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1、2021-2022学年山西省大同市吉家庄乡中学高三物理上学期期末试题含解析一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分每小题只有一个选项符合题意1. （多选）完全相同的两个带有相等电荷量的金属小球A、B(可看成点电荷)，相距一定的距离时，相互作用力的大小是F，现将第三个完全相同的金属小球C先后与A、B接触后移开，这时A、B两球之间的相互作用力的大小可能是A. B. C.D.参考答案：AC本题考查了库仑定律的计算.第一种情况，当两球带等量异种电荷时有：假设A带电量为Q，B带电量为-Q，两球之间的相互吸引力的大小是：F=，第三个不带电的金属小球C与A接触后，A和C的电量都为：，C与B接触时先
2、中和再平分，则C、B分开后电量均为-,这时A、B两球之间的相互作用力的大小：F= ，故A正确；同理当两球带有同种电荷时，有：F= ，故C正确，BD错误故选：AC.2. 电视显像管的第二和第三阳极是两个直径相同的同轴金属圆筒，两电极间的电场即为显像管中的主聚焦电场图中所示为主聚焦电场中的等势面，数字表示电势值（单位：V），A、B为等势面与中心轴线的交点已知AB两点间距为1 cm，电子从第二阳极运动到第三阳极，则下列说法正确的是（）A. 图中曲线为各电子聚焦过程中的运动轨迹B. 中心点O处的电场强度大于94 V/mC. 电子沿中心轴线运动时先加速再减速D. 电子聚焦过程中加速度逐渐变小参考答案：B
3、3. （单选）如图所示，虚线AB和CD分别为椭圆的长轴和短轴，相交于O点，两个等量异种点电荷分别处于椭圆的两个焦点M、N上，下列说法中正确的是（）AA、B两处电势、场强均相同BC、D两处电势、场强均相同C在虚线AB上O点的场强最大D带正电的试探电荷在O处的电势能小于在B处的电势能参考答案：考点：电势能；电场线.专题：电场力与电势的性质专题分析：根据等量异种电荷电场线和等势面分布特点，可以比较A与B，C与D电势、场强关系及O、B电势高低；根据电场线疏密可知，在M、N之间O点场强最小；利用负电荷在电势高处电势能小，可比较负电荷在O、B电势能大小解答：解：A、根据顺着电场线方向电势降低，结合等量异种
4、电荷电场线、等势面分布对称性特点可知，A、B场强相同，A点电势高故A错误 B、根据等量异种电荷电场线、等势面分布对称性，C、D两处电势、场强均相同故B正确C、根据电场线疏密表示场强的大小可知，在AB之间，O点场强最小故C错误 D、O点电势高于B点电势，正电荷在O处电势能大于在B处电热能故D错误故选：B点评：这类问题要巧妙利用电场线、等势面分布对称性的特点，再根据电场线方向判断电势高低，电场线的疏密判断场强的大小4. （单选）某同学设计的“电磁弹射”装置如图所示，足够长的光滑金属导轨（电阻不计）水平固定放置，间距为l，磁感应强度大小为B的磁场垂直于轨道平面向下。在导轨左端跨接电容为C的电容器，另
5、一质量为m、电阻为R的导体棒垂直于导轨摆放。先断开电键S，对电容器充电，使其带电量为Q，再闭合电键S，关于该装置及导体棒的运动情况下列说法正确的是A要使导体棒向右运动，电容器的b极板应带正电 B导体棒运动的最大速度为C导体棒运动过程中，流过导体棒横截面的电量为Q D导体棒运动过程中感应电动势的最大值为参考答案：B要使导体棒向右运动，导体棒上需要有自上而下的电流，即电容器的b极板应带负电，A错；当电容器两端电压与导体棒两端电压相等时，导体棒匀速运动，此时,根据动量定理得,其中，联立得，B正确；导体棒运动过程中，极板间电荷不会完全放完，通过导体截面的电荷量小于Q，C错；导体棒运动的最大速度为，导体
6、棒运动过程中感应电动势的最大值为，D错。5. 将一只皮球竖直向上抛出,皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比. 下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a与时间t 关系的图象,可能正确的是（）参考答案：C加速度，随着的减小，减小，但最后不等于0.加速度越小，速度减小得越慢，所以选C二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 如果一种手持喷水枪的枪口截面积为0.6cm2，喷出水的速度为20m/s（水的密度为1103kg/m3）当它工作时，估计水枪的功率为240W，如果喷出的水垂直冲击到煤层速度变为零，则对煤层的压强为4105Pa参考答案：考点：功率、平均功率和瞬时功率专题：功率的计
7、算专题分析：先求出时间ts内喷出水的质量，再求出做的功，由P=求得功率；根据压强的公式，结合作用力的大小求出压强的大小解答：解：ts时间内喷水质量为m=Svt=10000.0000620tkg=1.2tkg，水枪在时间ts内做功为W=故水枪的功率为P=压强pa故答案为：240，4105，点评：本题主要考查了功率的计算，注意先求出时间t内喷水枪所做的功即可；7. 一探测飞船，在以X星球中心为圆心、半径为r1的圆轨道上运动，周期为T1，则X星球的质量为M_；当飞船进入到离X星球表面更近的、半径为r2的圆轨道上运动时的周期为T2 _。（已知引力常量为G）参考答案：，T18. （4分）细绳的一端在外力
8、作用下从t=0时刻开始做简谐运动，激发出一列简谐横波。在细绳上选取15个点，图1为t=0时刻各点所处的位置，图2为t=T/4时刻的波形图（T为波的周期）。在图3中画出t=3T/4时刻的波形图。参考答案：答案：传到10号点，7号点在最高点t=3T/4时刻的波形图如下9. 如图所示，实线为一列简谐波在t=0时刻的波形，虚线表示经过t=0.2s后它的波形图像，已知Tt 2T（T表示周期），则这列波传播速度的可能值v= ；这列波的频率可能值f= 。参考答案：答案：0.25m/s，0.35m/s；6.25Hz，8.75Hz10. 两个劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧a、b串接在一起，a弹簧的一端固定在
9、墙上，如图所示，开始时弹簧均处于原长状态，现用水平力作用在b弹簧的p端向右拉动弹簧，已知a弹簧的伸长量为L，则b弹簧的伸长量为_.参考答案：【知识点】胡克定律B5【答案解析】 解析： 两根轻弹簧串联，弹力大小相等，根据胡克定律F=kx得x与k成反比，则得b弹簧的伸长量为【思路点拨】两根轻弹簧串联，弹力大小相等，根据胡克定律分析伸长量的大小P端向右移动的距离等于两根弹簧伸长量之和本题关键要知道两弹簧的弹力大小相等，掌握胡克定律，并能求出弹簧的伸长量11. （4分）如图所示为龙门吊车的示意图，质量为2t的均匀水平横梁，架在相距8m的A、B两面竖直墙上，一质量为3.2t的吊车停在横梁上距A墙3m处。
10、不计墙的厚度和吊车的大小，则当吊车下端未悬吊重物时，A墙承受的压力等于_ N；若吊车将一质量为1.6t的重物P向上吊起，P到横梁的距离以d=H2.5t2（SI）（SI表示国际单位制，式中H为横梁离地面的高度）规律变化时，A墙承受的压力等于_N。（g取10m/s2）参考答案： 答案：3104N、4.5104N12. 在2004年6月10日联合国大会第58次会议上，鼓掌通过一项决议。决议摘录如下：联合国大会，承认物理学为了解自然界提供了重要基础，注意到物理学及其应用是当今众多技术进步的基石，确信物理教育提供了建设人类发展所必需的科学基础设施的工具，意识到2005年是爱因斯坦科学发现一百周年，这些发
11、现为现代物理学奠定了基础， ； ；宣告2005年为 年参考答案：国际物理（或世界物理） 13. 第一代核反应堆以铀235为裂变燃料，而在天然铀中占99%的铀238不能被利用，为了解决这个问题，科学家们研究出快中子增殖反应堆，使铀238变成高效核燃料。在反应堆中，使用的核燃料是钚239，裂变时释放出快中子，周围的铀238吸收快中子后变成铀239，铀239（）很不稳定，经过_次衰变后变成钚239（）。参考答案：2三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 如图所示，将一个斜面放在小车上面固定，斜面倾角=37，紧靠斜面有一质量为5kg的光滑球，取重力加速度g10 m/s2，sin37
12、=0.6，cos37=0.8，则：试求在下列状态下：(1)小车向右匀速运动时，斜面和小车对小球的弹力大小分别是多少？(2)小车向右以加速度3m/s2做匀加速直线运动，斜面和小车对小球的弹力大小分别是多少？(3)小车至少以多大的加速度运动才能使小球相对于斜面向上运动。参考答案：(1)0 ，50N(2)25N ，30N (3)7.5m/s2【详解】(1)小车匀速运动时，小球随之一起匀速运动，合力为零，斜面对小球的弹力大小为0，竖直方向上小车对小球的弹力等于小球重力，即：否则小球的合力不为零，不能做匀速运动.(2)小车向右以加速度a1=3m/s2做匀加速直线运动时受力分析如图所示，有：代入数据解得：
13、N1=25N，N2=30N(3)要使小球相对于斜面向上运动，则小车对小球弹力为0，球只受重力和斜面的弹力，受力分析如图，有：代入数据解得：答：(1)小车向右匀速运动时，斜面对小球的弹力为0和小车对小球的弹力为50N(2)小车向右以加速度3m/s2做匀加速直线运动，斜面和小车对小球的弹力大小分别是N1=25N，N2=30N.(3)小车至少以加速度向右运动才能使小球相对于斜面向上运动。15. 内表面只反射而不吸收光的圆筒内有一半径为R的黑球，距球心为2R处有一点光源S，球心O和光源S皆在圆筒轴线上，如图所示若使点光源向右半边发出的光最后全被黑球吸收，则筒的内半径r最大为多少？参考答案：自S作球的切
14、线S?，并画出S经管壁反射形成的虚像点，及由画出球面的切线N，如图1所示，由图可看出，只要和之间有一夹角，则筒壁对从S 向右的光线的反射光线就有一部分进入球的右方，不会完全落在球上被吸收由图可看出，如果r的大小恰能使与重合，如图2，则r?就是题所要求的筒的内半径的最大值这时SM 与MN的交点到球心的距离MO就是所要求的筒的半径r由图2可得? （1）由几何关系可知 （2）由（1）、（2）式得 （3）四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 一物体从静止开始做匀加速直线运动，加速度的大小为a，经过一段时间当速度为v时，将加速度反向、大小改变为使这物体再经过与加速过程所用时间的N倍时间恰能回到原出发点，则反向后的加速度应是多大？回到原出发点时的速度为多大？参考答案：解：取加速度a的方向为正方向以加速度a加速运动时有：，v=at以加速度a反向运动到原出发点时，位移为x有：，解得：回到原出发点时的速度v=va?Nt解得：负号表明，回到原出发点时速度的大小为，方向与原来的运动方向相反答：反向后的加速度应是，回到原出发点时的速度为17. （10分）A、B两车在同一直线上，同向做匀速运动。A在前，速度为vA=8m/s；B
