2021-2022学年陕西省西安市第二十八中学高三物理上学期期末试卷含解析

2021-2022学年陕西省西安市第二十八中学高三物理上学期期末试卷含解析一、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.如图所示,质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数为μ,现使斜面水平向左以速度v匀速移动距离l.(物体与斜面相对静止),以下说法正确的是（

）A.斜面体对物体做的总功是0B.重力对物体做的功为mglC.摩擦力对物体做的功为μmglcosθD.斜面对物体的支持力做功的功率为mgvcosθ参考答案：A2.如图为竖直放置的粗细均匀的两端封闭的细管，水银柱将气体分隔成A、B两部分，A初始温度低于B的初始温度。使A、B升高相同温度达到稳定后，A、B两部分气体压强变化量分别为DpA、DpB，对液面压力的变化量分别为DFA、DFB，则（

）（A）水银柱向上移动了一段距离

（B）DFA＜DFB（C）DpA＞DpB

（D）DpA＝DpB参考答案：AD3.弹簧测力计挂在升降机的顶板上，下端挂一质量为2kg的物体。当升降机在竖直方向运动时，弹簧测力计的示数始终是16N(未超出弹性限度)。从升降机的速度为3m/s时开始计时，则经过1s，升降机的位移可能是（g取10m/s2）(

)ks5uA．2m

B．3m

C．4m

D．8m参考答案：AC4.（双项选择题）如图12所示，光滑绝缘的水平桌面上，固定着一个带电量为+Q的小球P，带电量分别为-q和+2q的小球M和N，由绝缘细杆相连，静止在桌面上，P与M相距L，P、M和N视为点电荷，下列说法正确的是 A．M与N的距离大于LB.P、M和N在同一直线上C.在P产生的电场中，M、N处的电势相同D．M、N及细杆组成的系统所受合外力为零参考答案：BD5.（单选）下列能正确反映原子核的人工转变的方程是（A）

（B）（C）

（D）参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，在空气阻力可忽略的情况下，水平管中喷出的水柱显示了水流做

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（填“平抛运动”或“圆周运动”）的轨迹．参考答案：7.光照射某金属产生光电效应时，实验测得光电子最大初动能与照射光频率的图象如图所示，其中图线与横轴交点坐标为ν0，则该金属的逸出功为

．用一束波长范围为λ1～λ2，且λ1＜λ2的光照射该金属时产生光电效应，则光电子的最大初动能为

．已知普朗克常量为h，光在真空中传播速度为C．参考答案：hν0，．【考点】爱因斯坦光电效应方程．【分析】根据光电效应方程Ekm=hv﹣W0和eUC=EKm得出遏止电压Uc与入射光频率v的关系式，从而进行判断．【解答】解：当遏止电压为零时，最大初动能为零，则入射光的能量等于逸出功，所以W0=hv0．从图象上可知，逸出功W0=hv0．根据光电效应方程，Ekm=hv﹣W0=hv0．用一束波长范围为λ1～λ2，且λ1＜λ2的光照射该金属时产生光电效应，入射光的最小波长为λ1，即频率最大，那么产生的光电子的最大初动能为Ekm=，故答案为：hν0，．8.宇航员驾驶宇宙飞船到达月球表面，关闭动力，飞船在近月圆形轨道绕月运行的周期为T，接着，宇航员调整飞船动力，安全着陆，宇航员在月球表面离地某一高度处将一小球以初速度vo水平抛出，其水平射程为S。已知月球的半径为R，万有引力常量为G，则月球的质量=___________，小球开始抛出时离地的高度=_____________。参考答案：

9.右图为“研究一定质量气体在体积不变的条件下，压强变化与温度变化关系”的实验装置示意图．在烧瓶A中封有一定质量的气体，并与气压计相连，初始时气压计两侧液面平齐．（1）若气体温度升高，为使瓶内气体的体积不变，应将气压计右侧管_____（填“向上”或“向下”）缓慢移动，直至________．（2）（单选）实验中多次改变气体温度，用Dt表示气体升高的温度，用Dh表示气压计两侧管内液面高度差的变化量．则根据测量数据作出的图线应是：_______参考答案：（1）向上（2分），气压计左管液面回到原来的位置（2分）（2）A（2分）10.如图所示，质点甲以8ms的速度从O点沿Ox轴正方向运动，质点乙从点Q（0m，60m）处开始做匀速直线运动，要使甲、乙在开始运动后10s在x轴上的P点相遇，质点乙运动的位移是

，乙的速度是

．参考答案：100m

10㎝/s11.在探究弹簧振子（如图在一根轻质弹簧下悬挂质量为m的重物，让其在竖直方向上振动）振动周期T与物体质量m间的关系的实验中：(1)如图，某同学尝试用DIS测量周期，把弹簧振子挂在力传感器的挂钩上，图中力传感器的引出端A应接到__________．使重物做竖直方向小幅度振动，当力的测量值最大时重物位于__________．若测得连续N个力最大值之间的时间间隔为t，则重物的周期为__________．

(2)为了探究周期T与质量m间的关系，某同学改变重物质量，多次测量，得到了下表中所示的实验数据。为了得到T与m的明确关系，该同学建立了右下图的坐标系，并将横轴用来表示质量m，请在图中标出纵轴表示的物理量，然后在坐标系中画出图线。(3)周期T与质量m间的关系是

参考答案：（1）数据采集器（1分），最低点（1分），（2分）（2）如右图（2分）（3）振动周期T的平方与重物的质量m成正比。（或者：T2∝m，T2=0.20m，T2=km）（2分）12.一辆公共汽车进站后开始刹车，做匀减速直线运动，开始刹车后的第1s内和第2s内位移大小依次为9m和7m，则刹车后6s内的位移是

m参考答案：25m13.作匀速圆周运动的飞机，运动半径为4000m，线速度为80m/s，则周期为

s，角速度为

rad/s。

参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.要用实验描绘小灯泡的伏安特性曲线，已知待测小灯泡的额定电压6V，额定功率约为3W，提供的器材有：量程为0.6A，内阻约为0.5Ω的电流表Al；量程为3A，内阻约为0.1Ω的电流表A2；量程为3V，内阻为3kΩ的电压表V阻值是0～10Ω，额定电流是2A的滑动变阻器R1；阻值是0～500Ω，颇定电流是lA的滑动变阻器R2；定值电阻R3=1kΩ；定值电阻R4=3kΩ；电源电动势为9V，内阻约为0.1Ω；开关一个，导线若干．（1）为了保证实验的测量精度和操作方便，并能测出小灯泡的额定功率，在可供选择的器材中．应该选用的电流表是Al，滑动变阻器是R1（填仪器的字母代号）．（2）根据所选的器材，在虚线框中画出完整的实验电路图，并标出器材代号．（3）实验中，电压表的示数为3V时，可测出灯泡的额定功率．参考答案：：解：（1）灯泡额定电流I===0.5A，电流表应选Al；为方便实验操作，滑动变阻器应选Rl．（2）灯泡额定电压为6V，电压表量程为3V，需要把电压表与定值电阻R4串联组成电压表测电压，电压与电流从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，灯泡正常发光时电阻为R===12Ω，电流表内阻约为0.5Ω，电压表内阻为6kΩ，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示：（3）电压表与定值电阻串联，电压表内阻与定值电阻阻值相等，它们两端电压相等，灯泡正常发光时，总电压等于灯泡额定电压6V，则电压表示数为3V；故答案为：（1）Al；Rl；（2）电路图如图所示；（3）3．15.用如图所示装置做“验证牛顿第二定律”的实验。实验中小车及砝码的总质量为m1，钩码质量为m2，并用钩码所受的重力作为小车受到的合力，用纸带测出小车运动的加速度。(1)下列说法正确的是(

)A．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力B．实验时应先释放小车后接通电源C．本实验中m1应远大于m2D．在用图象探究加速度与质量关系时，应用a－图象(2)下图为实验中打出的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有4个点迹没有标出，测出各计数点到A点之间的距离，如下图所示。已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源两端，则此次实验中小车运动的加速度的测量值a＝________m/s2。(结果保留两位有效数字)(3)实验时改变所挂钩码的质量，分别测量小车在不同外力作用下的加速度．根据测得的多组数据画出a－F关系图线，如图所示.此图线的AB段明显偏离直线，造成此现象的主要原因可能是(

) A．小车与平面轨道之间存在摩擦B．平面轨道倾斜角度过大C．所挂钩码的总质量过大D．所用小车的质量过大参考答案：(1)CD

（2）1.0m/s2

(3)C

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，自然状态时其右端位于B点．水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP，其形状为半径R=0.8m的圆环剪去了左上角135°的圆弧，MN为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离也是R，用质量m1=0.4kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点，释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点．用同种材料、质量为m2=0.2kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点释放，物块过B点后在水平桌面上运动的位移与时间关系为s=6t﹣2t2，物块飞离桌边缘D点后刚好沿P点切线落入圆轨道．g=10m/s2，求：（1）DP间的水平距离；（2）判断m2能否沿圆轨道到达M点；（3）释放后m2运动过程中克服摩擦力做的功？参考答案：考点： 动能定理的应用；平抛运动；动能定理．专题： 动能定理的应用专题．分析： （1）物块离开D点做平抛运动，由P点沿圆轨道切线落入圆轨道，知道了到达P点的速度方向，将P点的速度分解为水平方向和竖直方向，根据竖直方向上做自由落体运动求出竖直分速度，再根据角度关系求出水平分速度，即离开D点时的速度vD．则可求得DP间的距离；（2）物块在内轨道做圆周运动，在最高点有临界速度，有mg=m，根据机械能守恒定律，求出M点的速度，与临界速度进行比较，判断其能否沿圆轨道到达M点．（3）由能量转化及守恒定律即可求出m2释放后在桌面上运动的过程中克服摩擦力做的功．解答： 解：（1）由P点沿圆轨道切线落入圆轨道，知速度与水平方向的夹角为45°．物块在P点竖直方向上的分速度为vyp，有：，代入数据得：vyp=4m/s．，得：vD=vx=4m/s．故物块离开D点的速度为4m/s．平抛运动的时间为：t=所以DP间的水平距离为：x=vDt=4×0.4m=1.6m．（2）设物块到达M点的临界速度为vm，有：．得：．到达P点的速度为：根据机械能守恒定律，规定N点为0势能面，有：代入数据得：vm′=．所以物块不能到达圆轨道的M点．．（3）设弹簧长为AC时的弹性势能为EP，物块与桌面间的动摩擦因数为μ，释放m1时，有：EP=μm1gsCB释放m2时有：且m1=2m2，可得：m2释放后在桌面上运动过程中克服摩擦力做功为Wf，则由能量转化及守恒定律得：代入数据得：Wf=5.6J答：（1）DP间的水平距离为1.6m（2）判断m2不能沿圆轨道到达M点；（3）释放后m2运动过程中克服摩擦力做的功为5.6J．点评： 该题涉及到多个运动过程，主要考查了机械能守恒定律、平抛运动基本公式、圆周运动向心力公式的应用，用到的知识点及公式较多，难度较大，属于难题．17.(12分)如图所示，在与水平方向成60°角的光滑金属导轨间连一电源，在相距

lm的平行导轨上放一重为3N的金属棒，棒上通过3A的电流，磁场方向竖直向上，这时棒恰好静止，求：(1)匀强磁场的磁感应强度；

(2)棒对导轨的压力；

(3)若要使B取值最小，其方向应如何调整?并求出最小值。参考答案：18.水上滑梯可简化成如图所示的模型，斜槽AB和水平槽BC平滑连接，斜槽AB的竖直高度H＝6.0m，倾角θ＝37o.水平槽BC长d＝2.0m，BC面与水面的距离h＝0.80m，人与AB、BC间的动摩擦因数均为＝0.10.取重力加速度g＝10m/s2,cos37o=0.8,sin37o=0.6.一小朋友从滑梯顶端A点无初速地自由滑下，求：（1）小朋友沿斜槽AB下滑时加速度的大小a；（2）小朋友滑到C点时速度的大小；（