河南省信陽市陳淋第二中學2021-2022學年高三物理上學期期末試題含解析一、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.（單選）如圖所示，空間分布著豎直向上的勻強電場E，現在電場區域內某點O處放置一負點電荷Q，并在以O點為球心的球面上選取a、b、c、d四點，其中ac連線為球的水平大圓直徑，bd連線與電場方向平行．不計空氣阻力，則下列說法正確的是()A．b、d兩點的電場強度大小相等，電勢相等B．a、c兩點的電場強度大小相等，電勢不相等C．若從b點拋出一帶負電小球，小球可能沿b、a所在圓周做曲線運動D．若從b點拋出一帶正電小球，小球可能沿b、d所在圓周做勻速圓周運動參考答案：D2.（單選）在如圖所示的電路中，電源的負極接地，其電動勢為E、內電阻為r，R1、R2為定值電阻，R3為滑動變阻器，C為電容器，、為理想電流表和電壓表。在滑動變阻器滑動頭P自a端向b端滑動的過程中,下列說法中正確的是（

）A．電壓表示數變小

B．電流表示數變小C．電容器C所帶電荷量增多

D．a點的電勢降低參考答案：D3.（多選）下列說法中正確的有

。A.懸浮在液體中的固體分子所做的無規則運動叫做布朗運動B.金屬鐵有固定的熔點C.液晶的光學性質具有各向異性D.由于液體表面分子間距離小于液體內部分子間的距離，故液體表面存在表面張力E.隨著高度的增加，大氣壓和溫度都在減小，一個正在上升的氫氣球內的氫氣內能減小參考答案：BCE4.（單選）如圖所示，有一矩形線圈面積為S，匝數為N，總電阻為r，外電阻為R，接觸電阻不計。線圈繞垂直于磁感線的軸OO'以角速度w勻速轉動，勻強磁場的磁感應強度為B。則A．當線圈平面與磁感線平行時，線圈中電流為零B．電流有效值C．電動勢的最大值為D．外力做功的平均功率參考答案：D5.（06年全國卷Ⅰ）如圖，在勻強磁場中固定放置一根串接一電阻R的直角形金屬導軌aob（在紙面內），磁場方向垂直于紙面朝里，另有兩根金屬導軌c、d分別平等于oa、ob放置。保持導注意事項：第二金屬導軌的電阻不計。現經歷以下四個過程：①以速率v移動d，使它與ab的距離增大一倍；②再以速率v移動c，使它與oa的距離減小一半；③然后，再以速率2v移動c，使它回到原處；④最后以速率2v移動d，使它也回到原處。設上述四個過程中通過電阻R的電量的大小依次為Q1、Q2、Q3和Q4，則A．Q1=Q2=Q3=Q4B．Q1=Q2=2Q3=2Q4C．2Q1=2Q2=Q3=Q4D．Q1≠Q2＝Q3≠Q4參考答案：答案：A解析：設開始導軌d與Ob的距離為x1，導軌c與Oa的距離為x2，由法拉第電磁感應定律知，移動c或d時產生的感應電動勢：E＝＝通過導體R的電量為：Q＝I＝Δt＝由上式可知，通過導體R的電量與導體d或c移動的速度無關，由于B與R為定值，其電量取決于所圍成面積的變化。①若導軌d與Ob距離增大一倍，即由x1變2x1，則所圍成的面積增大了ΔS1＝x1·x2；②若導軌c再與Oa距離減小一半，即由x2變為，則所圍成的面積又減小了ΔS2＝·2x1＝x1·x2；③若導軌c再回到原處，此過程面積的變化為ΔS3＝ΔS2＝·2x1＝x1·x2；④最后導軌d又回到原處，此過程面積的變化為ΔS4＝x1·x2；

由于ΔS1＝ΔS2＝ΔS3＝ΔS4，則通過電阻R的電量是相等的，即Q1＝Q2＝Q3＝Q4。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.在“探究功與物體速度變化關系”的實驗中，某實驗研究小組的實驗裝置如圖甲所示，彈簧與木塊接觸但并沒有拴連。木塊從A點靜止釋放后，在1根彈簧作用下彈出，沿足夠長的木板運動到B1點停下，O點為彈簧原長時所處的位置，測得OB1的距離為L1，并記錄此過程中彈簧對木塊做的功為W。用完全相同的彈簧2根、3根……并列在一起進行第2次、第3次……實驗，每次實驗木塊均從A點釋放，木塊分別運動到B2、B3……停下，測得OB2、OB3……的距離分別為L2、L3……作出彈簧對木塊做功W與木塊停下的位置距O點的距離L的圖象如圖乙所示。（1）根據圖線分析，彈簧對木塊做功W與木塊在O點的速度v0之間的關系為

（2）W—L圖線不通過原點的原因是

。（3）求出彈簧被壓縮的長度為

cm。參考答案：1）W與成線性關系（2）未計木塊通過AO段時摩擦力對木塊所做（3）

3

cm7.一列沿著x軸傳播的橫波，在t=0時刻的波形如圖甲所示，圖甲中N質點的振動圖象如圖乙所示。則此波沿x軸

方向傳播（填“正向”或“負向”），波速為

m/s。在4s內，K質點的路程是

m。參考答案：8.如圖所示，平行板電容器豎直放置，兩板間存在水平方向的勻強電場，質量相等的兩個帶電液滴1和2從O點自由釋放后，分別抵達B、C兩點，若AB=BC，則它們帶電荷量之比q1：q2等于

參考答案：2:19.已知地球質量為M，萬有引力恒量為G，地球半徑為R，人造衛星在高空繞地球運行的軌道半徑為r，則其繞地球運行的環繞速度V=

，在地球表面附近運行的人造衛星的第一宇宙速度V1=

。參考答案：，10.（5分）質量分布均勻的擺球質量為m，半徑為r，帶正電荷，用長為L的細線將擺球懸掛在懸點O作簡諧振動，則這個單擺的振動周期T＝_____________；若在懸點O處固定另一個正電荷，如圖所示，則該單擺的振動周期將_________。（填“變大”、“變小”或“不變”）參考答案：、不變11.一衛星繞地球做勻速圓周運動的線速度大小為v，若地球質量為M，引力常量為G，則該衛星的圓周運動的半徑R為

；它在1/6周期內的平均速度的大小為

。參考答案：；12.如圖所示，將邊長為a、質量為m、電阻為R的正方形導線框豎直向上拋出，穿過寬度為b、磁感應強度為B的勻強磁場，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入磁場時速度的一半，線框離開磁場后繼續上升一段高度，然后落下并勻速進入磁場。整個運動過程中始終存在著大小恒定的空氣阻力Ff，且線框不發生轉動，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生的焦耳熱Q=

。

參考答案：13.下表是按照密立根的方法進行實驗時得到的某金屬的UC和v的的幾組數據。(UC是遏制電壓)UC/V0.5410.6370.7140.8090.878v/l014Hz5.6445.8886.0986.3036.501請根據上表的數據在答題紙對應的坐標中作出UC-v圖象；從圖象中可知這種金屬的截止頻率為

；已知e=1.6010-19C，用給出的數據結合圖象算出普朗克常量為

。參考答案：三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.用以下器材測量待測電阻的阻值A、待測電阻：阻值約為B、電源E：電動勢約為，內阻可忽略不計C、電流表：量程為，內電阻；D、電流表：量程為，內電阻約為；E、定值電阻：阻值；F、滑動變阻器：最大阻值為；G、滑動變阻器：最大阻值為；H、單刀單擲開關S，導線若干；為了測量電阻，現有甲、乙、丙三位同學設計了以下的實驗電路圖，你認為正確的是______；填“甲”、“乙”或“丙”滑動變阻器應該選______；在閉合開關前，滑動變阻器的滑片P應置于______端；填“a”或“b”若某次測量中電流表的示數為，電流表的示數為則的表達式為：______。參考答案：

(1).(1)乙

(2).(2)R1

(3).b

(4).(3)【詳解】（1）所給的三個電路圖中，乙圖可明確確定兩支路的電流值和含有電流表的支路的電阻值，由此可確定待測阻值。故乙圖正確。

（2）因乙圖為滑動變阻器的分壓式接法，則易用小阻值的變阻器。故應選，閉合開關前要讓測量電路電壓由小變大，故滑片P應置于b端。

（3）由并聯電路特點：

得：15.（8分）某同學利用下述裝置對輕質彈簧的彈性勢能進行探究，一輕質彈簧放置在光滑水平桌面上，彈簧左端固定，右端與一小球接觸而不固連:彈簧處于原長時，小球恰好在桌面邊緣，如圖(a)所示。向左推小球，使彈黃壓縮一段距離后由靜止釋放:小球離開桌面后落到水平地面。通過測量和計算，可求得彈簧被壓縮后的彈性勢能。回答下列問題：(1)本實驗中可認為，彈簧被壓縮后的彈性勢能Ep與小球拋出時的動能Ek相等。已知重力加速度大小為g。為求得Ek，至少需要測量下列物理量中的

(填正確答案標號)。A.小球的質量m

B.小球拋出點到落地點的水平距離sC.桌面到地面的高度h

D.彈簧的壓縮量△x

E.彈簧原長l。(2).用所選取的測量量和已知量表示Ek，得Ek=

。(3)圖(b)中的直線是實驗測量得到的s-△x圖線。從理論上可推出，如果h不變.m增加，s-△x圖線的斜率會

（填“增大”、“減小”或“不變”)；由圖(b)中給出的直線關系和Ek的表達式可知，Ep與△x的

次方成正比。參考答案：（1）ABC

（2）

（3）減小

（4）2

（各2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.光滑的圓弧軌道固定在豎直平面內，與水平軌道CE連接。水平軌道的CD段光滑、DE段粗糙。一根輕質彈簧一端固定在C處的豎直面上，另一端與質量為2m的物塊b剛好在D點接觸（不連接），彈簧處于自然長度。將質量為m的物塊a從頂端F點靜止釋放后，沿圓弧軌道下滑。物塊a與物塊b第一次碰撞后一起向左壓縮彈簧。已知圓弧軌道半徑為r，=l，物塊a、b與DE段水平軌道的動摩擦因數分別為μ1=0.2和μ2=0.4，重力加速度為g。物塊a、b均可視為質點。求：（1）物塊a第一次經過E點時的速度是多少？（2）試討論l取何值時，a、b能且只能發生一次碰撞？

參考答案：解：（1）物塊a由F到E過程中，由機械能守恒有：

…………（2分）

解得第一次經過E點時的速度

……………（1分）

（2）物塊a從E滑至D過程中，由動能定理有：

………………（2分）

解得物塊a在D點時的速度

……（1分）物塊a、b在D點碰撞，根據動量守恒有：

……………（2分）

解得兩物塊在D點向左運動的速度

……………（1分）

a、b一起壓縮彈簧后又返回D點時速度大小……（1分）由于物塊b的加速度大于物塊a的加速度，所以經過D后，a、b兩物塊分離，同時也與彈簧分離。

討論：①假設a在D點時的速度0，即l=5r…………（1分）

要使a、b能夠發生碰撞，則l<5r……（1分）

②假設物塊a滑上圓弧軌道又返回，最終停在水平軌道上P點，物塊b在水平軌道上勻減速滑至P點也恰好停止，設，則，根據能量守恒，

對a物塊

…………（1分）

對b物塊

………（1分）

由以上兩式解得

………（1分）

將代入

解得

……………………（1分）

要使a、b只發生一次碰撞，則…………（1分）

綜上所述，當時，a、b兩物塊能且只能發生一次碰撞………………（1分）

17.在水平地面上固定一傾角、表面光滑的斜面體，物體A以6m/s的初速度沿斜面上滑，同時在物體A的正上方，有一物體B以某一初速度水平拋出，如