2021-2022學年湖南省岳陽市坦渡鄉(xiāng)學區(qū)聯(lián)校高三物理期末試卷含解析

2021-2022學年湖南省岳陽市坦渡鄉(xiāng)學區(qū)聯(lián)校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.如圖所示，底板光滑的小車上用兩個量程為20N、完全相同的彈簧秤A和B系住一個質量為1kg的物體，在水平地面上，當小車做勻速直線運動時，彈簧秤的示數(shù)均10N，當小車做勻變速直線運動時，彈簧秤A的示數(shù)為8N，這時小車的加速度大小是（

）A．2m/s2

B．4m/s2

C．6m/s2

D．8m/s2參考答案：A2.如圖所示的電路，水平放置的平行板電容器中有一個帶電液滴正好處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)將滑動變阻器的滑片向左移動，則（

）A．電容器中的電場強度將增大B．電容器上的電荷量將減少C．電容器的電容將減少D．液滴將向上運動參考答案：答案：B3.人造衛(wèi)星a的圓形軌道離地面高度為h，地球同步衛(wèi)星b離地面高度為H．h＜H．兩衛(wèi)星共面且旋轉方向相同，某時刻衛(wèi)星a恰好出現(xiàn)在赤道上某建筑物c的正上方，設地球赤道半徑為R，地面重力加速度為g，則A.a、b線速度大小之比為B.a、c角速度之比為C.b、c向心加速度大小之比D.a下一次通過c正上方所需時間等于參考答案：B【分析】人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，由地球的萬有引力提供向心力，根據(jù)牛頓運動定律求解衛(wèi)星的角速度；衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，建筑物隨地球自轉做勻速圓周運動，當衛(wèi)星轉過的角度與建筑物轉過的角度之差等于2π時，衛(wèi)星再次出現(xiàn)在建筑物上空；【詳解】A、繞地球運行的衛(wèi)星，地球對衛(wèi)星的萬有引力提供向心力，設衛(wèi)星的線速度為v，則：，所以：，可知a、b線速度大小之比為，故A錯誤；B、地球對衛(wèi)星的萬有引力提供向心力，則有：，得：，可知a、b角速度大小之比為，又由于同步衛(wèi)星b的角速度與c的角速度相同，所以：，故B正確；C、同步衛(wèi)星b的角速度與c的角速度相同，根據(jù)向心加速度公式可得：，故C錯誤；D、設經(jīng)過時間t衛(wèi)星a再次通過建筑物c上方，根據(jù)幾何關系有：，又：，聯(lián)立解得：，故D錯誤；故選B。4.如圖是某質點運動的速度圖像，由圖像得到的正確結果是A．0～1s內的平均速度是2m/sB．0～1s內的加速度等于2～4s內的加速度C．0～1s內的平均速度等于2～4s內的平均速度D．0～1s內的運動方向與2～4s內的運動方向相反參考答案：C5.如圖所示，木塊A與B用一彈簧相連，豎直放在木塊C上，三者靜止于地面,它們的質量之比為1:2:3，設所有接觸面是光滑的，當沿水平方向迅速抽出C的瞬間，A和B的加速度分別為

A．0，0

B．0，gC．0，3g/2

D．g，3g/2參考答案：

答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.因為手邊沒有天平,小王同學思考如何利用一已知勁度系數(shù)為k的彈簧和長度測量工具來粗測一小球的質量,他從資料上查得彈簧的彈性勢能(其中x為彈簧形變量)后,設計了如下實驗:將彈簧一端固定在水平桌面上,另一端緊靠小球,彈簧原長時小球恰好在桌邊,然后壓縮彈簧并測得壓縮量x,釋放彈簧,小球飛出后落在水平地面上,測出桌高h以及落點到桌邊沿的水平距離s．(1)小球質量的表達式為:

．（4分）(2)如果桌面摩擦是本次實驗誤差的主要因素,那么小球質量的測量值將

（4分）(填“偏大”、“偏小”或“準確”)．參考答案：⑴；⑵偏大7.如圖所示是用頻閃照相的方法拍到的一個彈簧振子的振動情況，甲圖是振子靜止在平衡位置的照片，乙圖是振子被拉伸到左側距平衡位置20cm處，放手后向右運動周期的頻閃照片，已知頻閃的頻率為10Hz，則振子的振動周期為T＝________s，而在t=T/12時刻振子的位置坐標________15cm。（選填“大于”、“小于”或“等于”）。參考答案：1.2

大于8.如圖，質量為kg的木板放在光滑水平面上，一質量為kg的物塊放在木板上，它們之間有摩擦，木板足夠長．開始時兩者都以m/s的初速度向相反方向運動，當木板的速度為m/s時，物塊的速度大小為

m/s，木板和物塊最終的共同速度大小為

m/s．參考答案：0.8；2

9.在將空氣壓縮裝入氣瓶的過程中,溫度保持不變,外界做了24kJ的功.現(xiàn)潛水員背著該氣瓶緩慢地潛入海底,若在此過程中,瓶中空氣的質量保持不變,且放出了5kJ的熱量.在上述兩個過程中,空氣的內能共減小________kJ,空氣________(選填“吸收”或“放出”)的總熱量為________kJ.參考答案：5

放出

2910.某研究性學習小組利用如圖甲所示電路測量某電池的電動勢E和內電阻r。在坐標紙中畫出了如圖乙所示的U－I圖象，若電流表的內阻為1Ω,則E＝________V，r＝________Ω參考答案：2.0；

1.4；11.某同學將一直流電源的總功率PE、輸出功率PR和電源內部的發(fā)熱功率Pr隨電流I變化的圖線畫在了同一坐標內，如圖所示，則電源內阻r=4Ω，當電流為1.5A時，外電路的電阻R=Ω．參考答案：考點：電功、電功率；閉合電路的歐姆定律．專題：恒定電流專題．分析：三種功率與電流的關系是：直流電源的總功率PE=EI，內部的發(fā)熱功率Pr=I2r，輸出功率PR=EI﹣I2r，根據(jù)數(shù)學知識選擇圖線．根據(jù)圖線a斜率求解電源的電動勢．由圖讀出電流I=1.5A時，發(fā)熱功率Pr=I2r，求出電源的內阻．解答：解：根據(jù)直流電源的總功率PE=EI，內部的發(fā)熱功率Pr=I2r，輸出功率PR=EI﹣I2r，E==8V．內部的發(fā)熱功率Pr=I2r，內阻為r==4Ω，當電流為1.5A時，由圖讀出電源的功率PE=12W．由PE==故答案為：4

點評：本題首先考查讀圖能力，物理上往往根據(jù)解析式來理解圖象的物理意義．12.1某同學為了探究桿轉動時的動能表達式，設計了如圖所示的實驗：質量為m的均勻長直桿一端固定在光滑轉軸O處，桿由水平位置靜止釋放，用光電門測出另一端A經(jīng)過某位置時的瞬時速度vA，并記下該位置與轉軸O的高度差h。⑴設桿的寬度為L（L很小），A端通過光電門的時間為t，則A端通過光電門的瞬時速度vA的表達式為

▲

。組

次123456h/m0.050.100.150.200.250.30vA/（m·s-1）1.231.732.122.462.743.00vA-1/（s·m-1）0.810.580.470.410.360.33vA2/（m2·s-2）1.503.004.506.057.519.00

⑵調節(jié)h的大小并記錄對應的速度vA，數(shù)據(jù)如上表。為了形象直觀地反映vA和h的關系，請選擇適當?shù)目v坐標并畫出圖象。⑶當?shù)刂亓铀俣萭取10m/s2，結合圖象分析，桿轉動時的動能Ek=

▲

（請用質量m、速度vA表示）。參考答案：⑴（3分）⑵如圖（縱坐標1分，圖象2分）⑶（2分）13.物理小組在一次探究活動中測量滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)，實驗裝置如圖3所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，其一端與電磁打點計時器的紙帶相連，另一端通過跨過定滑輪的細線與托盤連接．打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz．開始實驗時，在托盤中放入適量砝碼，滑塊開始做勻加速運動，在紙帶上打出一系列小點．圖3(1)圖4給出的是實驗中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是計數(shù)點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個計時點(圖中未標出)，計數(shù)點間的距離如圖8所示．根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計算的加速度a＝________m/s2．(保留三位有效數(shù)字)．圖4(2)回答下列兩個問題：①為測量動摩擦因數(shù)，下列物理量中還應測量的有______．(填入所選物理量前的字母)

A．木板的長度l

B．木板的質量m1

C．滑塊的質量m2

D．托盤和砝碼的總質量m3

E．滑塊運動的時間t②測量①中所選定的物理量時需要的實驗器材是______．

(3)滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ＝__________(用被測物理量的字母表示，重力加速度為g)．與真實值相比，測量的動摩擦因數(shù)________(填“偏大”或“偏小”)．寫出支持你的看法的一個論據(jù)_______________________________________________________________．參考答案：(1)0.496(2)①CD②天平(3)偏大忽略了紙帶與限位孔之間的摩擦力．三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（6分）如圖所示的實驗裝置中的橫桿能夠繞豎直軸旋轉，橫桿在轉動過程中，由于摩擦阻力的作用，橫桿會越轉越慢。在橫桿的一端裝有寬度為d＝0.005m的豎直“擋光圓柱”，當“擋光圓柱”通過光電門時，光電門就記錄擋光的時間間隔，“擋光圓柱”寬度與擋光時間之比，可以近似認為是“擋光圓柱”在該時刻的速度。橫桿每轉一圈，光電門就記錄一次“擋光圓柱”擋光時間。nt（10－3s）v＝d/t（m/s）v2（m2/s2）12.7781.803.2422.826…3.1332.877…3.0242.931…2.9152.988…

63.049…2.6973.113…2.5883.181…2.4793.255…2.36103.333…2.25…………

在一次實驗中記錄下橫桿轉動圈數(shù)n和每次擋光的時間t，并計算出“擋光圓柱”在該時刻的速度以及速度的平方（部分數(shù)據(jù)如表中所示）。請計算表中當n＝5時，v2＝________m2/s2；如果繼續(xù)測量“擋光圓柱”的速度，那么當n＝15時，“擋光圓柱”的速度為________m/s；“擋光圓柱”速度大小v與橫桿轉動圈數(shù)n的關系為________________。參考答案：答案：2.80；

1.30；

15.“物體所受的合力減小，物體的運動速度就一定減小嗎？”某同學設計了如圖甲所示的實驗裝置探究這一問題：先調節(jié)長木板傾角，使小車不受拉力時可近似做勻速運動，然后將一條橡皮筋一端固定在長木板一端，另一端系在小車上，將小車拉到靠近打點計時器的位置.啟動打點計時器并從靜止起釋放小車，得到如圖乙所示的紙帶.打點計時器的打點周期為T，紙帶上各點為連續(xù)打出的點，紙帶上某點p與其相鄰點間距離分別為、.①該同學用來計算打點p時小車速度的大小，可以這樣計算的理由是：________，這樣計算得到的結果與真實值相比____________（選填“偏大”或“偏小”）.②從紙帶上選取若干點進行測量和計算，得出這些點對應的速度v和時刻t，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出小車的圖象如圖所示.通過對所作出的的分析，可以得到實驗結論是__________.參考答案：打點計時器的打點時間間隔較小，可以用兩點間的平均速度表示中間時刻的瞬時速度。由于小車做加速度減小的加速運動，故此值比實際值偏小。結論：物體受的合力減小，物體的速度不一定減小，與合力和速度的方向有關系。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，兩垂直紙面向里的勻強磁場以MN為邊界，MN邊界上方磁場的磁感應強度大小B1大于下方磁場的磁感應強度大小B2（未知）．有一長為l的絕緣平直擋板與MN重合，一個質量為m，電量為q的帶正電粒子，從擋板的中點O處沿垂直擋板方向以速度v=（k為偶數(shù)）進入上方磁場中，假設粒子與擋板發(fā)生碰撞并反彈過程沒有能量損失，且粒子在下方磁場中運動時不會與擋板發(fā)生碰撞，粒子最終能回到出發(fā)點O，不計粒子重力．若k=4，則粒子從擋板邊緣進入下方磁場中．求：（1）若k=4，粒子在MN邊界上方磁場中運動的軌跡半徑．（2）試畫出k=10時粒子的運動軌跡．（3）求兩磁場的磁感應強度大小的比值．參考答案：解：（1）粒子在MN邊界上方磁場中運動時，粒子只受洛倫茲力，所以有，洛倫茲力作為向心力，即有：，所以，粒子在MN邊界上方磁場中做圓周運動的半徑為：；（2）由（1）可知，粒子在MN邊界上方磁場中做圓周運動的半徑為：；擋板O點左端長=，所以，粒子與擋板碰撞兩次后進入下方，進入下方磁場的入射點距離擋板左端；粒子在下方磁場中運動時不會與擋板發(fā)生碰撞，所以在下方磁場粒子運動半徑有：；因為粒子最終能回到出發(fā)點O，所以有：，所以粒子的運動軌跡如圖所示，（3）由，且k為偶數(shù)，根據(jù)粒子的運動軌跡可知，分兩種情況①當k為4的倍數(shù)時，粒子從擋板邊緣進入下方磁場，此時，所以；②當k不是4的倍數(shù)時，粒子從距擋板邊緣R1處進入下方磁場，此時，所以．答：（1）若k=4，粒子在MN邊界上方磁場中運動的軌跡半徑為；（3）當k為4的倍數(shù)時，兩磁場的磁感應強度大小的比值為；當k不是4的倍數(shù)時，兩磁場的磁感應強度大小的比值為．【考點】帶電粒子在勻強磁場中的運動．【分析】（1）由洛倫茲力作向心力求解半徑即可；（2）由粒子回到O點、粒子運動與擋板的關系及擋板長度與粒子運動半徑的關系得到上下磁場運動半徑的關系，進而得到運動軌跡；（3）由R1的表達式可知要分為奇數(shù)、偶數(shù)兩種情況討論即可由（2）的半徑關系得到磁感應強度之比．17.如圖所示，一固定的鍥形木塊，其斜面長為L=3m，傾角為θ＝30°，另一邊與地面垂直，頂上有一定滑輪，一柔軟的細線跨過定