m/s，0.35m/s；6.25Hz，8.75Hz13.)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：三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種，重物從高處由靜止開始落下，重物拖著的紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時器打出一系列的點(diǎn)，對紙帶上的點(diǎn)的痕跡進(jìn)行測量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。（1）下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個操作步驟：A．按照圖示的裝置安裝器件；B．將打點(diǎn)計(jì)時器接到電源的直流輸出端上；C．用天平測量出重物的質(zhì)量；D．釋放懸掛紙帶的夾子，接通電源開關(guān)打出一條紙帶；E．測量打出的紙帶上某些點(diǎn)之間的距離；F．根據(jù)測量的結(jié)果計(jì)算重物下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能。其中沒有必要進(jìn)行的步驟是__________；操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E是___________。（2）某同學(xué)做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)時，打下的一條紙帶如圖所示，0點(diǎn)為起始點(diǎn)，測得3點(diǎn)、6點(diǎn)、9點(diǎn)與第一點(diǎn)0間的距離分別為hA=1.75cm，hB=7.00cm，hC=15.70cm，交流電的周期是0.02s，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.8m/s2，設(shè)重物的質(zhì)量是m=1.00kg，則從0點(diǎn)到6點(diǎn)，重物的動能增量ΔEk=____J，重物重力勢能減少量ΔEp=____________J。（兩空有效數(shù)字均保留至小數(shù)點(diǎn)后第2位）（3）在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，重物減少的重力勢能總是大于重物動能的增加，其原因主要是在重物下落過程中存在著阻力的作用，可以通過該實(shí)驗(yàn)裝置測定該阻力的大小。若已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，重物的質(zhì)量為m，打點(diǎn)計(jì)時器的打點(diǎn)頻率為f，AC和CE之間的距離分別為s1，s2，如圖所示。請用上述已知量表示出重物在下落過程中受到的平均阻力大小為F=__________。參考答案：

(1).（1）C

(2).BD

(3).（2）0.67

(4).0.69

(5).（1）因?yàn)槲覀兪潜容^mgh、mv2的大小關(guān)系，故m可約去比較，不需要用天平，故C沒必要．將打點(diǎn)計(jì)時器應(yīng)接到電源的“交流輸出”上，故B錯誤．步驟D應(yīng)先接通電源后放紙帶；故錯誤的步驟是BD.

（2）在勻變速直線運(yùn)動中，時間中點(diǎn)瞬時速度等于該過程中的平均速度，由此可得打第6個點(diǎn)時的速度為：則從0點(diǎn)到6點(diǎn)，重物的動能增量：△Ek=mv62＝×1.00×(1.1625)2J≈0.67J

從打下起始點(diǎn)O到打下C點(diǎn)的過程中，重錘重力勢能的減少量等于重力所做功，因此有：

△EP=mghB=0.69J（3）由題意可知，s1、s2是相鄰的相等時間內(nèi)的位移，而計(jì)數(shù)點(diǎn)時間T′=2T．

由△x=aT′2可得：；

設(shè)阻力大小為F，由牛頓第二定律可知，mg-F=ma，

得F=m（g-a）=m（g-）．點(diǎn)睛：紙帶問題的處理是力學(xué)實(shí)驗(yàn)中常見的問題，在有紙帶處理實(shí)驗(yàn)中，若紙帶做勻變速直線運(yùn)動，測得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時紙帶運(yùn)動的瞬時速度和加速度；要知道重物帶動紙帶下落過程中能量轉(zhuǎn)化的過程和能量守恒．15.如圖所示，用半徑相同的A、B兩球的碰撞可以驗(yàn)證“動量守恒定律”。實(shí)驗(yàn)時先讓質(zhì)量為m1的A球從斜槽上某一固定位置C由靜止開始滾下，進(jìn)入水平軌道后，從軌道末端水平拋出，落到位于水平地面的復(fù)寫紙上，在下面的白紙上留下痕跡。重復(fù)上述操作10次，得到10個落點(diǎn)痕跡。再把質(zhì)量為m2的B球放在水平軌道末端，讓A球仍從位置C由靜止?jié)L下，A球和B球碰撞后，分別在白紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡，重復(fù)操作10次。M、P、N為三個落點(diǎn)的平均位置，未放B球時，A球的落點(diǎn)是P點(diǎn)，0點(diǎn)是水平軌道末端在記錄紙上豎直投影點(diǎn)，如圖所示。（1）在這個實(shí)驗(yàn)中，為了盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差，兩個小球的質(zhì)量應(yīng)滿足m1______m2（填“＞”或“＜”）；除了圖中器材外，實(shí)驗(yàn)室還備有下列器材，完成本實(shí)驗(yàn)還必須使用的兩種器材是______。A．秒表

B．天平

C．刻度尺

D．打點(diǎn)計(jì)時器（2）下列說法中正確的是______。A．如果小球每次從同一位置由靜止釋放，每次的落點(diǎn)一定是重合的B．重復(fù)操作時發(fā)現(xiàn)小球的落點(diǎn)并不重合，說明實(shí)驗(yàn)操作中出現(xiàn)了錯誤C．用半徑盡量小的圓把10個落點(diǎn)圈起來，這個圓的圓心可視為小球落點(diǎn)的平均位置D．僅調(diào)節(jié)斜槽上固定位置C，它的位置越低，線段OP的長度越大參考答案：

(1).>

(2).BC

(3).C【詳解】（1）為了防止入射球碰后反彈，應(yīng)讓入射球的質(zhì)量大于被碰球的質(zhì)量；小球離開軌道后做平拋運(yùn)動，小球在空中的運(yùn)動時間相同，小球的水平位移與其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證：m1v0=m1v1+m2v2，因小球均做平拋運(yùn)動，下落時間相同，則可知水平位移x=vt，因此可以直接用水平位移代替速度進(jìn)行驗(yàn)證，故有m1OP=m1OD+m2ON，實(shí)驗(yàn)需要測量小球的質(zhì)量、小球落地點(diǎn)的位置，測量質(zhì)量需要天平，測量小球落地點(diǎn)的位置需要毫米刻度尺，因此需要的實(shí)驗(yàn)器材有BC；（2）由于各種偶然因素，如所受阻力不同等，小球的落點(diǎn)不可能完全重合，落點(diǎn)應(yīng)當(dāng)比較集中，但不是出現(xiàn)了錯誤；故AB錯誤；由于落點(diǎn)比較密集，又較多，每次測量距離很難，故確定落點(diǎn)平均位置的方法是最小圓法，即用盡可能最小的圓把各個落點(diǎn)圈住，這個圓的圓心位置代表落點(diǎn)的平均位置。故C錯誤；僅調(diào)節(jié)斜槽上固定位置C，它的位置越低，由于水平速度越小，則線段OP的長度越小，故D錯誤。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，水平桌面上有一輕彈簧，左端固定在A點(diǎn)，自然狀態(tài)時其右端位于B點(diǎn)。水平桌面右側(cè)有一豎直放置的光滑軌道MNP，其形狀為半徑R=0.8m的圓環(huán)剪去了左上角135°的圓弧，MN為其豎直直徑，P點(diǎn)到桌面的豎直距離也是R。用質(zhì)量m1=0.4kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn)，釋放后彈簧恢復(fù)原長時物塊恰停止在B點(diǎn)。用同種材料、質(zhì)量為m2=0.2kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn)釋放，物塊過B點(diǎn)后其位移與時間的關(guān)系為，物塊飛離桌面后由P點(diǎn)沿切線落入圓軌道。G=10m/s2，求：

（1）BP間的水平距離。

（2）判斷m2能否沿圓軌道到達(dá)M點(diǎn)。

（3）釋放后m2運(yùn)動過程中克服摩擦力做的功參考答案：（1）（5分）設(shè)物塊塊由D點(diǎn)以初速做平拋，落到P點(diǎn)時其豎直速度為

得

平拋用時為t，水平位移為s，

在桌面上過B點(diǎn)后初速

BD間位移為

則BP水平間距為

（2）（5分）若物塊能沿軌道到達(dá)M點(diǎn)，其速度為

軌道對物塊的壓力為FN，則

解得

即物塊不能到達(dá)M點(diǎn)

（3）（8分）設(shè)彈簧長為AC時的彈性勢能為EP，物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為，

釋放

釋放

且

在桌面上運(yùn)動過程中克服摩擦力做功為Wf，

則

可得

17.某同學(xué)表演魔術(shù)時，將一小型條形磁鐵藏在自己的袖子里，然后對著一懸掛的金屬小球指手畫腳，結(jié)果小球在他神奇的功力下飄動起來.假設(shè)當(dāng)隱藏的小磁鐵位于小球的左上方某一位置C()時，金屬小球偏離豎直方向的夾角也是，如圖所示.已知小球的質(zhì)量為m，該同學(xué)(含磁鐵)的質(zhì)量為m，求此時:

(1)懸掛小球的細(xì)線的拉力大小為多少?(2)該同學(xué)受到地面的支持力和摩擦力大小各為多少?參考答案：（1）以小球?yàn)檠芯繉ο螅芰Ψ治鋈鐖D甲所示，則由平衡條件得Fsin30°＝FCsin30°

----------1分

FCcos30°＋Fcos30°＝mg--------1分解得F＝FC＝mg----------2分（2）以小球和該同學(xué)整體為研究對象，受力分析如圖乙所示，同理有Ff＝Fsin30°----------1分FN＋Fcos30°＝(M＋m)g---------1分將F值代入解得Ff＝mg---------2分FN＝Mg＋mg----------2分考點(diǎn)：受力分析，平衡條件的應(yīng)用點(diǎn)評：本題分析受力情況是解題的關(guān)鍵，再根據(jù)平衡條件進(jìn)行求解18.如圖甲所示，x軸正方向水平向右，y軸正方向豎直向上。在xoy平面內(nèi)有與y軸平行的勻強(qiáng)電場，在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)加有與xoy平面垂直的勻強(qiáng)磁場。在坐標(biāo)原點(diǎn)O處放置一帶電微粒發(fā)射裝置，它可以連續(xù)不斷地發(fā)射具有相同質(zhì)量m、電荷量q（q＞0）和初速度為的帶電微粒。（已知重力加速度g）（1）當(dāng)帶電微粒發(fā)射裝置連續(xù)不斷地沿y軸正方向發(fā)射這種帶電微粒時，這些帶電微粒將沿圓形磁場區(qū)域的水平直徑方向離開磁場，并繼續(xù)沿x軸正方向運(yùn)動。求電場強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向。（2）調(diào)節(jié)坐標(biāo)原點(diǎn)處的帶電微粒發(fā)射裝置，使其在xoy平面內(nèi)不斷地以相同速率v0沿不同方向?qū)⑦@種帶電微粒射入第Ⅰ象限，如圖乙所示?，F(xiàn)要求這些帶電微粒最終都能平行于x軸正方向運(yùn)動，則在保證電場強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向不變的條件下，求出符合條件的磁場