2021-2022学年湖南省岳阳市坦渡乡学区联校高三物理期末试卷含解析

2021-2022学年湖南省岳阳市坦渡乡学区联校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.如图所示，底板光滑的小车上用两个量程为20N、完全相同的弹簧秤A和B系住一个质量为1kg的物体，在水平地面上，当小车做匀速直线运动时，弹簧秤的示数均10N，当小车做匀变速直线运动时，弹簧秤A的示数为8N，这时小车的加速度大小是（

）A．2m/s2

B．4m/s2

C．6m/s2

D．8m/s2参考答案：A2.如图所示的电路，水平放置的平行板电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态，现将滑动变阻器的滑片向左移动，则（

）A．电容器中的电场强度将增大B．电容器上的电荷量将减少C．电容器的电容将减少D．液滴将向上运动参考答案：答案：B3.人造卫星a的圆形轨道离地面高度为h，地球同步卫星b离地面高度为H．h＜H．两卫星共面且旋转方向相同，某时刻卫星a恰好出现在赤道上某建筑物c的正上方，设地球赤道半径为R，地面重力加速度为g，则A.a、b线速度大小之比为B.a、c角速度之比为C.b、c向心加速度大小之比D.a下一次通过c正上方所需时间等于参考答案：B【分析】人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，由地球的万有引力提供向心力，根据牛顿运动定律求解卫星的角速度；卫星绕地球做匀速圆周运动，建筑物随地球自转做匀速圆周运动，当卫星转过的角度与建筑物转过的角度之差等于2π时，卫星再次出现在建筑物上空；【详解】A、绕地球运行的卫星，地球对卫星的万有引力提供向心力，设卫星的线速度为v，则：，所以：，可知a、b线速度大小之比为，故A错误；B、地球对卫星的万有引力提供向心力，则有：，得：，可知a、b角速度大小之比为，又由于同步卫星b的角速度与c的角速度相同，所以：，故B正确；C、同步卫星b的角速度与c的角速度相同，根据向心加速度公式可得：，故C错误；D、设经过时间t卫星a再次通过建筑物c上方，根据几何关系有：，又：，联立解得：，故D错误；故选B。4.如图是某质点运动的速度图像，由图像得到的正确结果是A．0～1s内的平均速度是2m/sB．0～1s内的加速度等于2～4s内的加速度C．0～1s内的平均速度等于2～4s内的平均速度D．0～1s内的运动方向与2～4s内的运动方向相反参考答案：C5.如图所示，木块A与B用一弹簧相连，竖直放在木块C上，三者静止于地面,它们的质量之比为1:2:3，设所有接触面是光滑的，当沿水平方向迅速抽出C的瞬间，A和B的加速度分别为

A．0，0

B．0，gC．0，3g/2

D．g，3g/2参考答案：

答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.因为手边没有天平,小王同学思考如何利用一已知劲度系数为k的弹簧和长度测量工具来粗测一小球的质量,他从资料上查得弹簧的弹性势能(其中x为弹簧形变量)后,设计了如下实验:将弹簧一端固定在水平桌面上,另一端紧靠小球,弹簧原长时小球恰好在桌边,然后压缩弹簧并测得压缩量x,释放弹簧,小球飞出后落在水平地面上,测出桌高h以及落点到桌边沿的水平距离s．(1)小球质量的表达式为:

．（4分）(2)如果桌面摩擦是本次实验误差的主要因素,那么小球质量的测量值将

（4分）(填“偏大”、“偏小”或“准确”)．参考答案：⑴；⑵偏大7.如图所示是用频闪照相的方法拍到的一个弹簧振子的振动情况，甲图是振子静止在平衡位置的照片，乙图是振子被拉伸到左侧距平衡位置20cm处，放手后向右运动周期的频闪照片，已知频闪的频率为10Hz，则振子的振动周期为T＝________s，而在t=T/12时刻振子的位置坐标________15cm。（选填“大于”、“小于”或“等于”）。参考答案：1.2

大于8.如图，质量为kg的木板放在光滑水平面上，一质量为kg的物块放在木板上，它们之间有摩擦，木板足够长．开始时两者都以m/s的初速度向相反方向运动，当木板的速度为m/s时，物块的速度大小为

m/s，木板和物块最终的共同速度大小为

m/s．参考答案：0.8；2

9.在将空气压缩装入气瓶的过程中,温度保持不变,外界做了24kJ的功.现潜水员背着该气瓶缓慢地潜入海底,若在此过程中,瓶中空气的质量保持不变,且放出了5kJ的热量.在上述两个过程中,空气的内能共减小________kJ,空气________(选填“吸收”或“放出”)的总热量为________kJ.参考答案：5

放出

2910.某研究性学习小组利用如图甲所示电路测量某电池的电动势E和内电阻r。在坐标纸中画出了如图乙所示的U－I图象，若电流表的内阻为1Ω,则E＝________V，r＝________Ω参考答案：2.0；

1.4；11.某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标内，如图所示，则电源内阻r=4Ω，当电流为1.5A时，外电路的电阻R=Ω．参考答案：考点：电功、电功率；闭合电路的欧姆定律．专题：恒定电流专题．分析：三种功率与电流的关系是：直流电源的总功率PE=EI，内部的发热功率Pr=I2r，输出功率PR=EI﹣I2r，根据数学知识选择图线．根据图线a斜率求解电源的电动势．由图读出电流I=1.5A时，发热功率Pr=I2r，求出电源的内阻．解答：解：根据直流电源的总功率PE=EI，内部的发热功率Pr=I2r，输出功率PR=EI﹣I2r，E==8V．内部的发热功率Pr=I2r，内阻为r==4Ω，当电流为1.5A时，由图读出电源的功率PE=12W．由PE==故答案为：4

点评：本题首先考查读图能力，物理上往往根据解析式来理解图象的物理意义．12.1某同学为了探究杆转动时的动能表达式，设计了如图所示的实验：质量为m的均匀长直杆一端固定在光滑转轴O处，杆由水平位置静止释放，用光电门测出另一端A经过某位置时的瞬时速度vA，并记下该位置与转轴O的高度差h。⑴设杆的宽度为L（L很小），A端通过光电门的时间为t，则A端通过光电门的瞬时速度vA的表达式为

▲

。组

次123456h/m0.050.100.150.200.250.30vA/（m·s-1）1.231.732.122.462.743.00vA-1/（s·m-1）0.810.580.470.410.360.33vA2/（m2·s-2）1.503.004.506.057.519.00

⑵调节h的大小并记录对应的速度vA，数据如上表。为了形象直观地反映vA和h的关系，请选择适当的纵坐标并画出图象。⑶当地重力加速度g取10m/s2，结合图象分析，杆转动时的动能Ek=

▲

（请用质量m、速度vA表示）。参考答案：⑴（3分）⑵如图（纵坐标1分，图象2分）⑶（2分）13.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3所示，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小点．图3(1)图4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、7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8所示．根据图中数据计算的加速度a＝________m/s2．(保留三位有效数字)．图4(2)回答下列两个问题：①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l

B．木板的质量m1

C．滑块的质量m2

D．托盘和砝码的总质量m3

E．滑块运动的时间t②测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是______．

(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)．与真实值相比，测量的动摩擦因数________(填“偏大”或“偏小”)．写出支持你的看法的一个论据_______________________________________________________________．参考答案：(1)0.496(2)①CD②天平(3)偏大忽略了纸带与限位孔之间的摩擦力．三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）如图所示的实验装置中的横杆能够绕竖直轴旋转，横杆在转动过程中，由于摩擦阻力的作用，横杆会越转越慢。在横杆的一端装有宽度为d＝0.005m的竖直“挡光圆柱”，当“挡光圆柱”通过光电门时，光电门就记录挡光的时间间隔，“挡光圆柱”宽度与挡光时间之比，可以近似认为是“挡光圆柱”在该时刻的速度。横杆每转一圈，光电门就记录一次“挡光圆柱”挡光时间。nt（10－3s）v＝d/t（m/s）v2（m2/s2）12.7781.803.2422.826…3.1332.877…3.0242.931…2.9152.988…

63.049…2.6973.113…2.5883.181…2.4793.255…2.36103.333…2.25…………

在一次实验中记录下横杆转动圈数n和每次挡光的时间t，并计算出“挡光圆柱”在该时刻的速度以及速度的平方（部分数据如表中所示）。请计算表中当n＝5时，v2＝________m2/s2；如果继续测量“挡光圆柱”的速度，那么当n＝15时，“挡光圆柱”的速度为________m/s；“挡光圆柱”速度大小v与横杆转动圈数n的关系为________________。参考答案：答案：2.80；

1.30；

15.“物体所受的合力减小，物体的运动速度就一定减小吗？”某同学设计了如图甲所示的实验装置探究这一问题：先调节长木板倾角，使小车不受拉力时可近似做匀速运动，然后将一条橡皮筋一端固定在长木板一端，另一端系在小车上，将小车拉到靠近打点计时器的位置.启动打点计时器并从静止起释放小车，得到如图乙所示的纸带.打点计时器的打点周期为T，纸带上各点为连续打出的点，纸带上某点p与其相邻点间距离分别为、.①该同学用来计算打点p时小车速度的大小，可以这样计算的理由是：________，这样计算得到的结果与真实值相比____________（选填“偏大”或“偏小”）.②从纸带上选取若干点进行测量和计算，得出这些点对应的速度v和时刻t，根据实验数据作出小车的图象如图所示.通过对所作出的的分析，可以得到实验结论是__________.参考答案：打点计时器的打点时间间隔较小，可以用两点间的平均速度表示中间时刻的瞬时速度。由于小车做加速度减小的加速运动，故此值比实际值偏小。结论：物体受的合力减小，物体的速度不一定减小，与合力和速度的方向有关系。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，两垂直纸面向里的匀强磁场以MN为边界，MN边界上方磁场的磁感应强度大小B1大于下方磁场的磁感应强度大小B2（未知）．有一长为l的绝缘平直挡板与MN重合，一个质量为m，电量为q的带正电粒子，从挡板的中点O处沿垂直挡板方向以速度v=（k为偶数）进入上方磁场中，假设粒子与挡板发生碰撞并反弹过程没有能量损失，且粒子在下方磁场中运动时不会与挡板发生碰撞，粒子最终能回到出发点O，不计粒子重力．若k=4，则粒子从挡板边缘进入下方磁场中．求：（1）若k=4，粒子在MN边界上方磁场中运动的轨迹半径．（2）试画出k=10时粒子的运动轨迹．（3）求两磁场的磁感应强度大小的比值．参考答案：解：（1）粒子在MN边界上方磁场中运动时，粒子只受洛伦兹力，所以有，洛伦兹力作为向心力，即有：，所以，粒子在MN边界上方磁场中做圆周运动的半径为：；（2）由（1）可知，粒子在MN边界上方磁场中做圆周运动的半径为：；挡板O点左端长=，所以，粒子与挡板碰撞两次后进入下方，进入下方磁场的入射点距离挡板左端；粒子在下方磁场中运动时不会与挡板发生碰撞，所以在下方磁场粒子运动半径有：；因为粒子最终能回到出发点O，所以有：，所以粒子的运动轨迹如图所示，（3）由，且k为偶数，根据粒子的运动轨迹可知，分两种情况①当k为4的倍数时，粒子从挡板边缘进入下方磁场，此时，所以；②当k不是4的倍数时，粒子从距挡板边缘R1处进入下方磁场，此时，所以．答：（1）若k=4，粒子在MN边界上方磁场中运动的轨迹半径为；（3）当k为4的倍数时，两磁场的磁感应强度大小的比值为；当k不是4的倍数时，两磁场的磁感应强度大小的比值为．【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动．【分析】（1）由洛伦兹力作向心力求解半径即可；（2）由粒子回到O点、粒子运动与挡板的关系及挡板长度与粒子运动半径的关系得到上下磁场运动半径的关系，进而得到运动轨迹；（3）由R1的表达式可知要分为奇数、偶数两种情况讨论即可由（2）的半径关系得到磁感应强度之比．17.如图所示，一固定的锲形木块，其斜面长为L=3m，倾角为θ＝30°，另一边与地面垂直，顶上有一定滑轮，一柔软的细线跨过定