湖南省娄底市树山中学2021-2022学年高三物理下学期期末试题含解析

湖南省娄底市树山中学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.用如图所示装置探究“加速度与力的关系”，已知砂和砂捅的总质童为m，小

车的质量为M，实验中用砂和秒桶总重力韵大小作为细线对小车拉力的大小．

①实验中要进行质量m和M的选取，以下最合理的一组是②本实验中应在释放小车（选填“之前”或“之后”）接通打点计时器的电源。下

图所示为实验中打出的一条纸带，A、B、C、D、E为计数点，相邻计数点间还有四

个点没有画出，计数点间的距离如图所示。已知打点计时器的工作频率为50Hz.则

小车加速度a=＿＿＿＿m/sZ.（结果保留两位有效数字）③实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a-F图象，

可能是图中的图线．＿＿＿＿＿（选填“甲”、“乙”或“丙”）参考答案：2.如图所示，金属棒MN两端由等长的轻质绝缘细线水平悬挂，处于垂直纸面水平向里的匀强磁场中，棒中通有由M到N的恒定电流，两细线竖直，已知此时细线中的拉力不为零．现保持匀强磁场磁感应强度大小不变，方向缓慢地转过90°变为竖直向下，在这个过程中

A．细线向纸面内偏转，其中的拉力一直增大

B．细线向纸面外偏转，其中的拉力一直增大

C．细线向纸面内偏转，其中的拉力先增大后减小

D．细线向纸面外偏转，其中的拉力先增大后减小参考答案：A3.如图所示，光滑斜面固定在水平面上，顶端O有一小球，从静止释放，运动到底端B的时间是，若给小球不同的水平初速度，落到斜面上的A点，经过的时间是,落到斜面底端B点，经过的时间是，落到水平面上的C点，经过的时间是，则（

）A.

B.

C.

D.参考答案：BD4.（多选题）一质点沿x轴正方向做直线运动，通过坐标原点时开始计时，其﹣t的图象如图所示，则（）A．质点做匀速直线运动，速度为0.5m/sB．质点做匀加速直线运动，加速度为1m/s2C．质点在2s末速度为2m/sD．质点在第2s内的位移为2.5m参考答案：BD【考点】匀变速直线运动的图像．【分析】由图写出与t的关系式，根据匀变速直线运动的位移时间公式，求出加速度，分析质点的运动情况，由图直接读出速度．由公式求平均速度．【解答】解：AB、由图得：=1+0.5t．根据x=v0t+at2，得：=v0+at，对比可得：a=0.5m/s2，则加速度为a=2×0.5=1m/s2．由图知质点的加速度不变，说明质点做匀加速直线运动，故A错误，B正确．C、质点的初速度v0=1m/s，在2s末速度为v=v0+at=1+1×2=3m/s．故C错误．D、质点做匀加速直线运动，在第2s内的位移大小为x=v0t2+at22﹣=2.5m，故D正确故选：BD5.如图所示，一物体恰能在一个斜面体上沿斜面匀速下滑，设此过程中斜面体受到水平地面的摩擦力为。若沿斜面方向用力向下推此物体，使物体加速下滑，设此过程中斜面体受到水平地面的摩擦力为，则（

）A、不为零且方向向右，不为零且方向向右B、为零，不为零且方向向左C、为零，不为零且方向向右D、为零，为零参考答案：二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，三段不可伸长的细绳OA、OB、OC,能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，其中OB是水平的，A端、B端固定.若逐渐增加C端所挂物体的质量，则最先断的绳________.参考答案：OA7.在"研究匀变速直线运动"的实验中，图为一次实验得到的一条纸带，纸带上每相邻的两计数点间时间间隔均为t，测得位移SAC=L1，SBD=L2，则物体的加速度为___

_____．参考答案：8.如图所示，某人在离地面高为10m处，以大小为5m/s的初速度水平抛出A球，与此同时，在A球抛出点正下方，沿A球抛出方向的水平距离s处，另一人由地面竖直上抛B球，不计空气阻力和人的高度，发现B球上升到最高点时与A球相遇，则B球被抛出时的初速度为____________m/s，水平距离s为____________m。

参考答案：10

59.用如图所示的装置测定木块与水平桌面问的

动摩擦因数，除图中器材外还有刻度尺。实验中将A

拉到某适当位置P后用手按住，调节滑轮使桌面上

方的细线水平，待B稳定后迅速放手，B落地后不再

弹起，A最终停在Q点。重复上述实验，并记下相关

数据。

(1)已知A、B质量相等，实验中还需要测量的物理量有___________________________________________________________________________(并注明符号)．

木块与桌面问的动摩擦因数可表示为μ=__________(用测量物理量的符号表示)

(2)符发现A释放后会撞到滑轮，请提出一个解决办法__________________________________________________________________________________________。参考答案：10.如图为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置。（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持小车的总质量不变，用钩码所受的重力作为___________，用DIS测小车的加速度。（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如图所示）。①分析此图线的OA段可得出的实验结论是_________________________________。②（单选题）此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是A．小车与轨道之间存在摩擦

B．导轨保持了水平状态C．所挂钩码的总质量太大

D．所用小车的质量太大参考答案：（1）小车所受外力，（2）①加速度与外力成正比，②C，11.已知某物质摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，则该物质的分子质量为

，单位体积的分子数为

．

参考答案：M/NA，ρNA/M12.用与斜面平行的力F拉着物体在倾角为θ的光滑斜面上运动，如改变拉力F的大小，物体的加速度随外力F变化的图象如图所示，已知外力F沿斜面向上，重力加速度g取10m/s2．根据图象中所提供的信息计算出物体的质量为3kg；斜面的倾角为30°．参考答案：考点：加速度与力、质量的关系式．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：根据牛顿第二定律求出物体加速度与外力F的关系式，结合图线的斜率和截距求出物体的质量和斜面的倾角．解答：解：由受力分析及牛顿第二定律得：Fcosθ﹣mgsinθ=maa=F﹣gsinθ则由图象知：﹣gsinθ=﹣5sinθ=0.5，即θ=30°又图线的斜率k==则m=3kg故答案为：3，30°．点评：解决本题的关键通过牛顿第二定律求出加速度的表达式，结合图线的斜率和截距进行求解．13.原长为16cm的轻质弹簧，当甲、乙两人同时用100N的力由两端反向拉时，弹簧长度变为18cm；若将弹簧一端固定在墙上，另一端由甲一人用200N的拉，这时弹簧长度变为__________cm，此弹簧的劲度系数为___________N/m．参考答案：２0，5000，三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某实验小组设计如下电路图来测量电源的电动势及内阻。其中待测电源电动势约为2V，内阻比较小；所用电压表量程为3V、内阻很大。①按实验电路图在图(2)中连接实物图。②先将电阻箱电阻调至如图(3)所示，则其电阻读数为________。闭合开关S，将S1打到6端，读出电压表的读数为1.10V;然后将S1打到a端，此时电压表读数如图(4)所示，则其读数为_________。根据以上测量数据可得电阻R0=__________（计算结果保留两位有效数字）。参考答案：15.要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率．步骤如下：（1）用游标为20分度的游标卡尺测量其长度如图甲所示，由图可知其长度L=_______mm；（2）用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图可知其直径D=

__mm；（3）用伏安法较精确地测量该圆柱体的电阻Rx，现有的器材和规格如下：待测圆柱体电阻Rx（其阻值约为200）；电流表A（量程0～15mA，内阻约30）；电压表V（量程0～3V，内阻约20k）；直流电源E（电动势4V，内阻不计）；滑动变阻器R（阻值范围0～15，允许通过的最大电流2.0A）；开关S；导线若干。为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在图丙框中画出测量的电路图。（4）若测待测圆柱体电阻Rx时，电压表和电流表示数分别用U和I表示，则该圆柱体材料的电阻率＝______________．（不要求计算出数值，用题中所给字母表示）参考答案：（1）L=50.15mm；

（2）D=4.700mm；

（3）右边框中画出测量电路图；

（4）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（10分）空间探测器从某一星球表面竖直升空，已知探测器质量为500kg（设为恒量），发动机推力为恒力，探测器升空后发动机因故障而突然关闭，如图所示是探测器从升空到落回星球表面的速度—时间图像，则由图像可判断该探测器在星球表面所能达到的最大高度是多少？发动机工作的推力又为多少？

参考答案：解析：本题是根据图像来表达有关已知条件的。正确理解v-t图像各段斜率、各转折点、各块面积的含义是解答本题的关键。由图可知，空间探测器在t1=8秒时具有最大即时速度，t2=24秒时才达到最大高度，且其最大高度为图像中△OAB的面积，即hmax=×24×40m=480m空间探测器在8秒内在推动和星球重力作用下加速上升，在8秒后部只在星球重力作用下减速上升和加速回落。第一阶段加速度a1=ms-2=5ms-2第二、三阶段加速度等为a2==-2.5ms-2据牛顿第二定律，第一阶段F-mg星=ma1

①第二、三阶段-mg星=ma2

②由①②得：F=m(a1-a2)=500×7.5N=375N17.如图所示是一个透明圆柱的横截面，其半径为R，折射率是，AB是一条直径，今有一束平行光沿AB方向射向圆柱体.若一条入射光经折射后恰经过B点，试求：

①这条入射光线到AB的距离是多少？②这条入射光线在圆柱体中运动的时间是多少？参考答案：①设光线P经折射后经过B点，光线如图所示.根据折射定律（1分）在中，可得，（2分）所以 （2分）②在中， （2分） （2分）18.“嫦娥一号”探月卫星的成功发射，实现了中华民族千年奔月的梦想。假若我国的航天员登上某一星球并在该星球表面上做了如下图所示力学实验：让质量为m=1.0kg的小滑块以v0=1m/s的初速度从倾角为53°的斜面AB的顶点A滑下，到达B点后恰好能沿倾角为37°的斜面到达C点。不计滑过B点时的机械能损失，滑块与斜面间的动摩擦因数均为，测得A、C两点离B点所在水平面的高度分别为h1=1.2m，h2=0.5m。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计该星球的自转以及其他星球对它的作用。（1）求该星球表面的重力加速度；（2）若测得该星球的半径为m，宇航员要在该星球上发射一颗探测器绕其做匀速圆周运动，则探测器运行的最大速度为多大？

（3）取地球半径m，地球表面的重力加速度g0=10m/s2，求该星球的平均密度与地球的平均密度之比。参考答案：1）小滑块从A到C的过程中，由动能定理得