山東省威海市文第十一中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理期末試題含解析

山東省威海市文第十一中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理期末試題含解析一、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，用完全相同的輕彈簧A、B、C將兩個相同的小球連接并懸掛，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧A與豎直方向的夾角為30°，彈簧C水平，則彈簧A、C的伸長量之比為（）A．：4B．4：C．1：2D．2：1參考答案：考點：共點力平衡的條件及其應(yīng)用；力的合成與分解的運用；胡克定律．專題：共點力作用下物體平衡專題．分析：將兩球和彈簧B看成一個整體，分析受力情況，根據(jù)平衡條件求出彈簧A、C拉力之比，即可由胡克定律得到伸長量之比．解答：解：將兩球和彈簧B看成一個整體，整體受到總重力G、彈簧A和C的拉力，如圖，設(shè)彈簧A、C的拉力分別為F1和F2．由平衡條件得知，F(xiàn)2和G的合力與F1大小相等、方向相反

則得：F2=F1sin30°=0.5F1．根據(jù)胡克定律得：F=kx，k相同，則

彈簧A、C的伸長量之比等于兩彈簧拉力之比，即有xA：xC=F1：F2=2：1故選：D．點評：本題首先要選擇好研究對象，其次正確分析受力情況，作出力圖，再由平衡條件求解．2.（多選）如圖所示，一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，從波傳播到x=6m處的P點開始計時，經(jīng)t=0.3s質(zhì)元P第一次到達(dá)波谷，下面說法中正確的是（）A．這列波的傳播速度大小為10m/sB．當(dāng)t=0.3s時質(zhì)元a速度沿y軸負(fù)方向C．x=8m處的質(zhì)元Q在t=0.7s時處于波峰位置D．在開始的四分之一周期內(nèi)，質(zhì)元b通過的路程大于10cm參考答案：【考點】：橫波的圖象；波長、頻率和波速的關(guān)系．【專題】：振動圖像與波動圖像專題．【分析】：由波形圖求出波長，根據(jù)P點的振動情況求出波的周期，然后求出周期及波速大?。髻|(zhì)點起振方向與波源相同，分析各質(zhì)點的振動情況．：解：A、由波形圖可知，波長λ=4m，波由圖示位置開始計時后，P點向上振動，當(dāng)P點在t=0.3s的時刻第一次到達(dá)波谷，則有，所以周期為0.4s，根據(jù)v=，故A正確；B、當(dāng)t=0.3s時x=2m處的質(zhì)點也處于波谷處，所以a處于y軸負(fù)向向上振動，即沿y軸正方向，故B錯誤；C、波經(jīng)過t==0.1s時剛好傳到Q點，此時Q向上振動，再經(jīng)過0.6s=1，Q處于平衡位置，故C錯誤；D、在開始的四分之一周期內(nèi)，b向平衡位置運動，速度增大，所以四分之一周期內(nèi)運動的路程大于振幅，故D正確．故選：AD．【點評】：本題考查分析波動形成過程的能力，要抓住波的周期性，確定周期與時間的關(guān)系．當(dāng)離Q最近的波峰的振動傳到Q點時，Q點第一次到達(dá)波峰．介質(zhì)中各質(zhì)點的起振都與波源的起振方向相同．3.（單選）如圖所示，大小分別為F1、F2、F3的三個力矢量恰好圍成一個閉合的三角形，且三個力的大小關(guān)系為F1＜F2＜F3，則下列四個圖中，這三個力的合力最大的是

參考答案：C4.壓敏電阻的阻值會隨所受壓力的增大而減?。煌瑢W(xué)利用壓敏電阻設(shè)計了判斷升降機運動狀態(tài)的裝置，如圖甲所示，將壓敏電阻平放在升降機內(nèi)，受壓面朝上，在上面放一物體m當(dāng)升降機靜止時電流表示數(shù)為I0

某過程中電流表的示數(shù)如圖乙所示為2I0，則在此過程中()A．物體處于失重狀態(tài)

B．物體可能處于勻速運動狀態(tài)C．升降機一定向上做勻加速運動

D．升降機可能向下做勻減速運動參考答案：D5.兩根光滑的金屬導(dǎo)軌，平行放置且傾角為θ，導(dǎo)軌的下端接有電阻R，導(dǎo)軌的電阻可忽略不計。導(dǎo)軌處在方向垂直于導(dǎo)軌面向上的勻強磁場中。質(zhì)量為m，電阻可不計的金屬棒ab始終與兩條導(dǎo)軌良好接觸，在平行導(dǎo)軌且與金屬棒垂直的拉力F作用下沿導(dǎo)軌以速度V勻速上滑，并上升h高度，此過程電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為Q，如圖所示，在這個過程中（

）A．恒力F與安培力的合力所做的功等于mghB．作用在金屬棒上的拉力F所做的功等于（mgh+Q）C．恒力F與重力的合力所做的功等于QD．電阻R上的電功率等于FV參考答案：ABC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.為了用彈簧測力計測定木塊A和長木板B間的動摩擦因數(shù)μ，甲、乙兩同學(xué)分別設(shè)計了如圖所示的甲、乙兩個試驗方案。（1）為了用某一彈簧測力計的示數(shù)表示A和B之間的滑動摩擦力大小，你認(rèn)為方案

更易于操作。簡述理由

。（2）若A和B的重力分別為100N和150N，當(dāng)甲中A被拉動時，彈簧測力計a示數(shù)為60N，b示數(shù)為110N，則A、B間的動摩擦因數(shù)為

。

參考答案：（1）甲；因為甲方案拉木塊時不需要勻速拉動（2）0.47.發(fā)生衰變有多種可能性。其中的一種可能是，先衰變成，再經(jīng)一次衰變變成（X代表某種元素），或再經(jīng)一次衰變變成和最后都衰變成，衰變路徑如圖所示，則由圖可知：①②③④四個過程中

是α衰變；

是β衰變。參考答案：②③，①④②③放出的粒子質(zhì)量數(shù)減少4，是α衰變；①④放出的粒子質(zhì)量數(shù)不變，是β衰變。8.某同學(xué)設(shè)計了一個探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m關(guān)系的實驗，圖（a）為實驗裝置簡圖。（交流電的頻率為50Hz）①若取小車質(zhì)量M＝0.4kg，改變砂桶和砂的質(zhì)量m的值，進(jìn)行多次實驗，以下m的值不合適的是

.A．m1＝5gB．m2＝1kg

C．m3＝10g

D．m4＝400g②圖（b）為某次實驗得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為

m/s2。（保留二位有效數(shù)字）③為了用細(xì)線的拉力表示小車受到的合外力，實驗操作時必須首先

.該操作是否成功判斷的依據(jù)是

.四．計算題:（本題有3小題，共40分）參考答案：9.光滑水平面上兩物體b、b用不可伸長的松弛細(xì)繩相連，A質(zhì)量為2kg，B質(zhì)量為1kg；現(xiàn)使兩物體同時沿直線背向而行(=4m/s，

=2m/s)，直至繩被拉緊，然后兩物體一起運動，它們的總動量大小為

kg·m/s，兩物體共同運動的速度大小為

m/s．參考答案：6

210.蛟龍?zhí)栞d人潛水艇是一艘由中國自行設(shè)計的載人潛水器．2012年6月27日潛水深度7062.68m，這標(biāo)志著我國具備了載人到達(dá)全球99%以上海域深處進(jìn)行作業(yè)的能力．潛水艇外殼是國產(chǎn)鈦合金做成的，呈雞蛋形狀，艙內(nèi)空間約為80m3與外界導(dǎo)熱良好．開始潛入時，艙內(nèi)空氣（看成理想氣體）的壓強為latm，溫度為27℃，水深7062.68m處的溫度為4℃．求：①當(dāng)蛟龍?zhí)栞d人潛水艇在水深7062.68m處停留足夠長的時間后，艙內(nèi)氣體的壓強為多少atm；②在上述過程中艙內(nèi)氣體放熱（填“放熱”或“吸熱”）；③從微觀的角度解釋艙內(nèi)壓強的變化：艙內(nèi)空氣的體積不變，分子數(shù)密度不變，溫度降低，分子的平均動能減小，所以壓強降低．．參考答案：【考點】：熱力學(xué)第一定律；理想氣體的狀態(tài)方程．【專題】：熱力學(xué)定理專題．【分析】：①艙內(nèi)空氣為等容變化，列出初態(tài)和末態(tài)的壓強和溫度，由查理定律求解．②艙內(nèi)空氣看成理想氣體，其內(nèi)能只跟溫度有關(guān)，根據(jù)溫度變化分析內(nèi)能的變化，放熱還是吸熱．③氣體的壓強與分子的平均動能和分子數(shù)密度有關(guān)，根據(jù)氣體壓強微觀意義進(jìn)行分析．：解：①艙內(nèi)空氣為等容變化，初態(tài)：p1=1atm，T1=300K；末態(tài)：p2=？，T1=277K由查理定律得：=代入數(shù)據(jù)解得：p2==×1atm=0.92atm，②在上述過程中艙內(nèi)氣體的溫度降低，內(nèi)能減小，而體積不變，氣體不做功，由熱力學(xué)第一定律判斷得知，氣體放熱．③艙內(nèi)空氣的體積不變，分子數(shù)密度不變，溫度降低，分子的平均動能減小，所以壓強降低．答：①艙內(nèi)氣體的壓強為0.92atm．②放熱．③艙內(nèi)空氣的體積不變，分子數(shù)密度不變，溫度降低，分子的平均動能減小，所以壓強降低．【點評】：對于氣體問題，往往是氣態(tài)方程和熱力學(xué)第一定律的綜合，關(guān)鍵要正確分析不變量，靈活選擇狀態(tài)方程．11.若測得某一物體質(zhì)量m一定時，a與F的有關(guān)數(shù)據(jù)資料如表所示：a/m·s-21.984.065.958.12F/N1.002.003.004.00(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，畫出a-F圖象.（3分）(2)根據(jù)圖象判定：當(dāng)m一定時，a與F的關(guān)系為_______.（3分）(3)若甲、乙兩同學(xué)在實驗過程中，由于沒有按照正確步驟進(jìn)行實驗，處理數(shù)據(jù)后得出如圖所示的a-F圖象.試分析甲、乙兩同學(xué)可能存在的問題：甲：___________________________________________；（3分）乙：___________________________________________。（3分）參考答案：(1)若a與F成正比，則圖象是一條過原點的直線.同時，因?qū)嶒炛胁豢杀苊獾爻霈F(xiàn)誤差，研究誤差產(chǎn)生的原因，從而減小誤差，增大實驗的準(zhǔn)確性，則在誤差允許范圍內(nèi)圖象是一條過原點的直線即可.連線時應(yīng)使直線過盡可能多的點，不在直線上的點應(yīng)大致對稱地分布在直線兩側(cè)，離直線較遠(yuǎn)的點應(yīng)視為錯誤數(shù)據(jù)，不予考慮.描點畫圖如圖所示.(2)由圖可知a與F的關(guān)系是正比例關(guān)系.(3)圖中甲在縱軸上有截距，說明繩對小車?yán)榱銜r小車就有加速度a0，可能是平衡摩擦力過度所致.乙在橫軸上有截距，可能是實驗前沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠.答案：(1)見解析(2)正比例關(guān)系(3)平衡摩擦力時木板抬得過高

沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠12.為了驗證矩形線框自由下落過程上、下邊經(jīng)過光電門時機械能是否守恒，使用了如圖所示的實驗裝置。已知矩形線框用直徑為d的圓形材料做成,用刻度尺測出矩形線框上下邊之間的距離L.某次實驗中矩形線框下邊和上邊先后經(jīng)過光電門的擋光時間分別為△t1和△t2。（1）通過實驗可測出上、下邊通過光電門的速度v1和v2,分別為v1=______,v2=______.（2）如果滿足關(guān)系式______(請用測量的物理量和已知量來表示，重力加速度為)，則自由下落過程中線框的機械能守恒。參考答案：

(1).

(2).

(3).【詳解】（1）本實驗中利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度，故有：，同理。（2）根據(jù)機械能守恒有：，整理得：13.半徑分別為r和2r的兩個質(zhì)量不計的圓盤，共軸固定連結(jié)在一起，可以繞水平軸O無摩擦轉(zhuǎn)動，大圓盤的邊緣上固定有一個質(zhì)量為m的質(zhì)點，小圓盤上繞有細(xì)繩。開始時圓盤靜止，質(zhì)點處在水平軸O的正下方位置?，F(xiàn)以水平恒力F拉細(xì)繩，使兩圓盤轉(zhuǎn)動，若恒力F=mg，兩圓盤轉(zhuǎn)過的角度θ=

時，質(zhì)點m的速度最大。若圓盤轉(zhuǎn)過的最大角度θ=，則此時恒力F=

。參考答案：答案：，mg解析：速度最大的位置就是力矩平衡的位置，則有Fr=mg2rsin，解得θ=。若圓盤轉(zhuǎn)過的最大角度θ=，則質(zhì)點m速度最大時θ=，故可求得F=mg。三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（9分）我國登月的“嫦娥計劃”已經(jīng)啟動，2007年10月24日，我國自行研制的探月衛(wèi)星“嫦娥一號”探測器成功發(fā)射。相比較美國宇航員已經(jīng)多次登陸月球。而言，中國航天還有很多艱難的路要走。若一位物理學(xué)家通過電視機觀看宇航員登月球的情況，他發(fā)現(xiàn)在發(fā)射到月球上的一個儀器艙旁邊懸掛著一個重物在那里擺動,懸掛重物的繩長跟宇航員的身高相仿,這位物理學(xué)家看了看自己的手表，測了一下時間，于是他估測出月球表面上的自由落體加速度。請?zhí)骄恳幌?他是怎樣估測的?參考答案：據(jù)宇航員的身高估測出擺長；測出時間，數(shù)出擺動次數(shù)，算得擺動周期；據(jù)公式,求得月球的重力加速度。解析：據(jù)單擺周期公式,只要測出單擺擺長和擺動周期,即可測出月球表面上的自由落體加速度．據(jù)宇航員的身高估測出擺長；測出時間，數(shù)出擺動次數(shù)，算得擺動周期；據(jù)公式求得月球的重力加速度。(9分)

15.如圖所示，一彈丸從離地高度H=1.95m

的A點以=8.0m/s的初速度水平射出，恰以

平行于斜面的速度射入靜止在固定斜面頂端C處

的一木塊中，并立即與術(shù)塊具有相同的速度（此速度大小為彈丸進(jìn)入術(shù)塊前一瞬間速度的）共同運動，在斜面下端有一垂直于斜面的擋板，術(shù)塊與它相碰沒有機械能損失，碰后恰能返同C點．已知斜面頂端C處離地高h(yuǎn)=0.05m，求：(1)A點和C點間的水平距離？(2)木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)?(3)木塊從被彈丸擊中到再次回到到C點的時間t?參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（12分）如圖所示，EF為水平地面，O點左側(cè)是粗糙的，右側(cè)是光滑的，一輕質(zhì)彈簧右端固定在墻壁上，左端與靜止在O點、質(zhì)量為m的小物塊A連接，彈簧處于原長狀態(tài)。質(zhì)量為2m的物塊B在大小為F的水平恒力作用下由C處從靜止開始向右運動，已知物塊B與地面EO段間的滑動摩擦力大小為，物塊B運動到O點與物塊A相碰并一起向右運動（設(shè)碰撞時間極短），運動到D點時撤去外力F。物塊B和物塊A可視為質(zhì)點。已知CO=5L，OD=L。求：（1）撤去外力后彈簧的最大彈性勢能?（2）物塊B從O點開始向左運動直到靜止所用的時間是多少?參考答案：解析：（1）設(shè)B與A碰撞前速度為v0，由動能定理，得，則B與A在O點碰撞，設(shè)碰后共同速度為v1，由動量守恒得碰后B和A一起運動，運動到D點時撤去外力F后，當(dāng)它們的共同速度減小為零時，彈簧的彈性勢能最大，設(shè)為Epm，則由能量守恒得（2）設(shè)A、B一起向左運動回到O點的速度為v2，由機械能守恒得經(jīng)過O點后，B和A分離，B在滑動摩擦力的作用下做勻減速直線運動，設(shè)運動時間為t，由動量定理得，則17.如圖所示，一平直的傳送帶以速度v=2m/s勻速運動，傳送帶把A處的工件運送到B處，A、B相距L=10m．從A處把工件無初速地放到傳送帶上，經(jīng)過時間t=6s能傳送到B處．求：（1）上述過程中工件在傳送帶上做勻加速運動的時間．（2）若皮帶速度v可取不同值，求出工件從A至B的時間t隨皮帶運動速度v的變化的函數(shù)關(guān)系式．參考答案：

考點：勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系；勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系．專題：直線運動規(guī)律專題．分析：（1）工件在滑動摩擦力作用下做勻加速運動，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度，再根據(jù)速度時間關(guān)系求出加速時間；（2）分別求出工件全程加速至B的速度大小，先加速后勻速時的速度大小進(jìn)行分析即可．解答：解：（1）設(shè)工件勻加速的時間為t，由題意可得工件先加速后勻速至B點，則在工件加速過程中的平均速度根據(jù)位移時間關(guān)系有：代入v=2m/s，L=10m，可解得：t=2s（2）由v=at得，工件加速度a==1m/s2則工件由A至B一直加速運動時用時最短，由v2=2ax得，傳送帶的速度至少為：v=若傳送帶速度v≤2m/s