2021-2022学年湖北省荆门市麻城中学高三物理期末试题含解析

2021-2022学年湖北省荆门市麻城中学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.质量为1kg的物体静止在水平面上，物体与水平面之间的动摩擦因数为0.2。对物体施加一个大小变化、方向不变的水平拉力F，使物体在水平面上运动了3t0的时间。为使物体在3t0时间内发生的位移最大，力F随时间的变化情况应该为下面四个图中的哪一个？参考答案：D解析：利用牛顿第二定律和运动学公式求解。2.如图为包含某逻辑电路的一个简单电路图，L为小灯泡．半导体光敏电阻R’，下列说法不正确的是A．此逻辑电路是非门电路B．有光照射R’时，电阻将变小C．有光照射R’时，灯泡L将发光D．此电路可以看作路灯控制电路，其中L为路灯参考答案：答案：D

解析：有光照射时，R’变小，非门输入低电压，输出高电压，灯泡发光，因此不能直接作为路灯的控制模型电路。3.如图所示，物体沿曲线轨迹的箭头方向运动，AB、ABC、ABCD、ABCDE四段曲线轨迹运动所用的时间分别是：1s，2s,3s,4s。下列说法正确的是()A．物体在AB段的平均速度为1m/sB．物体在ABC段的平均速度为m/sC．AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物体处于A点时的瞬时速度D．物体在B点的速度等于AC段的平均速度参考答案：ABC4.如图所示,A,B两物体的质量分别为mA和mB，且mA＞mB，整个系统处于静止状态，小滑轮的质量和一切摩擦均不计．如果绳的一端由Q点缓慢地向左移到P点，整个系统重新平衡后，物体A的高度和两滑轮间绳与水平方向的夹角B如何变化

A.物体A的高度升高，θ角变大

B.物体A的高度降低，θ角变小

C.物体A的高度不变，θ角不变D.物体A的高度升高，θ角不变参考答案：D5.一物体由静止开始沿直线运动，其加速度随时间变化的规律如图1所示。取物体开始运动的方向为正方向，则下列关于物体运动的v－t图象正确的是

（

）参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案。如图所示，将一个小球和一个滑块用细绳连接，跨在斜面上端。开始时小球和滑块均静止，剪断细绳后，小球自由下落，滑块沿斜面下滑，可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音。保持小球和滑块释放的位置不变，调整挡板位置，重复以上操作，直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音。用刻度尺测出小球下落的高度、滑块释放点与挡板处的高度差和沿斜面运动的位移。（空气阻力对本实验的影响可以忽略）

①滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为________。②滑块与斜面间的动摩擦因数为__________________。③以下能引起实验误差的是________。．滑块的质量

．当地重力加速度的大小．长度测量时的读数误差

．小球落地和滑块撞击挡板不同时参考答案：①；

②；

③7.一位同学受到“研究平抛运动”昀实验启示，他想用如图所示的装置来验证动量守恒定律：一光滑水平台上，等大的甲、乙两小球间有一根被压缩的轻质弹簧，弹簧的原长较短。当弹簧突然释放后，两个小球被弹簧弹射，分别落在水平地面上的P、Q两点，然后该同学进行了下列物理量的测量：A．用天平测出甲、乙两个小球的质量分别是m1、m2B．用米尺测出甲、乙两个小球的落地点与平台边缘的水平距离分别为s1、s2C．用米尺测出平台离地面的高度h(1)上面的三个步骤中，你认为不必要的步骤有____（填序号）。(2)根据需要选用上面A、B、C三个步骤中的物理量来表示，只要满足关系式_________,则说明弹簧弹射小球的过程中动量守恒。参考答案：

(1).C

(2).m1s1?m2s2【详解】（1）两球均做平抛运动，因高度相同，则时间相同；要验证的表达式：m1v1-m2v2=0，即，即m1s1?m2s2，故不需要测量平台离地面的高度h，即不必要的步骤有C；（2）只要满足关系式m1s1?m2s2，则说明弹簧弹射小球的过程中动量守恒。8.某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上（尚未到达滑轮处）。从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示。打点计时器电源的频率为50Hz。

①通过分析纸带数据，可判断物块在相邻计数点

和

之间某时刻开始减速。②计数点5对应的速度大小为

m/s，计数点6对应的速度大小为

m/s。③物块减速运动过程中加速度的大小为a=

m/s2，若用a/g来计算物块与桌面间的动摩擦因数（g为重力加速度），则计算结果比动摩擦因数的真实值

（填“偏大”或“偏小”）。（所有结果保留三位有效数字）。参考答案：9.质量为10kg的物体，原来静止在水平面上，当受到水平拉力F后，开始沿直线作匀加速运动，设物体经过时间t位移为s，且s、t的关系为s=2t2。则物体所受合外力大小为______N，第4s末的速度是______m／s，参考答案：40

1610.如图所示，边长为L=0.2m的正方形线框abcd处在匀强磁场中，线框的匝数为N=100匝，总电阻R=1Ω，磁场方向与线框平面的夹角θ=30°，磁感应强度的大小随时间变化的规律B=0.02+0.005t（T），则线框中感应电流的方向为

，t=16s时，ab边所受安培力的大小为

N。参考答案：

adcba

；

0.02

N。11.在“用单摆测定重力加速度”的某次实验中，摆长为L的单摆完成n次全振动的时间为t，则单摆的周期为▲，重力加速度大小为▲参考答案：

t/n，12.欧洲天文学家发现了一颗可能适合人类居住的行星。若该行星质量为M，半径为R，万有引力恒量为G，则绕该行星运动的卫星的第一宇宙速度是______________。设其质量是地球的5倍，直径是地球的1.5倍，在该行星表面附近沿圆轨道运行的人造卫星的动能为Ek1，在地球表面附近沿圆轨道运行的相同质量的人造卫星的动能为Ek2，则为______________。参考答案：，10/313.某同学在“验证牛顿第二定律”的实验中,打出的纸带如下图（a）所示,相邻计数点间的时间间隔是T。

(1)测出纸带各相邻计数点之间的距离分别为S1、S2、S3、S4，为使实验结果更精确一些,该同学计算加速度的公式应为a=

。(2)另有位同学通过测量,作出a-F图象,如图(b)所示,试分析：图象不通过原点的原因是：

，图象上部弯曲的原因是：。

参考答案：（1）

(2)平衡摩擦力不足或没平衡摩擦力、砂和桶的质量不是远小于车的质量三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某小组在做“用单摆测定重力加速度“实验后，为了进一步探究，将单摆的轻质细线改为刚性重杆．通过查资料得知，这样做成的“复摆”做简谐运动的周期T=2π，式中IC为由该摆决定的常量，m为摆的质量，g为重力加速度，r为转轴到中心C的距离．如图（a），实验时杆上不同位置打上多个小孔，将其中一个小孔穿在光滑水平轴O上，使杆做简谐运动，测量并记录r和相应的运动周期T；然后将不同位置的孔穿在轴上重复实验，实验数据见表，并测得摆的质量m=0.50kg．r/m0.450.400.350.300.250.20T/s2.112.142.202.302.432.64（1）由实验数据得出图（b）所示的拟合直线，图中纵轴表示T2r（2）Ic的国际单位为kg?m2，由拟合直线得带Ic的值为0.17（保留到小数点后二位）（3）若摆的质量测量值偏大，重力加速度g的测量值不变（选填：“偏大”、“偏小”或“不变”）参考答案：考点：用单摆测定重力加速度．版权所有专题：实验题．分析：（1）根据周期公式与图示图象分析答题．（2）根据公式确定单位，由图示图象求出Ic数值．（3）根据图象的斜率与重力加速度的关系，来确定是否与质量有关，从而即可求解．解答：解：（1）由T=2π可知，整理得：T2r=，因此横坐标为r2，纵坐标即为T2r；（2）（2）根据T2r=+，可知，与的单位是相同的，因此IC的单位即为kg?m2；图象的斜率k=，由图可知k==3.68；解得：g=（g=10.7m/s2）；由图可知=1.25，则IC=0.17．（3）根据上式可知，质量的测量值偏大，不影响重力加速度的测量值，即为不变；故答案为：（1）T2r；（2）kg?m2；0.17；（3）不变．点评：考查周期公式与图象的综合应用，掌握数学表达式的推理，注意图象的斜率与横、纵截距的含义，注意数学运算的正确性．15.(12分)如图84所示为一黑箱装置,盒内有电源、电阻等元件,a、b为黑箱的两个输出端.为了探测黑箱,某同学进行了以下几步测量:

（1）用多用电表的电阻档测量a、b间的电阻；

（2）用多用电表的电阻档测量a、b间的输出电压；

（3）用多用电表的电阻档测量a、b间的输出电流.你认为以上测量步骤中不妥的有：

(填序号，2分)，理由是

(4分)含有电源的黑箱相当于一个“等效电源”,a、b是等效电源的两极,为了测定这个等效电源的电动势和内阻,该同学设计了如图84乙所示的电路，调节变阻器的阻值，记录下电压表和电流表的示数,并在如图85所示的方格纸上建立了U-I坐标，根据实验数据描出了相应的坐标点，如图85所示，请你作进一步处理，并由图85求出等效电源的电动势E=

，内阻r=

(6分)参考答案：答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.机械横波某时刻的波形图如图所示，波沿x轴正方向传播，质点p的坐标，从此时刻开始计时。①若每间隔最小时间0.4s重复出现波形图，求波速。②若p点经0.4s第一次达到正向最大位移，求波速。③若p点经0.4s到达平衡位置，求波速。参考答案：①依题意，周期，波速 3分②波沿x轴正方向传播，P点恰好第一次达到正向最大位移，波速 3分③波沿x轴正方向传播，若p点恰好第一次到达平衡位置则，由周期性可知波传播的可能距离可能波速17.（14分）如图所示，AB为水平轨道，A、B间距离s=2.25m，BCD是半径为R=0.40m的竖直半圆形轨道，B为两轨道的连接点，D为轨道的最高点。一小物块质量为m=1.2kg，它与水平轨道和半圆形轨道间的动摩擦因数均为μ=0.20。小物块在F=12N的水平力作用下从A点由静止开始运动，到达B点时撤去力F，小物块刚好能到达D点，g取10m/s2，试求：（1）撤去F时小物块的速度大小；（2）在半圆形轨道上小物块克服摩擦力做的功；

参考答案：解析：（1）用动能定理求解(1)

(３分)

(2)

(2分)

（2）设小物块到达D点时的速度为vD，又因为小物块恰能到达D点

所以

(３分)

m/s(１分)

设重力和摩擦力所做的功分别为WG和Wf，由动能定理

（３分）

J

（２分）

所以在圆形轨道上小物块克服摩擦力做的功为9.6J

18.如图所示，倾角为的粗糙斜面AB足够长，其底端与半径R=O.4m的光滑半圆轨道BC平滑相接，O为轨道圆心，BC为圆轨道直径且为竖直线，A、C两点等高，质量m=lkg的滑块从A点由静止开始下滑，恰能滑到与O等高的D点，g取10。

(l)求滑块与斜面间的动摩擦因数

(2)若使滑块能到达C点，求滑块至少从离地多高处由静止开始下滑

(3)若滑块离开C处后恰能垂直打在斜面上