湖南省婁底市冷水江毛易鎮(zhèn)毛易中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理期末試題含解析

湖南省婁底市冷水江毛易鎮(zhèn)毛易中學(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.（01年廣東、河南卷）一列簡諧橫波在圖中x軸上傳播，a、b是其中相距為0.3m的兩點。某時刻，a點質(zhì)元正位于平衡位置向上運動,b點撫元恰好運動到下方最大位移處。已知橫波的傳播速度為60ms-1，波長大于0.3m，（

）

A．若該波沿x軸負方向傳播，則頻率為150Hz

B．若該波沿x軸負方傳播，則頻率為100Hz

C．若該波沿x軸正方向傳播，則頻率為75HzD．若該波沿x軸正方向傳播，則頻率為50Hz參考答案：答案：AD2.如圖所示，質(zhì)量不計的輕質(zhì)彈性桿P插入桌面上的小孔中，桿的另一端固定一質(zhì)量為m的小球，今使小球在水平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運動，角速度為ω，則下列說法正確的是（重力加速度為g）（）A．球所受的合外力大小為B．球所受的合外力大小為C．球?qū)U作用力的大小為D．球?qū)U作用力的大小為參考答案：D解：A、小球所受合力提供勻速圓周運動的向心力，即．故A、B錯誤．

C、小球受重力和桿子對它的作用力F，根據(jù)力的合成有：，所以F=．故C錯誤，D正確．故選D．3.（多選）質(zhì)點做直線運動的位移x與時間t的關(guān)系為x=6t+2t2（各物理量均采用國際單位制單位），則該質(zhì)點:A．第1s內(nèi)的位移是6m B．前2s內(nèi)的平均速度是10m/sC．任意相鄰1s內(nèi)的位移差都是4m

D．任意1s內(nèi)的速度增量都是6m/s參考答案：BC

解析：A、A、將t=1s代入到x=6t+2t2

中得到第1s內(nèi)的位移x=8m．故A錯誤．．故A錯誤．B、前2s內(nèi)的平均速度=，故B正確．C、將x=6t+2t2

與勻變速直線運動的位移公式x=v0t+at2

對照得到：初速度v0=6m/s，加速度a=4m/s2，則任意相鄰1s內(nèi)的位移差是△x=aT2=4×12m=4m．故C正確．D、任意1s內(nèi)的速度增量△v=at=4×1m/s=4m/s．故D錯誤．故選：BC4.（單選）圖9所示為某種質(zhì)譜儀的工作原理示意圖。此質(zhì)譜儀由以下幾部分構(gòu)成：粒子源N；P、Q間的加速電場；靜電分析器，即中心線半徑為R的四分之一圓形通道，通道內(nèi)有均勻輻射電場，方向沿徑向指向圓心O，且與圓心O等距的各點電場強度大小相等；磁感應(yīng)強度為B的有界勻強磁場，方向垂直紙面向外；膠片M。由粒子源發(fā)出的不同帶電粒子，經(jīng)加速電場加速后進入靜電分析器，某些粒子能沿中心線通過靜電分析器并經(jīng)小孔S垂直磁場邊界進入磁場，最終打到膠片上的某點。粒子從粒子源發(fā)出時的初速度不同，不計粒子所受重力。下列說法中正確的是A．從小孔S進入磁場的粒子速度大小一定相等B．從小孔S進入磁場的粒子動能一定相等C．打到膠片上同一點的粒子速度大小一定相等D．打到膠片上位置距離O點越遠的粒子，比荷越大參考答案：C粒子經(jīng)加速電場加速后根據(jù)動能定理，在四分之一圓形通道內(nèi)，有徑向的

5.（單選）在靜止的車廂內(nèi)，用細繩a和b系住一個小球，繩a斜向上拉，繩b水平拉，如圖所示．現(xiàn)讓車從靜止開始向右做勻加速運動，小球相對于車廂的位置不變，與小車靜止時相比，繩a、b的拉力Fa、Fb變化情況是（） A．Fa變大，F(xiàn)b不變 B．Fa變大，F(xiàn)b變小 C．Fa不變，F(xiàn)b變小 D． Fa不變，F(xiàn)b變大參考答案：考點： 牛頓第二定律；力的合成與分解的運用．專題： 牛頓運動定律綜合專題．分析： 以小球為研究對象，分析受力情況，作出力圖，根據(jù)牛頓第二定律，運用正交分解法分析兩根細繩的拉力變化情況．解答： 解：以小球為研究對象，分析受力情況，作出力圖，根據(jù)牛頓第二定律得：

水平方向：Fasinα﹣Fb=ma

①

豎直方向：Facosα﹣mg=0

②由題，α不變，由②分析得知Fa不變．由①得知，F(xiàn)b=Fasinα﹣ma＜Fasinα，即Fb變?。蔬x：C．點評： 本題運用牛頓第二定律分析力的變化，關(guān)鍵要抓住豎直方向上小球沒有加速度，力是平衡的．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.為了測定一根輕質(zhì)彈簧被壓縮Δx時存儲的彈性勢能大小，可以將彈簧固定在一個帶有凹槽的軌道一端，并將軌道固定在水平桌面上，如圖所示。用鋼球?qū)椈蓧嚎sΔx，然后突然釋放鋼球，鋼球?qū)⒀剀壍里w出桌面，實驗時：（1）需要測定的物理量是

（2）凹槽軌道的光滑與否對實驗結(jié)果

（填“有”或“無”）影響。參考答案：（1）桌面里地的高度h、球落地點到桌邊的距離x

（2）有7.一物塊以150J的初動能從斜面底端A沿斜面向上滑動,到B時動能減少100J,機械能減少30J，以A點所在的水平面為零勢能面，則小球到達最高點時的重力勢能為_____J。物塊返回到A時的動能為________J.參考答案：

8.如圖所示是某同學(xué)在做勻變速直線運動實驗中獲得的一條紙帶。

(1)已知打點計時器電源頻率為50Hz，則紙帶上打相鄰兩點的時間間隔為

。(2)A、B、C、D是紙帶上四個計數(shù)點，每兩個相鄰計數(shù)點間有四個點沒有畫出，從圖中讀出A、B兩點間距x=

cm；C點對應(yīng)的速度是

m／s，加速度是

m／s2(速度和加速度的計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)參考答案：(1)0.02s

(2)0.65（0.63—0.69均給分）0.10（0.098—0.10均給分）

0.30（0.20—0.30均給分）（1）紙帶上打相鄰兩點的時間間隔T==s=0.02s。（2）A、B間的距離x=0.65cm．B、D間的距離是2.05cm，時間間隔T=0.2s，則vc==0.10m/s。由公式知=,代入數(shù)據(jù)解得a=0.30m／s2。9.一物體從A點由靜止開始作加速度大小為a1的勻加速直線運動，經(jīng)過時間t后，到達B點，此時物體的加速度大小變?yōu)閍2，方向與a1的方向相反，經(jīng)過時間t后，物體又回到A點。則a1：a2=

；參考答案：1：310.

如圖所示，簡諧橫波I沿AC方向傳播，波源A點的振動圖象如圖（甲）所示。簡諧橫波II沿BC方向傳播，波源B點的振動圖象如圖（乙）所示，兩列波在C點相遇，已知AC=20cm，BC=60cm，波速都為2m/s。兩列波的振動方向相同，則C點的振動振幅為

cm．

參考答案：

答案：711.某光電管的陰極K用截止頻率為ν0的金屬鈉制成，光電管陽極A和陰極K之間的正向電壓為U，普朗克常量為h，電子的電荷量為e．用頻率為ν的紫外線照射陰極，有光電子逸出，光電子到達陽極的最大動能是

；若在光電管陽極A和陰極K之間加反向電壓，要使光電子都不能到達陽極，反向電壓至少為

．參考答案：12.某單擺的擺長為L、擺球質(zhì)量為m，擺角為θ時單擺做簡諧振動的周期為T，擺動時最大動能為Ek。當將擺球質(zhì)量變成2m，擺動時擺角為θ，則單擺的最大動能變?yōu)開___________Ek；當將擺球質(zhì)量變成2m，將擺長變?yōu)?L，擺角變?yōu)棣?2時，單擺的周期為____________T。參考答案：2

13.如圖所示,A、B兩物體相距S=5m時，A正以vA=4m/s的速度向右作勻速直線運動，而物體B此時速度vB=10m/s，隨即向右作勻減速直線運動，加速度大小a=2m/s2，由圖示位置開始計時，則A追上B需要的時間是________s，在追上之前，兩者之間的最大距離是________m。參考答案：答案：5

14三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.物理興趣小組想測量滑塊和長木板之間的動摩擦因數(shù)．實驗裝置如圖甲所示，一端裝有定滑輪的表面粗糙的長木板固定在水平實驗臺上，木板上有一滑塊，滑塊右端固定一個輕小動滑輪，輕繩的一端與固定在墻上的拉力傳感器相連，另一端繞過動滑輪和定滑輪，與沙桶相連．放開沙桶，滑塊在長木板上做勻加速直線運動．實驗時，滑塊加速運動，固定在長直木板上的加速度傳感器可讀出滑塊的加速度a，拉力傳感器可讀出繩上的拉力F．逐漸往沙桶中添加沙，重復(fù)實驗．以F為縱軸、以a為橫軸，得到的圖象如圖乙所示，其直線的截距等于b、斜率等于k．重力加速度為g，忽略滑輪與繩之間的摩擦．（1）實驗中，必要的措施是

．A．細線必須與長木板平行B．必須測出沙和沙桶的質(zhì)量C．必須測出滑塊和動滑輪的質(zhì)量D．必須保證每次都從同一位置釋放滑塊（2）滑塊和長木板之間的動摩擦因數(shù)μ=（如果需要測得其他物理量，要在表達式后面說明該物理量的含義）．參考答案：解：（1）A、為保證拉力為F，故細線必須與長木板平行，否則是其水平方向的分力，故A正確B、跟據(jù)題意，拉力通過傳感器讀出，不必測量沙和沙桶的質(zhì)量，故B錯誤C、由牛頓第二定律可得2F﹣f=ma，即F=a+結(jié)合乙圖，可求出滑塊和動滑輪的質(zhì)量，故C錯誤D、傳感器的讀數(shù)不受位置影響，故D錯誤故選：A（2）滑塊受到的拉力F為拉力傳感器示數(shù)的兩倍，即：T=2F滑塊受到的摩擦力為：f=μmg由牛頓第二定律可得：T﹣f=ma解得力F與加速度a的函數(shù)關(guān)系式為：F=a+由圖象所給信息可得圖象斜率為：k=截距為：b=解得：μ=故答案為：（1）A（2）15.在“研究彈簧的形變與外力的關(guān)系”的實驗中，將彈簧水平放置，測出其自然長度，然后豎直懸掛讓彈簧自然下垂，在其下端豎直向下施加外力F。實驗過程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進行的。用記錄的外力F與彈簧的形變量x作出的F－x圖線如圖所示。（1）由圖求出彈簧的勁度系數(shù)k＝________；（2）圖線不過原點的原因是：_______________________；（3）橡皮筋也像彈簧一樣，在彈性限度內(nèi)彈力F與伸長量x成正比，即F＝kx，式中k值與橡皮筋的原長l0、橫截面積S有關(guān)。理論與實驗都表明，其中Y是由材料決定的常數(shù)，材料力學(xué)中稱為楊氏模量。①在國際單位中，楊氏模量Y的單位是________；

A．N

B．m

C．N／m

D．N／m2②若某橡皮筋的k值與（1）中彈簧的勁度系數(shù)相同，該橡皮筋的原長為10.0cm，橫截面積為1.0mm2，則可知該橡皮筋的楊氏模量Y的大小是__________（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。參考答案：（1）100N／m；（2）彈簧自身重力的影響；（3）①D；②1.0×107N／m2解析：（1）由圖可知，該彈簧受力為零時，伸長是2cm，受到拉力為1N時，伸長為1cm．該彈簧受到的拉力每增加1N，彈簧的伸長增加1cm，故彈簧的勁度系數(shù)為K==1N/cm=100N/m；（2）該圖線不過原點的原因是：彈簧自身有重力，彈簧水平放置其自然長度為L，豎直放置時由于自身的重力必然就會有一定的伸長．(3)：①由K=可知，Y=；故Y的單位為：N?m/m2?m=N/m2；故D正確、ABC錯誤．故選：D．②根據(jù)表達式k=得：Y=N/m2=1.0×107N/m2．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在傾角θ=37°的粗糙斜面上距離斜面底端s=1m處有一質(zhì)量m=1kg的物塊，受水平恒力F作用由靜止開始沿斜面下滑．到達底端時即撤去水平恒力F，然后在水平面上滑動一段距離后停止．不計物塊撞擊水平面時的能量損失．物塊與各接觸面之間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.2，g=10m/s2．求：（1）若物塊運動過程中最大速度為2m/s，水平恒力F的大小為多少？（2）若改變水平恒力F的大小，可使物塊總的運動時間有一最小值，最小值為多少？（sin37°=0.6，cos37°=0.8）參考答案：（1）物塊到達斜面底端時速度最大

代人數(shù)據(jù)得

a=2m/s2

（2分）對斜面上物塊受力分析

（3分）代入數(shù)據(jù)，解得F=2.6N

（1分）（2）設(shè)斜面上物塊加速度為a，運動時間為t1，在水平面上運動時間為t2則

（1分）到達底端時速度為

（2分）則總時間為

（1分）根據(jù)基本不等式，當a=μg=2m/s2時有t最小值，tmin=2s

（2分）17.如圖所示，質(zhì)量M=8kg的小車放在水平光滑的平面上，在小車左端加一水平推力F=8N，當小車向右運動的速度達到1.5m/s時，在小車前端輕輕地放上一個大小不計，質(zhì)量為m=2kg的小物塊，物塊與小車間的動摩擦因數(shù)為0.2，小車足夠長.求（1）小物塊放后，小物塊及小車的加速度各為多大？（2）經(jīng)多長時間兩者達到相同的速度？（3）從小物塊放上小車開始，經(jīng)過t=1.5s小物塊通過的位移大小為多少？(取g=l0m/s2).參考答案：.1）物塊的加速度----------小車的加速度：---------（2）由：

-----------------------得：t=1s

------------------（3）在開始1s內(nèi)小物塊的位移：-最大速度：-在接下來的0.5s物塊與小車相對靜止，一起做加速運動且加速度:這0.5s內(nèi)的位移:--通過的總位移---18.（10分）一輛值勤的警車停在公路當警員發(fā)現(xiàn)從他旁邊以10m/s的速度勻速行駛的貨車有違章行為時,決定去攔截,經(jīng)5s警車發(fā)動起來,以a=2加速度勻加速開出維持勻加速運動,能達到的最大速度為20m/s,試問：(1)在警車追上貨