山西省大同市小村鄉辛寨中學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，平行金屬導軌與水平面間的傾角為θ，導軌電阻不計，與阻值為R的定值電阻相連，磁感強度為B的勻強磁場垂直穿過導軌平面．有一質量為m長為l的導體棒從ab位置獲平行斜面的大小為v的初速向上運動，最遠到達a/b/的位置，滑行的距離為s，導體棒的電阻也為R，與導軌之間的動摩擦因數為μ．則A．上滑過程中導體棒受到的最大安培力為B2l2v/R．B．上滑過程中安培力、滑動摩擦力和重力對導體棒做的總功為mv2/2．C．上滑過程中電流做功發出的熱量為mv2/2－mgs(sinθ＋μcosθ)．D．上滑過程中導體棒損失的機械能為mv2/2－mgssinθ．參考答案：CD2.如圖所示，兩根足夠長的平行光滑金屬軌道和水平面成a角，上端接有電阻R（其余電阻不計），空間有垂直于軌道平面的勻強磁場，磁感應強度為B。質量為m的水平金屬桿從軌道上無初速滑下，下列選項可以增大金屬桿速度最大值vm的是

A．增大B

B．增大α

C．增大R

D．減小m參考答案：BC3.（多選）質量相同的人造衛星，如果在不同軌道上繞地球做勻速圓周運動，那么下列判斷中正確的是（）A.軌道半徑大的衛星所受向心力大

B.軌道半徑大的衛星所受向心力小C.軌道半徑大的衛星運行線速度大

D.軌道半徑大的衛星運行線速度小參考答案：BD4.如圖甲所示，螺線管內有一平行于軸線的磁場，規定圖中箭頭所示方向為磁感應強度B的正方向，螺線管與U型導線框cdef相連，導線框cdef內有一半徑很小的金屬圓環L，圓環與導線框cdef在同一平面內，當螺線管內的磁感應強度隨時間按圖乙所示規律變化時，下列選項正確的是()A.在t1時刻，金屬圓環L內的磁通量最大B.在t2時刻，金屬圓環L內的磁通量最大C.在t1～t2時間內，金屬圓環L內有逆時針方向的感應電流D.在t1～t2時間內，金屬圓環L有收縮趨勢參考答案：BD5.下列關于物體運動的情況中，可能的是（

）

A．物體具有加速度，而其速度為零

B．物體具有恒定的速率，但仍有變化的速度

C．物體具有恒定的速度，但仍有變化的速率

D．物體具有沿x軸正方向的加速度，沿x軸負方向的速度參考答案：

ABD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某實驗小組設計了如圖(a)所示的實驗裝置，通過改變重物的質量，利用計算機可得滑塊運動的加速度a和所受拉力F的關系圖像。他們在軌道水平和傾斜的兩種情況下分別做了實驗，得到了兩條a-F圖線，如圖(b)所示。滑塊和位移傳感器發射部分的總質量m=_____________kg；滑塊和軌道間的動摩擦因數μ=_____________。(重力加速度g取，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)參考答案：0.5Kg

0.27.一列簡諧波在t=0.8s時的圖象如圖甲所示，其x=0處質點的振動圖象如圖乙所示，由圖象可知：簡諧波沿x軸

▲

方向傳播（填“正”或“負”），波速為

▲

m／s，t=10.0s時刻，x=4m處質點的位移是

▲

m．參考答案：8.某探究性小組用如圖所示的裝置研究彈簧的彈性勢能Ep跟彈簧的形變量x之間的關系：在實驗桌的邊緣固定一光滑凹槽（如圖），凹槽中放一輕質彈簧，彈簧的左端固定，右端與小球接觸．當彈簧處于自然長度時，小球恰好在凹槽的邊緣．讓小球向左壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放，使小球沿水平方向射出凹槽，小球在空中飛行后落到水平地面．（1）若用天平、刻度尺測量，計算出小球從凹槽射出瞬間的動能，則除了測量小球的質量外，還須測量的物理量有：

.（2）因為小球從凹槽射出時，由于某些偶然因素的影響，即使將彈簧壓縮同樣的長度，小球射出的水平距離S也會稍有不同．為了準確測出S，某同學欲用小球將彈簧10次壓縮到同一個長度，記錄下小球這10次拋出的落點的痕跡，則需使用

等實驗器材才能完成相應的記錄；考查考生運用平拋、及動量守恒實驗中所用的方法解決新的實際問題的創新實踐能力。在高考中很有可能不會原原本本地考查動量守恒的實驗，但該實驗中所用的實驗方法則有可能遷移到其他實驗中，與其他實驗揉合在一起來考查。參考答案：（1）凹槽出口處與水平面的高度，小球拋出的水平距離；（2）白紙、復寫紙。9.如圖所示是一列沿x軸負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x=1.5m處質點的振動函數表達式y=

▲

cm，x=2.0m處質點在0-1.5s內通過的路程為

▲

cm。參考答案：；3010.如圖，電源電動勢E=12V，內阻r=1Ω，電阻R1=4Ω，R2=22Ω，滑動變阻器R的阻值0～30Ω．閉合電鍵S，當滑動變阻器的滑動觸頭P由a端向b端滑動時，理想電流表和理想電壓表示數變化量的大小分別用△I、△U表示．則5Ω；R1消耗的最小電功率為P=1.78W．參考答案：解：根據閉合電路歐姆定律得

U=E﹣I（R1+r），則由數學知識得知：=R1+r=4+1=5Ω．當變阻器與電阻R2并聯的電阻最大時，外電路電阻最大，總電流最小，R1消耗的電功率最小，此時有：RaP=RPb+R2，又RaP+RPb=30Ω，R2=22Ω，解得：RaP=26Ω，RPb=4Ω則外電路總電阻為：R=RaP+R1=13Ω+4Ω=17Ω電路中總電流為：I==A=AR1消耗的最小電功率為：P=I2R1=×4W≈1.78W故答案為：5，1.78．11.往有機聚合物中添加阻燃劑，可增加聚合物的使用安全性，擴大其應用范圍。例如，在某聚乙烯樹脂中加入等質量由特殊工藝制備的阻燃型Mg(OH)2，樹脂可燃性大大降低。該Mg(OH)2的生產工藝如下：

⑴精制鹵水中的MgCl2與適量石灰乳反應合成堿式氯化鎂［Mg(OH)2-xClx·mH2O］，

反應的化學方程式為

。⑵合成反應后，繼續在393K～523K下水熱處理8h，發生反應：

［Mg(OH)2-xClx·mH2O］==(1-)Mg(OH)2+MgCl2+mH2O

水熱處理后，過濾、水洗。水洗的目的是

。

⑶阻燃型Mg(OH)2具有晶粒大，易分散、與高分子材料相容性好等特點。上述工藝流程中與此有關的步驟是

。

⑷已知熱化學方程式：

Mg(OH)2(s)==MgO(s)+H2O(g)；

△H1=+81.5kJ·mol-1

Al(OH)3(s)=Al2O3(s)+H2O(g)；

△H2=+87.7kJ·mol-1①Mg(OH)2和Al(OH)3起阻燃作用的主要原因是

。②等質量Mg(OH)2和Al(OH)3相比，阻燃效果較好的是

，

原因是

。⑸常用阻燃劑主要有三類：A.鹵系，如四溴乙烷；B.磷系，如磷酸三苯酯；C.無機類，主要是Mg(OH)2和Al(OH)3。從環保的角度考慮，應用時較理想的阻燃劑是 (填代號)，理由是

。參考答案：答案：⑴2MgCl2+(2-X)Ca(OH)2+2mH2O==2[Mg(OH)2-XClx·mH2O]+(2-X)CaCl2⑵除去附著在Mg(OH)2表面的可溶性物質MgCl2、CaCl2等。⑶表面處理。⑷①Mg(OH)2和Al(OH)3受熱分解時吸收大量的熱，使環境溫度下降；同時生成的耐高溫、穩定性好的MgO、Al2O3覆蓋在可燃物表面，阻燃效果更佳。②Mg(OH)2

Mg(OH)2的吸熱效率為：81.5kJ·mol-1/58g·mol-1=1.41kJ·g-1Al(OH)3的吸熱效率為：87.7kJ·mol-1/78g·mol-1=1.12kJ·g-1等質量的Mg(OH)2比Al(OH)3吸熱多。⑸C

四溴乙烷、磷酸三苯酯沸點低，高溫時有煙生成，且高溫時受熱分解產生有毒、有害的污染物。無機類阻燃劑Mg(OH)2和Al(OH)3無煙、無毒、腐蝕性小。

12.．2011年11月3日，中國自行研制的神舟八號飛船與天宮一號目標飛行器在距地球343km的軌道實現自動對接。神舟八號飛船遠地點處圓軌道速度

（選填“大于”、“小于”或“等于”）近地點處圓軌道速度；假設神舟八號在近圓軌道做勻速圓周運動時，離地高度為H，地球表面重力加速度為g、地球半徑為R，則神舟八號的運行速度為

。參考答案：小于

13.某人在地面上最多能舉起質量為60kg的物體，而在一個加速下降的電梯里，最多能舉起質量為80kg的物體，那么此時電梯的加速度大小應為

m／s2，若電梯以5m／s2的加速度上升時，那么此人在電梯中，最多能舉起質量為

kg的物體．(g＝10m／s2)參考答案：

2.5_40

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.兩輛相同的小車并排放在兩相同的直軌道上，如圖所示。小車前端系上細線，線的另一端跨過定滑輪各掛一個小盤，盤里分別放有不同質量的砂子；小車后端連著紙帶，紙帶分別穿過固定在軌道上的打點計時器，兩個打點計時器并聯接在同一接線板上。實驗時先接通接線板的電源使兩打點計時器同時開始打點，然后同時釋放兩輛小車，當其中一輛小車快接近導軌末端時，斷開接線板的電源，兩打點計時器同時停止工作。下圖所示為某次實驗得到的兩條紙帶，紙帶上的O點、E點分別為打點計時器接通電源和斷開電源時打下的點，它們之間的距離分別為：①號紙帶OE=42.40cm、②號紙帶OE=63.40cm。紙帶上的0、1、2、3、4、5、6為所選取的測量點（相鄰兩點間還有四個打點未畫出），兩相鄰測量點間的距離如圖所示，單位為cm。打點計時器所用電源的頻率為50Hz。（1）利用此裝置，研究質量一定時，加速度與力的關系，是否必須求出小車運動加速度的確切值？

（選填“是”或“否”），若是，請根據實驗中打出的其中一條紙帶求出加速度的值，若否，請說明理由。

根據上圖的兩條紙帶，求出①號紙帶和②號紙帶對應的加速度值之比為

。（2）利用此裝置，還可以探究做功與物體速度變化的關系。①物體速度可以通過打出的紙帶求出，任選上述其中一條紙帶，求出測量點5的速度v5=

m/s；（結果保留兩位有效數字）②若用M表示小車及車上砝碼的總質量，m表示砂子及盤的總質量，做功多少可以通過下列方式改變，其中可行的是A．通過改變小車運動的距離來改變外力做功時，必須平衡摩擦，必須滿足M遠大于mB．通過改變小車運動的距離來改變外力做功時，不需要平衡摩擦，也不需要滿足M遠大于mC．通過改變小盤里砂子的質量來改變外力做功時，必須平衡摩擦，必須滿足M遠大于mD．通過改變小車上砝碼的質量來改變外力做功時，只需平衡摩擦，不需要滿足M遠大于m參考答案：（1）否；因兩打點計時器同時開始、停止工作，故兩小車運動的時間相等，可以用紙帶上打點的總位移大小之比表示加速度大小之比；212：317（1：1.48~1.50均正確）；（2）①0.24或0.30；②BC15.在做“研究勻變速直線運動”的實驗時，某同學得到一條用打點計時器打下的紙帶如圖所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G等7個計數點，每相鄰兩個計數點間還有4個點，圖中沒有畫出，打點計時器接周期為T=0．02s的交流電源。（1）計算的公式為

（用給定字母表示）；（2）若測得，物體的加速度

m／s2；（3）如果當時電網中交變電流的頻率>50Hz，而做實驗的同學并不知道，那么加速度的測量值比實際值

（選填偏大或偏小）。參考答案：d5-d3

10T

⑵3四、計算題：本題共3小題，共計47分16.兩個質量相等的小球分別以4m/s和2m/s的速率相向運動，相撞后粘合在一起，假設以3m/s的速率一起運動．（1）請通過計算說明是否可能發生題設情況．（2）計算這個過程中損失的機械能．參考答案：考點：動量守恒定律．專題：動量定理應用專題．分析：（1）兩小球碰撞過程中，系統動量守恒，根據動量守恒定律可求得碰后的速度