山东省菏泽市曹县三桐中学2021-2022学年高三物理期末试题含解析

山东省菏泽市曹县三桐中学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.(多选题)如图所示，小车A、小物块B由绕过轻质定滑轮的细线相连，小车A放在足够长的水平桌面上，B、C两小物块在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C放在水平地面上．现用手控制住A．并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与桌面平行．已知A、B、C的质量均为m．A与桌面间的动摩擦因数为0.2，重力加速度为g，弹簧的弹性势能表达式为EP=k△x2，式中七是弹簧的劲度系数：△x是弹簧的伸长量或压缩量，细线与滑轮之间的摩擦不计．开始时，整个系统处于静止状态，对A施加一个恒定的水平拉力F后，A向右运动至速度最大时，C恰好离开地面，则（）A．小车向右运动至速度最大时，A、B、C加速度均为零B．拉力F的大小为2mgC．拉力F做的功为D．C恰好离开地面时A的速度为vA=g参考答案：ACD：解：A、A向右运动至最大速度时C恰好离开地面，此时A、B、C加速度均为零，设此时绳的拉力为T，对A：F﹣μmg﹣T=0对B、C整体：T﹣2mg=0代入数据解得F=2.2mg，故A正确，B错误；C、开始时整个系统静止，弹簧压缩量为x，则对B有kx=mgx=因B、C的质量相等，故C恰好离开地面时，弹簧伸长量仍为x=所以拉力做的功W=F?2x=，故C正确；D、A由静止到向右运动至速度最大的过程中，对A、B、C由能量守恒得（F﹣μmg）?2x=（2m）v2+mg?2x解得v=g，故D正确．故选：ACD【点评】：本题的关键是对物体进行受力分析，抓住临界状态，然后结合功能关系和胡克定律多次列式求解分析，关键是要知道A向右运动至速度最大时C恰好离开地面，此时A、B、C的加速度均为零，注意整体法和隔离法的应用，难度适中．2.“研究匀变速直线运动”的实验中，使用电磁式打点计时器(所用交流电的频率为50Hz)，得到如图8所示的纸带。图中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出来，下列表述正确的是A．实验时应先放开纸带再接通电源

B．（S6一S1）等于（S2一S1）的6倍C．从纸带可求出计数点B对应的速率

D．相邻两个计数点间的时间间隔为0．02s

参考答案：C3.2008年是中国航天事业再创辉煌的一年，随着嫦娥一号的成功发射，还有即将在2008年下半年的神z舟七号的发射以及嫦娥二号的研制，标志着中国航天事业逐步迈向世界前列。下列关于人造地球卫星与宇宙飞船的说法中，正确的是①如果知道人造地球卫星的轨道半径和它的周期，再利用万有引力常量，就可以算出地球的质量②两颗人造地球卫星，只要它们的绕行速率相等，不管它们的质量、形状差别有多大，它们的绕行半径和绕行周期都一定是相同的③原来在某一轨道上沿同一方向绕行的人造卫星一前一后，若要使后一卫星追上前一卫星并发生碰撞，只要将后者的速率增大一些即可④一绕火星飞行的宇宙飞船，宇航员从舱内慢慢走出，并离开飞船，飞船因质量减小，所受万有引力减小，故飞行速度减小A.①②

B.②③

C.①③

D.②④参考答案：A解析：根据可知，若知道人造地球卫星的轨道半径和它的周期可以算出地球的质量，即①正确；根据可知，两颗人造地球卫星，只要它们的绕行速率相等，它们的绕行半径一定相同，周期也一定相同，即②正确；原来某一轨道上沿同一方向绕行的两颗卫星，一前一后，若后一卫星的速率增大，根据，那么后一卫星将做离心运动，故③错误；根据知飞行速度与飞船质量无关，即④错误。4.图中甲是匀强电场，乙是孤立的正点电荷形成的电场，丙是等量异种点电荷形成的电场(a，b位于两点电荷连线上，且a位于连线的中点)，丁是等量正点电荷形成的电场(a，b位于两点电荷连线的中垂线上，且a位于连线的中点)。有一个正检验电荷仅在电场力作用下分别从电场中的a点由静止释放，动能Ek随位移变化的关系图象如图中的①②③图线所示，其中图线①是直线．下列说法正确的是A．甲对应的图线是①

B．乙对应的图线是②C．丙对应的图线是②

D．丁对应的图线是③参考答案：AC5.以下涉及物理学史上的四个重大发现，其中说法不正确的是A．卡文迪许通过扭秤实验，测定出了万有引力恒量B．奥斯特通过实验研究，发现了电流周围存在磁场C．法拉第通过实验研究，总结出法拉第电磁感应定律D．牛顿根据理想斜面实验，提出力不是维持物体运动的原因参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在研究小车速度随时间变化规律的实验中，将木板倾斜，可使小车牵引纸带沿斜面下滑．小车拖动纸带，用打点计时器打出的纸带如下图所示．已知打点周期为0.02s.(1)根据纸带提供的数据，按要求计算后填写表格．实验数据分段第1段第2段第3段第4段第5段第6段时间t(s)0～0.10.1～0.20.2～0.30.3～0.40.4～0.50.5～0.6各段位移x(×10－2/m)1.452.453.554.555.606.65平均速度(m/s)

(2)作出v－t图象并求出平均加速度．参考答案：(1)0.145、0.245、0.355、0.455、0.560、0.665

(2)v-t图象如图所示,加速度a=1.04m/s2.

7.光电管是应用___________的原理制成的光电元件。如图所示的电路中，如果a端与电源________（选填“正”或“负”）极相连，那么当光照射到光电管的阴极K时，电路中就会产生电流。参考答案：光电效应、正8.如图所示，宽L=0.4m的竖直障碍物上开有间距d=0.6m的矩形孔，其下沿离地高h=1.2m．离地高H=2m的质点与障碍物相距x=1m．将质点水平抛出，为使质点能穿过该孔，质点的初速度v0至少为2.5m/s，最大为3.5m/s．（g取10m/s2）参考答案：考点：平抛运动．专题：平抛运动专题．分析：小球做平抛运动，要从矩形孔飞出，临界情况是恰好进入孔和恰好从空射出，根据平抛运动的分位移公式列式求解即可．解答：解：小球做平抛运动，根据分位移公式，有：x′=v0ty=故：v0=x′恰好到孔左端下边缘时，水平分位移为x′1=x=1m，竖直分位移为y=H﹣h=2﹣1.2=0.8m，故：v01=x1′=1×=2.5m/s恰好到孔右端下边缘时，水平分位移为x′2=x+L=1+0.4=1.4m，竖直分位移为y=H﹣h=2﹣1.2=0.8m，故：v01=x2′=1.4×=3.5m/s故为使质点能穿过该孔，质点的初速度v0至少为2.5m/s，最大为3.5m/s；故答案为：2.5，3.5．点评：本题关键是明确小球的运动性质，然后找到临界状态，根据平抛运动的分位移公式列式求解，不难．9.如图所示电路中，电源电动势E＝2V，内阻r＝2Ω，R1＝4Ω，R2＝6Ω，R3＝3Ω。若在C、D间连一个理想电流表，其读数是

A；若在C、D间连一个理想电压表，其读数是

V。参考答案：1/6，1

10.如图所示，劲度系数为的轻弹簧B竖直固定在桌面上．上端连接一个质量为m的物体，用细绳跨过定滑轮将物体m与另一根劲度系数为的轻弹簧C连接。当弹簧C处在水平位置且束发生形变时．其右端点位于a位置。现将弹簧C的右端点沿水平方向缓慢拉到b位置时，弹簧B对物体m的弹力大小为，则ab间的距离为________。参考答案：下端弹簧仍处于压缩状态时，；下端弹簧处于拉伸状态时，11.(1)某同学探究恒力做功和物体动能变化间的关系，方案如图所示.长木板放于水平桌面，用钩码的重力作为小车受到的合外力，为减小这种做法带来的误差，实验中要采取的两项措施是：a：

b：

(2)如图所示是某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F是计数点，相邻计数点间的时间间隔为T。距离如图。则打B点时的速度为

；要验证合外力的功与动能变化间的关系，测得位移和速度后，还要测出的物理量有

。参考答案：、（1）a：

平衡摩擦力

（2分）

。

b：

钩码的重力远小于小车的总重力

（2分）

。

（2）

（3分），钩码的质量m，小车的质量M

12.⑵空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对气缸中的气体做功为2.0×105J，同时气体放出热量为5.0×104J。在此过程中，该气体的内能(选填“增加”或“减少”)了

J。参考答案：增加，1.5×105

解析：根据热力学第一定律△U=Q+W，活塞对气缸中的气体做功为W=2.0×105

J，气体放出热量为Q=-5.0×104J可知，△U=1.5×105

J，即内能增加了1.5×105J13.如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A.其中，A?B和C?D为等温过程，B?C为等压过程，D?A为等容过程.该循环过程中，内能增加的过程是

▲

(选填“A?B”、“B?C”、“C?D”或“D?A”).若气体在B?C过程中，内能变化量的数值为2kJ，与外界交换的热量值为7kJ，则在此过程中气体对外做的功为

▲

kJ.参考答案：B?C（2分）5三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（4分）试通过分析比较，具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小。参考答案：粒子的动量，物质波的波长由，知，则。解析：物质波的的波长为，要比较波长需要将中子和电子的动量用动能表示出来即，因为，所以，故。15.（6分）题11图2为一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波某时刻的波形图，质点P的振动周期为0.4s.求该波的波速并判断P点此时的振动方向。参考答案：；P点沿y轴正向振动考点：本题考查横波的性质、机械振动与机械波的关系。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.为了清理堵塞河道的冰凌，空军实施了投弹爆破．飞机在河道上空高H处以速度v0水平匀速飞行，投掷下炸弹并击中目标．求炸弹刚脱离飞机到击中目标所飞行的水平距离及击中目标时的速度大小．(不计空气阻力)参考答案：炸弹做平抛运动，设炸弹脱离飞机到击中目标所飞行的水平距离为xx＝v0tH＝gt2联立以上各式解得x＝v0设击中目标时的竖直速度大小为vy，击中目标时的速度大小为vvy＝gt＝v＝联立以上各式解得v＝.17.如图所示，一玩滚轴溜冰的小孩(可视作质点)质量为m=30kg，他在左侧平台上滑行一段距离后平抛，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点进入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑，A、B为圆弧两端点，其连线水平。已知圆弧半径为R=1.0m，对应圆心角为=106o，平台与AB连线的高度差为h=0.8m

(计算中取g=10m/s2,sin53o=0.8,cos53o=0.6)求：(1)小孩平抛的初速度(2)小孩运动到圆弧轨道最低点O时对轨道的压力。参考答案：18.如图所示，在同一竖直平面内两正对着的半径为R的相同半圆光滑轨道，相隔一定的距离x,虚线沿竖直方向，一质量为的小球能在其间运动。今在最低点B与最高点A各放一个压力传感器，测试小球对轨道的压力，并通过计算机显示出来。当轨道距离不同时，测得两点压力差△FN与距离x的图像如右图所示。（不计空气阻力，g取10m/s）（1）当x=R时，为使小球不脱离轨道运动，求小球在B点的最小速度（用物理量的符号表示）（2）试写出A、B两点的压力差△FN与x的函数关系。（用m、R、g表示）（3）根据图象，求小球的质量和轨道半径。

参考答案：(1)小球恰能在A点沿轨道运动时:

(2分)A到B过程由机械能守恒:

(2分)