2021-2022學(xué)年陜西省西安市第二十八中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

2021-2022學(xué)年陜西省西安市第二十八中學(xué)高三物理上學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示,質(zhì)量為m的物體靜止在傾角為θ的斜面上,物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,現(xiàn)使斜面水平向左以速度v勻速移動(dòng)距離l.(物體與斜面相對(duì)靜止),以下說法正確的是（

）A.斜面體對(duì)物體做的總功是0B.重力對(duì)物體做的功為mglC.摩擦力對(duì)物體做的功為μmglcosθD.斜面對(duì)物體的支持力做功的功率為mgvcosθ參考答案：A2.如圖為豎直放置的粗細(xì)均勻的兩端封閉的細(xì)管，水銀柱將氣體分隔成A、B兩部分，A初始溫度低于B的初始溫度。使A、B升高相同溫度達(dá)到穩(wěn)定后，A、B兩部分氣體壓強(qiáng)變化量分別為DpA、DpB，對(duì)液面壓力的變化量分別為DFA、DFB，則（

）（A）水銀柱向上移動(dòng)了一段距離

（B）DFA＜DFB（C）DpA＞DpB

（D）DpA＝DpB參考答案：AD3.彈簧測(cè)力計(jì)掛在升降機(jī)的頂板上，下端掛一質(zhì)量為2kg的物體。當(dāng)升降機(jī)在豎直方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)始終是16N(未超出彈性限度)。從升降機(jī)的速度為3m/s時(shí)開始計(jì)時(shí)，則經(jīng)過1s，升降機(jī)的位移可能是（g取10m/s2）(

)ks5uA．2m

B．3m

C．4m

D．8m參考答案：AC4.（雙項(xiàng)選擇題）如圖12所示，光滑絕緣的水平桌面上，固定著一個(gè)帶電量為+Q的小球P，帶電量分別為-q和+2q的小球M和N，由絕緣細(xì)桿相連，靜止在桌面上，P與M相距L，P、M和N視為點(diǎn)電荷，下列說法正確的是 A．M與N的距離大于LB.P、M和N在同一直線上C.在P產(chǎn)生的電場(chǎng)中，M、N處的電勢(shì)相同D．M、N及細(xì)桿組成的系統(tǒng)所受合外力為零參考答案：BD5.（單選）下列能正確反映原子核的人工轉(zhuǎn)變的方程是（A）

（B）（C）

（D）參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，在空氣阻力可忽略的情況下，水平管中噴出的水柱顯示了水流做

▲

（填“平拋運(yùn)動(dòng)”或“圓周運(yùn)動(dòng)”）的軌跡．參考答案：7.光照射某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)時(shí)，實(shí)驗(yàn)測(cè)得光電子最大初動(dòng)能與照射光頻率的圖象如圖所示，其中圖線與橫軸交點(diǎn)坐標(biāo)為ν0，則該金屬的逸出功為

．用一束波長范圍為λ1～λ2，且λ1＜λ2的光照射該金屬時(shí)產(chǎn)生光電效應(yīng)，則光電子的最大初動(dòng)能為

．已知普朗克常量為h，光在真空中傳播速度為C．參考答案：hν0，．【考點(diǎn)】愛因斯坦光電效應(yīng)方程．【分析】根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm=hv﹣W0和eUC=EKm得出遏止電壓Uc與入射光頻率v的關(guān)系式，從而進(jìn)行判斷．【解答】解：當(dāng)遏止電壓為零時(shí)，最大初動(dòng)能為零，則入射光的能量等于逸出功，所以W0=hv0．從圖象上可知，逸出功W0=hv0．根據(jù)光電效應(yīng)方程，Ekm=hv﹣W0=hv0．用一束波長范圍為λ1～λ2，且λ1＜λ2的光照射該金屬時(shí)產(chǎn)生光電效應(yīng)，入射光的最小波長為λ1，即頻率最大，那么產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為Ekm=，故答案為：hν0，．8.宇航員駕駛宇宙飛船到達(dá)月球表面，關(guān)閉動(dòng)力，飛船在近月圓形軌道繞月運(yùn)行的周期為T，接著，宇航員調(diào)整飛船動(dòng)力，安全著陸，宇航員在月球表面離地某一高度處將一小球以初速度vo水平拋出，其水平射程為S。已知月球的半徑為R，萬有引力常量為G，則月球的質(zhì)量=___________，小球開始拋出時(shí)離地的高度=_____________。參考答案：

9.右圖為“研究一定質(zhì)量氣體在體積不變的條件下，壓強(qiáng)變化與溫度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖．在燒瓶A中封有一定質(zhì)量的氣體，并與氣壓計(jì)相連，初始時(shí)氣壓計(jì)兩側(cè)液面平齊．（1）若氣體溫度升高，為使瓶內(nèi)氣體的體積不變，應(yīng)將氣壓計(jì)右側(cè)管_____（填“向上”或“向下”）緩慢移動(dòng)，直至________．（2）（單選）實(shí)驗(yàn)中多次改變氣體溫度，用Dt表示氣體升高的溫度，用Dh表示氣壓計(jì)兩側(cè)管內(nèi)液面高度差的變化量．則根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作出的圖線應(yīng)是：_______參考答案：（1）向上（2分），氣壓計(jì)左管液面回到原來的位置（2分）（2）A（2分）10.如圖所示，質(zhì)點(diǎn)甲以8ms的速度從O點(diǎn)沿Ox軸正方向運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)乙從點(diǎn)Q（0m，60m）處開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，要使甲、乙在開始運(yùn)動(dòng)后10s在x軸上的P點(diǎn)相遇，質(zhì)點(diǎn)乙運(yùn)動(dòng)的位移是

，乙的速度是

．參考答案：100m

10㎝/s11.在探究彈簧振子（如圖在一根輕質(zhì)彈簧下懸掛質(zhì)量為m的重物，讓其在豎直方向上振動(dòng)）振動(dòng)周期T與物體質(zhì)量m間的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中：(1)如圖，某同學(xué)嘗試用DIS測(cè)量周期，把彈簧振子掛在力傳感器的掛鉤上，圖中力傳感器的引出端A應(yīng)接到__________．使重物做豎直方向小幅度振動(dòng)，當(dāng)力的測(cè)量值最大時(shí)重物位于__________．若測(cè)得連續(xù)N個(gè)力最大值之間的時(shí)間間隔為t，則重物的周期為__________．

(2)為了探究周期T與質(zhì)量m間的關(guān)系，某同學(xué)改變重物質(zhì)量，多次測(cè)量，得到了下表中所示的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。為了得到T與m的明確關(guān)系，該同學(xué)建立了右下圖的坐標(biāo)系，并將橫軸用來表示質(zhì)量m，請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出縱軸表示的物理量，然后在坐標(biāo)系中畫出圖線。(3)周期T與質(zhì)量m間的關(guān)系是

參考答案：（1）數(shù)據(jù)采集器（1分），最低點(diǎn)（1分），（2分）（2）如右圖（2分）（3）振動(dòng)周期T的平方與重物的質(zhì)量m成正比。（或者：T2∝m，T2=0.20m，T2=km）（2分）12.一輛公共汽車進(jìn)站后開始剎車，做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，開始剎車后的第1s內(nèi)和第2s內(nèi)位移大小依次為9m和7m，則剎車后6s內(nèi)的位移是

m參考答案：25m13.作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的飛機(jī)，運(yùn)動(dòng)半徑為4000m，線速度為80m/s，則周期為

s，角速度為

rad/s。

參考答案：三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.要用實(shí)驗(yàn)描繪小燈泡的伏安特性曲線，已知待測(cè)小燈泡的額定電壓6V，額定功率約為3W，提供的器材有：量程為0.6A，內(nèi)阻約為0.5Ω的電流表Al；量程為3A，內(nèi)阻約為0.1Ω的電流表A2；量程為3V，內(nèi)阻為3kΩ的電壓表V阻值是0～10Ω，額定電流是2A的滑動(dòng)變阻器R1；阻值是0～500Ω，頗定電流是lA的滑動(dòng)變阻器R2；定值電阻R3=1kΩ；定值電阻R4=3kΩ；電源電動(dòng)勢(shì)為9V，內(nèi)阻約為0.1Ω；開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干．（1）為了保證實(shí)驗(yàn)的測(cè)量精度和操作方便，并能測(cè)出小燈泡的額定功率，在可供選擇的器材中．應(yīng)該選用的電流表是Al，滑動(dòng)變阻器是R1（填儀器的字母代號(hào)）．（2）根據(jù)所選的器材，在虛線框中畫出完整的實(shí)驗(yàn)電路圖，并標(biāo)出器材代號(hào)．（3）實(shí)驗(yàn)中，電壓表的示數(shù)為3V時(shí)，可測(cè)出燈泡的額定功率．參考答案：：解：（1）燈泡額定電流I===0.5A，電流表應(yīng)選Al；為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選Rl．（2）燈泡額定電壓為6V，電壓表量程為3V，需要把電壓表與定值電阻R4串聯(lián)組成電壓表測(cè)電壓，電壓與電流從零開始變化，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法，燈泡正常發(fā)光時(shí)電阻為R===12Ω，電流表內(nèi)阻約為0.5Ω，電壓表內(nèi)阻為6kΩ，電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于燈泡電阻，電流表應(yīng)采用外接法，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示：（3）電壓表與定值電阻串聯(lián)，電壓表內(nèi)阻與定值電阻阻值相等，它們兩端電壓相等，燈泡正常發(fā)光時(shí)，總電壓等于燈泡額定電壓6V，則電壓表示數(shù)為3V；故答案為：（1）Al；Rl；（2）電路圖如圖所示；（3）3．15.用如圖所示裝置做“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中小車及砝碼的總質(zhì)量為m1，鉤碼質(zhì)量為m2，并用鉤碼所受的重力作為小車受到的合力，用紙帶測(cè)出小車運(yùn)動(dòng)的加速度。(1)下列說法正確的是(

)A．每次改變小車質(zhì)量時(shí)，應(yīng)重新平衡摩擦力B．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先釋放小車后接通電源C．本實(shí)驗(yàn)中m1應(yīng)遠(yuǎn)大于m2D．在用圖象探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時(shí)，應(yīng)用a－圖象(2)下圖為實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶的一部分，從比較清晰的點(diǎn)跡起，在紙帶上標(biāo)出了連續(xù)的5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間都有4個(gè)點(diǎn)跡沒有標(biāo)出，測(cè)出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到A點(diǎn)之間的距離，如下圖所示。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在頻率為50Hz的交流電源兩端，則此次實(shí)驗(yàn)中小車運(yùn)動(dòng)的加速度的測(cè)量值a＝________m/s2。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)改變所掛鉤碼的質(zhì)量，分別測(cè)量小車在不同外力作用下的加速度．根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)畫出a－F關(guān)系圖線，如圖所示.此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此現(xiàn)象的主要原因可能是(

) A．小車與平面軌道之間存在摩擦B．平面軌道傾斜角度過大C．所掛鉤碼的總質(zhì)量過大D．所用小車的質(zhì)量過大參考答案：(1)CD

（2）1.0m/s2

(3)C

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，水平桌面上有一輕彈簧，左端固定在A點(diǎn)，自然狀態(tài)時(shí)其右端位于B點(diǎn)．水平桌面右側(cè)有一豎直放置的光滑軌道MNP，其形狀為半徑R=0.8m的圓環(huán)剪去了左上角135°的圓弧，MN為其豎直直徑，P點(diǎn)到桌面的豎直距離也是R，用質(zhì)量m1=0.4kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn)，釋放后彈簧恢復(fù)原長時(shí)物塊恰停止在B點(diǎn)．用同種材料、質(zhì)量為m2=0.2kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn)釋放，物塊過B點(diǎn)后在水平桌面上運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間關(guān)系為s=6t﹣2t2，物塊飛離桌邊緣D點(diǎn)后剛好沿P點(diǎn)切線落入圓軌道．g=10m/s2，求：（1）DP間的水平距離；（2）判斷m2能否沿圓軌道到達(dá)M點(diǎn)；（3）釋放后m2運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力做的功？參考答案：考點(diǎn)： 動(dòng)能定理的應(yīng)用；平拋運(yùn)動(dòng)；動(dòng)能定理．專題： 動(dòng)能定理的應(yīng)用專題．分析： （1）物塊離開D點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)，由P點(diǎn)沿圓軌道切線落入圓軌道，知道了到達(dá)P點(diǎn)的速度方向，將P點(diǎn)的速度分解為水平方向和豎直方向，根據(jù)豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)求出豎直分速度，再根據(jù)角度關(guān)系求出水平分速度，即離開D點(diǎn)時(shí)的速度vD．則可求得DP間的距離；（2）物塊在內(nèi)軌道做圓周運(yùn)動(dòng)，在最高點(diǎn)有臨界速度，有mg=m，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，求出M點(diǎn)的速度，與臨界速度進(jìn)行比較，判斷其能否沿圓軌道到達(dá)M點(diǎn)．（3）由能量轉(zhuǎn)化及守恒定律即可求出m2釋放后在桌面上運(yùn)動(dòng)的過程中克服摩擦力做的功．解答： 解：（1）由P點(diǎn)沿圓軌道切線落入圓軌道，知速度與水平方向的夾角為45°．物塊在P點(diǎn)豎直方向上的分速度為vyp，有：，代入數(shù)據(jù)得：vyp=4m/s．，得：vD=vx=4m/s．故物塊離開D點(diǎn)的速度為4m/s．平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：t=所以DP間的水平距離為：x=vDt=4×0.4m=1.6m．（2）設(shè)物塊到達(dá)M點(diǎn)的臨界速度為vm，有：．得：．到達(dá)P點(diǎn)的速度為：根據(jù)機(jī)械能守恒定律，規(guī)定N點(diǎn)為0勢(shì)能面，有：代入數(shù)據(jù)得：vm′=．所以物塊不能到達(dá)圓軌道的M點(diǎn)．．（3）設(shè)彈簧長為AC時(shí)的彈性勢(shì)能為EP，物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，釋放m1時(shí)，有：EP=μm1gsCB釋放m2時(shí)有：且m1=2m2，可得：m2釋放后在桌面上運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力做功為Wf，則由能量轉(zhuǎn)化及守恒定律得：代入數(shù)據(jù)得：Wf=5.6J答：（1）DP間的水平距離為1.6m（2）判斷m2不能沿圓軌道到達(dá)M點(diǎn)；（3）釋放后m2運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力做的功為5.6J．點(diǎn)評(píng)： 該題涉及到多個(gè)運(yùn)動(dòng)過程，主要考查了機(jī)械能守恒定律、平拋運(yùn)動(dòng)基本公式、圓周運(yùn)動(dòng)向心力公式的應(yīng)用，用到的知識(shí)點(diǎn)及公式較多，難度較大，屬于難題．17.(12分)如圖所示，在與水平方向成60°角的光滑金屬導(dǎo)軌間連一電源，在相距

lm的平行導(dǎo)軌上放一重為3N的金屬棒，棒上通過3A的電流，磁場(chǎng)方向豎直向上，這時(shí)棒恰好靜止，求：(1)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度；

(2)棒對(duì)導(dǎo)軌的壓力；

(3)若要使B取值最小，其方向應(yīng)如何調(diào)整?并求出最小值。參考答案：18.水上滑梯可簡化成如圖所示的模型，斜槽AB和水平槽BC平滑連接，斜槽AB的豎直高度H＝6.0m，傾角θ＝37o.水平槽BC長d＝2.0m，BC面與水面的距離h＝0.80m，人與AB、BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為＝0.10.取重力加速度g＝10m/s2,cos37o=0.8,sin37o=0.6.一小朋友從滑梯頂端A點(diǎn)無初速地自由滑下，求：（1）小朋友沿斜槽AB下滑時(shí)加速度的大小a；（2）小朋友滑到C點(diǎn)時(shí)速度的大?。唬?/p>