安徽省合肥市福元中學(xué)2022年高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

安徽省合肥市福元中學(xué)2022年高三物理下學(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15分．每小題只有一個選項(xiàng)符合題意1.（多選）如圖，直線A為電源的U﹣I圖線，直線B和C分別為電阻R1和R2的U﹣I圖線，用該電源分別與R1、R2組成閉合電路時，電源的輸出功率分別為P1、P2，電源的效率分別為η1、η2，則（）A．P1＞P2B．P1=P2C．η1＞η2D．η1＜η2參考答案：考點(diǎn)：歐姆定律；電功、電功率．專題：恒定電流專題．分析：電源的效率等于電源輸出功率與電源總功率的百分比，根據(jù)效率的定義，找出效率與電源路端電壓的關(guān)系，由圖讀出路端電壓，就能求出效率；電源與電阻的U﹣I圖線的交點(diǎn)，表示電阻接在電源上時的工作狀態(tài)，可讀出電壓、電流，算出電源的輸出功率，進(jìn)而比較大小．解答：解：AB、由圖線的交點(diǎn)讀出，B接在電源上時，電源的輸出輸出功率P1=UI=8WC接在電源上時，電源的輸出輸出功率P2=UI=8W

故A錯誤，B正確．CD、電源的效率η===，效率與路端電壓成正比，B接在電源上時路端電壓大，效率高，η1＞η2．故C正確，D錯誤．故選：BC．點(diǎn)評：本題首先要知道效率與功率的區(qū)別，電源的效率高，輸出功率不一定大．其次，會讀圖．電源與電阻的伏安特性曲線交點(diǎn)表示電阻接在該電源上時的工作狀態(tài)．2.(多選)在如圖所示的U－I圖象中，直線Ⅰ為某一電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖線，直線Ⅱ?yàn)槟骋浑娮鑂的伏安特性曲線．用該電源直接與電阻R相連組成閉合電路，由圖象可知A．電源的電動勢為3V，內(nèi)阻為0.5ΩB．電阻R的阻值為1ΩC.電源的輸出功率為2WD．電源的效率為66.7%參考答案：ABD3.在滑冰場上，甲、乙兩小孩分別坐在滑冰板上，原來靜止不動，在相互猛推一下后分別向相反方向運(yùn)動。假定兩板與冰面間的摩擦因數(shù)相同。已知甲在冰上滑行的距離比乙遠(yuǎn)，這是由于A.在推的過程中，甲推乙的力小于乙推甲的B.在推的過程中，甲推乙的時間小于乙推甲的時間C.在剛分開時，甲的初速度大于乙的初速度D.在分開后，甲的加速度的大小小于乙的加速度的大小參考答案：C4.如圖日光燈電路主要由鎮(zhèn)流器、啟動器和燈管組成。以下說法中不正確的是

（

）

A.燈管點(diǎn)亮發(fā)光后，啟動器中兩個觸片是分離的

B.燈管點(diǎn)亮發(fā)光后，鎮(zhèn)流器起降壓限流作用使燈管在較低的電壓下工作

C.鎮(zhèn)流器為日光燈的點(diǎn)亮提供瞬時高電壓

D.燈管點(diǎn)亮后，鎮(zhèn)流器維持燈管兩端有高于電源的電壓，使燈管正常工作參考答案：D5.(單選)下列關(guān)于圓周運(yùn)動的向心力的討論，正確的有（

） A．運(yùn)動員在跑道轉(zhuǎn)彎時，主要靠地面的支持力提供向心力 B．用細(xì)繩拴住的小球在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動，一定是細(xì)繩的拉力提供向心力 C．在繞地球沿圓周軌道自由飛行的飛船內(nèi)，宇船員處于完全失重狀態(tài)，是萬有引力全部提供向心力。 D．洗衣機(jī)脫水旋轉(zhuǎn)時，可把衣物中的水分甩出，是水分受到的向外運(yùn)動的力參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一氫原子從能量為E2的能級躍遷至能量為E1的較低能級時釋放的光子的波長為______（真空中光速c，普朗克常數(shù)h）參考答案：解析：由波爾假設(shè)可得hc/λ=E2-E1,釋放的光子的波長為λ=.7.質(zhì)量為0.45kg的木塊靜止在光滑水平面上，一質(zhì)量為0.05kg的子彈以200m/s的水平速度擊中木塊，并留在其中，整個木塊沿子彈原方向運(yùn)動，則木塊最終速度的大小是__________m/s。若子彈在木塊中運(yùn)動時受到的平均阻力為4.5×103N，則子彈射入木塊的深度為_______m。參考答案：

(1).20

(2).0.2試題分析：根據(jù)系統(tǒng)動量守恒求解兩木塊最終速度的大??；根據(jù)能量守恒定律求出子彈射入木塊的深度；根據(jù)動量守恒定律可得，解得；系統(tǒng)減小的動能轉(zhuǎn)化為克服阻力產(chǎn)生的內(nèi)能，故有，解得；【點(diǎn)睛】本題綜合考查了動量守恒定律、能量守恒定律，綜合性較強(qiáng)，對學(xué)生能力要求較高．8.一降壓變壓器輸入電壓的最大值是220V，另有負(fù)載電阻R，當(dāng)R接在20V的直流電源上時消耗的功率為P，若把它接到該變壓器的副線圈上時消耗功率為P／2，則此變壓器原、副線圈的匝數(shù)比=___________。參考答案：11:l9.物體因繞軸轉(zhuǎn)動而具有的動能叫轉(zhuǎn)動動能，轉(zhuǎn)動動能的大小與物體轉(zhuǎn)動的角速度有關(guān)．為了研究某一砂輪的轉(zhuǎn)動動能EK與角速度ω的關(guān)系，可采用下述方法：先讓砂輪由動力帶動勻速轉(zhuǎn)動，測得其角速度ω，然后讓砂輪脫離動力，由于輪與軸之間存在摩擦，砂輪最后停下，測出脫離動力到停止轉(zhuǎn)動砂輪轉(zhuǎn)過的圈數(shù)n．測得幾組不同的ω和n如下表所示ω（rad/s）

0.5

1

2

3

4n5

20

80

180

320Ek（J）

另外已測得砂輪轉(zhuǎn)軸的直徑為1cm，轉(zhuǎn)軸間的摩擦力為10/πN．（1）試計算出每次脫離動力時砂輪的轉(zhuǎn)動動能，并填入上表中；（2）試由上述數(shù)據(jù)推導(dǎo)出該砂輪轉(zhuǎn)動動能Ek與角速度ω的關(guān)系式Ek=2ω2；（3）若脫離動力后砂輪的角速度為2.5rad/s，則它轉(zhuǎn)過45圈后角速度ω=2rad/s．參考答案：考點(diǎn)：線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速．專題：勻速圓周運(yùn)動專題．分析：（1）砂輪克服轉(zhuǎn)軸間摩擦力做功公式W=f?n?πD，f是轉(zhuǎn)軸間的摩擦力大小，n是砂輪脫離動力到停止轉(zhuǎn)動的圈數(shù)，D是砂輪轉(zhuǎn)軸的直徑．根據(jù)動能定理得知，砂輪克服轉(zhuǎn)軸間摩擦力做功等于砂輪動能的減小，求解砂輪每次脫離動力的轉(zhuǎn)動動能．（2）采用數(shù)學(xué)歸納法研究砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek與角速度ω的關(guān)系式：當(dāng)砂輪的角速度增大為原來2倍時，砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek是原來的4倍；當(dāng)砂輪的角速度增大為原來4倍時，砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek是原來的16倍，得到Ek與ω2成正比，則有關(guān)系式Ek=kω2．將任一組數(shù)據(jù)代入求出比例系數(shù)k，得到砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek與角速度ω的關(guān)系式．（3）根據(jù)動能與角速度的關(guān)系式，用砂輪的角速度表示動能，根據(jù)動能定理求出轉(zhuǎn)過45圈后的角速度．解答：解：（1）根據(jù)動能定理得：Ek=f?n?πD，代入計算得到數(shù)據(jù)如下表所示．ω/rad?s﹣10.51234n5.02080180320Ek/J0.5281832（2）由表格中數(shù)據(jù)分析可知，當(dāng)砂輪的角速度增大為原來2倍時，砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek是原來的4倍，得到關(guān)系Ek=kω2．當(dāng)砂輪的角速度增大為原來4倍時，砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek是原來的16倍，得到Ek與ω2成正比，則有關(guān)系式Ek=kω2．k是比例系數(shù)．將任一組數(shù)據(jù)比如：ω=1rad/s，Ek=2J，代入得到k=2J?s/rad，所以砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek與角速度ω的關(guān)系式是Ek=2ω2（3）根據(jù)動能定理得﹣f?n?πD=2ω22﹣2ω12代入解得ω2=2rad/s故答案為：（1）如表格所示；（2）2ω2；（3）2．點(diǎn)評：本題考查應(yīng)用動能定理解決實(shí)際問題的能力和應(yīng)用數(shù)學(xué)知識處理物理問題的能力；注意摩擦力做功與路程有關(guān)．10.如圖所示，兩端開口、粗細(xì)均勻的足夠長玻璃管插在大水銀槽中，管的頂部有一定長度的水銀．兩段空氣柱被封閉在左右兩側(cè)的豎直管中．開啟頂部連通左右水銀的閥門，右側(cè)空氣柱長為L0，右側(cè)空氣柱底部水銀面比槽中水銀面高出h，右側(cè)空氣柱頂部水銀面比左側(cè)空氣柱頂部水銀面低h．（i）試根據(jù)上述條件推測左側(cè)空氣柱的長度為

，左側(cè)空氣柱底部水銀面與槽中水銀面的高度差為

：（ii）若初始狀態(tài)溫度為T0，大氣壓強(qiáng)為P0，關(guān)閉閥門A，則當(dāng)溫度升至

時，右側(cè)氣柱底部水銀面與水銀槽中的水銀面相平？（不考慮水銀柱下降對大水銀槽中液面高度的影響，大氣壓強(qiáng)保持不變）．參考答案：（1）L0，2h；（2）【考點(diǎn)】理想氣體的狀態(tài)方程．【分析】（1）分別以兩部分氣體為研究對象，求出兩部分氣體壓強(qiáng)，然后由幾何關(guān)系求出右管內(nèi)氣柱的長度．（2）以左管內(nèi)氣體為研究對象，列出初末的狀態(tài)，由理想氣體狀態(tài)方程可以求出空氣柱的長度．【解答】解：（1）根據(jù)連通器的原理以及液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)可知，右側(cè)的氣體的壓強(qiáng)：P1=P0﹣h則左側(cè)氣體的壓強(qiáng)：P2=P1﹣h=P0﹣2h所以左側(cè)空氣柱底部水銀面與槽中水銀面的高度差為是2h．左側(cè)空氣柱的長度：L2=L0+h+h﹣2h=L0（2）關(guān)閉閥門A，溫度升高的過程中，右側(cè)的空氣柱的壓強(qiáng)增大，體積增大，由圖可知，右側(cè)氣柱底部水銀面與水銀槽中的水銀面相平時的空氣柱的長度：L1=L0+h壓強(qiáng)：P1′=P0設(shè)空氣柱的橫截面積是S，由理想氣體的狀態(tài)方程得：得：T1=故答案為：（1）L0，2h；（2）11.如圖所示，彈簧S1的上端固定在天花板上，下端連一小球A，球A與球B之間用輕繩相連，球B與球C之間用彈簧S2相連。A、B、C的質(zhì)量分別為mA、mB、mC，彈簧的質(zhì)量均不計。已知重力加速度為g。開始時系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)將A、B間的繩突然剪斷，線剛剪斷時A的加速度大小為___________，C的加速度大小為_________。參考答案：，012.如右圖所示是利用閃光照相研究平拋運(yùn)動的示意圖。小球A由斜槽滾下，從桌邊緣水平拋出，當(dāng)它恰好離開桌[邊緣時，小球B也同時下落，用閃光相機(jī)拍攝的照片中B球有四個像，相鄰兩像間實(shí)際下落距離已在圖中標(biāo)出，單位cm，如圖所示。兩球恰在位置4相碰。則兩球經(jīng)過

s時間相碰，A球離開桌面時的速度為

m/s。(g取10m/s2)參考答案：

0.4

s;

1.5

m/s13.某實(shí)驗(yàn)小組利用彈簧秤和刻度尺，測量滑塊在木板上運(yùn)動的最大速度。實(shí)驗(yàn)步驟如下：①用彈簧秤測量橡皮泥和滑塊的總重力，記作G；②將裝有橡皮泥的滑塊放在水平木板上，通過水平細(xì)繩和固定彈簧秤相連，如圖甲所示。在A端向右拉動木板，等彈簧秤讀數(shù)穩(wěn)定后，將讀數(shù)記作F；③改變滑塊上橡皮泥的質(zhì)量，重復(fù)步驟①②；實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示：G/N1.502.002.503.003.504.00F/N0.620.830.991.221.371.61④如圖乙所示，將木板固定在水平桌面上，滑塊置于木板上左端C處，細(xì)繩跨過定滑輪分別與滑塊和重物P連接，保持滑塊靜止，測量重物P離地面的高度h；⑤滑塊由靜止釋放后開始運(yùn)動,最終停在木板上D點(diǎn)（未與滑輪碰撞），測量C、D間距離S。完成下列作圖和填空：（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)在給定的坐標(biāo)紙（見答題卡）上作出F—G圖線。（2）由圖線求得滑塊和木板間的動摩擦因數(shù)＝____________（保留2位有效數(shù)字）（3）滑塊最大速度的大小＝__________________（用h、s、和重力加速度g表示。）參考答案：（1）如右圖所示（2）0.40（0.38、0.39、0.41、0.42均正確）（3）解析：（1）根據(jù)描點(diǎn)法在F-G圖象上描出各點(diǎn)，再連接起來，如圖所示；

（2）由圖甲可知F=μG，則F-G圖象上的直線的斜率代表μ值的大?。蒄-G圖象可知μ=≈0.40；（3）當(dāng)重物P剛好下落到地面時，滑塊的速度v最大，此時滑塊的位移為h，此后滑塊做加速度為μg的勻減速運(yùn)動，由公式v2-v02=2as知：滑塊的最大速度vmax滿足：vmax2=2μg（S-h），則vmax=三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（10分）如圖所示，氣缸放置在水平臺上，活塞質(zhì)量為5kg，面積為25cm2，厚度不計，氣缸全長25cm，大氣壓強(qiáng)為1×105pa，當(dāng)溫度為27℃時，活塞封閉的氣柱長10cm，若保持氣體溫度不變，將氣缸緩慢豎起倒置．g取10m/s2．

（1）氣缸倒置過程中，下列說法正確的是__________A．單位時間內(nèi)氣缸單位面積上氣體分子撞擊次數(shù)增多B．單位時間內(nèi)氣缸單位面積上氣體分子撞擊次數(shù)減少C．吸收熱量，對外做功D．外界氣體對缸內(nèi)氣體做功，放出熱量（2）求氣缸倒置后氣柱長度；（3）氣缸倒置后，溫度升至多高時，活塞剛好接觸平臺(活塞摩擦不計)?參考答案：(1)BC(2)15cm(3)227℃15.（簡答）如圖13所示,滑塊A套在光滑的堅直桿上,滑塊A通過細(xì)繩繞過光滑滑輪連接物塊B,B又與一輕質(zhì)彈贊連接在一起，輕質(zhì)彈簧另一端固定在地面上,’開始用手托住物塊.使繩子剛好伸直處于水平位位置但無張力?，F(xiàn)將A由靜止釋放.當(dāng)A下滑到C點(diǎn)時(C點(diǎn)圖中未標(biāo)出)A的速度剛好為零，此時B還沒有到達(dá)滑輪位置，已知彈簧的勁度系數(shù)k=100N/m,滑輪質(zhì)量和大小及摩擦可忽略不計，滑輪與桿的水平距離L=0.3m,AC距離為0.4m，mB=lkg,重力加速度g=10m/s2。試求：(1)滑'塊A的質(zhì)量mA(2)若滑塊A質(zhì)量增加一倍,其他條件不變，仍讓滑塊A從靜止滑到C點(diǎn),則滑塊A到達(dá)C點(diǎn)時A、B的速度大小分別是多少？參考答案：（1）

（2）

（3），功能關(guān)系．解析：（1）開始繩子無張力，對B分析有kx1=mBg，解得：彈簧的壓縮量x1=0.1m（1分）當(dāng)物塊A滑到C點(diǎn)時，根據(jù)勾股定理繩伸出滑輪的長度為0.5m，則B上升了0.2m,所以彈簧又伸長了0.1m。（1分）由A、B及彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，又彈簧伸長量與壓縮量相等則彈性勢能變化量為零所以mAgh1=mBgh2（2分）其中h1=0.4m，h2=0.2m所以mA=0.5kg（1分）（2）滑塊A質(zhì)量增加一倍，則mA=1kg，令滑塊到達(dá)C點(diǎn)時A、B的速度分別為v1和v2

由A、B及彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒得（2分）又有幾何關(guān)系可得AB的速度關(guān)系有vAcosθ=vB（1分）其中θ為繩與桿的夾角且cosθ=0.8解得：（1分）（1分）（1）首先由物體靜止條件求出彈簧壓縮的長度，再根據(jù)幾何知識求出物體B上升的距離，從而可求出彈簧伸長的長度，然后再根據(jù)能量守恒定律即可求解物體A的質(zhì)量；題（2）的關(guān)鍵是根據(jù)速度合成與分解規(guī)律求出物體B與A的速度關(guān)系，然后再根據(jù)能量守恒定律列式求解即可．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.一些同學(xué)乘坐動力組列車外出旅游,當(dāng)火車在一段平直軌道上勻加速行駛時,一同學(xué)提議說:“我們能否用身邊的器材測出火車的加速度?”許多同學(xué)參與了測量工作,測量過程如下:他們一邊看著窗外每隔100m的路標(biāo),一邊用手表記錄著時間,他們觀測到從第一根路標(biāo)運(yùn)動到第二根路標(biāo)的時間間隔為5s,從第一根路標(biāo)運(yùn)動到第三根路標(biāo)的時間間隔為9s,請你根據(jù)他們的測量情況,求:（1）火車的加速度大小；（2）他們到第三根路標(biāo)時的速度大小.參考答案：17.質(zhì)量為10kg的物體在F＝200N的水平推力作用下，從粗糙斜面的底端由靜止開始沿斜面運(yùn)動，斜面固定不動，與水平地面的夾角θ＝37°。力F作用2秒鐘后撤去，物體在斜面上繼續(xù)上滑了1．25秒鐘后，速度減為零。求：物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ和物體的總位移x。（已知sin37°＝0．6，cos37°＝0．8，g取10m/s2）參考答案：0.2516.25m物體上滑的整個過程分為兩部分，設(shè)施加外力F的過程中物體的加速度為a1，撤去