2021-2022学年河南省濮阳市中原油田艺术高级中学高三物理期末试题含解析

1、2021-2022学年河南省濮阳市中原油田艺术高级中学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. （单选）如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当小车匀速向左运动时，物体M的受力和运动情况是 ( )A绳的拉力等于M的重力B绳的拉力大于M的重力C物体M向上匀速运动D物体M向上匀加速运动参考答案：B2. 参考答案：C3. （多选）下列说法正确的是A卢瑟福由粒子散射实验提出了原子的核式结构B汤姆生发现电子，标志着人类打开了原子世界的大门C射线是原子核外的电子电离形成的电子流，它具有中等的穿透能力D半衰期是指放射性元素的原子核内的核子有

2、半数发生变化所需的时间E在光电效应的实验中，入射光的强度增大，光电子的最大初动能也增大F普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假设参考答案：ABF4. 如图所示，一定质量的理想气体密封在绝热（即与外界不发生热交换）容器中，容器内装有一可以活动的绝热活塞。今对活塞施以一竖直向下的压力F，使活塞缓慢向下移动一段距离后，气体的体积减小。忽略活塞与容器壁间的摩擦力，则A温度升高，压强增大，内能减少 B温度降低，压强增大，内能减少 C温度升高，压强增大，内能增加 D温度降低，压强减小，内能增加参考答案：C5. 从水平匀速飞行的飞机上向外自由释放一个物体，不计空气阻力，在物体下落过程中，下列说法正确的

3、是( )A从飞机上看，物体静止 B从飞机上看，物体始终在飞机的后方C从地面上看，物体做平抛运动 D从地面上看，物体做自由落体运动参考答案：C二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 如图所示，做平抛运动的质点经过O、A、B三点，以O为坐标原点，A、B两点坐标如图所示，平抛的初速度是_m/s。经过A点时的速度是_m/s。则抛出点的坐标是_参考答案：5 ； ； (-5 ，- 5 ) 。 7. 如图所示，一个半径为R的透明球体放置在水平面上，一束光从A点沿水平方向射入球体后经B点射出，最后射到水平面上的C点。已知，该球体对光的折射率为，则它从球面射出时的出射角 ；在透明体中的速度大小为

4、 （结果保留两位有效数字）（已知光在的速度c3108ms）参考答案：8. 像打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常见计时仪器，每个光电门都是由激光发射和接收装置组成当有物体从光电门通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间现利用如图所示装置设计一个“探究物体运动的加速度与合外力”的实验，图中NQ是水平桌面、PQ是一端带有滑轮的长木板，1、2是固定在木板上间距为l的两个光电门（与之连接的两个光电计时器没有画出），用米尺测量两光电门的间距为l，小车上固定着用于挡光的窄片K，窄片的宽度为d，让小车从木板的顶端滑下，光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2，已知ld。

5、（1）则小车的加速度表达式a=_（用l、d、t1和t2表示）；（2）某位同学通过测量，把砂和砂桶的重量当作小车的合外力F，作出a-F图线如图中的实线所示，则图线不通过坐标原点O的原因是_;参考答案：9. 利用如图甲所示的装置可测量滑块在斜面上运动的动摩擦因数。在斜面上安装有两个光电门，且光电门A、B固定在斜面上，AB两点高度差为h，水平距离为s，当一带有宽度为d的很窄遮光片的滑块自斜面上滑下时，与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片通过光电门时的遮光时间t。让滑块每次从斜面上的不同点有静止开始下滑，记下相应的、值。完成下列填空和作图：（1）滑块经过光电门A、B时的瞬时速度_，_；（2）根据

6、上面测量的物理量，得到滑块的动摩擦因数计算表达式为=_；（3）某实验小组同学实验测量得到h=0.3m，s=0.4m，d=0.5cm，根据多次测量、值，由计算机处理得到图线如图乙所示，可计算得到滑块与斜面动摩擦因数=_（保留两位有效数字）。参考答案：（1），(2分) ；(2分)（2）=；(3分)（3）=0.25（3分）10. 一电池外电路断开时的路端电压为3V，接上8的负载电阻后路端电压降为2.4V，则可以判定电池的电动势E为 ? V；内电阻r为 ? 。参考答案：答案：3，211. 在物理实验中体现了很多的物理研究方法，如理想实验法、控制变量法、极限思维法、图像法、类比法、科学假说法、微小量放大

7、法与等效替代法等。请把合适的方法或正确的答案填在相应的空格内。在“利用打点计时器测速度”的实验中，运用 法，可以利用打点计时器打出的纸带测算出某点的瞬时速度；在“探究互成角度的两个力的合成”的实验中，分别用一个力F或两个互成角度的F1、F2，把一个一端固定的橡皮筋拉伸到同一位置，则F就是F1和F2的合力，实验原理采用的是 法。在“探究平抛运动的规律”的实验中，如图10所示，用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向抛出，同时B球松开，自由下落，A、B两球同时开始运动，观察到两球同时落地。运用 法，可以判定平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动。图象法是物理实验中一种重要的研究方法。在研究

8、加速度与外力（质量m一定）的关系、验证机械能守恒定律、探究弹力大小与弹簧伸长量之间的关系三个实验中，某同学正确作出了三个实验的相关图象，如图11中A、B、C所示。根据坐标轴代表的物理量判断，A实验的图象“斜率”表示 ；B实验图象的“斜率”表示 ；C实验图象的“斜率”表示 。参考答案：12. 一条悬链长7.2m，从悬点处断开，使其自由下落，不计空气阻力则整条悬链通过悬点正下方12.8m处的一点所需的时间是0.54s（g取10m/s2）参考答案：解：设链条的长度为L，悬链的下端到P点的距离是h，经t1链条的下端经过P点，则；经t2链条的上端经过P点，此时悬链的总位移是h+L，则：h+L=gt22，

9、；整条悬链通过悬点正下方12.8m处的P点所需的时间：t=t2t1=1.6s1.06s=0.54s；故答案为：0.54s13. 某人在地面上最多能举起质量为60 kg的物体，而在一个加速下降的电梯里，最多能举起质量为80 kg的物体，那么此时电梯的加速度大小应为 ms2，若电梯以5 ms2 的加速度上升时，那么此人在电梯中，最多能举起质量为 kg的物体(g10 ms2)参考答案： 2.5_ 40 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （9分）某实验小组探究弹簧的劲度系数k与其长度（圈数）的关系。实验装置如图（a）所示：一均匀长弹簧竖直悬挂，7个指针P0、P1、P2、P3、

10、P4、P5、P6分别固定在弹簧上距悬点0、10、20、30、40、50、60圈处；通过旁边竖直放置的刻度尺，可以读出指针的位置，P0指向0刻度。设弹簧下端未挂重物时，各指针的位置记为x0；挂有质量为0.100kg的砝码时，各指针的位置记为x。测量结果及部分计算结果如下表所示（n为弹簧的圈数，取重力加速度为9.80m/s2）。已知实验所用弹簧总圈数为60，整个弹簧的自由长度为11.88cm。P1P2P3P4P5P6x0 (cm)2.044.066.068.0510.0312.01x (cm)2.645.267.8110.3012.9315.41n102030405060k(N/m)16356.0

11、43.633.828.81/k(m/N)0.00610.01790.02290.02960.0347（1）将表中数据补充完整： ， ；（2）以n为横坐标，1/k为纵坐标，在图（b）给出的坐标纸上画出1/kn图像。（3）图（b）中画出的直线可以近似认为通过原点。若从实验中所用的弹簧截取圈数为n的一段弹簧，该弹簧的劲度系数k与其圈数n的关系的表达式为k= N/m；该弹簧的劲度系数k与其自由长度l0(单位为m)的关系的表达式为k= N/m。参考答案：（1）81.7 0.0122 （2分，每空1分）（2）如图所示 （3）(N/m)(2分。在之间同样给分) (2分。在之间同样给分)15. （8分）一个有

12、一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动，用下面的方法测量它匀速转动时的角速度。实验器材：电磁打点计时器，米尺，纸带，复写纸片。实验步骤：（1）如图所示，将电磁打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后，固定在待测圆盘的侧面上，使得圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上。（2）启动控制装置使圆盘转动，同时接通电源，打点计时器开始打点。（3）经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量。由已知量和测得量表示的角速度的表达式为 ，式中各量的意义是： 。某次试验测得圆盘半径r5.5010-2m，得到的纸带的一段如图所示，求得角速度为 rad/s。参考答案：答案：（3分）

13、T为电磁打点计时器打点的时间间隔，r为圆盘的半径，x2、x1是纸带上选定的两点分别对应的米尺上的刻度值，n为选定的两点间的打点数（含两点）（3分）；6.8rad/s (6.756.84都对)（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图所示，两根足够长的光滑平行导轨与水平面成=60角，导轨间距为L。将直流电源、电阻箱和开关串联接在两根导轨之间。整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中。质量为m的导体棒MN垂直导轨水平放置在导轨上，导体棒与两根导轨都接触良好。重力加速度为g。（1）若磁场方向垂直导轨平面向上，当电阻箱接入电路的电阻为R1时，闭合开关后，导体棒MN恰能静止在导轨上。请确定M

14、N中电流I1的大小和方向（2）若磁场方向竖直向上，当电阻箱接入电路的电阻为R2时，闭合开关后，导体棒MN也恰能静止在导轨上，请确定MN中的电流I2的大小（3）导轨的电阻可忽略，而电源内阻、导体棒MN的电阻均不能忽略，求电源的电动势。参考答案：（1）磁场方向垂直于轨道面时，MN受力如答图1所示。电流方向由M指向N （1分）根据物体平衡条件可得F1= mgsin 又安培力 F1=BI1L 解得电流强度 I1= （2分）（2）磁场方向竖直向上时，MN受力如答图2所示。根据物体平衡条件可得 F2cos=mgsin 又安培力 F2=BI2L 解得 （2分）（3）设除电阻箱外，电路中其他电阻为r（定值）。

15、根据闭合电路欧姆定律，当电阻箱接入电路的电阻为R1时，有I1= 当电阻箱接入电路的电阻为R2时，有 I2= 解得 E= （2分）17. 如图所示的木板由倾斜部分和水平部分组成，两部分之间由一段圆弧面相连接。在木板的中间有位于竖直面内的光滑圆槽轨道，斜面的倾角为现有10个质量均为m 、半径均为r的均匀刚性球，在施加于1号球的水平外力F的作用下均静止，力F与圆槽在同一竖直面内，此时1号球球心距它在水平槽运动时的球心高度差为h现撤去力F使小球开始运动，直到所有小球均运动到水平槽内重力加速度为g。求：水平外力F的大小；1号球刚运动到水平槽时的速度大小； 整个运动过程中，2号球对1号球所做的功。参考答案

16、：以10个小球整体为研究对象，由力的平衡条件可得 得以1号球为研究对象，根据机械能守恒定律可得 解得 撤去水平外力F后，以10个小球整体为研究对象，利用机械能守恒定律可得 得 以1号球为研究对象，由动能定理得 得18. 如图所示，水平放置的足够长的平行金属导轨MN、PQ的一端用导线相连，不计电阻的导体棒ab静置在导轨的左端MP处，并与MN垂直。以导轨PQ的左端为原点O，建立直角坐标系xOy，Ox轴沿PQ方向。每根导轨单位长度的电阻为R，垂直于导轨平面的非匀强磁场磁感应强度在y方向不变，在x方向上变化规律为：，并且x0。现在导体棒中点施加一垂直于棒的水平拉力F，使导体棒由静止开始向右做匀加速直线运动，加