2021-2022学年湖南省永州市下坠中学高三物理期末试卷含解析

2021-2022学年湖南省永州市下坠中学高三物理期末试卷含解析一、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.在做“验证牛顿第二定律”的实验时(装置如图所示):(1)下列说法中正确的是(

).A.平衡运动系统的摩擦力时，应把装砂的小桶通过定滑轮拴在小车上B.连接砂桶和小车的轻绳应和长木板保持平行C.当改变小车或砂桶质量时应再次平衡摩擦力D.小车应靠近打点计时器，且应先接通电源再释放小车(2)甲同学根据实验数据画出的小车的加速度a和小车所受拉力F的图像为右图所示中的直线Ⅰ，乙同学画出的图像为图中的直线.直线Ⅰ、Ⅱ在纵轴或横轴上的截距较大.明显超出了误差范围，下面给出了关于形成这种情况原因的四种解释，其中可能正确的是(

).A.实验前甲同学没有平衡摩擦力B.甲同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了C.实验前乙同学没有平衡摩擦力D.乙同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了参考答案：①BD，②BC2.一带电小球悬挂在平行板电容器内部，闭合电键S，电容器充电后，悬线与竖直方向夹角为，如图所示。下列做法中能使夹角减小的是（

）

A．保持电键闭合，使两极板靠近一些；B．断开电键，使两极板靠近一些；C．保持电键闭合，使两极板分开一些；D．断开电键，使两极板分开一些。参考答案：C3.在静止的车厢内，用细绳a和b系住一个小球，绳a斜向上拉，绳b水平拉，如图所示．现让车从静止开始向右做匀加速运动，小球相对于车厢的位置不变，与小车静止时相比，绳a、b的拉力Fa、Fb变化情况是（）A．Fa变大，Fb不变 B．Fa变大，Fb变小C．Fa不变，Fb变小 D．Fa不变，Fb变大参考答案：C【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．【分析】以小球为研究对象，分析受力情况，作出力图，根据牛顿第二定律，运用正交分解法分析两根细绳的拉力变化情况．【解答】解：以小球为研究对象，分析受力情况，作出力图，根据牛顿第二定律得：

水平方向：Fasinα﹣Fb=ma

①

竖直方向：Facosα﹣mg=0

②由题，α不变，由②分析得知Fa不变．由①得知，Fb=Fasinα﹣ma＜Fasinα，即Fb变小．故选：C．4.（单选题）水平地面上放着一质量为1kg的物体,t=0时在一个方向不变的水平拉力作用下运动,t=2s时撤去拉力,物体在4s内速度随时间的变化图象如图所示,则物体（

）

A.所受的摩擦力大小为1NB.第1s内受到的拉力大小是2NC.在4s末回到出发点D.在4s内的平均速度为1.5m/s参考答案：A5.如图所示，一定质量的某种气体由状态a沿直线ab变化至状态b。下列关于该过程中气体温度的判断正确的是（）

A．不断升高

B．不断降低

C．先降低后升高

D．先升高后降低参考答案：

A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，光滑圆弧轨道ABC在C点与水平面相切，所对圆心角小于5°，且，两小球P、Q分别从轨道上的A、B两点由静止释放，P、Q两球到达C点所用的时间分别为、，速率分别为、吨，则，。(填“>”、“<”或“=”)参考答案：7.请将下列两个核反应方程补充完整。

He+NO+

U+nXe+Sr+

参考答案：8.某热机在工作中从高温热库吸收了8×106kJ的热量，同时有2×106kJ的热量排放给了低温热库（冷凝器或大气），则在工作中该热机对外做了kJ的功，热机的效率％。参考答案：6×106，759.在空中某固定点，悬挂一根均匀绳子，然后让其做自由落体运动。若此绳经过悬点正下方H=20m处某点A共用时间1s(从绳下端抵达A至上端离开A)，则该绳全长为

m。参考答案：1510.质量为1kg的甲物体以5m/s的速度去撞击静止在水平桌面上质量为2kg的乙物体，碰撞后甲以1m/s的速度反向弹回，此时乙的速度大小为__________m/s，碰撞过程中系统损失的机械能为__________J。参考答案：3，311.将两支铅笔并排放在一起，中间留一条狭缝，通过这条狭缝去看与其平行的日光灯，能观察到彩色条纹，这是由于光的_____（选填“折射”“干涉”或“衍射”）．当缝的宽度______（选填“远大于”或“接近”）光波的波长时，这种现象十分明显．参考答案：（1）.衍射（2）.接近【详解】通过两支铅笔中间缝能看到彩色条纹，说明光绕过缝而到人的眼睛，所以这是由于光的衍射现象，由发生明显衍射条件可知，当缝的宽度与光波的波长接近或比光波的波长少得多时能发生明显衍射现象；12.研究加速度和力的关系加速度和质量的关系：两个相同的小车并排放在光滑水平轨道上，小车前端系上细线，线的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘里分别放有不同质量的砝码．小车所受的水平拉力F的大小可以认为等于砝码（包括砝码盘）的重力大小．小车后端也系有细线，用一只夹子夹住两根细线，控制两辆小车同时开始运动和结束运动．（1）利用这一装置，我们来研究质量相同的两辆小车在不同的恒定拉力作用下，它们的加速度是怎样的．由于两个小车初速度都是零，运动时间又相同，由公式

，只要测出两小车

之比就等于它们的加速度a之比．实验结果是：当小车质量相同时，a正比于F．（2）利用同一装置，我们来研究两辆小车在相同的恒定拉力作用下，它们的加速度与质量是怎样的．在两个盘里放上相同数目的砝码，使两辆小车受到的拉力相同，而在一辆小车上加放砝码，以增大质量．重做试验，测出

和

．实验结果是：当拉力F相等时，a与质量m成反比。（3）实验中用砝码（包括砝码盘）的重力G的大小作为小车所受拉力F的大小，这样做的前提条件是

（4））将夹子换为打点计时器，可以通过所打纸带计算出物体的加速度。某次实验所得图线如图所示。设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为_________，小车的质量为________。参考答案：．(1)

位移(2)

小车质量

通过位移

(3)

砝码与砝码盘质量远远小于小车的总质量

(4)

13.在做“验证力的平行四边形定则”的实验中，若测量F1时弹簧秤的弹簧与其外壳发生了摩擦（但所描出的细绳拉力的方向较准确），则用平行四边形定则作出的F1和F2的合力F与其真实值比较，F的大小偏________．参考答案：_小____三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某照明电路出现故障，其电路如图1所示，该电路用标称值6V的蓄电池为电，导线及其接触完好。维修人员使用已调好的多用表直流10V挡检测故障。他将黑表笔接在c点，用红表笔分别探测电路的a、b点。①断开开关，红表笔接a点时多用表指示如图2所示，读数为

V，说明

正常（选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯）。②红表笔接b点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用表指示仍然和图2相同，可判定发生故障的器件是

（选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯）参考答案：5.6

蓄电池

②小灯试题分析：量程为10V，故最小刻度为0.1V，故读数为5.6V；电压表测量是路端电压，接进电的电动势，说明蓄电池正常；闭合开关后，多用表指示读数等于路端电压，说明小灯泡断路；考点：电路故障分析，多用电表的使用15.某学校实验小组欲测定正方体木块与长木板之间的动摩擦因数，采用如图甲所示的装置，图中长木板水平固定。（1）实验开始之前某同学用游标卡尺测得正方体边长，读数如图乙所示，则正方体的边长为

cm。（2）如图丙所示为该组同学实验中得到的一条纸带的一部分，0,1,2,3,4,5,6为计数点，相邻两计数点间还有4个计时点未画出。从纸带上测出=3.20cm，=4.52cm，=8.42cm，=9.70cm，则木块的加速度大小=

m/s2（保留两位有效数字）。（3）该组同学用天平测得木块的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m，则木块与长木板间动摩擦因素=

（重力加速度为g，木块的加速度为）参考答案：（1）9.015（2分）

（2）1.3（2分）（3）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一质量m=2．0×10-4kg、电荷量q=1．0×10-6C的带正电微粒静止在空间范围足够大的匀强电场中，取g=l0m／s2。

(1)求匀强电场的电场强度E1的大小和方向。

(2)在t=0时刻，匀强电场的电场强度大小突然变为易—4．0×103／C，方向不变。求在变化后t=0．20s时间内电场力做的功。

(3)在t=0．20s时刻突然撤掉电场，求带电微粒回到出发点时的动能。参考答案：解：(1)设电场强度的大小为E1，则有：E1q=mg

所以E1==2．0×103N／C

(1分)电场强度的方向竖直向上。

(1分)(2)在t=0时刻，电场强度的大小突然变为E2=4．0×103N／C，设微粒的加速度为a，在t=0．20s时间内上升的高度为h，电场力做功为W，则有：qE2－mg=ma1

(1分)h=a1t2

(1分)W=qE2h

(1分)联立解得：W=8．0×10-4J

(1分)(3)由(2)中可得：a=10m／s2，h=0．2m

(1分)设在t=0．20s时刻微粒的速度大小为v，回到出发点时的动能为Ek，则v=at

(1分)

Ek=mgh+mv2

(1分)

解得：Ek=8．0×10-4J

(1分)17.如图所示,有一倾斜的光滑平行金属导轨,导轨平面与水平面的夹角θ=30°,导轨间距为L=0.5m,在导轨的中间矩形区域内存在垂直斜面向上的匀强磁场.一质量m=0.05kg、有效电阻r=2Ω的导体棒从距磁场上边缘d处静止释放,当它进入磁场时刚好匀速运动,整个运动过程中,导体棒与导轨接触良好,且始终保持与导轨垂直,已知d=0.4m,接在两导轨间的电阻R=6Ω,不计导轨的电阻,取g=10m/s2.求:(1)导体棒刚进入磁场时的速度v.(2)导体棒通过磁场过程中,电阻R上产生的热量QR.(3)导体棒通过磁场过程中,通过电阻R的电荷量q.参考答案：（1）2m/s；（2）0.075J；（3）0.05C（1）设导体棒刚进入磁场时的速度为v,由动能定理有代入数据得：v=2m/s（2）导体棒匀速通过磁场区域，根据能量转化与守恒定律，减小的重力势能转化为回路的电能，经过R、r产生热量为Q。电阻R上产生的热量：(3)根据法拉第电磁感应定律：回路的电流：通过电阻R的电荷量：，根据金属棒进入磁场时刚好匀速运动,受力平衡：，B=2T,联立得：q=0.05C【名师点睛】（1）由动能定理求出导体棒进入磁场时的速度；

（2）根据能量转化与守恒定律，减小的重力势能转化为回路的热量为Q，再求出电阻R上产生的热量；

（3）由法拉第电磁感应定律求出通过电阻R的电荷量。18.如图所示，在倾角θ=37°的足够长的固定的斜面底端有一质量m=1.0kg的物体.物体与斜面间动摩擦因数μ=0.25，现用轻细绳将物体由静止沿斜面向上拉动.拉力F=10N，方向平行斜面向上.经时间t1=4.0s绳子突然断了（sin37°=0.60，cos37°=0.80，g=10m/s2）.求：

（1）绳断时物体的速度大小υ1；

（2）从绳子断了开始到物体再返回到斜面底端的运动时间t参考答案：（1）物体受拉力向上运动过程中，物体向上运动的加速度设为a1，则

F–mgsinθ–Ff=ma1

（2分）

因,

FN=mgcosθ

解得a1=2.0m/s2

（1分）

所以t1=4.0s时物体的速度大小为υ1=a1t1=8.0m/s

（1分）

物体做减速运动的时间t2==1.0s

（1分）

减速运动的位移s2=υ1t2=4.0m

（1分）

此后物体将沿斜面匀加速下滑，物体下滑的加速度设为a3，则

mgsinθ–μmgcosθ=ma3