2021-2022學年上海復興高級中學游泳館高三物理期末試卷含解析

2021-2022學年上海復興高級中學游泳館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，一根不可伸長的細繩兩端分別連接在固定框架上的A、B兩點，細繩繞過光滑的輕小滑輪，重物懸掛于滑輪下，處于靜止狀態(tài)．若緩慢移動細繩的端點，則繩中拉力大小的變化情況是（

）（A）只將繩的左端移向A′點，拉力變?。˙）只將繩的左端移向A′點，拉力不變（C）只將繩的右端移向B′點，拉力變小（D）只將繩的右端移向B′點，拉力不變參考答案：B2.A

如圖甲所示，繃緊的水平傳送帶始終以恒定速率運行．初速度大小為的小物塊從與傳送帶等高的光滑水平面上的A處滑上傳送帶．若從小物塊滑上傳送帶開始計時，小物塊在傳送帶上運動的圖像（以地面為參考系）如圖乙所示．已知．則…………（）

A．t2時刻，小物塊離A處的距離達到最大

B．t1時刻，小物塊相對傳送帶滑動的距離達到最大

C．t2-t3時間內(nèi)，小物塊受到的摩擦力方向向右

D．0-t2時間內(nèi)，小物塊受到摩擦力的大小和方向都不變參考答案：D3.（單選）在固定于地面的斜面上垂直斜面安放一塊擋板，截面為1/4圓的柱狀物體甲放在斜面上，半徑與甲半徑相等的光滑球體乙被夾在甲與擋板之間，球體乙沒有與斜面接觸而處于靜止狀態(tài)，如圖所示．在球心O1處對甲實施一個平行于斜面下的力F，使甲沿斜面方向緩慢地移動，直至甲與擋板接觸為止，設(shè)乙對擋板的壓力為F1，甲對斜面的壓力為F2，則在此過程中（）A．F1緩慢增大，F(xiàn)2緩慢增大B、F1緩慢增大，F(xiàn)2緩慢減小C．F1緩慢減小，F(xiàn)2緩慢減小D、F1緩慢減小，F(xiàn)2始終不變參考答案：D4.一般的曲線運動可以分成很多小段，每小段都可以看成圓周運動的一部分，即把整條曲線用一系列不同半徑的小圓弧來代替。如圖9甲所示，曲線上A點的曲率圓定義為：在曲線上某一點A和鄰近的另外兩點分別做一圓，當鄰近的另外兩點無限接近A點時，此圓的極限位置叫做曲線A點處的曲率圓，其曲率圓半徑R叫做A點的曲率半徑?，F(xiàn)將一直兩為m的物體沿與水平面成θ角的方向以某一速度拋出，如圖9乙所示。不計空氣阻力，在其軌跡最高點P處的曲率半徑為r，則（

）A．物體拋出時，速度大小是B．物體拋出時，速度大小是C．拋出物體時，至少需要對物體做功D．拋出物體時，對物體施加的沖量最小值是參考答案：BCD5.如圖所示是某原子的能級圖,a、b、c為原子躍遷所發(fā)出的三種波長的光.在下列該原子光譜的各選項中,譜線從左向右的波長依次增大,則正確的是_________參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某次光電效應實驗中，測得某金屬的入射光的頻率n和反向遏制電壓Uc的值如下表所示。（已知電子的電量為e=1.6×10-19C）

根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，作出了Uc-n圖像，如圖所示，則根據(jù)圖像求出：

①這種金屬的截止頻率為

Hz；（保留三位有效數(shù)字）

②普朗克常量

Js。（保留兩位有效數(shù)字）參考答案：

①由圖像讀得：；②由圖線斜率，解得：7.氫原子處于基態(tài)時的能量為-E1,激發(fā)態(tài)與基態(tài)之間的能量關(guān)系為（n為量子數(shù)），處于基態(tài)的大量氫原子由于吸收某種單色光后，最多能產(chǎn)生3種不同波長的光，則被吸收的單色光的頻率為

產(chǎn)生的3種不同波長的光中，最大波長為

（已知普朗克常量為h，光速為c）參考答案：；試題分析：基態(tài)的氫原子能量為E1，n=2能級的原子能量為，n=3能級的原子能量為，則單色光的能量為；根據(jù)得，從第三能級躍遷到第二能級，能量變化最小，則對應的波長最長，因此從第三能級躍遷到第二能級，解得：【名師點睛】此題是對玻爾理論的考查；解決本題的關(guān)鍵知道能級間躍遷所滿足的規(guī)律，輻射光子的能量等于兩個能級的能級差，即Em-En=hv，注意正負號。8.某同學做了如下的力學實驗：一個質(zhì)量為m的物體放在水平面上，物體受到向右的水平拉力F的作用后運動，設(shè)水平向右為加速度的正方向，如下圖(a)所示，現(xiàn)測得物體的加速度a與拉力F之間的關(guān)系如下圖(b)所示，由圖象可知，物體的質(zhì)量m=______________；物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=_______________．參考答案：5kg

0.49.質(zhì)量為m的小鋼球自高處落下，以速率v1碰地后豎直向上彈回，碰撞時間極短，離地時的速率為v2，在碰撞過程中，小鋼球動量的變化量的大小為__________，方向為__________。參考答案：m（v1＋v2），豎直向上10.如圖所示，一根長為L=2m的細剛性輕桿的兩端分別連結(jié)小球a和b，它們的質(zhì)量分別為ma=8kg和mb=lkg，桿可繞距a球為L處的水平定軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動。初始時桿處于豎直位置，小球b幾乎接觸桌面，在桿的右邊水平桌面上，緊挨著細桿放著一個質(zhì)量為m=25kg的立方體勻質(zhì)物塊，圖中ABCD為過立方體中心且與細桿共面的截面。現(xiàn)用一水平恒力F=100N作用于a球上，使之繞O軸逆時針轉(zhuǎn)動，在轉(zhuǎn)過角過程中力F做的功為____

J；此時小球b速度的大小為

m/s。（設(shè)在此過程中立方體物塊沒有發(fā)生轉(zhuǎn)動，且小球b與立方體物體始終沒有分離，不計一切摩擦。結(jié)果保留小數(shù)點后兩位。取g=10m/s2）參考答案：11.現(xiàn)有一個彈簧測力計（可隨便找地方懸掛），一把勻質(zhì)的長為l的有刻度、零點位于端點的直尺，一個木塊及質(zhì)量不計的細線．試用這些器件設(shè)計一實驗裝置（要求畫出示意圖），通過一次測量（彈簧測力計只準讀一次數(shù)），求出木塊的質(zhì)量和尺的質(zhì)量．（已知重力加速度為g）參考答案：找個地方把彈簧測力計懸掛好，取一段細線做成一環(huán)，掛在彈簧測力計的掛鉤上，讓直尺穿在細環(huán)中，環(huán)與直尺的接觸點就是直尺的懸掛點，它將尺分為長短不等的兩段．用細線栓住木塊掛在直尺較短的一段上，細心調(diào)節(jié)直尺懸掛點及木塊懸掛點的位置，使直尺平衡在水平位置（為提高測量精度，盡量使二懸掛點相距遠些），如圖所示．設(shè)木塊質(zhì)量為m，直尺質(zhì)量為M．記下二懸掛點在直尺上的讀數(shù)x1、x2，彈簧測力計讀數(shù)G．由平衡條件和圖中所設(shè)的直尺零刻度線的位置有

(1)

(2)(1)、(2)式聯(lián)立可得

(3)

(4)給出必要的說明占8分，求出r占10分．12.兩列簡諧橫波a、b在同一種均勻介質(zhì)中沿x軸傳播，a波周期為0.5s。某時刻，兩列波的波峰正好在=3.0m處的JP點重合，如圖所示，則b波的周期為=____s，該時刻，離點最近的波峰重疊點的平衡位置坐標是x=____

m。參考答案：0.8

27.0或-21.013.某物理興趣小組準備自制一只歐姆表，現(xiàn)有以下實驗器材：①Ig=l00μA的微安表一個；②電動勢E=1．5V，電阻可忽略不計的電源一個；③最大電阻為9999Ω的電阻箱R一個；④紅、黑測試表筆和導線若干。某同學用以上器材接成如圖甲所示的電路，并將電阻箱的阻值調(diào)至14kΩ，就成功地改裝了一個簡易的“R×1k”的歐姆表，改裝成的歐姆表表盤刻線如圖乙所示，其中“15”刻線是微安表的電流半偏刻線處。

（1）紅表筆一定是____（填“A”或“B”）。

（2）原微安表的內(nèi)阻Rg=____Ω。

（3）理論和實驗研究均發(fā)現(xiàn)，在圖甲電路的基礎(chǔ)上（不改換微安表．電源和電阻箱的阻值）．圖乙的刻度及標度也不改變，僅增加一個電阻R′，就能改裝成“R×l”的歐姆表，如圖丙所示，則電阻R′_____Ω（保留兩位有效數(shù)字）。參考答案：三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某實驗小組利用拉力傳感器和速度傳感器探究“動能定理”．如圖，他們將拉力傳感器固定在小車上，用不可伸長的細線將其通過一個定滑輪與鉤碼相連，用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大?。谒阶烂嫔舷嗑?0.0cm的A、B兩點各安裝一個速度傳感器，記錄小車通過A、B時的速度大?。≤囍锌梢苑胖庙来a．(1)實驗主要步驟如下：

①測量小車和拉力傳感器的總質(zhì)量M1；把細線的一端固定在拉力傳感器上，另一端通過定滑輪與鉤碼相連；正確連接所需電路；

②將小車停在C點，________，小車在細線拉動下運動，記錄細線拉力及小車通過A、B時的速度；

③在小車中增加砝碼，或________，重復②的操作．

(2)下表是他們測得的一組數(shù)據(jù)，其中M是M1與小車中砝碼質(zhì)量之和，|v22－v12|是兩個速度傳感器記錄速度的平方差，可以據(jù)此計算出動能變化量ΔE，F(xiàn)是拉力傳感器受到的拉力，W是F在A、B間所做的功．表格中的ΔE3＝________，W3＝________。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

(3)根據(jù)下表，請在圖中的方格紙上作出ΔE－W圖線參考答案：【知識點】探究功與速度變化的關(guān)系．E4【答案解析】(1)②釋放小車；③改變鉤碼數(shù)量

(2)0.600；0.610(3)解析：（1）②將小車停在C點,釋放小車，③在小車中增加砝碼，或改變小車質(zhì)量重復實驗，得出5-6組數(shù)據(jù)；（2）由各組數(shù)據(jù)可見規(guī)律△E=M（v22-v12）可得△E3=0.600

J觀察F-W數(shù)據(jù)規(guī)律可得數(shù)值上W3==0.610

J（3）在方格紙上作出△E-W圖線如圖所示【思路點撥】小車在鉤碼的作用下拖動紙帶在水平面上做加速運動，通過速度傳感器可算出AB兩點的速度大小，同時利用拉力傳感器測量出拉小車的力，從而由AB長度可求出合力做的功與小車的動能變化關(guān)系．值得注意的是：鉤碼的重力不等于細線的拉力，同時學會分析實驗數(shù)據(jù)從而得出規(guī)律．15.如圖11所示，兩個質(zhì)量各為m1和m2的小物塊A和B，分別系在一條跨過定滑輪的軟繩兩端，已知m1＞m2，現(xiàn)要利用此裝置驗證機械能守恒定律。（1）若選定物塊A從靜止開始下落的過程進行測量，則需要測量的物理量有

。①物塊的質(zhì)量m1、m2；②物塊A下落的距離及下落這段距離所用的時間；③物塊B上升的距離及上升這段距離所用的時間；④繩子的長度.（2）為提高實驗結(jié)果的準確程度，某小組同學對此實驗提出以下建議：①繩的質(zhì)量要輕：②在“輕質(zhì)繩”的前提下，繩子越長越好；③盡量保證物塊只沿豎直方向運動，不要搖晃；④兩個物塊的質(zhì)量之差要盡可能小.以上建議中確實對提高準確程度有作用的是 。（3）寫出一條上面沒有提到的提高實驗結(jié)果準確程度有益的建議：

。參考答案：（1）①②或①③（2）①③（3）例如：“對同一高度進行多次測量取平均值”；“選取受力后相對伸長盡量小的繩”；“選用輕質(zhì)滑輪”“減小摩擦”等等。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，足夠長的傳送帶與水平面傾角θ=37°，以12米/秒的速率逆時針轉(zhuǎn)動。在傳送帶底部有一質(zhì)量m=1.0kg的物體，物體與斜面間動摩擦因數(shù)μ=0.25，現(xiàn)用輕細繩將物體由靜止沿傳送帶向上拉動，拉力F=10.0N，方向平行傳送帶向上。經(jīng)時間t=4.0s繩子突然斷了，（設(shè)傳送帶足夠長）求：（1）繩斷時物體的速度大??；（2）繩斷后物體還能上行多遠；（3）從繩斷開始到物體再返回到傳送帶底端時的運動時間。（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，）參考答案：（1）物體開始向上加速運動，受重力mg，摩擦力Ff，拉力F，設(shè)加速度為a1，F(xiàn)–mgsinθ－Ff=ma1

Ff=μFN

FN=mgcosθ

得a1=2.0m/s2????????（2分）

t=4.0s時物體速度v1=a1t

=8.0m/s?（1分）

(2)繩斷時,物體距傳送帶底端s1=a1t2/2=16m.

設(shè)繩斷后

-mgsinθ-μmgcosθ=ma2

a2=-8.0m/s2??（2分）t2=-=1.0s

??（2分）減速運動位移s2=v1t2+a2t22/2=4.0m??（2分）(3)物體加速下滑,mgsinθ＋μmgcosθ=ma2

a3=8.0m/s2

當物體與傳送帶共速時向下運動距離s3=v2/(2a3)=9m?（2分）用時t3=v/3=1.5s??????（2分）共速后摩擦力反向，由于mgsinθ大于μmgcosθ，物體繼續(xù)沿傳送帶勻加速下滑，設(shè)此時加速度為a4,由牛頓第二定律得17.如圖所示，質(zhì)量為m=lkg的小物塊由靜止輕輕放在水平勻速運動的傳送帶上，從A點隨傳送帶運動到水平部分的最右端B點，經(jīng)半圓軌道C點沿圓弧切線進入豎直光滑的半圓軌道，恰能做圓周運動．C點在B點的正上方，D點為軌道的最低點．小物塊離開D點后，做平拋運動，恰好垂直于傾斜擋板打在擋板跟水平面相交的E點．已知半圓軌道的半徑R=0.9m，D點距水平面的高度h=0.75m，取g=10m/s2，試求：（1）摩擦力對物塊做的功；（2）小物塊經(jīng)過D點時對軌道壓力的大小；（3）傾斜擋板與水平面間的夾角θ．參考答案：解：（1）設(shè)小物塊經(jīng)過C點時的速度大小，因為經(jīng)過C時恰好能完成圓周運動，由牛頓第二定律可得：mg=，解得=3m/s小物塊由A到B過程中，設(shè)摩擦力對小物塊做的功為W，由動能定理得：W=，解得W=4.5J故摩擦力對物塊做的功為4.5J．（2）設(shè)小物塊經(jīng)過D點時的速度為，對由C點到D點的過程，由動能定理的：mg.2R=小物塊經(jīng)過D點時，設(shè)軌道對它的支持力大小為，由牛頓第二定律得：﹣mg=聯(lián)立解得=60N，=3m/s由