河南省平頂山市汝州平定山外國語學校2021-2022學年高三物理期末試卷含解析

河南省平頂山市汝州平定山外國語學校2021-2022學年高三物理期末試卷含解析一、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.（多選題）如圖所示，一長木板放置在水平地面上，一根輕彈簧右端固定在長木板上，左端連接一個質量為m的小物塊，小物塊可以在木板上無摩擦滑動，現(xiàn)在用手固定長木板，把小物塊向左移動，彈簧的形變量為x1，然后，同時釋放小物塊和木板，木板在水平地面上滑動，小物塊在木板上滑動；經過一段時間后，長木板達到靜止狀態(tài)，小物塊在長木板上繼續(xù)往復運動．長木板靜止后，彈簧的最大形變量為x2．已知地面對長木板的滑動摩擦力大小為f．當彈簧的形變量為x時，彈性勢能Ep=kx2，式中k為彈簧的勁度系數(shù)．由上述信息可以判斷（）A．整個過程中小物塊的速度可以達到x1B．整個過程中木板在地面上運動的路程為（x12﹣x22）C．長木板靜止后，木板所受的靜摩擦力的大小不變D．長木板靜止后，小物塊的速度可以達到x2參考答案：BD【考點】功能關系；彈性勢能．【分析】同時釋放小物塊和木板后，彈簧彈力和地面對木板的摩擦力對系統(tǒng)做功，系統(tǒng)機械能不守恒，當長木板達到靜止狀態(tài)，小物塊在長木板上繼續(xù)往復運動時，只有彈簧彈力做功，系統(tǒng)機械能守恒．【解答】解：A、整個過程根據(jù)動能定理得：mvm2=kx12﹣Wf，所以速度不能達到x1，故A錯誤；B、當木板靜止時，小物塊在長木板上繼續(xù)往復運動時，只有彈簧彈力做功，系統(tǒng)機械能守恒，所以當木板剛靜止時，系統(tǒng)具有的機械能為kx22，從開始到木板剛靜止的過程中，根據(jù)能量守恒得：kx12﹣kx22=Wf=fs解得：s=（x12﹣x22），故B正確；C、長木板靜止后，對木板進行受力分析，水平方向受地面的靜摩擦力和彈簧彈力，彈簧彈力隨木塊的運動而發(fā)生改變，所以木板受的靜摩擦力也發(fā)生改變，故C錯誤；D、長木板靜止后，小物塊和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，則當彈簧為原長時，有kx22=，得v=x2，故D正確．故選：BD2.水平面上A,B,C三點固定著三個電荷量為Q的正點電荷，將另一質量為m的帶正電的小球(可視為點電荷)放置在0點，OABC恰構成一棱長為L的正四面體，如圖所示。已知靜電力常量為k,重力加速度為g，為使小球能靜止在0點，小球所帶的電荷量為A、

B、

C、

D、參考答案：A3.對熱力學第二定律，下列理解正確的是________。（填選項前的字母）A．自然界進行的一切宏觀過程都是可逆的B．自然界進行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性，是不可逆的C．熱量不可能由低溫物體傳遞到高溫物體D．第二類永動機違背了能量守恒定律，因此不可能制成參考答案：B4.“嫦娥一號”繞月衛(wèi)星在距月球表面約200km的圓形軌道上繞月飛行，若已知月球質量約為7.35×1022kg，月球半徑約為1.72×103km，“嫦娥一號”繞月飛行時的周期最接近于（

）

A．1.5小時

B．2.0小時

C．2.5小時

D．3小時參考答案：

答案：B5.（單選）小明同學遙控小船做過河實驗，并繪制了四幅小船過河的航線圖．圖中實線為河岸，河水的流動速度不變，方向如圖水平向右，虛線為小船從河岸M駛向對岸N的實際航線，小船相對于靜水的速度不變．則A．航線圖甲是正確的，船頭保持圖中的方向，小船過河時間最短B．航線圖乙是正確的，船頭保持圖中的方向，小船過河時間最短C．航線圖丙是正確的，船頭保持圖中的方向，小船過河位移最短D．航線圖丁不正確，如果船頭保持圖中的方向，船的軌跡應該是曲線參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（4分）如圖所示，質量為的小球在半徑為的半球形容器中從上部邊緣由靜止開始下滑，下滑到最低點時，對容器底的壓力為，則在最低點時小球運動的速度大小為

，在下滑過程中克服摩擦力做的功為

。參考答案：

答案：

7.（5分）在雙縫干涉實驗中，分布用紅色和綠色的激光照射同一雙縫，在雙縫后的屏幕上，紅光的干涉條紋間距Δx1與綠光的干涉條紋間距Δx2相比Δx1

Δx2（填“＞”“＝”或“＜”）。若實驗中紅光的波長為630nm，雙縫與屏幕的距離為1.00m，測得第1條到第6條亮條紋中心間的距離為10.5mm，則雙縫之間的距離為

mm。參考答案：＞

0.300解析：雙縫干涉條紋間距，紅光波長長，所以紅光的雙縫干涉條紋間距較大，即>。條紋間距根據(jù)數(shù)據(jù)可得，根據(jù)可得?？键c：雙縫干涉實驗

8.某研究性學習小組進行了如下實驗：如圖所示，在一端封閉的光滑細玻璃管中注滿清水，水中放一個紅蠟做成的小圓柱體R（R視為質點），將玻璃管的開口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與y軸重合，在R從坐標原點以速度v0=3cm/s勻速上浮的同時玻璃管沿x軸正方向做初速為零的勻加速直線運動．（1）同學們測出某時刻R的坐標為（4，6），此時R的速度大小為5cm/s，R的加速度大小為2cm/s2．（2）（單選）R在上升過程中運動軌跡的示意圖是如圖的D參考答案：考點：運動的合成和分解．專題：運動的合成和分解專題．分析：小圓柱體紅蠟快同時參與兩個運動：y軸方向的勻速直線運動，x軸方向的初速為零的勻加速直線運動．知道了位置坐標，由y方向可求運動時間，接著由x方向求加速度、求vx，再由速度合成求此時的速度大?。珊贤饬χ赶蚯€彎曲的內側來判斷運動軌跡．解答：解：（1）小圓柱體R在y軸豎直方向做勻速運動，有：y=v0t，則有：t==s=2s，在x軸水平方向做初速為0的勻加速直線運動，有：x=at2，解得：a===2cm/s2，則R的速度大?。簐===5cm/s；（2）因合外力沿x軸，由合外力指向曲線彎曲的內側來判斷軌跡示意圖是D．故答案為：（1）5，2；（2）D．點評：分析好小圓柱體的兩個分運動，由運動的合成與分解求其合速度；討論兩個分運動的合運動的性質，要看兩個分運動的合加速度與兩個分運動的合速度是否在一條直線上，如果在一條直線上，則合運動是直線運動，否則為曲線運動，由合外力的方向判斷曲線彎曲的方向．9.如圖所示，將一定質量的氣體密封在燒瓶內，燒瓶通過細玻璃管與注射器和裝有水銀的U形管連接，最初豎直放置的U形管兩臂中的水銀柱等高，燒瓶中氣體體積為400ml，現(xiàn)用注射器緩慢向燒瓶中注水，穩(wěn)定后兩臂中水銀面的高度差為25cm，已知大氣壓強為75cmHg柱，不計玻璃管中氣體的體積，環(huán)境溫度不變，求：

①共向玻璃管中注入了多大體積的水？

②此過程中氣體____（填“吸熱”或“放熱”），氣體的內能

（填“增大”、“減小”或“不變”）參考答案：10.汽車的速度計顯示的是

的大小。（填“瞬時速度”或“平均速度”）參考答案：瞬時速度11.如圖是等離子體發(fā)電機示意圖，平行金屬板間的勻強磁場的磁感應強度B=0.5T，兩板間距離為20cm，要使輸出電壓為220V，則等離子體垂直射入磁場的速度v=

m/s。a是電源的

極。參考答案：2200

正12.為了測量木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)，某同學用鐵架臺將長板傾斜支在水平桌面上，組成如圖甲所示的裝置，所提供的器材有：長木板、木塊（其前端固定有用于擋光的窄片K）、光電計時器、米尺、鐵架臺等，在長木板上標出A、B兩點，B點處放置光電門（圖中未畫出），用于記錄窄片通過光電門時的擋光時間，該同學進行了如下實驗：（1）用游標尺測量窄片K的寬度d如圖乙所示，則d=______mm，測量長木板上A、B兩點間的距離L和豎直高度差h。（2）從A點由靜止釋放木塊使其沿斜面下滑，測得木塊經過光電門時的檔光時間為，算出木塊經B點時的速度v=_____m/s，由L和v得出滑塊的加速度a。（3）由以上測量和算出的物理量可以得出木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)的表達式為μ=_______（用題中所給字母h、L、a和重力加速度g表示）參考答案：(1)d=_12.50_____mm，。（2）v=____5__m/s，（3）μ=______

_（用題中所給字母h、L、a和重力加速度g表示）13.（5分）如圖所示，質量為m的物體置于光滑水平面上，一根繩子跨過定滑輪一端固定在物體上，另一端在力F作用下，以恒定速率v0豎直向下運動，物體由靜止開始運動到繩與水平方向夾角=45o過程中，繩中拉力對物體做的功為

。參考答案：

答案：mv02

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某學習小組利用如圖1所示裝置驗證牛頓第二定律．（1）為了使細線對小車的拉力等于小車所受的合外力，先調節(jié)長木板一端滑輪的高度，使細線與長木板平行，接下來還需要進行的一項操作是B（填選項前的字母）；A．將長木板水平放置，讓小車連著已經穿過打點計時器的紙帶，給打點計時器通電，調節(jié)砝碼盤和砝碼質量的大小，使小車在砝碼盤和砝碼的牽引下運動，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動B．將長木板的一端墊起適當?shù)母叨?，讓小車連著已經穿過打點計時器的紙帶，撤去砝碼盤和砝碼，給打點計時器通電，輕推小車，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動C．將長木板的一端墊起適當?shù)母叨?，撤去紙帶以及砝碼盤和砝碼，輕推小車，觀察判斷小車是否做勻速運動（2）如圖2是按正確實驗步驟打出的一條紙帶，打點計時器的電源頻率為50Hz，可算出小車的加速度a=0.820m/s2（計算結果保留三位有效數(shù)字）；（3）該小組同學在驗證“合力一定時加速度與質量成反比”時，增減砝碼來改變小車的質量M，得到小車的加速度a與質量M的數(shù)據(jù)，畫出a﹣圖線后，發(fā)現(xiàn)：當較大時，圖線發(fā)生彎曲．在處理數(shù)據(jù)時為避免圖線發(fā)生彎曲的現(xiàn)象，該小組同學的應畫出是A．A．a與的關系圖線B．a與（M+m）的關系圖線C．改畫a與的關系圖線D．改畫a與的關系圖線．參考答案：解：（1）為了保證輕繩對小車的拉力等于小車所受的合力，應使輕繩與長木板平行，小車的重力沿斜面向下的分力剛好與小車下滑過程中所受的阻力平衡，為使輕繩中沒有拉力，應撤去沙桶，不能撤去紙帶，選項B正確；（2）用逐差法計算，即a=m/s2=0.820m/s2；（3）當較大時，圖線發(fā)生彎曲是因為沒有滿足M＞＞m造成的．沙桶（包括桶中的沙）與小車（包括車中的砝碼）的加速度a大小相等，以沙桶、小車整體為研究對象，若牛頓第二定律成立，則有mg=（M+m）a，即mg一定的情況下，a與成正比，沒有必要滿足M＞＞m，避免了圖線發(fā)生彎曲的現(xiàn)象．故答案為：（1）B；（2）0.820；（3）A．15.I．在“測定勻變直線運動的加速度”的實驗中，打點計時器原來使用的是50Hz、6V的電源。若現(xiàn)在使用的交流電頻率變低而未被發(fā)覺，則測得的加速度值與真實值相比較將

（填“偏大”“偏小”或“無影響”）II．一組同學在做“用單擺測定重力加速度”的實驗中，用正確的操作方法，測定了6組擺長L和周期T的對應值。為了求出當?shù)氐闹亓铀俣萭，4倍同學提出了4種不同的方法：A．從測定的6組數(shù)據(jù)中任意選1組，用公式g=4π2L/T2求出g作為測量值B．分別求了6個L值的平均值和6個T值的平均值，用公式g=4π2L/T2求出g作為測量值C．分別用6組L、T的對應值，用公式g=4π2L/T2求出6個對應的g值，再求這6個g的平均值作為測量值D．在坐標紙上作出T2—L圖象，從圖象中計算出圖線的斜率K，根據(jù)g=4π2/K求出g作為測量值。你認為以上4種方法中，錯誤的是哪一種

（填代號即可），其余正確方法中偶然誤差最小的是哪一種

（填代號即可）參考答案：答案：偏大、B、D（每空2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，相距為R的兩塊平行金屬板M、N正對著放置，s1、s2分別為M、N板上的小孔，s1、s2、O三點共線，它們的連線垂直M、N，且s2O=R。以O為圓心、R為半徑的圓形區(qū)域內存在磁感應強度為B、方向垂直紙面向外的勻強磁場。D為收集板，板上各點到O點的距離以及板兩端點的距離都為2R，板兩端點的連線垂直M、N板。質量為m、帶電量為+q的粒子，經s1進入M、N間的電場后，通過s2進入磁場。粒子在s1處的速度和粒子所受的重力均不計。（1）若粒子恰好打在收集板D的中點上，求M、N間的電壓值U0;（2）當M、N間的電壓不同時，粒子從s1到打在D上經歷的時間t會不同，求t的最小值。

參考答案：見解析

（1分）

（1分）

（1分）

（2分）

（2分）

。（1分）17.如圖所示，半徑R=0.8m的1/4光滑圓弧軌道固定在豎直平面內，過最低點的半徑OC處于豎直位置，在其右方有一可繞豎直軸MN（與圓弧軌道共面）轉動的，內部空心的圓筒，圓筒半徑r=0.1m，筒的頂端與C點等高，在筒的下部有一小孔，距筒頂h=0.8m，開始時小孔在圖示位置（與圓弧軌道共面）?，F(xiàn)讓一質量m=0.1kg的小物塊自A點由靜止開始下落，打在圓弧軌道上的B點，但未反彈，在瞬間的碰撞過程中小物塊沿半徑方向的分速度立刻減為零，而沿圓弧切線方向的分速度不變。此后，小物塊沿圓弧軌道滑下，到達C點時觸動光電裝置，使圓筒立刻以某一角速度勻速轉動起來，且小物塊最終正好進入小孔。已知A點、B點到圓心O的距離均為R，與水平方向的夾角θ均為30°，不計空氣阻力，g取l0m/s2。試問：（1）小物塊到達C點時的速度大小是多少？（2）圓筒勻速轉動時的角速度是多少？（3）要使小物塊進入小孔后能直接打到圓筒的內側壁，筒身長

L至少為多少？參考答案：（1），

32.1（1分）