湖北省黄冈市苦竹乡中学2021-2022学年高三物理期末试卷含解析

湖北省黄冈市苦竹乡中学2021-2022学年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）如图所示的电路中，A、B、C是三个完全相同的灯泡，L是一个自感系统较大的线圈，其直流电阻与灯泡电阻相同．下列说法正确的是（）A．闭合开关S，A灯逐渐变亮B．电路接通稳定后，流过B灯的电流时流过C灯电流的C．电路接通稳定后，断开开关S，C灯立即熄灭D．电路接通稳定后，断开开关S，A，B，C灯过一会儿才熄灭，且A灯亮度比B，C灯亮度高参考答案：解：电路中A灯与线圈并联后与B灯串联，再与C灯并联．A、B，S闭合时，三个灯同时立即发光，由于线圈的电阻很小，逐渐将A灯短路，A灯逐渐熄灭，A灯的电压逐渐降低，B灯的电压逐渐增大，B灯逐渐变亮．故A错误．B、电路接通稳定后，A灯被线圈短路，完全熄灭．B、C并联，电压相同，因直流电阻与灯泡电阻相同，则流过B灯的电流时流过C灯电流的，故B错误；C、电路接通稳定后，断开开关S，因线圈的自感电动势，则C灯过一会儿熄灭．故C错误．D、电路接通稳定后，S断开时，C灯中原来的电流立即减至零，由于线圈中电流要减小，产生自感电动势，阻碍电流的减小，线圈中电流不会立即消失，这个自感电流通过C灯，所以C灯过一会儿熄灭，因BC串联后再与A并联，则A灯亮度比B，C灯亮度高．故D正确．故选：D．2.水平放置的弹簧振子先后以振幅A和2A振动，振子从左边最大位移处运动到右边最大位移处过程中的平均速度分别为v1和v2，则（

）（A）v1=2v2

（B）2v1=v2（C）

（D）v1=v2参考答案：B3.a、b两物体从同一位置沿同一直线运动，它们的速度图象如图所示，下列说法正确的是A．a、b加速时，物体a的加速度大于物体b的加速度B．60秒时，物体a在物体b的前方C．20秒时，a、b两物体相距最远D．40秒时，a、b两物体速度相等，相距200m

参考答案：B4.（单选）如图，质量相同的钢球①、②分别放在A、B盘的边缘，A、B两盘的半径之比为2:1，a、b分别是与A盘、B盘同轴的轮，a、b轮半径之比为1:2。当a、b两轮在同一皮带带动下匀速转动时，钢球①、②受到的向心力大小之比为A．2:1B．4:1C．1:4D．8:1参考答案：D5.某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x＝Asin，则质点

A.第1s末与第3s末的位移相同B.第1s末与第3s末的速度相同C.3s末至5s末的位移方向都相同D.3s末至5s末的速度方向都相同参考答案：AD解析：由关系式可知，，将t=1s和t=3s代入关系式中求得两时刻位移相同，A对；画出对应的位移-时间图像，由图像可以看出，第1s末和第3s末的速度方向不同，B错；仍由图像可知，3s末至5s末的位移大小相同，方向相反，而速度是大小相同，方向也相同。故C错、D对。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在研究匀变速直线运动的实验中，某同学打出的一条纸带如图所示，图中的点为计数点，相邻两计数点间还有4个点未画出，图上注明了各计数点间距离的测量结果，所接交流电源的频率为50Hz。（1）两个相邻计数点间的时间间隔：Δt＝________s。（2）打下计数点B时小车的速度：vB＝_________m/s。（3）物体匀变速直线运动的加速度a＝_________m/s2。参考答案：（1）Δt＝0.1s。（2）vB＝0.5175m/s。（3）a＝1.58m/s2。7.如下左图所示，质量为m，横截面为直角三角形的物块ABC，∠ABC=α．AB边靠在竖直墙面上，F是垂直于斜面BC的推力．现物块静止不动，则摩擦力的大小为

参考答案：8.

放射性元素的原子核在α衰变或β衰变生成新原子核时，往往会同时伴随

辐射。已知A、B两种放射性元素的半衰期分别为T1和T2，经过t＝T1·T2时间后测得这两种放射性元素的质量相等，那么它们原来的质量之比mA：mB＝

。参考答案：答案：γ，2T2:2T1解析：放射性元素的原子核在α衰变或β衰变生成新原子核时，往往以γ光子的形式释放能量，即伴随γ辐射；根据半衰期的定义，经过t＝T1·T2时间后剩下的放射性元素的质量相同，则=，故mA：mB＝2T2:2T1。9.（4分）如图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：答案：减小、减小10.（4分）下图是两个简单的门电路组成的逻辑电路及对应的真值表，则电路中虚线框内的门电路是

门，真值表中的值为

。

参考答案：或，111.物体做自由落体运动，把其全程自上而下分为三段，物体通过三段所用的时间之比为1：2：3，则这三段的位移之比为

，这三段中物体的平均速度之比为

[LU21]

。参考答案：12.(1)某同学在研究“对不同物体做相同功情况下，物体质量与速度的关系”时，提出了以下四种猜想：A．

B．C．

D．为验证猜想的正确性，该同学用如图所示的装置进行实验：将长木板平放在水平桌面上，木块固定在长木板一端，打点计时器固定在木块上，木块右侧固定一轻弹簧，用连接纸带的小车压缩弹簧至长木板的虚线处由静止释放，打点计时器在纸带上打下一系列点，选取点迹均匀的一部分纸带，计算出小车匀速运动的速度v1，测出小车的质量m1，然后在小车上加砝码，再次压缩弹簧至木板虚线处由静止释放小车，计算出小车和砝码匀速运动的速度v2，测出小车和砝码的总质量m2，再在小车上加砝码，重复以上操作，分别测出v2、m3……vn、mn。①每次实验中，都将小车“压缩弹簧至长木板的虚线处由静止释放”，目的是

；若要消除每次实验中小车和纸带受到的阻力对小车运动的影响，应进行的实验操作是

。②实验采集的五组数据如下表：由表格数据直观判断，明显不正确的两个猜想是A、B、C、D中的

；若对某个猜想进行数据处理并作图，画出了如图所示的图象，则图中的横坐标应是

；③通过实验，你能得到的结论是

．(2)欧姆表的内电路可以等效为一个电源，等效电源的电动势为欧姆表内电池的电动势，等效电源的内阻等于欧姆表表盘的中间刻度值乘以欧姆挡的倍率．现用一表盘中间刻度值为“15”的欧姆表，一个内阻约几十千欧、量程为10V的电压表，来测量该电压表的内阻和欧姆表内电池的电动势．①将以下实验步骤补充完整：a．将欧姆挡的选择开关拨至倍率

挡；b．将红、黑表笔短接凋零；c．选用甲、乙两图中的

图方式连成电路并测量读数．②实验中欧姆表和电压表指针偏转情况如图所示，则电压表内阻为

kΩ，欧姆表内电池的电动势为

V．参考答案：13.如图所示，AB是一根裸导线，单位长度的电阻为R0，一部分弯曲成半径为r0的圆圈，圆圈导线相交处导电接触良好。圆圈所在区域有与圆圈平面垂直的均匀磁场，磁感强度为B。导线一端B点固定，A端在沿BA方向的恒力F作用下向右缓慢移动，从而使圆圈缓慢缩小。设在圆圈缩小过程中始终保持圆的形状，导体回路是柔软的，在此过程中F所作功全部变为

，此圆圈从初始的半径r0到完全消失所需时间T为

。参考答案：感应电流产生的焦耳热，三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（1）(8分)①某同学在做“研究弹簧的形变与外力的关系”的实验时，作出外力F与弹簧总长度L的关系图线如图所示．该实验始终在弹簧的弹性限度内进行。由图可知该弹簧的劲度系数为___________N/m，自然长度为__________cm。②在“探究匀变速直线运动”实验中，一同学在纸带上打出一系列的点，如图所示，纸带中相邻两计数点间还有一个打点未画出，打点计时器的频率为50Hz，那么物体运动的加速度a=_________m/s2。（结果保留三位有效数字）（2）（10分）如图A是用砝码拉着滑块在气垫导轨上做匀加速直线运动来“验证牛顿第二定律”的实验。①此实验,为验证滑块和遮光板质量M不变时，a与F的关系，滑块和遮光板质量M、砝码及秤盘质量m的数值应选取下列________.A．M=500g，m分别为50g、70g、100g、125gB．M=500g，m分别为20g、30g、40g、50gC．M=200g，m分别为50g、70g、：100g、125gD．M=200g，m分别为30g、40g、50g、60g②甲同学由测量数据画出的a-F图象如B图，图线末端出现弯曲的原因________________。③乙同学由测量数据画出的a-F图象如C图，图像不过原点的原因_____

___________

。参考答案：(1)①50

10②6.25(2)①B(②此时没有满足砝码及秤盘质量m远小于滑块和遮光板质量M③气垫导轨未调水平,有滑轮的一端较高15.物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数．实验装置如图，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接．打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz．开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列的点．(1)上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6是计数点，每相邻两计数点间还有4个计时点（图中未标出），计数点间的距离如图所示．根据图中数据计算的加速度a=____m/s2，计数点3的瞬时速度v3=_____m/s．（结果保留三位有效数字）．(2)为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有______．（填入所选物理量前的字母）A．木板的长度LB．木板的质量m1C．滑块的质量m2D．托盘和砝码的总质量m3E．滑块运动的时间t(3)滑块与木板间的动摩擦因数μ=______（用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）．参考答案：

(1).0.496

(2).0.264

(3).CD

(4).解：(1)每相邻两计数点间还有4个打点，说明相邻的计数点时间间隔：T=0.1s，根据逐差法有：;根据匀变速直线运动的推论平均速度等于中间时刻的瞬时速度.(2)要测量动摩擦因数，由f=μFN

可知要求μ，需要知道摩擦力和压力的大小，压力就是滑块的重力，所以需要知道滑块的质量，摩擦力要根据铁块的运动来求得，滑块做的是匀加速运动，拉滑块运动的是托盘和砝码，所以也要知道托盘和砝码的质量，故ABE错误，CD正确．故选CD．

(3)以整个系统为研究对象，根据牛顿第二定律有：m3g-f=(m2+m3)a

①f=μm2g

②联立①②解得：.【点睛】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，同时要熟练应用所学基本规律解决实验问题．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.A、B两金属板如图竖直固定在绝缘底座上，与底座的总质量为M=2m．将其静放在光滑水平面上．已知两金属板间的电压为U，极板间距为d．在A板底端上有一小孔，质量也为m、带正电、电荷量为+q的小滑块以v0的速度从小孔水平滑入极板间，小滑块最远可滑到距A板为x的P点．已知小滑块与底座间光滑，极板外侧的电场强度为0．不计电场的边缘效应以及小滑块电荷对电场的影响．求：绝缘底座（含金属板）的最大速度和小滑块的最小速度？参考答案：当小滑块再次到达A端时，底座的速度最大依动量守恒定律：

依机械能守恒定律：

由④⑤可知：

因为小滑块重新到达金属板A时的速度小于零，所以小滑块的最小速度为零。

所以底座的最大速度为17.如图所示，足够长的木板静止在粗糙的水平地面上，木板的质量M=2kg，与地面间的动摩擦因数μ1=0.1；在木板的左端放置一个质量m=2kg的小铅块（视为质点），小铅块与木板间的动摩擦因数μ2=0.3。现给铅块一向右的初速度v0=4m/s，使其在木板上滑行，木板获得的最大速度v=1m/s，g取10m/s2，求：（1）木板达到最大速度时，木板运动的位移；（2）铅块与木板间因摩擦产生的总热量；（3）整个运动过程中木板对铅块的摩擦力所做的功。参考答案：【知识点】动能定理的应用，摩擦力产生的热能计算考查题。E2、E6【答案解析】（11分）解：（1）设小铅块在木板上滑动过程中，木板达到最大速度时，木板运动的位移为x1，由动能定理得=

（2分）代入数据解得x1=0.5m

（1分）（2）木板达到最大速度时，铅块运动的位移为x2，由动能定理得—=

（2分）代入数据解得x2=2.5m

（1分）小铅块在木板上运动的位移x2—x1=2m

（1分）所以，铅块与木板间因摩擦产生的总热量Q=μ2mg12J

（2分）（3）整个运动过程中木板对铅块的摩擦力所做的功W=0-=-16J

（2分）【思路点拨】要正确对木板进行受力分析，选取初末状态，运用动能定理列式求木板到达最大速度时发生的位移；再转换研究对象—铅块—运用动能定律求