2021-2022學年湖北省孝感市楚才中學高三物理期末試題含解析

2021-2022學年湖北省孝感市楚才中學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.如圖所示，電阻R1＝3Ω，R2＝6Ω，線圈的直流電阻不計．電源電動勢E＝5V，內(nèi)阻r＝1Ω，開始時開關S閉合．則A.斷開S前，電容器帶電荷量為零B.斷開S前，電容器電壓為VC.斷開S的瞬間，電容器a板上帶正電D.斷開S的瞬間，電容器b板上帶正電參考答案：AC流過電感線圈的電流不變時，電容器相當于短路，S斷開的瞬間，電感線圈又相當于電源向外供電。斷開S前，L相當于無電阻的導線，則Uab＝0，從而電容器的電荷量為零，A項正確，B錯誤；斷開S瞬間，由于L的自感作用，L中仍然存在向左的電流，L與C構成了回路，則L中的電流要向C充電，使a極板帶正電，b極板帶負電，故C項正確D錯誤。2.（多選題）如圖，游樂場中，從高處A到水面B處有兩條長度相同的光滑軌道．甲、乙兩小孩沿不同軌道同時從A處自由滑向B處，下列說法正確的有（）A．甲的切向加速度始終比乙的大B．甲、乙在同一高度的速度大小相等C．甲、乙在同一時刻總能到達同一高度D．甲比乙先到達B處參考答案：BD解：A：由受力分析及牛頓第二定律可知，甲的切向加速度先比乙的大，后比乙的小，故A錯誤；B：由機械能守恒定律可知，各點的機械能保持不變，高度（重力勢能）相等處的動能也相等，故B正確；C、D：甲的切向加速度先比乙的大，速度增大的比較快，開始階段的位移比較大，故甲總是先達到同一高度的位置．故C錯誤，D正確．故選：BD．3.如圖為一列沿軸正方向傳播的簡諧橫波在時刻的波形圖及傳播的距離，已知該波的周期為，、、、為沿波傳播方向上的四個質點，下列判斷正確的是：A．在時刻，質點的速度達到最大B．從時刻起，質點比質點先回到平衡位置C．在時刻，質點的速度向上且達到最大D．從時刻起，在一個周期內(nèi)，、、三個質點所通過的路程均為一個波長參考答案：BC4.（單選）伽利略曾設計如圖所示的一個實驗，將擺球拉至M點放開，擺球會達到同一水平高度上的N點．如果在E或F處釘子，擺球將沿不同的圓弧達到同一高度的對應點；反過來，如果讓擺球從這些點下落，它同樣會達到原水平高度上的M點．這個實驗可以說明，物體由靜止開始沿不同傾角的光滑斜面（或弧線）下滑時，其末速度的大小（）A．只與斜面的傾角有關B．只與斜面的長度有關C．只與下滑的高度有關D．只與物體的質量有關參考答案：：解：伽利略的理想斜面和擺球實驗，斜面上的小球和擺線上的小球好像“記得”起自己的起始高度，實質是動能與勢能的轉化過程中，總能量不變．物體由靜止開始沿不同傾角的光滑斜面（或弧線）下滑時，高度越大，初始的勢能越大轉化后的末動能也就越大，速度越大，故ABD錯誤，C正確．故C正確．5.同一音叉發(fā)出的聲波同時在水和空氣中傳播，某時刻的波形曲線如圖所示。以下說法正確的是（

）A．聲波在水中波長較大，b是水中聲波的波形曲線B．聲波在空氣中波長較大，b是空氣中聲波的波形曲線C．水中質點振動頻率較高，a是水中聲波的波形曲線D．空氣中質點振動頻率較高，a是空氣中聲波的波形曲線參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某實驗室新發(fā)現(xiàn)的一種放射性元素X，8天后實驗人員發(fā)現(xiàn)它有３／４發(fā)生衰變，則它的半衰期為_______天，若對X加熱，它的半衰期_______（填變大、變小或不變）。參考答案：4，不變7.（多選題）圖（a）為一列簡諧橫波在t=0時的波形圖，圖（b）為介質中平衡位置在x=4m處的質點P的振動圖象。下列說法正確的是

。（填寫正確答案標號。選對1個得3分，選對2個得4分，選對3個得6分。每選錯1個扣3分，最低得分為0分）A．質點p的振幅為6cmB．橫波傳播的波速為1m/sC．橫波沿x軸負方向傳播D．在任意4s內(nèi)P運動的路程為24cmE．在任意1s內(nèi)P運動的路程為6cm參考答案：ABD【知識點】波長、頻率和波速的關系．解析：A、由圖像知，P點的振幅為6cm，故A正確；B、波速v=m/s=1m/s．故B正確；C、根據(jù)題意可知，圖乙為質點P從此時開始的振動圖象，得出質點向下振動，則可確定波的傳播方向為x軸正方向傳播，故C錯誤；D、E4s為一個周期，故P點的路程為振幅的4倍，故為24cm，但是質點不是勻速振動，故任意1s的路程不一定為6cm，故D正確、E錯誤；故選ABD【思路點撥】根據(jù)質點P的振動圖象可確定質點P在某時刻的振動方向，從而確定波的傳播方向．由振動圖象與波動圖象可求出波的傳播速度；根據(jù)各時刻可確定質點的加速度、速度與位移的大小與方向關系．考查由波動圖象與振動圖象來確定波速，掌握質點不隨著波遷移，理解在不同時刻時，質點的位置、加速度與速度的如何變化．8.如圖12所示，質量為ｍ的物體放在傾角為θ的斜面上，在水平恒定的推力F的作用下，物體沿斜面勻速向上運動，則物體與斜面之間的動摩擦因數(shù)為。參考答案：9.質量為20kg的小孩，平推一質量為4kg的物體使它得到對地4m/s的速度，若小孩靠著墻，則小孩做功為___________，若小孩站在光滑的冰面上，則小孩做的功將是_________。參考答案：32J，38.4J10.如圖所示，實線為電場線，虛線為等勢面。且AB＝BC，電場中A、B、C三點的場強分別為EA、EB、EC，AB、BC間的電勢差分別為UAB、UBC，則EA、EB、EC大小關系為

；UAB、UBC大小關系為

(按從大到小的順序排列)。參考答案：．EC>EB>EA

UABBC11.（4分）如圖所示，河水的流速為4m/s，一條船要從河的南岸A點沿與河岸成30°角的直線航行到北岸下游某處，則船的開行速度（相對于水的速度）最小為

。參考答案：

答案：12.如圖為“用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機）研究加速度和力的關系”的實驗裝置。（1）在該實驗中必須采用控制變量法，應保持小車的總質量不變，用鉤碼所受的重力作為___________，用DIS測小車的加速度。（2）改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復測量。在某次實驗中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出a-F關系圖線（如圖所示）。①分析此圖線的OA段可得出的實驗結論是_________________________________。②（單選題）此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是A．小車與軌道之間存在摩擦

B．導軌保持了水平狀態(tài)C．所掛鉤碼的總質量太大

D．所用小車的質量太大參考答案：（1）小車所受外力，（2）①加速度與外力成正比，②C，13.如圖所示，半圓形玻璃磚半徑為8cm，使直徑AB垂直于屏幕并接觸于B點，當激光束a以i＝30°的入射角射向玻璃磚的圓心O時，在屏幕上M點出現(xiàn)光斑，測得M到B的距離為8cm。則玻璃磚的折射率為________。要使激光束不能從AB面射出，則入射角i至少應為___________。參考答案：

(1).

(2).45°【分析】先根據(jù)幾何關系求解光線的折射角，然后根據(jù)折射定律求解折射率；要使激光束不能從AB面射出，則入射角大于臨界角，根據(jù)求解臨界角.【詳解】因MB=OB=8cm，可知折射角為r=450，根據(jù)光的折射定律可得：；臨界角，可得C=450，即要使激光束不能從AB面射出，則入射角i至少應為450.三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某同學想研究彈簧的彈性勢能Ep和彈簧形變量x間的函數(shù)關系。設想用水平力緩慢地將彈簧從原長拉伸x,該過程拉力做的功W等于彈性勢能的增加,即Ep。根據(jù)本實驗所得,彈力F和彈簧伸長x的關系為F=kx。拉力的平均值為kx,所以W=kx2。他猜想彈性勢能的表達式應該就是Ep=kx2。他找到一根彈簧、一個木板、一個重G=5.0N的長方體形金屬塊，設計了一個實驗，利用一把毫米刻度尺來驗證這個結論。步驟是：（1）將金屬塊懸掛在該彈簧下方，靜止時測得彈簧的伸長量為1.00cm,由此得出該彈簧在受到單位作用力時的伸長量，即F=kx式中的比例系數(shù)k為________N/m；（2）將金屬塊放在長木板上，調(diào)節(jié)長木板的傾角，當金屬塊剛好能勻速下滑時測出斜面的高度為10.00cm,底邊長為40.00cm,由此測得金屬塊和長木板間的動摩擦因數(shù)μ=______。（3）如圖將木板固定在地面上，金屬塊放置于木板上。彈簧一端固定在豎直墻上，另一端與金屬塊接觸，用手向左壓金屬塊使彈簧壓縮一定長度后由靜止釋放，滑塊脫離彈簧后，又沿長木板滑行一段距離而停下。測出每次彈簧的壓縮量x和金屬塊脫離彈簧后在長木板上滑行的距離s，將對應的數(shù)據(jù)填寫在下面的表格中。X/cm1.502.002.503.003.504.00S/cm3.006.0210.0514.9620.9728.05為驗證結果是否符合猜想Ep=kx2，則應該根據(jù)以上數(shù)據(jù)作出得圖像為（

）A：圖像

B：圖像C：圖像

D：圖像在右圖的坐標系中作出你所選擇的的圖像，請注明橫縱坐標所代表的物理量及單位，并注明你所選的標度，由圖可得到Ep和x2間的關系式為

則該同學的猜想是

（填“正確”或者“錯誤”）的。參考答案：（1）。（2）金屬塊剛好能沿斜面勻速下滑，則有mgsinθ=μmgcosθ，即得金屬塊和長木板間的動摩擦因數(shù)μ=tanθ=h/L=0.25。（3）D，圖略，根據(jù)圖線求得Ep和x2間的關系式為Ep=250x2，該同學的猜想是正確的15.（8分）如圖2，在豎直放置的立柱上端有一個電磁鐵，通電時，小球被吸在電磁鐵上，斷電時，小球自由下落，計時裝置開始計時。立柱上有可以移動的光電門。當小球經(jīng)過光電門時，光電計時裝置能測出小球從初始位置到這個光電門所需時間為t，再用刻度尺測出電磁鐵到光電門的距離s。為了探究自由落體的位移s與下落時間t的關系。①設計一個記錄實驗數(shù)據(jù)的表格②為了達到實驗目的，你猜想位移s可能與

成正比，或可能與

成正比……根據(jù)你的猜想，為了達到實驗目的，應如何處理實驗數(shù)據(jù)？

。參考答案：答案：①表格如下：（3分）

位置123456t/s

s/m

②

t

，t2

（每空1分）

處理方法：嘗試作出s—t圖，看是否是直線，若不是再作出s—t2圖。（3分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，小球A系在細線的一端，線的另一端固定在O點，O點到水平面的距離為h。物塊B質量是小球的5倍，至于粗糙的水平面上且位于O點正下方，物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ?，F(xiàn)拉動小球使線水平伸直，小球由靜止開始釋放，運動到最低點時與物塊發(fā)生正碰（碰撞時間極短），反彈后上升至最高點時到水平面的距離為h/16。小球與物塊均視為質點，不計空氣阻力，重力加速度為g，求物塊在水平面上滑行的時間t。參考答案：見解析設小球的質量為m，運動到最低點與物塊碰撞前的速度大小為v1，取小球運動到最低點重力勢能為零，根據(jù)機械能守恒有：

得：設碰撞后小珠反彈的速度大小為v1/，同理有：得：設碰后物塊的速度大小v2，取水平向右為正方向，根據(jù)動量守恒定律有

得：物塊在水平面上所受摩擦力的大小為：F=5μmg設物塊在水平面上滑行的時間為t，根據(jù)動量定理有：

得：17.（10分）如圖甲所示，質量m=2kg的物體在水平面上向右做直線運動．過a點時給物體作用一個水平向左的恒力F并開始計時，選水平向右為速度的正方向，通過速度傳感器測出物體的瞬時速度，所得v﹣t圖象如圖乙所示．取重力加速度g=10m/s2．求：（1）10s末物體的位置．（2）力F的大小和物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ．參考答案：（1）10s末物體的位置離a點2m，在a點以左．（2）力F的大小為3N，和物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ為0.05．

考點：牛頓第二定律；勻變速直線運動的圖像．專題：牛頓運動定律綜合專題．分析：（1）設10s末物體離a點的距離為d，d應為v﹣t圖與橫軸所圍的上下兩塊面積之差（2）對兩段時間分別運動牛頓第二定律列式后聯(lián)立求解；解答：解：（1）設10s末物體離a點的距離為d，d應為v﹣t圖與橫軸所圍的面積，則：d=×4×8m﹣×6×6m=﹣2m，負號表示物體在a點以左．（2）設物體向右做勻減速的加速度為a1，向左做勻加速的加速度為a2則由v﹣t圖得：a1=2m/s2；

a2=1m/s2向右做勻減速有

F+μmg=ma1向左做勻加速有

F﹣μmg=ma2得：F=3Nμ=0.05

答：（1）10s末物體的位置離a點2m在a點以左．（2）力F的大小為3N和物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ為0.05．點評：本題關鍵先根據(jù)運動情況求解加速度，確定受力情況后求解出動摩擦因素；再根據(jù)受