山西省大同市示范中學2021-2022學年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15分．每小題只有一個選項符合題意1.質量為50kg的人站在電梯間內隨電梯豎直方向運動，其v－t圖象如圖所示，（取向上為正方向）下列判斷正確的是A．在t=1s時，人的加速度為零B．0~3s時間內，人處于超重狀態C．4s~6s時間內，人的平均速度為2m/sD．3s~7s時間內，人所受合力做功的平均功率為100W參考答案：BD由圖像可知，0-1s，人向下做勻減速運動，1s時刻速度減為0；1-3s向上做勻加速運動；3-5s向上做勻速運動；5-6s向上做勻減速運動，6s時刻速度減為0；6-7s向下運動，速度先減小后增大。綜上分析，可知在t=1s時，人的速度為0，但加速度不為零，A錯誤；0~3s時間內，人有向上的加速度，處于超重狀態，B正確；由速度時間圖線圍成的面積等于位移的大小可知4s~6s時間內，人的位移大小為6m，故平均速度為3m/s，C錯誤；由動能定理可知3s~7s時間內，人所受合力做的功等于動能的變化量，即等于400J，故合力做功的平均功率為100W，D正確。本題選BD。2.下列說法中正確的是（

）A．蔗糖受潮后會粘在一起，沒有確定的幾何形狀，它是非晶體B．一定質量氣體壓強不變溫度升高時，吸收的熱量一定大于內能的增加量C．因為擴散現象和布朗運動的劇烈程度都與溫度有關，所以擴散現象和布朗運動也叫做熱運動D．液體的表面層就象張緊的橡皮膜而表現出表面張力，是因為表面層的分子分布比液體內部緊密參考答案：.BC3.如圖甲所示，小物塊從斜面底端以初速度v0沿光滑斜面上滑，所能到達的最大高度距底端為h。圖乙為四個固定在豎直平面內的光滑圓軌道，O1、O2、O3和O4分別是它們的圓心。小物塊仍以初速度v0從軌道最低點上滑，則小物塊能上升到距水平地面高h處的是參考答案：A．中檔。圓周運動、能的轉化和守恒定律。考查：推理能力。根據具體問題，運用物理規律和數學方法確定物理量之間的定量關系，通過運算、估算，進行論證和判斷，并能把推理過程和結果正確地表達出來。4.如圖所示，在粗糙的斜面上固定一點電荷Q，在M點無初速度釋放帶有恒定電荷的小物塊，小物塊在Q的電場中沿斜面運動到N點停下．則從M到N的過程中，下列說法正確的是()A．小物塊所受的電場力減小B．小物塊的電勢能可能增加C．M點的電勢一定高于N點的電勢D．小物塊電勢能變化量的大小一定小于克服摩擦力做的功參考答案：AD5.2014年8月，山東魯能隊再度包攬乒超男女團體的冠軍，加冕雙冠王！假設運動員在訓練中手持乒乓球拍托球沿水平面做勻加速跑動，球拍與球保持相對靜止且球拍平面和水平面之間夾角為θ。設球拍和球質量分別為M、m，不計球拍和球之間摩擦，不計空氣阻力，則()A．運動員的加速度大小為gsinθ

B．球拍對球的作用力大小為mgcosθC．運動員對球拍的作用力大小為

D．運動員對地面的作用力方向豎直向下參考答案：C考點：牛頓第二定律的應用二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.質點做直線運動，其s-t關系如圖所示，質點在0-20s內的平均速度大小為_________m/s，質點在_________時的瞬時速度等于它在6-20s內的平均速度。參考答案：7.光滑斜面的傾角為α，將一個質量為m的小球從斜面上A點以初速度v0，沿平行斜面底邊的方向射出，小球沿斜面運動到底邊上的B點。如圖所示，已知A點高為h，則小球運動到B點時的速度大小為__________，在斜面上運動的時間為___________。

參考答案：

答案：

8.用歐姆表測電阻時，如發現指針偏轉角度太小，為了使讀數的精度提高，應使選擇開關撥到較

（選填“大”或“小”）的倍率檔，重新測量，測量前必須先要進行

。如圖所示為使用多用表進行測量時，指針在刻度盤上停留的位置，若選擇旋鈕在“50mA”位置，則所測量電流的值為

mA。參考答案：大；調零；22.09.如圖：在一均強磁場中有一梯形ABCD，其中AB//CD且AB=CD,點電勢分別為A、B、D點電勢分別為：1V、2V、5V，則C點電勢為________V,

如果有一電荷量為點電荷從A點經B、C移到D點，則電場力做的功為_________J.參考答案：8（2分），4×10–8（2分）10.將一單擺掛在測力傳感器的探頭上,用測力探頭和計算機組成的實驗裝置來測定單擺擺動過程中擺線受到的拉力(單擺擺角小于5°),計算機屏幕上得到如圖(a)所示的F-t圖象.然后使單擺保持靜止,得到如圖(b)所示的F-t圖象.那么:①(2分)此單擺的周期T為

s.②(5分)設擺球在最低點時重力勢能Ep=0,已測得當地重力加速度為g,試求出此單擺擺動時的機械能E的表達式.(用字母d、l、F1、F2、F3、g中某些量表示)參考答案：.①0.8s

（2分）②擺球在最低點時根據牛頓第二定律有F1-F3=mv2/r,

（2分）

單擺的擺長r=

（1分）

擺球在擺動過程中機械能守恒,其機械能等于擺球在最低點的動能,即E=mv2/2=11.一質點繞半徑為R的圓周運動了一圈，則其位移大小為

，路程是

，若質點運動了圓周，則其位移大小為

，路程是

。參考答案：、、、12.質量為m1

m2

m3的三個物體從上到下疊放在一起，先使它們一起自由下落，再設法使它們一起勻速下落，則在先后兩次情況中，質量為m2的那個物體受到的合外力之差為參考答案：13.飛鏢是一種喜聞樂見的體育活動。飛鏢靶上共標有10環，其中第10環的半徑為1cm，第9環的半徑為2cm……以此類推，靶的半徑為10cm。記成績的方法是：當飛鏢擊中第n環與第n+1環之間區域則記為n環。某人站在離靶5m的位置，將飛鏢對準靶心以水平速度v投出，當v<________m/s（小數點后保留2位）時，飛鏢將不能擊中靶，即脫靶；當v=60m/s時，成績應為______環。（不計空氣阻力，g取10m/s2）參考答案：35.36，7三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，將一個斜面放在小車上面固定，斜面傾角θ=37°，緊靠斜面有一質量為5kg的光滑球，取重力加速度g＝10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，則：試求在下列狀態下：(1)小車向右勻速運動時，斜面和小車對小球的彈力大小分別是多少？(2)小車向右以加速度3m/s2做勻加速直線運動，斜面和小車對小球的彈力大小分別是多少？(3)小車至少以多大的加速度運動才能使小球相對于斜面向上運動。參考答案：(1)0，50N(2)25N，30N

(3)7.5m/s2【詳解】(1)小車勻速運動時，小球隨之一起勻速運動，合力為零，斜面對小球的彈力大小為0，豎直方向上小車對小球的彈力等于小球重力，即：否則小球的合力不為零，不能做勻速運動.(2)小車向右以加速度a1=3m/s2做勻加速直線運動時受力分析如圖所示，有：代入數據解得：N1=25N，N2=30N(3)要使小球相對于斜面向上運動，則小車對小球彈力為0，球只受重力和斜面的彈力，受力分析如圖，有：代入數據解得：答：(1)小車向右勻速運動時，斜面對小球的彈力為0和小車對小球的彈力為50N(2)小車向右以加速度3m/s2做勻加速直線運動，斜面和小車對小球的彈力大小分別是N1=25N，N2=30N.(3)小車至少以加速度向右運動才能使小球相對于斜面向上運動。15.靜止在水平地面上的兩小物塊A、B，質量分別為mA=l.0kg，mB=4.0kg；兩者之間有一被壓縮的微型彈簧，A與其右側的豎直墻壁距離l=1.0m，如圖所示。某時刻，將壓縮的微型彈簧釋放，使A、B瞬間分離，兩物塊獲得的動能之和為Ek=10.0J。釋放后，A沿著與墻壁垂直的方向向右運動。A、B與地面之間的動摩擦因數均為u=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A、B運動過程中所涉及的碰撞均為彈性碰撞且碰撞時間極短。（1）求彈簧釋放后瞬間A、B速度的大小；（2）物塊A、B中的哪一個先停止？該物塊剛停止時A與B之間的距離是多少？（3）A和B都停止后，A與B之間的距離是多少？參考答案：（1）vA=4.0m/s，vB=1.0m/s；（2）A先停止；0.50m；（3）0.91m；分析】首先需要理解彈簧釋放后瞬間的過程內A、B組成的系統動量守恒，再結合能量關系求解出A、B各自的速度大小；很容易判定A、B都會做勻減速直線運動，并且易知是B先停下，至于A是否已經到達墻處，則需要根據計算確定，結合幾何關系可算出第二問結果；再判斷A向左運動停下來之前是否與B發生碰撞，也需要通過計算確定，結合空間關系，列式求解即可。【詳解】（1）設彈簧釋放瞬間A和B的速度大小分別為vA、vB，以向右為正，由動量守恒定律和題給條件有0=mAvA-mBvB①②聯立①②式并代入題給數據得vA=4.0m/s，vB=1.0m/s（2）A、B兩物塊與地面間的動摩擦因數相等，因而兩者滑動時加速度大小相等，設為a。假設A和B發生碰撞前，已經有一個物塊停止，此物塊應為彈簧釋放后速度較小的B。設從彈簧釋放到B停止所需時間為t，B向左運動的路程為sB。，則有④⑤⑥在時間t內，A可能與墻發生彈性碰撞，碰撞后A將向左運動，碰撞并不改變A的速度大小，所以無論此碰撞是否發生，A在時間t內的路程SA都可表示為sA=vAt–⑦聯立③④⑤⑥⑦式并代入題給數據得sA=1.75m，sB=0.25m⑧這表明在時間t內A已與墻壁發生碰撞，但沒有與B發生碰撞，此時A位于出發點右邊0.25m處。B位于出發點左邊0.25m處，兩物塊之間的距離s為s=025m+0.25m=0.50m⑨（3）t時刻后A將繼續向左運動，假設它能與靜止的B碰撞，碰撞時速度的大小為vA′，由動能定理有⑩聯立③⑧⑩式并代入題給數據得

故A與B將發生碰撞。設碰撞后A、B的速度分別為vA′′以和vB′′，由動量守恒定律與機械能守恒定律有

聯立式并代入題給數據得

這表明碰撞后A將向右運動，B繼續向左運動。設碰撞后A向右運動距離為sA′時停止，B向左運動距離為sB′時停止，由運動學公式

由④式及題給數據得sA′小于碰撞處到墻壁的距離。由上式可得兩物塊停止后的距離四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在真空中，一絕緣細線的一端固定在O點，另一端系一質量為m、帶電量為+q的小球．ABC是以O點為圓心、半徑為a的豎直圓弧．BC是圓弧的豎直直徑，OA是圓弧的水平半徑，一帶電量為+Q的點電荷固定在A點的正上方，距離A點的高度為a，現將小球從A點由靜止釋放，小球沿圓弧運動到B點時的速度為v，重力加速度為g，靜電力常量為k．（1）求A、B兩點的電勢差UAB；（2）求小球沿圓弧AB運動到B點時對細線的拉力大小F；（3）在A點給小球豎直向下的初速度v0，恰能使小球沿圓弧ABC運動到C點，求v0．參考答案：解：（1）根據動能定理得，mga+qUAB=，解得A、B兩點的電勢差．（2）在最低點B，根據牛頓第二定律得，，，根據幾何關系得，cosθ=，解得拉力F=．（3）因為點電荷與A、C的電勢差相等，從A到C電場力不做功，在C點，根據牛頓第二定律得，mg=m，解得，根據動能定理得，，解得v0=．答：（1）A、B兩點的電勢差為；（2）小球沿圓弧AB運動到B點時對細線的拉力大小為．（3）v0的大小為．【考點】勻強電場中電勢差和電場強度的關系；電勢差．【分析】（1）對A、B段運用動能定理，根據動能定理求出AB兩點間的電勢差．（2）根據牛頓第二定律，結合徑向的合力提供向心力求出細線的拉力大小．（3）根據牛頓第二定律求出C點的速度，結合動能定理求出初速度的大小．17.一定質量理想氣體的P-V圖象如圖所示，其中a→b為等容過程，b→c為等