陕西省咸阳市上邑中学2021-2022学年高三物理期末试题含解析

陕西省咸阳市上邑中学2021-2022学年高三物理期末试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.四个质点作直线运动，它们的速度一时间图象分别如下图所示，在2s末能回到出发点的是参考答案：AD质点A在0～2s内的位移x1=+=0，即物体在2s末回到出发点．故A正确．

质点B在0～2s内的位移x2==1m，即物体在2s末不能回到出发点．故B错误．

质点C在0～2s内的位移x3=×2=1m，即物体在2s末不能回到出发点．故C错误．

质点D在0～2s内的位移x4=+=0，即物体在2s末回到出发点．故D正确．故选A、D．2.某测量员是这样利用回声测距离的：他站在两平行峭壁间某一位置鸣枪，经过1.00s第一次听到回声，又经过0.50s再次听到回声。已知声速为340m/s则两峭壁间的距离为（

）A．400m

B．425m

C．450m

D．525m参考答案：B略3.用水平力F拉着一物体在水平地面上做匀速运动，从某时刻起力F随时间均匀减小，物体所受的摩擦力随时间t变化如下图中实线所示。下列说法正确的是（

）A．F是从时刻开始减小的，时刻物体的速度刚好变为零B．F是从时刻开始减小的，时刻物体的速度刚好变为零C．从0-t1内，物体做匀速直线运动，t1-t2时间内物体做加速度不断增大的减速运动，时刻物体的速度刚好变为零D．从0-t2内，物体做匀速直线运动，t2-t3时间内物体做加速度不断增大的减速运动，t3时刻物体的速度刚好变为零参考答案：AC4.如图所示，置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m的照相机，三脚架的三根轻质支架等长，与竖直方向均成角，则每根支架中承受的压力大小为www.ks5u.comA．

B．

C．

D．参考答案：D5.冰面对溜冰运动员的最大静摩擦力为运动员重力的k倍，在水平冰面上沿半径为R的圆周滑行的运动员，其安全速度为(

)A．

B．≤

C．≥

D．≤参考答案：B由题意可知，最大静摩擦力为重力的k倍，所以最大静摩擦力等于kmg，设运动员的最大的速度为V，则kmg=m，解得V=，故选B．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.核电池又叫“放射性同位素电池”，一个硬币大小的核电池，就可以让手机不充电使用5000年.燃料中钚（）是一种人造同位素，可通过下列反应合成：①用氘核（）轰击铀（）生成镎（NP238）和两个相同的粒子X，核反应方程是；②镎（NP238）放出一个粒子Y后转变成钚（），核反应方程是+．则X粒子的符号为

▲

；Y粒子的符号为

▲

．参考答案：，（2分）；（2分）7.小球自由下落时，记录小球每隔相同时间的位置有以下两种方式：一种是图(a)所示的频闪照相记录，另一种是图(b)所示的利用打点计时器记录。两种记录方式都能用来验证机械能守恒定律，但两种方式相比，图(a)比图(b)的__________误差更小（选填“偶然”或“系统”）；图(a)中所标数据为小球自A点释放后频闪仪每隔T＝0.04s闪光一次，各时刻的位置到A的距离，单位为厘米，验证图(a)中小球自A到E过程中的机械能守恒，还需要知道小球到达E处的速度，此速度有两种计算方式：第一种是根据自由落体速度公式v=gt求得(g为当地重力加速度)，第二种是利用求得，应选第_________种，参考答案：8.某同学用如图所示的装置验证动能定理．为提高实验精度，该同学多次改变小滑块下落高度胃的值．测出对应的平撼水平位移x，并算出x2如下表，进而画出x2一H图线如图所示：

①原理分析：若滑块在下滑过程中所受阻力很小．则只要测量量满足

，便可验证动能定理．

②实验结果分析：实验中获得的图线未过坐标原点，而交在了大约(0.2h，0)处，原因是

。参考答案：①x2与H成正比

②滑块需要克服阻力做功9.某探究性学习小组欲探究光滑斜面上物体的加速度与物体质量及斜面倾角是否有关。实验室提供如下器材：(A)表面光滑的长木板(长度为L)，(B)小车，(C)质量为m的钩码若干个，(D)方木块(备用于垫木板)，(E)米尺，(F)秒表。(1)实验过程：第一步，在保持斜面倾角不变时，探究加速度与质量的关系。实验中，通过向小车放入钩码来改变物体质量，只要测出小车由斜面顶端滑至底端所用时间t，就可以由公式a=

求出a。某同学记录了数据如上表所示：根据以上信息，我们发现，在实验误差范围内质量改变之后平均下滑时间

(填“改变”或“不改变”)，经过分析得出加速度与质量的关系为

。第二步，在物体质量不变时，探究加速度与倾角的关系。实验中通过改变方木块垫放位置来调整长木板的倾角，由于没有量角器，因此通过测量出木板顶端到水平面高度h，求出倾角α的正弦值sinα=h／L。某同学记录了高度和加速度的对应值，并在坐标纸上建立适当的坐标轴后描点作图如下，请根据他所作的图线求出当地的重力加速度g=

m／s2。进一步分析可知，光滑斜面上物体下滑的加速度与倾角的关系为

。参考答案：（1）

（2分）

不改变（2分）斜面倾角一定时，加速度与物体质量无关（2分）10.如图所示，一正方形导线框边长为，质量为m，电阻为R。从某一高度竖直落入磁感应强度为B的水平匀强磁场中，磁场宽度为d，且d>l。线框边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动，此时线框的速度为__________。若线框边刚要离开磁场时线框又恰好做匀速运动，则线框在穿过磁场的过程中产生的电能为__________。（已知重力加速度为g）参考答案：

试题分析：由于线框边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动，则，其中,代入解得：v=。因为线框边刚要离开磁场时线框又恰好做匀速运动，同理可求得此时线框的速度仍为v,线框在穿过磁场的过程中产生的电能等于线框重力势能的减少量，即Q=.考点：平衡状态及电磁感应现象；能量守恒定律。11.(选修模块3－5)（4分）氢原子的能级如图所示，当氢原子从n=4向n=2的能级跃迁时，辐射的光子照射在某金属上，刚好能发生光电效应，则该金属的逸出功为

eV。现有一群处于n=5的能级的氢原子向低能级跃迁，在辐射出的各种频率的光子中，能使该金属发生光电效应的频率共有

种。

参考答案：

答案：2.55（2分）6（2分）12.如图所示，在平面直角中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，已测得坐标原点处的电势为0V，点处的电势为6V,点处的电势为3V,那么电场强度的大小为E=

V/m，方向与X轴正方向的夹角为

。参考答案：200V/m

120013.如图所示，一端带有定滑轮的长木板上固定有甲、乙两个光电门，与之相连的计时器可以显示带有遮光片的小车在其间的运动时间，与跨过定滑轮的轻质细绳相连的轻质测力计能显示挂钩处所受的拉力。不计空气阻力及一切摩擦。

（1）在探究“合外力一定时，加速度与质量的关系”时，要使测力计的示数等于小车所受合外力，操作中必须满足____；要使小车所受合外力一定，操作中必须满足

。实验时，先测出小车质量m，再让小车从靠近甲光电门处由静此开始运动，读出小车在两光电门之间的运动时间t。改变小车质量m，测得多组m、t的值，建立坐标系描点作出图线。下列能直观得出“合外力一定时，加速度与质量成反比例”的图线是____

（2）抬高长木板的右端，使小车从靠近乙光电门处由静止开始运动，读出测力计的示数F和小车在两光电门之间的运动时间t0改变木板倾角，测得多组数据，得到的的图线如图所示。实验中测得两光电门的距离L=0.80m，沙和沙桶的总质量m1=0.34kg，重力加速度g取9.8m/s2，则图线的斜率为

（保留两位有效数字）；若小车与长木板间的摩擦不能忽略，测得图线斜率将

____（填“变大”、“变小”或“不变”）。参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素。①他组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，如图所示。这样做的目的是________(填字母代号)。A．保证摆动过程中摆长不变B．可使周期测量得更加准确C．需要改变摆长时便于调节D．保证摆球在同一竖直平面内摆动②他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最低端的长度L＝0.9990m，再用游标卡尺测量摆球直径，结果如图所示，则该摆球的直径为________mm，单摆摆长为________m。③下列振动图象真实地描述了对摆长为1m的单摆进行周期测量的四种操作过程，图中横坐标原点表示计时开始，A、B、C均为30次全振动的图象，已知sin5°＝0.087，sin15°＝0.26，这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是____________(填字母代号)。参考答案：①AC②12.00.9930③A15.某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ．步骤如下：（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图1，由图可知其长度为50.20mm；（2）用螺旋测微器测量其直径如图2，由图可知其直径为4.700mm；（3）用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图3，则该电阻的阻值约为220Ω．（4）该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：待测圆柱体电阻R直流电源E（电动势4V，内阻不计）电流表A1（量程0～4mA，内阻约50Ω）

电流表A2（量程0～10mA，内阻约30Ω）电压表V1（量程0～3V，内阻约10kΩ）

电压表V2（量程0～15V，内阻约25kΩ）滑动变阻器R1（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）滑动变阻器R2（阻值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流0.5A）开关S

导线若干为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在图4中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号．参考答案：考点：测定金属的电阻率．专题：实验题．分析：（1）游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读；（2）螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数；（3）欧姆表读数时要注意乘以倍率；（4）根据提供的电源选择电压表；根据电路中的电流选择电流表；根据实验器材确定滑动变阻器接法，根据待测电阻阻值与电表内阻关系确定电流表接法，作出电路图．解答：解：（1）20分度的游标卡尺最小分度是0.05mm，主尺读数是5.0cm=50mm；游标读数是0.05×4=0.20mm；总读数是：50mm+0.20mm=50.20mm（2）由图示螺旋测微器可知，螺旋测微器固定刻度示数为4.5mm，可动刻度示数为20.0×0.01mm=0.200mm，螺旋测微器示数为4.5mm+0.200m=4.700mm；（3）欧姆表读数：22×10=220Ω（4）电源的电动势是4V，所以要选择量程是3V的电压表V1；电路中的电流约为：．所以要选择量程是10mA的电流表A2．题目要求测得多组数据进行分析，所以需要采用分压式接法，滑动变阻器选择电阻值比较小的R1．由于，所以采用电流表外接法．电路图如图：故答案为：（1）50.20；（2）4.700；（3）220；（4）如图点评：本题考查了电阻定律的应用、游标卡尺与螺旋测微器的读数，应用电阻定律即可求出电阻率的表达式；螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数，螺旋测微器需要估读．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（12分）如图所示，质量m=5.0kg的物体，置于倾角为α=37°的固定的、足够长的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ=0.25，物体在水平推力F=100N的作用下从静止开始沿斜面向上运动，2s后撤去F，求：（1）F作用时物体的加速度的大小（2）撤去F后物体继续向上运动时加速度的大小（3）在整个过程中，物体沿斜面向上运动的最大距离参考答案：17.两根金属导轨平行放置在倾角为θ=30°的斜面上，导轨底端接有电阻R=8Ω，导轨自身电阻忽略不计．匀强磁场垂直于斜面向上，磁感强度B=0.5T．质量为m=0.1kg，电阻r=2Ω的金属棒ab由静止释放，沿导轨下滑．如图所示，设导轨足够长，导轨宽度L=2m，金属棒ab下滑过程中始终与导轨接触良好，当金属棒下滑h=3m时，速度恰好达到最大速度2m/s，求此过程中电阻R上产生的热量？（g取10m/s2）参考答案：解：由E=BLv，I=，F=BIL得安培力F=设金属棒下滑过程所受摩擦力大小为f，则由平衡条件得到

mgsin30°=f+F联立得f=mgsin30°﹣=0.1×10×0.5﹣=0.3N在金属棒ab静止释放到速度刚达到最大的过程中，金属棒的重力转化为金属棒的动能、焦耳热和摩擦生热，根据能量守恒定律得电路中产生的焦耳热为Q=mgh﹣f﹣代入解得，Q=1J则电阻R上产生的热量为QR=Q=1J=0.8J答：此过程中电阻上产生的热量是0.8J．18.中央电视台近期推出了一个游戏节目——推矿泉水瓶。选手们从起点开始用力推瓶一段时间后，放手让瓶向前滑动，若瓶最后停在桌上有效区域内，视为成功；若瓶最后不停在桌上有效区域内或在滑行过程中倒下，均视为失败，其简化模型如图所示，AC是长度L1＝5m的水平桌面，选手们可将瓶子放在A点，从A点开始用一恒定不变的水平推力推瓶，B