2021-2022學(xué)年江蘇省常州市華羅庚高級中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

2021-2022學(xué)年江蘇省常州市華羅庚高級中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.宇航員在月球表面完成下面實(shí)驗(yàn):在一固定的豎直光滑圓弧軌道內(nèi)部的最低點(diǎn),靜止一質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),如圖所示,當(dāng)給小球水平初速度0時(shí),剛好能使小球在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動.已知圓弧軌道半徑為r,月球的半徑為R,萬有引力常量為G.若在月球表面上發(fā)射一顆環(huán)月衛(wèi)星,所需最小發(fā)射速度為(

)A.

B.

C.

D.參考答案：A2.（04年全國卷Ⅳ）一定質(zhì)量的理想氣體，從某一狀態(tài)開始，經(jīng)過系列變化后又回一開始的狀態(tài)，用W1表示外界對氣體做的功，W2表示氣體對外界做的功，Q1表示氣體吸收的熱量，Q2表示氣體放出的熱量，則在整個(gè)過程中一定有

（

）

A．Q1—Q2=W2—W1

B．Q1=Q2

C．W1=W2

D．Q1>Q2參考答案：答案：A3.（單選）下列說法中正確的是（）A．重力和電場力做功都與運(yùn)動路徑無關(guān)B．在經(jīng)典力學(xué)中，位移和時(shí)間的測量都與參考系選擇有關(guān)C．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，并計(jì)算出地球和太陽之間萬有引力的大小D．慣性定律在任何參考系中都成立參考答案：考點(diǎn)：萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)和萬有引力恒量的測定；參考系和坐標(biāo)系；重力；牛頓第一定律；電勢能．專題：常規(guī)題型．分析：重力與電場力有類似性：大小與方向均是定值，所以做功與路徑無關(guān)；在經(jīng)典力學(xué)中，位移、速度、加速度與參考系選擇有關(guān)，時(shí)間均是一樣的；牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，但沒有測出引力常量，所以不能知道引力大??；慣性定律也叫牛頓第一定律，只有在慣性參考系中才適用．解答：解：A、由于重力與電場力方向是確定的，所以涉及到做功時(shí)，與它們的路徑無關(guān)．重力做功與高度有關(guān)，電場力做功與電場方向的位移有關(guān)．故A正確；B、在經(jīng)典力學(xué)中，位移、速度、加速度與參考系選擇有關(guān)，時(shí)間均是一樣的，故B不正確；C、牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，但沒有測出引力常量大小，即使知道地球與太陽的間距，地球與太陽質(zhì)量，但仍不能計(jì)算出地球和太陽之間引力大小，故C不正確；D、慣性定律也叫牛頓第一定律，只有在慣性參考系中才適用．故D不正確；故選A．點(diǎn)評：通過本題能讓學(xué)生掌握一些基本知識，便于在學(xué)習(xí)中得以應(yīng)用．4.（多選）如圖所示，一段直光導(dǎo)纖維，折射率為n，長為L．光在真空中的速度為c．以下說法正確的是：（

）（A）為使光線能全部從右端射出，在左端光線的入射角i應(yīng)滿足條件：（B）為使光線能全部從右端射出，在左端光線的入射角i應(yīng)滿足條件：（C）若光線在光纖內(nèi)恰好發(fā)生全反射，則光線通過光纖的時(shí)間為（D）若光線在光纖內(nèi)恰好發(fā)生全反射，則光線通過光纖的時(shí)間為參考答案：BCAB、如圖所示、當(dāng)恰發(fā)生全反射時(shí)，a為臨界角，則，由于，聯(lián)立可得，故A錯誤B正確；CD、若恰好發(fā)生全反射，光線路程為，光速為，因此時(shí)間為，故C正確D錯誤。故選BC。5.自然界的電、熱和磁等現(xiàn)象都是相互聯(lián)系的，很多物理學(xué)家為尋找它們之間的聯(lián)系做出了貢獻(xiàn)。下列說法中不正確的是A.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，揭示了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象之間的聯(lián)系B.歐姆發(fā)現(xiàn)了歐姆定律，說明了熱現(xiàn)象和電現(xiàn)象之間存在聯(lián)系C.法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，揭示了磁現(xiàn)象和電現(xiàn)象之間的聯(lián)系D.焦耳發(fā)現(xiàn)了電流的熱效應(yīng)，定量得出了電能和熱能之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一物體以一定的初速度從一光滑斜面底端A點(diǎn)上滑，最高可滑至C點(diǎn)，B是AC的中點(diǎn)，如圖所示，已知物塊從A至B所需時(shí)間t0,問它從B經(jīng)C再回到B，需要的時(shí)間

。參考答案：

7.如圖（a）所示，寬為L=0.3m的矩形線框水平放置，一根金屬棒放在線框上與線框所圍的面積為0.06m2，且良好接觸，線框左邊接一電阻R=2Ω，其余電阻均不計(jì)．現(xiàn)讓勻強(qiáng)磁場垂直穿過線框，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖（b）所示，最初磁場方向豎直向下．在0.6s時(shí)金屬棒剛要滑動，此時(shí)棒受的安培力的大小為____________N；加速度的方向向_______．（填“左”、“右”）

參考答案：

答案：0.3

左17.(12分)如圖甲的光電門傳感器是測定瞬時(shí)速度大小的儀器．其原理是發(fā)射端發(fā)出一束很細(xì)的紅外線到接收端，當(dāng)固定在運(yùn)動物體上的一個(gè)已知寬度為d的擋光板通過光電門擋住紅外線時(shí)，和它連接的數(shù)字計(jì)時(shí)器可記下?lián)豕獾臅r(shí)間Δt，則可以求出運(yùn)動物體通過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度大小。(1)為了減小測量瞬時(shí)速度的誤差，應(yīng)選擇寬度比較________(選填“寬”或“窄”)的擋光板。(2)如圖乙是某同學(xué)利用光電門傳感器探究小車加速度與力之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置，他將該光電門固定在水平軌道上的B點(diǎn)，用不同重物通過細(xì)線拉同一小車，小車每次都從同一位置A點(diǎn)靜止釋放．①如圖丙所示，用游標(biāo)卡尺測出擋光板的寬度d＝________mm，實(shí)驗(yàn)時(shí)將小車從圖乙A點(diǎn)靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器記下?lián)豕獍逋ㄟ^光電門時(shí)擋光時(shí)間間隔Δt＝0.02s，則小車通過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度大小為________m/s；②實(shí)驗(yàn)中設(shè)小車的質(zhì)量為m1，重物的質(zhì)量為m2，則在m1與m2滿足關(guān)系式________時(shí)可近似認(rèn)為細(xì)線對小車的拉力大小與重物的重力大小相等；③測出多組重物的質(zhì)量m2和對應(yīng)擋光板通過光電門的時(shí)間Δt，并算出小車經(jīng)過光電門時(shí)的速度v，通過描點(diǎn)作出線性圖象，研究小車的加速度與力之間的關(guān)系．處理數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)作出________圖象(選填“v—m2”或“v2—m2”)；④某同學(xué)在③中作出的線性圖象不過坐標(biāo)原點(diǎn)，其可能的原因是__________________。參考答案：(1)窄(2)①11.400.57②m1?m2③v2－m2④小車與水平軌道間存在摩擦力9.相對論論認(rèn)為時(shí)間和空間與物質(zhì)的速度有關(guān)；在高速前進(jìn)中的列車的中點(diǎn)處，某乘客突然按下手電筒，使其發(fā)出一道閃光，該乘客認(rèn)為閃光向前、向后傳播的速度相等，都為c，站在鐵軌旁邊地面上的觀察者認(rèn)為閃光向前、向后傳播的速度_______（填“相等”、“不等”）。并且，車上的乘客認(rèn)為，電筒的閃光同時(shí)到達(dá)列車的前、后壁，地面上的觀察者認(rèn)為電筒的閃光先到達(dá)列車的______（填“前”、“后”）壁。參考答案：相等

后10.（4分）如圖所示，沿波的傳播方向上有間距均為1m的13個(gè)質(zhì)點(diǎn)a、b、c、d、e、f、g、h、I、j、k、l、m，它們均靜止在各自的平衡位置。一列橫波以1m/s的速度水平向右傳播，在t=0時(shí)刻到達(dá)質(zhì)點(diǎn)a，且a開始由平衡位置向上振動，在t=1s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)a第一次達(dá)到最高點(diǎn)，求：

（1）這列波的波長為_____________，周期為_________。（2）在下圖中畫出g點(diǎn)第一次向下達(dá)到最大位移時(shí)的波形圖象參考答案：（1）由題意知周期T=4S

波長λ=VT=4m

（2）當(dāng)g第一次到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)波形圖如下11.一小組用圖示裝置測定滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)。斜面下端固定一光電門，上端由靜止釋放一帶有遮光條的滑塊，滑塊沿斜面加速通過光電門．

(1)要測量木板與斜面間的動摩擦因數(shù)，除了已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭及遮光條寬度d、遮光時(shí)間t，還應(yīng)測量的物理量是下列選項(xiàng)中的____________；

A.滑塊的長度L

B．斜面的傾角口C．滑塊的質(zhì)量m

D．釋放滑塊時(shí)遮光條到光電門間的距離x

(2)用上述物理量表示滑塊與斜面間動摩擦因數(shù)___________；參考答案：12.如右圖所示，傾角為300的直角三角形底邊長為2L，底邊處在水平位置，斜邊為光滑絕緣導(dǎo)軌．現(xiàn)在底邊中點(diǎn)O處固定一正電荷Ｑ，讓一個(gè)質(zhì)量為m的帶負(fù)電的點(diǎn)電荷從斜面頂端A沿斜面滑下．已測得它滑到仍在斜邊上的垂足D處的速度為v，則該質(zhì)點(diǎn)滑到斜邊底端C點(diǎn)時(shí)的速度為__________參考答案：13.物理課上，老師利用圖甲所示的裝置探究了加速度與力的關(guān)系，得到加速度與物體所受合力成正比的結(jié)論。某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室也找來了器材再次探究加速度與力的關(guān)系。他將質(zhì)量為M的小車、總質(zhì)量為m的小桶及鉤碼按如圖甲所示組裝好，他根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，作出a-F圖線如圖乙所示。經(jīng)檢查他的數(shù)據(jù)記錄及作圖均無誤。請你分析：

甲

乙（1）圖線沒有坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是__________________________________；（2）圖線上部彎曲的原因是_______________________________。參考答案：見解析（1）沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠 （2分）（2）沒有滿足M>>m的實(shí)驗(yàn)條件 （2分）中檔，探究牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)原理和條件?？疾椋簩?shí)驗(yàn)?zāi)芰Α＂诶斫鈱?shí)驗(yàn)原理和方法。能夠控制實(shí)驗(yàn)條件，排除實(shí)驗(yàn)故障，正確進(jìn)行觀察、測量、記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

③分析和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行描述和解釋，對誤差進(jìn)行初步分析和討論，評價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)論。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.游標(biāo)卡尺和螺旋測微器是兩種常用的測量長度的精密儀器。如圖甲所示的游標(biāo)卡尺，主尺的最小分度是1mm，游標(biāo)上有20個(gè)小的等分刻度，圖示狀態(tài)的讀數(shù)是___

_____mm；用如圖乙所示螺旋測微器測量一根金屬絲的直徑的讀數(shù)是____________mm。參考答案：13.55

mm

0.674—0.678mm15.某興趣小組用如圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置完成探究彈簧彈力和彈簧伸長的關(guān)系后做拓展研究。

請根據(jù)如下實(shí)驗(yàn)過程，完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：(1)將輕質(zhì)彈簧懸掛于鐵架臺，測得彈簧原長L0；(2)在彈簧下端拴掛質(zhì)量為m的鉤碼，待系統(tǒng)靜止時(shí)，測得彈簧長度L；(3)當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，彈簧的勁度系數(shù)k=___________（用m、g、L0、L表示）；(4)托起鉤碼使彈簧恢復(fù)原長，并由靜止釋放，測得彈簧拉伸的最大長度L＇。發(fā)現(xiàn)L＇＞L，于是進(jìn)一步探究彈簧兩次伸長量x0=L-L0和x=L＇-L0之間的關(guān)系；(5)改變鉤碼個(gè)數(shù)，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，得到多組x0、x數(shù)據(jù)，作出x—x0圖象如圖乙所示；(6)由圖乙可知=______，該小組換用不同彈簧進(jìn)行同樣實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)的值相同。(7)通過分析，該小組得出了彈簧彈性勢能表達(dá)式：①步驟(2)中，系統(tǒng)靜止時(shí)，鉤碼受力平衡有mg=_____（用k、x0表示）；②步驟(4)中，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，彈簧被拉伸到最長時(shí)的彈性勢能______（用m、g、x表示）；③結(jié)合步驟(6)，勁度系數(shù)為k的彈簧伸長x時(shí)，對應(yīng)的彈性勢能Ep=______（用k、x表示）。參考答案：

(1).(3)；

(2).(6)2

(3).(7)①kx0；

(4).②mgx；

(5).③kx2；【詳解】（1）由平衡可得：，解得：；（6）由圖乙可知；（7）①步驟(2)中，系統(tǒng)靜止時(shí)，鉤碼受力平衡有mg=kx0②步驟(4)中，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，彈簧被拉伸到最長時(shí)的彈性勢能等于物體重力勢能的減小量，即mgx；③勁度系數(shù)為k的彈簧伸長x時(shí)，對應(yīng)的彈性勢能Ep=mgx=kxx0=kx2.四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（08年石家莊二中12月月考）（12分）如圖所示，質(zhì)量為m1的物體A經(jīng)一輕質(zhì)彈簧與下方地面上的質(zhì)量為m2的物體B相連，彈簧的勁度系數(shù)為k，A、B都處于靜止?fàn)顟B(tài)。一條不可伸長的輕繩繞過輕滑輪，一端連物體A，另一端連一輕掛鉤，開始時(shí)各段繩都處于伸直狀態(tài)，A上方的一段繩沿豎直方向。現(xiàn)在掛鉤上掛一質(zhì)量為m3的物體C并從靜止?fàn)顟B(tài)釋放，已知它恰好能使B離開地面但不繼續(xù)上升。已知重力加速度為g。試求：

（1）物體C下降的最大距離；

（2）物體C下降到速度最大時(shí)，地面對B的支持力多大？參考答案：解析：（1）開始時(shí)，A、B靜止，設(shè)彈簧壓縮量為x1，由平衡條件得：

（2分）

掛C并釋放后，C向下運(yùn)動，A向上運(yùn)動，設(shè)B剛要離地時(shí)彈簧伸長量為x2，則有

（2分）

B不再上升表示此時(shí)A和C的速度為零，C已降到其最低點(diǎn)，C下降的最大距離為

（2分）

（2）C下降的速度最大時(shí)，其加速度為零，則繩中拉力

（1分）

此時(shí)A的加速度為零，有

（2分）

對B，由平衡條件得

（2分）

由以上各式得地面對B的支持力

（1分）

17.（6分）為了迎接太空時(shí)代的到來，美國國會通過一項(xiàng)計(jì)劃：在2050年前建造成太空升降機(jī)，就是把長繩的一端擱置在地球的衛(wèi)星上，另一端系住長降機(jī)。放開繩，升降機(jī)能到達(dá)地球上；人坐在升降機(jī)里，在衛(wèi)星上通過電動機(jī)把升降機(jī)拉到衛(wèi)星上。已知地球表面的重力加速g=10m/s2，地球半徑為R。求：（1）某人在地球表面用體重計(jì)稱得重800N，站在升降機(jī)中，當(dāng)長降機(jī)以加速度a=g（g為地球表面處的重力加速度）豎直上升，在某處此人再一次用同一體重計(jì)稱得視重為850N，忽略地球自轉(zhuǎn)的影響，求升降機(jī)此時(shí)距地面的高度；（2）如果把繩的一端擱置在同步衛(wèi)星上，地球自轉(zhuǎn)的周期為T，求繩的長度至少為多長。參考答案：解析：（1）由題意可知人的質(zhì)量m=80kg對人分析：

①

（1分）

②

（1分）