2021-2022學(xué)年河南省洛陽(yáng)市豆村中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試題含解析

2021-2022學(xué)年河南省洛陽(yáng)市豆村中學(xué)高三物理上學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.伽利略在著名的斜面實(shí)驗(yàn)中，讓小球分別沿傾角不同、阻力很小的斜面從靜止開(kāi)始滾下，通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察和邏輯推理，得到的正確結(jié)論有（

）A．傾角一定時(shí)，小球在斜面上的位移與時(shí)間成正比B．傾角一定時(shí)，小球在斜面上的速度與時(shí)間成正比C．斜面長(zhǎng)度一定時(shí)，小球從頂端滾到底端時(shí)的速度與傾角無(wú)關(guān)D．斜面長(zhǎng)度一定時(shí)，小球從頂端滾到底端時(shí)的時(shí)間與傾角無(wú)關(guān)參考答案：B2.（多選題）據(jù)英國(guó)《每日郵報(bào)》報(bào)道，科學(xué)家們的最新研究發(fā)現(xiàn)，在我們太陽(yáng)系的早期可能曾經(jīng)還有過(guò)另外一顆行星，后來(lái)可能是在與海王星的碰撞中離開(kāi)了太陽(yáng)系．海王星本身也由于撞擊，導(dǎo)致自身繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑變大，已知引力常量為G，下列說(shuō)法正確的是（）A．被撞擊后離開(kāi)太陽(yáng)系的行星受到太陽(yáng)的引力越來(lái)越小B．如果知道行星被撞擊前的軌道半徑和周期，就可以求出該行星的質(zhì)量C．海王星變軌到新的軌道上，運(yùn)行速度變大D．海王星變軌到新的軌道上，運(yùn)行周期變大參考答案：AD【考點(diǎn)】萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用．【分析】根據(jù)萬(wàn)有引力定律，結(jié)合行星與太陽(yáng)之間的距離變化判斷引力的變化；根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力只能求出中心天體質(zhì)量，無(wú)法求出環(huán)繞天體質(zhì)量；根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得出線速度和周期的表達(dá)式，通過(guò)軌道半徑的變化得出線速度和周期的變化．【解答】解：A、根據(jù)萬(wàn)有引力定律得，F(xiàn)=，由于被撞擊后離開(kāi)太陽(yáng)系，則受到的引力越來(lái)越小，故A正確．B、根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，結(jié)合軌道半徑和周期可以求出中心天體的質(zhì)量，即太陽(yáng)的質(zhì)量，無(wú)法求出環(huán)繞天體的質(zhì)量，因?yàn)樾行琴|(zhì)量被約去，故B錯(cuò)誤．CD、根據(jù)得，線速度v=，周期T=，由于軌道半徑變大，則線速度變小，周期變大，故C錯(cuò)誤，D正確．故選：AD．3.A、B兩物體的質(zhì)量分別為m1、m2，并排靜止在水平地面上，用向右水平拉力F1、F2分別作用于物體A和B，一段時(shí)間后撤去兩力，兩物體各自滑行一段距離后停下來(lái)。設(shè)兩物體與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ1、μ2，兩物體運(yùn)動(dòng)的v—t圖象分別如圖中圖線a、b所示。已知拉力F1、F2撤去后，物體做減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程的v—t圖線彼此平行（相關(guān)數(shù)據(jù)已在圖中標(biāo)出）。由圖中信息可以得出A．μ1=μ2=0.1B．若m1=m2，則力對(duì)物體A所做的功較多C．若F1=F2，則m1小于m2D．若m1=m2，則力F1的最大瞬時(shí)功率一定是力F2的最大瞬時(shí)功率的2倍參考答案：ACD4.做勻加速沿直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)在第一個(gè)3s內(nèi)的平均速度比它在第一個(gè)5s內(nèi)的平均速度小3m/s，則質(zhì)點(diǎn)的加速度大小為A．1m/s2

B．2m/s2

C．3m/s2

D．4m/s2參考答案：C5.一物塊沿斜面直線滑行，初速度方向沿斜面向上，其v–t圖象如圖所示，取g=10m/s2。則

A．物塊下滑的加速度大小為8m/s2

B．物塊下滑的加速度大小為2m/s2

C．物塊向上滑行的最大距離為2m

D．斜面的傾斜角為30°參考答案：BD物塊向上滑行時(shí)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平均速度公式，有

x1=?0.5=1m，即物塊向上滑行的最大距離為1m．物體上滑時(shí)受到重力、支持力和摩擦力，此時(shí)的加速度為a1==-8m/s2

根據(jù)牛頓第二定律，有-mgsinθ-f=ma1

物體下滑時(shí)受到重力、支持力和摩擦力，此時(shí)的加速度為a2==-2m/s2

根據(jù)牛頓第二定律，有-mgsinθ+f=ma2

解得θ=30°

即斜面的傾角為30°．只有選項(xiàng)BD正確。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.《驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)》中，（1）認(rèn)為沙和沙桶的重力為拉小車運(yùn)動(dòng)的合力，除了要平衡摩擦力、沙和沙桶總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車及其上砝碼總質(zhì)量外，還要求調(diào)節(jié)

.（2）作出（m為小車及其上砝碼總質(zhì)量）如圖，直線不過(guò)原點(diǎn)則有關(guān)原因說(shuō)法是：

.參考答案：（1）定滑輪高度使細(xì)繩與長(zhǎng)木板平形

（2）平衡摩擦力時(shí)傾角太小（沒(méi)有平衡摩擦力、摩擦力太大了）7.如圖所示，電流表的示數(shù)為0．1A，電壓表的示數(shù)為60V．

（1）待測(cè)電阻的測(cè)量值是____。（2）如果電壓表的內(nèi)阻RV=3KΩ，則待測(cè)電阻的真實(shí)值是

________。參考答案：8.某學(xué)習(xí)小組在測(cè)量一輕繩的最大張力實(shí)驗(yàn)中，利用了簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)器材：一根輕繩，一把直尺，一己知質(zhì)量為聊的鉤碼，實(shí)驗(yàn)步驟如下：①用直尺測(cè)量出輕繩長(zhǎng)度L．②將輕繩一端4固定，鉤碼掛在輕繩上，緩慢水平移動(dòng)輕繩另一端曰至輕繩恰好被拉斷，如題6圖l所示．③用直尺測(cè)量出A、B間距離d．已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，鉤碼掛鉤光滑，利用測(cè)量所得數(shù)據(jù)可得輕繩的最大張力T=

．參考答案：9.為探究力對(duì)同一個(gè)原來(lái)靜止的物體所做的功與物體獲得的速度的關(guān)系，可通過(guò)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行：在木板上釘兩個(gè)鐵釘，將并接在一起的相同橡皮筋的兩端固定在鐵釘?shù)捻敹?，橡皮筋的中央都掛在小車前端上方的小掛鉤上，通過(guò)拉動(dòng)小車使橡皮筋伸長(zhǎng)，由靜止釋放小車，橡皮筋對(duì)小車做功，再利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和小車后端拖動(dòng)的紙帶記錄小車的運(yùn)動(dòng)情況。現(xiàn)有主要的探究步驟如下：

a．保持小車由靜止釋放的位置相同，通過(guò)改變并接在一起的相同橡皮筋的條數(shù)，使橡皮筋對(duì)小車做的功分別為W、2W、3W……；

b．由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的若干條紙帶分別求出小車各次運(yùn)動(dòng)的最大速度……；

c．做出W—v圖象；

d．分析W—v圖象。如果W—v圖象是一條直線，表明∝v；如果不是直線，可考慮是否存在等關(guān)系。

①在實(shí)驗(yàn)中，除了圖中已有的實(shí)驗(yàn)器材以及交流電源、導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)以外，還需要哪種測(cè)量工具？答：

。

②對(duì)于該實(shí)驗(yàn)，下列操作中屬于實(shí)驗(yàn)要求的是

。（填寫(xiě)選項(xiàng)前的序號(hào)）

A．小車每次都應(yīng)從靜止開(kāi)始釋放

B．實(shí)驗(yàn)中應(yīng)將平板傾斜適當(dāng)角度以平衡摩擦力

C．應(yīng)在紙帶上選取點(diǎn)跡間隔均勻的部分計(jì)算小車的最大速度v

D．必須測(cè)量出小車的質(zhì)量參考答案：10.圖示實(shí)線是簡(jiǎn)諧橫波在t1=0時(shí)刻的波形圖象，虛線是t2=0.2s時(shí)刻的波形圖象，試回答：若波沿x軸正方向傳播，則它的最大周期為

s；若波的傳播速度為55m/s，則波的傳播方向是沿x軸

方向(填“正”或“負(fù)”)。參考答案：0.8負(fù)11.(4分)質(zhì)量為1×10-2kg的氫氣球，受到浮力的大小為0.12N，距天花板距離為4m。今沿水平方向以3m/s速度拍出（不計(jì)空氣阻力），當(dāng)它到達(dá)天花板時(shí)，水平位移是

，速度的大小為

（g取10m/s2）。

參考答案：

答案：6m；5m/s12.某探究性學(xué)習(xí)小組欲探究光滑斜面上物體的加速度與物體質(zhì)量及斜面傾角是否有關(guān)。實(shí)驗(yàn)室提供如下器材：(A)表面光滑的長(zhǎng)木板(長(zhǎng)度為L(zhǎng))，(B)小車，(C)質(zhì)量為m的鉤碼若干個(gè)，(D)方木塊(備用于墊木板)，(E)米尺，(F)秒表。(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程：第一步，在保持斜面傾角不變時(shí)，探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)向小車放入鉤碼來(lái)改變物體質(zhì)量，只要測(cè)出小車由斜面頂端滑至底端所用時(shí)間t，就可以由公式a=

求出a。某同學(xué)記錄了數(shù)據(jù)如上表所示：根據(jù)以上信息，我們發(fā)現(xiàn)，在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)質(zhì)量改變之后平均下滑時(shí)間

(填“改變”或“不改變”)，經(jīng)過(guò)分析得出加速度與質(zhì)量的關(guān)系為

。第二步，在物體質(zhì)量不變時(shí)，探究加速度與傾角的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)中通過(guò)改變方木塊墊放位置來(lái)調(diào)整長(zhǎng)木板的傾角，由于沒(méi)有量角器，因此通過(guò)測(cè)量出木板頂端到水平面高度h，求出傾角α的正弦值sinα=h／L。某同學(xué)記錄了高度和加速度的對(duì)應(yīng)值，并在坐標(biāo)紙上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)軸后描點(diǎn)作圖如下，請(qǐng)根據(jù)他所作的圖線求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=

m／s2。進(jìn)一步分析可知，光滑斜面上物體下滑的加速度與傾角的關(guān)系為

。參考答案：（1）

（2分）

不改變（2分）斜面傾角一定時(shí)，加速度與物體質(zhì)量無(wú)關(guān)（2分）10（2分）

a=gsin(2分)（1）由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式知L=,解得，即斜面傾角一定時(shí)，加速度與物體質(zhì)量無(wú)關(guān)。（2）由題意對(duì)物體受力分析知，沿斜面方向，根據(jù)牛頓第二定律可得mgsin=ma,解得a=gsin;所以圖象的斜率大小等于當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取?3.已知O、A、B、C為同一直線上的四點(diǎn)，A、B間的距離為1m，B、C間的距離為2m，一物體自O(shè)點(diǎn)由靜止出發(fā)，沿此直線做勻加速運(yùn)動(dòng)，依次經(jīng)過(guò)A、B、C三點(diǎn)，已知物體通過(guò)AB段與BC段所用的時(shí)間相等，則物體通過(guò)A點(diǎn)和B點(diǎn)時(shí)的速度大小之比為_(kāi)_________，O、A間的距離為_(kāi)__________m。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.在“練習(xí)使用示波器”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)將衰減調(diào)節(jié)旋鈕置于最右邊的“∞”擋，掃描范圍旋鈕置于“外X”擋，“x輸入”與“地”之間未接信號(hào)輸入電壓，他在示波器熒光屏上看到的圖像可能是下圖中的___________。

參考答案：答案：B解析：由于該同學(xué)將衰減調(diào)節(jié)旋鈕置于最右邊的“∞”擋，此時(shí)由機(jī)內(nèi)自行提供豎直方向按正弦規(guī)律變化的交流電壓，屏上的亮斑發(fā)生豎直方向的移動(dòng)；掃描范圍旋鈕置于“外X”擋，此時(shí)機(jī)內(nèi)沒(méi)有掃描電壓，“x輸入”與“地”之間未接信號(hào)輸入電壓，水平方向也沒(méi)有外接電壓，所以水平方向沒(méi)有電壓，屏上的亮斑不會(huì)發(fā)生水平方向的移動(dòng)。所以看到的圖像應(yīng)該是B圖中的圖像。15.用如圖實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．m2從高處由靜止開(kāi)始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．下圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個(gè)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示．已知m1=50g、m2=150g，則（g取9.8m/s2，所有結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）（1）在紙帶上打下記數(shù)點(diǎn)5時(shí)的速度v

=

m/s；（2）在打點(diǎn)0~5過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量△EK=

J，系統(tǒng)勢(shì)能的減少量△EP=

J，由此得出的結(jié)論是

；（3）若某同學(xué)作出圖像如圖，則當(dāng)?shù)氐膶?shí)際重力加速度g=

m/s2．

參考答案：（1）_2.40________________m/s

(2)_0.576________________

__0.588_______________J

__9.70_______________m/s2

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.中央電視臺(tái)曾經(jīng)推出過(guò)一個(gè)游戲節(jié)目——推礦泉水瓶．選手們從起點(diǎn)開(kāi)始用力推瓶一段時(shí)間后，放手讓瓶向前滑動(dòng)，若瓶最后停在桌上有效區(qū)域內(nèi)視為成功，若瓶最后不停在有效區(qū)域內(nèi)或在滑行過(guò)程中倒下均視為失?。浜?jiǎn)化模型如圖所示，AC是長(zhǎng)度為L(zhǎng)1=5m的水平桌面，選手們可將瓶子放在A點(diǎn)，從A點(diǎn)開(kāi)始用一恒定不變的水平推力推瓶，BC為有效區(qū)域．已知BC長(zhǎng)度為L(zhǎng)2=1m，瓶子質(zhì)量為m=0.5kg，瓶子與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4.某選手作用在瓶子上的水平推力F=20N，瓶子沿AC做直線運(yùn)動(dòng)，（g取10m/s2）假設(shè)瓶子可視為質(zhì)點(diǎn)，那么該選手要想游戲獲得成功，試問(wèn):⑴推力作用在瓶子上的時(shí)間最長(zhǎng)不得超過(guò)多少?⑵推力作用在瓶子上的距離最小為多少？參考答案：（1）要想獲得游戲成功，瓶滑到C點(diǎn)速度正好為0，力作用時(shí)間最長(zhǎng)，設(shè)最長(zhǎng)作用時(shí)間為t1，有力作用時(shí)瓶的加速度為a1，t1時(shí)刻瓶的速度為v，力停止后加速度為a2，由牛頓第二定律得：

①

（2分）

②

（1分）加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的位移③（1分）Ks5u減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的位移④（1分）

位移關(guān)系滿足:

⑤（2分）又:

⑥

（1分）

由以上各式解得:（1分）(2)要想游戲獲得成功,瓶滑到B點(diǎn)速度正好為零,力作用距離最小,設(shè)最小距離為d,則:

⑦

（2分）

⑧

（2分）

聯(lián)立解得:d=0.4