湖南省长沙市宁乡县第二中学2021-2022学年高三物理期末试题含解析

湖南省长沙市宁乡县第二中学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.将一个物体以一定的初速度沿着竖直向上的方向抛出去，该物体上升的最大高度是h，若物体的质量为m，所受的空气阻力为f，在物体被抛出到落回地面的全过程中：①重力所做的功为零

②重力所做的功为2mgh③空气阻力做的功为零

④空气阻力做的功为-2fh以上说法中正确的是A．只有①③

B．只有②④

C．只有①④

D．只有②③

参考答案：C2.（单选）如图所示,质量分别为m1、m2的A、B两小球分别连在弹簧两端,B端用细线固定在倾角为30°光滑斜面上,若不计弹簧质量,在线被剪断瞬间,A、B两球的加速度分别为（

）A.aA=

B.aA=C.aB=

D.aB=参考答案：D3.如图所示，质量为M的斜劈形物体放在水平地面上，质量为m的粗糙物块以某一初速度沿劈的粗糙面向上滑，至速度为零后又加速返回，而物体M始终保持静止，则在物块m上、下滑动的整个过程中A．地面对物体M的摩擦力先向左后向右B．地面对物体M的摩擦力方向没有改变C．地面对物体M的支持力总小于(M＋m)gD．地面对物体M的摩擦力大小不同参考答案：BCD4.质量为m的小球A，在光滑平面上以速度v与质量为2m的静止的小球B发生正碰，碰后A球的速率变为原来的三分之一，那么碰后B球的速率可能是下面的哪个：A．

B．

C．

D．参考答案：

答案：AB5.（多选）在观看双人花样滑冰表演时，观众有时会看到女运动员被男运动员拉着离开冰面在空中做水平方向的匀速圆周运动．已知通过目测估计拉住女运动员的男运动员的手臂和水平冰面的夹角约为45°，重力加速度为g＝10m/s2，若已知女运动员的体重为35kg，据此可估算该女运动员()A．受到的拉力约为350N

B．受到的拉力约为350NC．向心加速度约为10m/s2

D．向心加速度约为10m/s2参考答案：AC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某同学用大头针、三角板、量角器等器材测半圆形玻璃砖的折射率．开始玻璃砖的位置如图12中实线所示，使大头针P1、P2与圆心O在同一直线上，该直线垂直于玻璃砖的直径边，然后使玻璃砖绕圆心O缓慢转动，同时在玻璃砖的直径边一侧观察P1、P2的像，且P2的像挡住P1的像．如此观察，当玻璃砖转到图中虚线位置时，上述现象恰好消失．此时只须测量出________，即可计算玻璃砖的折射率．请用你的测量量表示出折射率n＝________.参考答案：光线指向圆心入射时不改变传播方向，恰好观察不到P1、P2的像时发生全反射，测出玻璃砖直径绕O点转过的角度θ，此时入射角θ即为全反射临界角，由sinθ＝得n＝.答案(1)CD(2)玻璃砖直径边绕O点转过的角度θ7.如图所示，质量分别为mA、mB的两物块A、B，叠放在一起，共同沿倾角为的斜面匀速下滑，斜面体放在水平地面上，且处于静止状态。则B与斜面间动摩擦因数

，A所受滑动摩擦力大小为

参考答案：8.据报道：1978年澳大利亚科学家利用5m长的电磁轨道炮，将质量为3.3g的弹丸以5.9km/s的高速发射获得成功。假设弹丸在轨道炮内做匀加速直线运动，弹丸所受的合力为_________N。如果每分钟能发射6颗弹丸，该电磁轨道炮的输出功率约为＿＿＿＿＿Ｗ。参考答案：1.15×104

N；

5.74×103

W。9.有一个电流表G，内阻Rg=10Ω，满偏电流Ig=3mA，要把它改装成量程0—3V的电压表，要与之___________（选填“串联”或“并联”）一个______Ω的电阻？改装后电压表的内阻是___________Ω参考答案：10.（4分）在物理学中，我们常用比值法来定义物理量，用此方法反映的是物质或运动的某一属性，与定义式中的各物理量无关，例如电阻R＝。请你根据已经学过的中学物理知识再写出两个用比值法定义的物理量：________、________。参考答案：E=；UAB=

11.如图所示的单摆，摆球a向右摆动到最低点时，恰好与一沿水平方向向左运动的粘性小球b发生碰撞，并粘接在一起，且摆动平面不变。已知碰撞前a球摆动的最高点与最低点的高度差为h，偏角θ较小，摆动的周期为T，a球质量是b球质量的4倍，碰撞前a球在最低点的速度是b球速度的一半。则碰撞后，摆动的周期为________T，摆球的最高点与最低点的高度差为_______h。参考答案：1

0.16

12.（2）一束细光束由真空沿着径向射入一块半圆柱形透明体，如图（a）所示，对其射出后的折射光线的强度进行记录，发现折射O

光线的强度随着θ的变化而变化，如图（b）的图线所示.此透明体的临界角为

▲，折射率为

▲

.参考答案：60°（2分），13.一质量为0.5kg的小球以2m/s的速度和原来静止在光滑水平面上的质量为1kg的另一小球发生正碰，碰后以0.2m/s的速度被反弹，则碰后两球的总动量是______kg·m/s，原来静止的小球获得的速度大小是________m/s1，1.12012学年普陀模拟21B。参考答案：1，1.1三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.一位同学用光电计时器等器材装置做“验证机械能守恒定律”的实脸，如图甲所示．通过电磁铁控制的小球从B点的正上方A点自由下落，下落过程中经过光电门B时，光电计时器记录下小球过光电门时间t，当地的重力加速度为g（1）为了验证机械能守恒定律，该实验还需要测量下列哪些物理量

．A．AB之间的距离H；

B．小球的质量为m；C．小球从A到B的下落时间tABD．小球的直径d．（2）小球通过光电门时的瞬时速度V=（用题中以上的测量物理量表达）（3）多次改变AB之间距离H，重复上述过程，作出1/t2随H的变化图象如图乙所示，当小球下落过程中机械能守恒时，该直线斜率k0=．（4）在实验中根据数据实际绘出的图乙直线的斜率为k（k＜k0）则实验过程中所受的平均阻力f与小球重力mg的比值为（用k、k0表示）．参考答案：（1）AD；（2）；（3）；（4）．【考点】验证机械能守恒定律．【分析】该题利用自由落体运动来验证机械能守恒，因此需要测量物体自由下落的高度hAB，以及物体通过B点的速度大小，在测量速度时我们利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，因此明白了实验原理即可知道需要测量的数据；由题意可知，本实验采用光电门利用平均速度法求解落地时的速度；则根据机械能守恒定律可知，当减小的机械能应等于增大的动能；由原理即可明确注意事项及数据的处理等内容．【解答】解：（1）A、根据实验原理可知，需要测量的是A点到光电门B的距离，故A正确；B、根据机械能守恒的表达式可知，方程两边可以约掉质量，因此不需要测量质量，故B错误；C、利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，不需要测量下落时间，故C错误；D、利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度时，需要知道挡光物体的尺寸，因此需要测量小球的直径，故D正确．故选：AD．（2）已知经过光电门时的时间小球的直径；则可以由平均速度表示经过光电门时的速度；故v=；（3）若减小的重力势能等于增加的动能时，可以认为机械能守恒；则有：mgH=mv2；即：2gH=（）2解得：=，那么该直线斜率k0=．（4）乙图线=kH，因存在阻力，则有：mgH﹣fH=mv2；所以重物和纸带下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为=；故答案为：（1）AD；（2）；（3）；（4）．15.（6分）在“用DIS描绘电场的等势线”实验中，按图所示连接电路。在电极A、B的连线上等距离地取a、b、c、d、e等5个基准点。将电压传感器的两个接线柱分别和两个探针相连接。当正接线柱的电势高于负接线柱时，读数为正。（1）若在图中连接电压传感器正接线柱的探针接触a点，连接负接线柱的探针接触b点时，读数为负，则可以判断电极A接在电源的_____极上（选填“正”或“负”）。（2）若连接电压传感器的正负两个接线柱的探针分别接触a点和b点时示数为U1；分别接触b点和c点时，示数为U2，则有|U1|________|U2|（选填“大于”、“小于”或“等于”）。（3）对于该实验的认识与判断，下列说法正确的是A．电压传感器为零时表明所测两点电势相等B．如果将一根探针接触连线中点，另一探针从一个电极沿连线逐渐移动到另一电极，电压传感器的读数是逐渐变小的C．在实验过程中电极与导电纸的相对位置不能再改变D．从实验原理来说，如用电流传感器代替电压传感器亦可以描绘出等势线参考答案：（1）负；（2）大于；（3）ACD四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，粗糙水平地面与粗糙斜面通过一小段光滑弧面平滑连接，滑块通过该段弧面时无机械能损失，滑块在该小段弧面的运动过程可忽略。己知斜面和滑块间的动摩擦因素为,斜面倾斜角为。现在让滑块在斜面底端O处以初速度开始沿斜面上滑，求：(1)滑块在斜面上上滑的加速度a1大小和上滑的最大路程x1；(2)滑块从斜面上滑下的加速度a2大小和滑回O点时的速度大小v2；(3)滑块在水平地面上滑行的最大路程恰等于5m，求滑块与地面间动摩擦因素。参考答案：(1)x1=5m；(2)(3)解：（1）根据牛顿第二定律，滑块上滑过程：-mgsinθ-μmgcosθ=ma1，-mg×0.6-0.5mg×0.8=ma1，a1=-10m/s2；根据，，x1=5m；（2）设向下为正方向，根据牛顿第二定律，滑块下滑过程：mgsinθ-μmgcosθ=ma2，mg×0.6-0.5mg×0.8=ma2，a1=2m/s2；根据，；v2=m/s；（3）根据动能定理，，得：【点睛】根据牛顿第二定律分别求出上滑和下滑过程的加速度，根据匀变速运动位移时间关系可求上滑的距离和下滑到底端时的速度；根据动能定理，可求滑块与水平地面间的动摩擦因数。17.如图，质量为m的b球用长h的细绳悬挂于水平轨道BC的出口C处．质量也为m的小球a，从距BC高h的A处由静止释放，沿ABC光滑轨道滑下，在C处与b球正碰并与b粘在一起．已知BC轨道距地面有一定的高度，悬挂b球的细绳能承受的最大拉力为2.8mg．试问：①a与b球碰前瞬间的速度多大？②a、b两球碰后，细绳是否会断裂？（要求通过计算回答）参考答案：解：①设a球经C点时速度为vC，a球下滑过程机械能守恒，则由机械能守恒得：mgh=mvC2，解得：vC=，即a与b球碰前的速度为：；②设b球碰后的速度为v，a、b两球碰撞过程系统动量守恒，以a球的初速度方向为正方向，由动量守恒得：mvC=（m+m）v，解得：v=，小球被细绳悬挂绕O摆动时，若细绳拉力为T，由牛顿第二定律得：T﹣2mg=2m，解得：T=3mg＞2.8mg，细绳会断裂；答：①a与b球碰前瞬间的速度为；②a、b两球碰后，细绳会断裂．【考点】动量守恒定律；向心力；机械能守恒定律．【分析】①由机械能守恒定律可以求出小球a的速度；②由动量守恒定律求出碰撞后小球的速度，然后由牛顿第二定律求出绳子的拉力，根据拉力大小分析答题．18