江苏省徐州市西城中学2021-2022学年高三物理下学期期末试题含解析

江苏省徐州市西城中学2021-2022学年高三物理下学期期末试题含解析一、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，在斜面顶端a处以速度va水平抛出一小球，经过时间ta恰好落在斜面底端P处；今在P点正上方与a等高的b处以速度vb水平抛出另一小球，经过时间tb恰好落在斜面的中点Q处。若不计空气阻力，下列关系式正确的是A．va=2vb

B．va=vbC．ta=2tb

D．ta=2tb参考答案：B2.如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心，一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止P点。设滑块所受支持力为FN。OF与水平方向的夹角为θ。下列关系正确的是（

）A．

B．F＝mgtanθC．

D．FN＝mgtanθ参考答案：A3.（多选）某位溜冰爱好者先在岸上从O点由静止开始匀加速助地，2s后到达岸边A处，接着进入冰面(冰面与岸边相平)开始滑行，又经3s停在了冰上的B点，如图所示。则该过程中，他的速度、位移、所受的合外力F以及机械能E随时间变化规律的图象正确的是参考答案：【知识点】功能关系；匀变速直线运动的图像；牛顿第二定律．E6A5C2【答案解析】AC解析：A、前2s内：v=a1t，后3s内：v=vm-a2（t-2），故A正确；

B、前2s内该人做匀加速直线运动，后3s内做匀减速直线运动，位移分别为：x=a1t2，x=vm（t-2）-a2(t-2)2，可见，x与t是二次函数关系，x-t图象应是抛物线．故B错误．

C、根据动量定理得：

前2s内：F1t1=mvm…①

后3s内：-F2t2=0-mvm…②

则①：②得：F1：F2=t2：t1=3：2，方向相反．故C正确．

D、重力势能没变，动能先增加后减小，则其机械能先增大后减小．故D错误．

故选：AC【思路点拨】由题分析得知：此人先做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动，根据运动学公式得出位移与时间、速度与时间的关系式．在匀变速直线运动过程中，人所受的合力一定，根据动量定理研究两个过程合力大小方向关系．根据动能的变化，确定该人的机械能的变化．4.如图甲所示为杂技表演的安全网示意图，网绳的结构为正方格形，O、a、b、c、d…等为网绳的结点．安全网水平张紧后，若质量为m的运动员从高处落下，并恰好落在O点上．该处下凹至最低点时，网绳dOe、bOg均成120°向上的张角，如图乙所示，此时O点受到的向下的冲击力大小为F，则这时O点周围每根网绳承受的力的大小为()．A．F

B.

C．F＋mg

D.参考答案：B5.(单选)一质量为的物体,在水平恒定拉力的作用下以某一速度在粗糙的水平面上做匀速运动,当运动一段时间后,拉力逐渐减小,且当拉力减小到零时,物体刚好停止运动,图中给出了拉力随位移变化的关系图象。已知重力加速度，则根据以上信息能精确得出或估算得出的物理量有A．物体与水平面间的动摩擦因数

B．合外力对物体所做的功C．物体匀速运动时的速度

D．物体运动的时间参考答案：ABC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，水平地面上有一个坑，其竖直截面为半圆，O为圆心，且AB为沿水平方向的直径。若在A点以初速度v1沿AB方向平抛一小球，小球将击中坑壁上的最低点D；而在C点以初速度v2沿BA方向平抛的小球也能击中D点。已知∠COD=60°，求两小球初速度之比v1∶v2=

参考答案：

：37.物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如图甲所示，打点计时器固定在斜面上。滑块拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下。图乙是打出的纸带一段。（1）已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，选A、B、C……等7个点为计数点，且各计数点间均有一个没有画出，如图乙所示。滑块下滑的加速度a=

m/s2。（2）为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有

。（填入所选物理量前的字母）

A．木板的长度L

B．木板的末端被垫起的高度h

C．木板的质量m1

D．滑块的质量m2

E．滑块运动的时间t

（3）测量（2）中所选定的物理量需要的实验器材是

。

（4）滑块与木板间的动摩擦因数=

（用被测量物理量的字母表示，重力加速度为g）。与真实值相比，测量的动摩擦因数

（填“偏大”或“偏小”），写出支持你的看法的一个论据：

。参考答案：（1）3.00（2分）（2）AB（2分）（3）刻度尺（1分）（4）（2分）偏大（1分）没有考虑纸带与打点计时器间的摩擦和空气阻力等因素。8.（5分）如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为n1∶n2＝4∶1，原线圈回路中的电阻A与副线圈回路中的负截电阻B的阻值相等，a、b端加一定交流电压后，两电阻消耗的电功率之比PA∶PB＝____________，两电阻两端电压之比UA∶UB＝________________。参考答案：答案：1：16

1：49.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中（1）为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响，采取的做法是将带滑轮的长木板一端适当垫高，使小车在

（填“挂”或“不挂”）钩码的情况下做

运动；（2）某次实验中所用交流电的频率为50Hz.得到的一条纸带如图所示，从比较清晰的点起，每五个点取一个点作为计数点，分别标明0、1、2、3、4.量得x1=30.0mm,x2=36.0mm,x3=42.0mm,x4=48.0mm,则小车的加速度为

m/s2.参考答案：（1）不挂（2分）；匀速（2分）

（2）0.6（4分）（1）这是平衡摩擦力的实验步骤。（2）利用匀变速直线运动的推论得：，T=0.1s,再代入题给数据即可解答。10.为了“验证牛顿运动定律”，现提供如图所示的器材：A为小车，B为电火花计时器，C为装有砝码的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F等于砝码和小桶的总重量．请思考探究思路并回答下列问题：(1)为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取什么做法？_______________________________.(2)在“探究加速度与质量的关系”时，保持砝码和小桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m的数据如下表：次数12345小车加速度a/m·s－20.780.36小车质量m/kg0.200.400.600.801.00根据上述实验数据，用计算机绘制出a—m图象如图所示：通过对图象(图甲)的观察，可猜想在拉力F一定的情况下a与m的关系可能是：a∝m－1、a∝m－2、a∝m－3、…，为了验证猜想，请在图乙中作出最能直观反映a与m之间关系的图象．(3)在“探究加速度与力的关系”时，保持小车的质量不变，改变小桶中砝码的质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与力F图线如图所示，该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因是________________________________________________________．参考答案：(1)把木板的右端(或安装打点计时器的那端)适当垫高，以平衡摩擦力(2)如图所示

(3)实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分11.（2）如图所示，在平静的水面上有A、B两艘小船，A船的左侧是岸，在B船上站着一个人，人与B船的总质量是A船的10倍。两船开始时都处于静止状态，当人把A船以相对于地面的速度v向左推出，A船到达岸边时岸上的人马上以原速率将A船推回，B船上的人接到A船后，再次把它以原速率反向推出……，直到B船上的人不能再接到A船，试求B船上的人推船的次数。参考答案：（1）AC（全部答对得4分，选不全但没有错误得2分），

1．8eV（2分）

（2）取向右为正，B船上的人第一次推出A船时，由动量守恒定律得mBv1－mAv=0

（2分）即：v1=

（1分）当A船向右返回后，B船上的人第二次将A推出，有mAv＋mBv1=－mAv＋mBv2

（1分）即：v2=

（1分）12.氢原子第n能级的能量为En=，其中E1为基态能量．当氢原子由第5能级跃迁到第3能级时，发出光子的频率为；若氢原子由第3能级跃迁到基态，发出光子的频率为，则=

。参考答案：13.用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图．则a光光子的频率

▲

b光光子的频率（选填“大于”、“小于”、“等于”）；用a光的强度

▲

b光的强度（选填“大于”、“少于”、“等于”）．参考答案：大于；大于试题分析：由题可得光电管反向截止电压大，可得出光电子的最大初动能大，根据，所以a光光子的频率大；由图可知a光电流较大，因此a光的光强大于b光。考点：爱因斯坦光电效应方程三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图1所示为某同学所安装的“验证牛顿第二定律”的实验装置．①在“验证牛顿第二定律”的实验中，为了使小车受到合外力等于砝码和砝码盘的总重量，通常采用如下两个措施：A．平衡摩擦力：将长木板无滑轮的一端下面垫一小木块，反复移动木块的位置，直到小车在砝码盘的拉动下带动纸带与小车一起做匀速直线运动；B．在调整砝码多少的过程中，要保证砝码和砝码盘的总质量m远小于小车和砝码的总质量M．以上哪一个措施中有何重大错误？（说明错误点）

②如图2是上述实验打出的一条纸带，已知打点计时器的打点周期是0.02s，结合图乙给出的数据（单位cm），求出小车运动加速度的大小为

m/s2，并求出纸带中P点瞬时速度大小为

m/s（计算结果均保留2位有效数字）参考答案：①A有错误，平衡摩擦力时不能悬挂砝码盘；②4.0；2.6．【考点】伏安法测电阻．【分析】①在“验证牛顿第二定律”的实验中，为了使小车受到合外力等于小砝码盘的总质量，通常采用如下两个措施：a、平衡摩擦力：将长木板无滑轮的一端下面垫一小木块，反复移动木块的位置，直到小车在无拉力的作用下带动纸带与小车一起做匀速直线运动；b、调整砝码的多少，使砝码和砝码盘的总质量m远小于小车和砝码的总质量M；②根据匀变速直线运动的推论求出加速度与瞬时速度．【解答】解：①A中平衡摩擦力时，不应用砝码盘拉动小车做匀速运动，应让小车自身下滑（即无拉力）来平衡摩擦力即可．B由于砝码盘失重，拉小车的合外力F==＜mg，而处理数据时又将F=mg处理．因此，m＜＜M，B没有错误．②由匀变速直线运动的推论△x=at2可知，加速度：a==≈4.0m/s2；打纸带P的瞬时速度：vP==≈2.6m/s；故答案为：①A有错误，平衡摩擦力时不能悬挂砝码盘；②4.0；2.6．15.某同学在家中尝试验证平行四边形定则，他找到三条相同的橡皮筋（遵循胡克定律）和若干小重物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A、B上，另一端均与第三条橡皮筋的一端连接，结点为O，将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物，如图所示.(1)为完成该实验，下述操作中不必要的是

.A.测量细绳的长度

B.测量橡皮筋的原长 C.测量悬挂重物后橡皮筋的长度

D.记录悬挂重物后结点O的位置(2)钉子位置固定，欲利用现有器材，改变条件再次验证，可采用的方法是_______________参考答案：(1)A

(2)更换不同重量的小重物

不必要测量绳子的长度，但是绳子可以适当的长些。更换不同重量的小重物，从而使合力变大或者变小，重新测定。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，有n（n>10）个相同的小物块（可视为质点）静止在倾角为q的倾斜轨道上，物块与轨道间的动摩擦因数均为μ。每个物块的质量均为m，相邻物块间的距离均为l，最下端的物块到轨道底端的距离也为l。使第1个物块以某一初速度v0沿轨道开始下滑，在每次发生碰撞时物块都立即粘合在一起运动，最后n个物块粘在一起后恰好停在轨道的底端。已知空气阻力可忽略不计，重力加速度为g。（1）求第一次碰撞前瞬间小物块1的速度v1的大小；（2）设第5次碰撞前的瞬间运动物块的动能为Ek5，第5次碰撞过程中系统损失的机械能为E损5，求E损5和Ek5的比值；（3）求下滑的整个过程中由于相互碰撞而损失的机械能。参考答案：（1）对于物块1下滑l的过程，由动能定理得…（3分）得

…………（1分）（2）设第5次碰撞前，5个物块一起运动的速度大小为v5，对第5次碰撞，由动量守恒定律有

…………（2分）碰撞前运动物块的动能为Ek5=………………（2分）碰撞过程中系统损失的机械能为E损5=

………………（2分）解得E损5/Ek5=1/6

…………（2分）（3）对n个木块运动和碰撞的全过程重力做的总功……………（2分）克服摩擦做的总功

……（2分）设整个过程中由于相互碰撞而损失的机械能为E损总，则根据做功与能量变化的关系有

……………（2分）由以上各式求出

……………（2分）

17.某同学近日做了这样一个实验，将一