2021-2022学年重庆福禄中学高三物理期末试卷含解析

2021-2022学年重庆福禄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.（单选）如图甲所示，滑轮质量、摩擦均不计，质量为2kg的物体在F作用下由静止开始向上做匀加速运动，其速度随时间的变化关系如图乙所示，由此可知()A．物体加速度大小为2m/s2B．F的大小为21NC．2s末F的功率大小为42WD．2s内F做功的平均功率为42W参考答案：A解析：

A、速度时间图线的斜率表示加速度，则物体的加速度a=m/s2=2m/s2．故A正确．B、根据牛顿第二定律得，2F-mg=ma，则F=．故B错误．C、2s末物体的速度为4m/s，则拉力作用点的速度为8m/s，则拉力的功率P=Fv=12×8=96W．故C错误．D、2s内物体的位移x=×2×4m=4m，则拉力作用点的位移为8m，拉力平均功率P=．故D错误．故选：A．2.已知地球质量大约是月球质量的81倍，地球半径大约是月球半径的4倍。不考虑地球、月球自转的影响，由以上数据可推算出A.地球的平均密度与月球的平均密度之比约为9∶8B.地球表面重力加速度与月球表面重力加速度之比约为9∶4C.靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器的周期与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器的周期之比约为8∶9D.靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器线速度与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器线速度之比约为81∶4参考答案：答案：C3.（多选）如图所示，在固定倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环，杆与水平方向的夹角α=30°，圆环与竖直放置的轻质弹簧上端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点，弹簧处于原长h．让圆环沿杆由静止滑下，滑到杆的底端时速度恰为零．则在圆环下滑过程中（）A．圆环和地球组成的系统机械能守恒B．当弹簧垂直于光滑杆时圆环的动能最大C．弹簧的最大弹性势能为mghD．弹簧转过60°角时，圆环的动能为参考答案：考点：机械能守恒定律．专题：机械能守恒定律应用专题．分析：分析圆环沿杆下滑的过程的受力和做功情况，只有重力弹簧的拉力做功，所以圆环机械能不守恒，但是系统的机械能守恒；沿杆方向合力为零的时刻，圆环的速度最大；当圆环的速度变为零时，弹簧的形变量最大，此时弹性势能最大；根据动能定理可以求出弹簧转过60°角时，圆环的动能的大小．解答：解：A、圆环沿杆滑下，滑到杆的底端的过程中有两个力对圆环做功，即环的重力和弹簧的拉力；所以圆环的机械能不守恒，如果把圆环和弹簧组成的系统作为研究对象，则系统的机械能守恒，故A选项错误；B、当圆环沿杆的加速度为零时，其速度最大，动能最大，此时弹簧处于伸长状态，给圆环一个斜向上的拉力，故B错误；C、根据功能关系可知，当圆环滑到最底端时其速度为零，重力势能全部转化为弹性势能，此时弹性势能最大，等于重力势能的减小量即为mgh，故C选项正确；D、弹簧转过60°角时，此时弹簧仍为原长，以圆环为研究对象，利用动能定理得：，故D正确．故选：CD．点评：对物理过程进行受力、运动、做功分析，是解决问题的根本方法．这是一道考查系统机械能守恒的基础好题．4.（单选）甲图是一小型交流发电机供电原理图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向匀强磁场，理想变压器原、副线圈分别与发电机和灯泡连接，灯泡标有“220V60W”字样且正常发光。从某时刻开始计时，发电机输出端的电流随时间变化图象如图乙所示，则以下说法正确的是

A．t=0．02s时发电机内线圈ABCD平面与磁场方向平行

B．电路中的电流方向每秒钟改变l00次

C．变压器原、副线圈匝数之比为l5：11

D．交流发电机输出电流的函数表达式i=0．2sin(50)A参考答案：D5.（单选）如图是小林从家出发沿直线往返商店购物的s﹣t图象，从出发开始计时，下列说法中正确的是（）

A．0～10min小林匀加速走去商店

B．小林在商店停留了30min

C．商店距小林家400m

D．30～45min小林匀减速回到家里参考答案：考点：匀变速直线运动的图像．专题：运动学中的图像专题．分析：位移时间图线的斜率表示速度，根据图线的斜率的正负可知速度的方向．根据图线可以得出某时刻对应的位置，从而得出两物体相距的距离．解答：解：A、位移时间图线的斜率表示速度，0～10min内位移均匀增大，做匀速直线运动．故A错误．B、10﹣30min内，小林处于静止状态，时间为20min，故B错误；C、10min时，小林到达商店，距离为400m，故C正确；D、位移时间图线的斜率表示速度，30～45min内位移均匀减小，做匀速直线运动．故D错误．故选：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在如图所示的光电效应现象中，光电管阴极K的极限频率为v0，则阴极材料的逸出功等于_________；现用频率大于v0的光照射在阴极上，若在A、K之间加一数值为U的反向电压时，光电流恰好为零，则光电子的最大初动能为_________；若入射光频率为v（v>v0），则光电子的最大初动能为_________。参考答案：（1）hv0；eU；hv-hv07.一人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如该卫星变轨后仍做匀速圆周运动，动能减小为原来的1/4，不考虑卫星质量的变化，则变轨后卫星的轨道半径

（填“变大”，“变小”或“不变”），前后角速度之比为

。参考答案：变大，8:18.平抛运动可看成是水平方向的

运动和竖直方向的

运动的合运动参考答案：匀速直线运动，自由落体运动9.如图所示是一列向右传播的横波，波速为0.4m/s，M点的横坐标x=10m，图示时刻波传到N点．现从图示时刻开始计时，经过s时间，M点第二次到达波谷；这段时间里，N点经过的路程为cm．参考答案：29；145【考点】波长、频率和波速的关系．【分析】由图读出波长，求出周期．由MN间的距离求出波传到M的时间，波传到M时，起振方向向上，经过1T，M点第二次到达波谷，即可求出M点第二次到达波谷的总时间；根据时间与周期的关系，求解N点经过的路程．【解答】解：由图读出波长λ=1.6m，周期T==波由图示位置传到M的时间为t1==s=22s波传到M时，起振方向向上，经过1T=7s，M点第二次到达波谷，故从图示时刻开始计时，经过29s时间，M点第二次到达波谷；由t=29s=7T，则这段时间里，N点经过的路程为S=?4A=29×5cm=145cm．故答案为：29；14510.如图所示是给墙壁粉刷涂料用的“涂料滚”的示意图.使用时，用撑竿推着粘有涂料的涂料滚沿墙壁上下缓缓滚动，把涂料均匀地粉刷到墙上.撑竿的重量和墙壁的摩擦均不计，而且撑竿足够长，粉刷工人站在离墙壁一定距离处缓缓上推涂料滚，该过程中撑竿对涂料滚的推力将

，涂料滚对墙壁的压力将

.（填：“增大”、“减小”或“不变”）参考答案：11.如图（a）所示为某种灯泡的U－I图像，现将两个这种小灯泡L1、L2与一个阻值为5Ω的定值电阻R连成如图（b）所示的电路，电源的电动势为E＝6V，电键S闭合后，小灯泡L1与定值电阻R的电功率均为P，则P＝______W，电源的内阻r＝_____Ω。参考答案：0.2，2.512.如图甲所示，小车开始在水平玻璃板上匀速运动，紧接着在水平薄布面上做匀减速运动（小车刚驶上粗糙的薄布面瞬间有一碰撞过程，动能有所减少）．打点计时器打出的纸带及相邻两点间的距离（单位：cm）如图乙所示，纸带上相邻两点间对应的时间间隔为0.02s．则小车在水平玻璃板上匀速运动的速度是m/s；小车在薄布面上做匀减速运动的加速度大小是m/s2，初速度是m/s．参考答案：0.9

5

0.85考点：测定匀变速直线运动的加速度．.专题：实验题．分析：根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上某点时小车的瞬时速度大小．用描点法作出v﹣t图象，根据图象求出小车在玻璃板上的运动速度．解答：解：匀速运动的速度等于位移除以时间设对应点1、2、3、4、5的瞬时速度分别为v1、v2、v3、v4、v5，则有v1=cm/s=75cm/s=0.75m/s，v2=cm/s=65cm/s=0.65m/s，v3=cm/s=55cm/s=0.55m/s，v4=cm/s=45cm/s=0.45m/s，v5=cm/s=35cm/s=0.35m/s；以速度为纵坐标，以时间为横坐标建立直角坐标系．用描点法作出小车在薄布面上做减速运动时的v﹣t图象．将图象延长，使其与纵轴相交，如图所示．由图象可知，小车做减速运动的加速度为5m/s2，初速度为0.85m/s．故答案为：0.9；5；0.85．点评：要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．13.如图，电路中三个电阻Rl、R2和R3的阻值分别为R、2R和4R。当电键S1断开、S2闭合时，电源输出功率为P0；当S1闭合、S2断开时，电源输出功率也为P0。则电源电动势为＿＿＿＿；当S1、S2都断开时，电源的总功率为＿＿＿＿。参考答案：

0.3P0。当电键S1断开、S2闭合时，电路中电流I1=E/(R+r)，P0=I12R=E2R/(R+r)2.。当S1闭合、S2断开时，电路中电流I2=E/(4R+r)，P0=I224R=E24R/(4R+r)2.。联立解得：r=R/2，E=。当S1、S2都断开时，电路中电流I3=E/(7R+r)=，电源的总功率为P=EI3=0.3P0。.三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.举世瞩目的嫦娥四号，其能源供给方式实现了新的科技突破：它采用同位素温差发电与热电综合利用技术结合的方式供能，也就是用航天器两面太阳翼收集的太阳能和月球车上的同位素热源两种能源供给探测器。图甲中探测器两侧张开的是光伏发电板，光伏发电板在外太空将光能转化为电能。某同学利用图乙所示电路探究某光伏电池的路端电压U与电流I的关系，图中定值电阻R0=5Ω，设相同光照强度下光伏电池的电动势不变，电压表、电流表均可视为理想电表。（1）实验一：用一定强度的光照射该电池，闭合电键S，调节滑动变阻器R的阻值，通过测量得到该电池的U﹣I曲线a（如图丁）。由此可知，该电源内阻是否为常数_______（填“是”或“否”），某时刻电压表示数如图丙所示，读数为________V，由图像可知，此时电源内阻为_______Ω。实验二：减小实验一光照的强度，重复实验，测得U-I曲线b（如图丁）。（2）在实验一中当滑动变阻器的电阻为某值时路端电压为2.5V，则在实验二中滑动变阻器仍为该值时，滑动变阻器消耗的电功率为________W（计算结果保留两位有效数字）。参考答案：

(1).否

(2).1.50

(3).5.6

(4).7.2×10-2（7.0×10-2-7.4×10-2均算正确）【详解】（1）由U-I图像可知，因图像的斜率等于电源的内阻，可知电源内阻不是常数；电压表的量程为3.0V，则读数为1.50V；由图中读出，此时电路中的电流为250mA，因电源的电动势为E=2.9V，可得此时电源的内阻；（2）在实验一中当滑动变阻器的电阻为某值时路端电压为2.5V，可得此时的电流为100mA，则滑动变阻器的阻值为：；则在实验二中滑动变阻器仍为该值时，此时外电路电阻为R外=R+R0=25Ω，将此电阻的U-I线画在此电源的U-I图像中，如图；直线与b的交点为电路的工作点，此时I=60mA，则滑动变阻器消耗的电功率为.15.某同学用如图所示装置做“研究平抛运动的规律”的实验，有下列实验步骤：①用图钉把白纸订在竖直木板上；②把斜槽固定在紧靠木板的左上角，且使其末端切线水平；③记下小球飞出时初始位置O，并凭眼观测过O画水平线作为x轴；④把水平木条靠在竖直木板上，让小球从斜槽适当的位置由静止滚下，观察小球在木条上的落点，并在白纸上标出相应的点，得到小球运动过程中的一个位置；⑤把水平木条向下移动，重复④的操作，让小球从斜槽上相同位置由静止滚下，得到小球运动过程中的多个位置；⑥从木板上取下白纸：............上述①到⑥的步骤中，有错误的是步骤_______________，应改为________________________________________________。根据画出的轨迹测出小球多个位置的坐标（x，y），画出图像如图（2）所示，图线是一条过原点的直线，说明小球运动的轨迹形状是_______；设该直线的斜率为，重力加速度为，则小铁块从轨道末端飞出的速度_______。参考答案：③

过O点做重锤线的垂线为x轴

（2）抛物线水平方向：

①竖直方向：

②由①②可得：又知所以四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，公路上一辆汽车以v1＝10m/s的速度匀速行驶，汽车行至A点时，司机看见有人从公路30m的C处开始以v2＝3m/s的对地速度正对公路匀速跑去并挥手示意要乘车，司机见状经0.6s的反应时间后开始刹车，汽车做匀减速运动，结果汽车和人同时到达B点．求：AB的距离．参考答案：解析人从C点跑到B点所用时间为：t＝＝s＝10s

﹙2分﹚汽车从A至B，有：Ks5uxAB＝v1Δt＋v1(t－Δt)（3分）代入数据解得：xAB＝53m.（1分）17.在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上（如图）。从仪器注明的规格可知，双缝