福建省南平市邵武朱坊中學2021-2022學年高三物理期末試題含解析

/福建省南平市邵武朱坊中學2021-2022學年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.（多選題）質(zhì)量分別為M和m的物塊形狀大小均相同，將它們通過輕繩跨過光滑定滑輪連接，如圖甲所示，繩子平行于傾角為α的斜面，M恰好能靜止在斜面上，不考慮M、m與斜面之間的摩擦，若互換兩物塊位置，按圖乙放置，然后釋放M，斜面仍保持靜止，則下列說法正確的是（）A．輕繩的拉力等于mgB．輕繩的拉力等于MgC．M運動的加速度大小為（1﹣sin2α）gD．M運動的加速度大小為參考答案：AD【考點】牛頓第二定律；物體的彈性和彈力．【分析】由第一次放置M恰好能靜止在斜面上，可得M和m的質(zhì)量關(guān)系，進而由牛頓第二定律可求第二次M運動的加速度，以及輕繩的拉力．【解答】解：第一次放置時M靜止，則由平衡條件可得：Mgsinα=mg，第二次按圖乙放置時，對整體，由牛頓第二定律得：Mg﹣mgsinα=（M+m）a，聯(lián)立解得：a=（1﹣sinα）g=g．對M，由牛頓第二定律：T﹣mgsinα=ma，解得：T=mg，故AD正確，BC錯誤．故選：AD2.（6分）某駕駛員發(fā)現(xiàn)中午時車胎內(nèi)的氣壓高于清晨時的，且車胎體積增大.若這段時間胎內(nèi)氣體質(zhì)量不變且可視為理想氣體，那么A.外界對胎內(nèi)氣體做功，氣體內(nèi)能減小

B.外界對胎內(nèi)氣體做功，氣體內(nèi)能增大C.胎內(nèi)氣體對外界做功，內(nèi)能減小

D.胎內(nèi)氣體對外界做功，內(nèi)能增大參考答案：D試題分析：對車胎內(nèi)的理想氣體分析知，體積增大為氣體為外做功，內(nèi)能只有動能，而動能的標志為溫度，故中午溫度升高，內(nèi)能增大，故選D。考點：本題考查理想氣體的性質(zhì)、功和內(nèi)能、熱力學第一定律。3.（單選）完全相同的兩物體P、Q，質(zhì)量均為m，疊放在一起置于水平面上，如圖所示?，F(xiàn)用兩根等長的細線系在兩物體上，在細線的結(jié)點處施加一水平拉力F，兩物體始終保持靜止狀態(tài)，則下列說法不正確的是(重力加速度為g)A．物體P受到細線的拉力大小為

B．兩物體間的摩擦力大小為C．物體Q對地面的壓力大小為2mg

D．地面對Q的摩擦力為F參考答案：A4.空間某一靜電場的電勢φ在x軸上分布如圖所示，x軸上兩點B、C的電場強度在x方向上的分量分別是EBx、ECx，下列說法中正確的有

A．EBx的大小大于ECx的大小

B．EBx的方向沿x軸正方向

C．電荷在O點受到的電場力在x方向上的分量最大

D．負電荷沿x軸從B移到C的過程中，電場力先做正功，后做負功參考答案：AD5.作用于o點的三力平衡，設(shè)其中一個力的大小為F1，沿y軸正方向，力F2大小未知，與x軸負方向夾角為θ，如圖所示，下列關(guān)于第三個力F3的判斷正確的是A．力F3只能在第四象限

B.力F3與F2夾角越小，則F2和F3的合力越小

C.F3的最小值為F1cosθ

D.力F3可能在第一象限的任意區(qū)域

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.如圖所示，足夠長的斜面傾角θ=37°，一物體以v0=24m/s的初速度從斜面上A點處沿斜面向上運動；加速度大小為a=8m/s2，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，則物體沿斜面上滑的最大距離x=9m，物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.25．參考答案：考點：牛頓第二定律；勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系．專題：牛頓運動定律綜合專題．分析：（1）根據(jù)勻變速直線運動的速度位移公式求出物體沿斜面上滑的最大距離．（2）根據(jù)牛頓第二定律，結(jié)合沿斜面方向上產(chǎn)生加速度，垂直斜面方向上合力為零，求出動摩擦因數(shù)的大?。獯穑航猓海?）由運動學公式得：==36m（2）由牛頓第二定律得有：沿斜面方向上：mgsinθ+f=ma…（1）垂直斜面方向上：mgcosθ﹣N=0…（2）又：f=μN…（3）由（1）（2）（3）得：μ=0.25

故答案為：9m．0.25．點評：本題考查了牛頓第二定律和運動學公式的綜合運用，知道加速度是聯(lián)系力學和運動學的橋梁．7.光滑的水平面上固定著一個螺旋形光滑水平軌道，俯視如圖所示。一個小球以一定速度沿軌道切線方向進入軌道，則軌道對小球做_______（填“正功”、“負功”或“不做功”），小球的線速度_______（填“增大”、“減小”或“不變”）。參考答案：不做功；不變解析：軌道支持力與運動方向垂直，軌道對小球不做功，小球的線速度不變。8.一定質(zhì)量的理想氣體，從初始狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B、C再回到狀態(tài)A，變化過程如圖所示，其中A到B曲線為雙曲線．圖中V0和P0為已知量．①從狀態(tài)A到B，氣體經(jīng)歷的是

▲

(選填“等溫”“等容”或“等壓”)過程；②從B到C的過程中，氣體做功大小為

▲

；③從A經(jīng)狀態(tài)B、C再回到狀態(tài)A的過程中，氣體吸放熱情況為__▲__(選填“吸熱”、“放熱”或“無吸放熱”)。參考答案：①等溫;（1分）②3P0V0/2;（2分）③放熱;9.如圖所示，勻強電場中的三點A、B、C構(gòu)成一個邊長為0.1m的等邊三角形。已知電場線的方向平行于△ABC所在平面，A、B、C三點的電勢分別為100V、60V和20V，則此勻強電場的場強大小E=________V/m。若將電量為1.0×10－10C的正電荷從A點移到B點，電場力所做的功W=________J。參考答案：答案：800；4×10－9。10.如圖所示為氫原子的能級圖，n為量子數(shù)。在氫原子核外電子由量子數(shù)為2的軌道躍遷到量子數(shù)為3的軌道的過程中，將

（填“吸收”或“放出”）光子。若該光子恰能使某金屬產(chǎn)生光電效應，則一群處于量子數(shù)為4的激發(fā)態(tài)的氫原子在向基態(tài)躍遷過程中，有

種頻率的光子能使該金屬產(chǎn)生光電效應。參考答案：吸收

511.(5分)一把均勻等臂直角尺AOB，質(zhì)量為20kg，頂角O裝在頂板上的水平軸上，直角尺可繞軸在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，在A端下通過細繩拉著一個質(zhì)量為10kg的重物P，細繩豎直方向，臂OB與豎直方向夾角為60O，如圖所示，此時細繩的拉力F＝

牛；重物P對地面的壓力N＝

牛。參考答案：

答案：36.6

63.412.如圖所示，輕繩一端系在質(zhì)量為m的物體A上，另一端與套在粗糙豎直桿MN上的輕圓環(huán)B相連接；現(xiàn)用水平力F拉住繩子上一點O，使物體A及圓環(huán)B靜止在圖中虛線所在的位置；現(xiàn)稍微增加力F使O點緩慢地移到實線所示的位置，這一過程中圓環(huán)B仍保持在原來位置不動；則此過程中，圓環(huán)對桿摩擦力F1___

_____(填增大、不變、減小)，圓環(huán)對桿的彈力F2___

_____(填增大、不變、減小)。參考答案：不變，

增大；設(shè)圓環(huán)B的質(zhì)量為M；以整體為研究對象，分析受力，如圖，根據(jù)平衡條件得F2=F①F1=（M+m）g②由②可知，桿對圓環(huán)的摩擦力F1大小保持不變，由牛頓第三定律分析圓環(huán)對桿摩擦力F1也保持不變；再以結(jié)點為研究對象，分析受力，如圖2；根據(jù)平衡條件得到，F(xiàn)=mgtanθ，當O點由虛線位置緩慢地移到實線所示的位置時，θ增大，則F增大，而F2=F，則F2增大13.假設(shè)一列火車共有6節(jié)車廂且均停在光滑的軌道上，各車廂間有一定的間距．若第一節(jié)車廂以速度向第二節(jié)車廂運動，碰后不分開，然后一起向第三節(jié)車廂運動，……依次直到第6節(jié)車廂．則第一節(jié)車廂與第二節(jié)車廂碰后的共同速度為__________,火車最終的速度為____________參考答案：

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.聲波在空氣中的傳播速度為340m/s，在鋼鐵中的傳播速度為4900m/s。一平直橋由鋼鐵制成，某同學用錘子敲擊一鐵橋的一端而發(fā)出聲音，分別經(jīng)空氣和橋傳到另一端的時間之差為1.00s。橋的長度為_______m，若該波在空氣中的波長為λ，則它在鋼鐵中波長為λ的_______倍。參考答案：

(1).365

(2).試題分析：可以假設(shè)橋的長度，分別算出運動時間，結(jié)合題中的1s求橋長，在不同介質(zhì)中傳播時波的頻率不會變化。點睛：本題考查了波的傳播的問題，知道不同介質(zhì)中波的傳播速度不同，當傳播是的頻率不會發(fā)生變化。15.如圖為一塊直角三棱鏡，頂角A為30°．一束激光沿平行于BC邊的方向射向直角邊AB，并從AC邊射出，出射光線與AC邊夾角也為30°．則該激光在棱鏡中的傳播速度為多少？(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)參考答案：1.7×108m/s解：光路圖如圖：

由幾何關(guān)系得：α=∠A=30°，β=90°-30°=60°

折射率

激光在棱鏡中傳播速【點睛】幾何光學要正確作出光路圖，由幾何知識找出入射角和折射角是關(guān)鍵．知道光速和折射率的關(guān)系.四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，物塊C質(zhì)量mc=4kg，上表面光滑，左邊有一立柱，放在光滑水平地面上．一輕彈簧左端與立柱連接，右端與物塊B連接，mB=2kg．長為L=3.6m的輕繩上端系于O點，下端系一物塊A，mA=3kg．拉緊輕繩使繩與豎直方向成60°角，將物塊A從靜止開始釋放，達到最低點時炸裂成質(zhì)量m1=2kg、m2=1kg的兩個物塊1和2，物塊1水平向左運動與B粘合在一起，物塊2仍系在繩上具有水平向右的速度，剛好回到釋放的初始點．A、B都可以看成質(zhì)點．取g=10m/s2．求：（1）設(shè)物塊A在最低點時的速度v0和輕繩中的拉力F大?。?）物塊A炸裂時增加的機械能△E．（3）在以后的過程中，彈簧最大的彈性勢能Epm．參考答案：解：（1）物塊A炸裂前的速度為v0，由動能定理有mAgL（1﹣cos60°）=mAv02①解得v0=6m/s在最低點，根據(jù)牛頓第二定律有F﹣mAg=mA②由①②式解得F=mAg+2mAg（1﹣cos60°）=60N（2）設(shè)物塊1的初速度為v1，物塊2的初速度為v2，則v2=v0由動量守恒定律得mAv0=m1v1﹣m2v2解得v1=12m/s△E=m1v12+m2v22﹣mAv02解得△E=108J（3）設(shè)物塊1與B粘合在一起的共同速度為vB，由動量守恒m1v1=（m1+mB）vB

所以vB=6m/s在以后的過程中，當物塊C和1、B的速度相等時，彈簧的彈性勢能最大，設(shè)共同速度為vm，由動量守恒（m1+mB）vB=（m1+mB+mC）vm有vm=3m/s由能量守恒得Epm=（m1+m2）vB2﹣（m1+mB+mC）vm2

得Epm=36J答：（1）設(shè)物塊A在最低點時的速度為6m/s；輕繩中的拉力F大小為60N；（2）物塊A炸裂時增加的機械能△E是108J；（3）在以后的過程中，彈簧最大的彈性勢能Epm是36J．【考點】動量守恒定律；牛頓第二定律；動能定理．【分析】（1）由動能定理可求得小球到達底部時的速度，再由向心力公式可求得繩子的拉力；（2）由動能守恒可求得碰后整體的速度，再由能量守恒可求得增加的機械能；（3）對于1和B為整體，由動量守恒可求得粘合后的速度，再由能量守恒可求得最大彈性勢能．17.（計算）（2014?通州區(qū)一模）如圖所示，軌道ABC中的AB段為一半徑R=0.2m的光滑圓形軌道，BC段為足夠長的粗糙水平面．一質(zhì)量為0.1kg的小滑塊P由A點從靜止開始下滑，滑到B點時與靜止在B點另一質(zhì)量為0.1kg的小滑塊Q碰撞后粘在一起，兩滑塊在BC水平面上滑行0.5m后停下．（g取10m/s2），求：（1）小滑塊P剛到達圓形軌道B點時，軌道對它的支持力FN的大??；（2）小滑塊P與小滑塊Q碰撞后共同運動的速度v共大小；（3）滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ的大小．參考答案：（1）小滑塊P剛到達圓形軌道B點時，軌道對它的支持力FN的大小為3N；（2）小滑塊P與小滑塊Q碰撞后共同運動的速度v共大小為1m/s；（3）滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ的大小為0.1．動量守恒定律；動能定理；機械能守恒定律解：（1）小滑塊P沿光滑圓形軌道下滑到達圓形軌道底端B的過程中，機械能守恒，由機械能守恒定律得：，在B點，由牛頓第二定律得：，代入數(shù)據(jù)解得：FN=3N，vB=2m/s；（2）小滑塊P與小滑塊Q在B點碰撞后共速，碰撞過程中動量守恒，以P的速度方向為正方向，由動量守恒定律得：mvB=2mv共，代入數(shù)據(jù)解得：v共=1m/s；（3）滑塊在水平面上滑行的過程中，受到滑動摩擦力的作用，由動能定理得：﹣μ?2mgs=0﹣mv共2，代入數(shù)據(jù)解得：μ