2021年河南省周口市淮阳县实验中学高三物理下学期期末试卷含解析

2021年河南省周口市淮阳县实验中学高三物理下学期期末试卷含解析一、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.甲、乙两个物体从同一地点、沿同一直线同时做直线运动，其v—t图象如图所示，则

A．1s时甲和乙相遇B．2s时甲的速度方向反向C．2-6s内甲相对乙做匀速直线运动D．4s时乙的加速度方向反向参考答案：C2.霍尔式位移传感器的测量原理如图9所示，有一个沿z轴方向的磁场，磁感应强度B=B0+kz（B0、k均为常数）。将传感器固定在物体上，保持通过霍尔元件的电流I不变（方向如图9所示），当物体沿z轴方向移动时，由于位置不同，霍尔元件在y轴方向的上、下表面的电势差U也不同。则（

）BDA．当物体沿z轴方向移动时，上、下表面的电势差U变小B．传感器灵敏度（）与上、下表面的距离有关C．若图中霍尔元件是电子导电，则下板电势高D．传感器灵敏度（）与通过的电流有关参考答案：BD3.（单选）一长轻质木板置于光滑水平地面上，木板上放质量分别为mA=1kg和mB=2kg的A、B两物块，A、B与木板之间的动摩擦因素都为μ=0.2，且A、B与木板之间最大静摩擦力等于滑动摩擦力。水平恒力F作用在A物块上，如图所示，g＝10m/s2。下列说法正确的是

(

)

A．若F=1N，则物块、木板都静止不动

B．若F=1.5N，则A物块所受摩擦力大小为1.5NC．若F=4N，则B物块所受摩擦力大小为4N

D．若F=8N，则B物块的加速度为1m/s2参考答案：D。A与木板间的最大静摩擦力fA=μmAg=0.2×1×10=2N，B与木板间的最大静摩擦力fB=μmBg=0.2×2×10=4N，A、F=1N＜fA，所以AB和木板保持相对静止，整体在F作用下向左匀加速运动，故A错误;

B、若F=1.5N＜fA，所以AB和木板保持相对静止，整体在F作用下向左匀加速运动，根据牛顿第二定律得:F-f=mAa，所以A物块所受摩擦力f＜F=1.5N，故B错误;

C、F=4N＞fA，所以A在木板上滑动，B和木板整体受到摩擦力2N，轻质木板，质量不计，所以B的加速度，对B进行受力分析，摩擦力提供加速度，f′=mBa=2×1=2N，故C错误;D、F=8N＞fA，所以A相对于木板滑动，B和木板整体受到摩擦力2N，轻质木板，质量不计，所以B的加速度，故D正确.故选:D4.汽车由静止开始匀加速直线运动，经过10s速度达到5m／s，则在这10s内汽车的A．位移是50m

B．平均速度是5m／sC．平均速度是2.5m／s

D．平均速度是0.5m／s参考答案：C5.一质量为1kg的物体，以10m/s的初速度从足够长的粗糙斜面上的A点沿斜面向上运动，1s末物体恰好到达最高点，6s末物体的速率恰好为10m/s，则A.1s～6s内物体所受重力的平均功率为50WB.6s末物体克服摩擦力做功的瞬时功率为20WC.O～1s内物体机械能的变化量大小与1s～6s内机械能的变化量大小之比为l：5D．1s～6s内物体动能变化量的大小与机械能的变化量大小之比为1:2参考答案：CD由题意可知，物体沿斜面方向上的加速度由摩擦力f和重力沿斜面向下的分力F提供，设沿斜面方向向下为正方向，由牛顿第二定律结合运动学规律有，，，解得f=4N,F=6N。1s～6s内，摩擦力做的功为，解得J，据动能定理可得J，解得J，故1s～6s内物体所受重力的平均功率为=30W，A错误。6s末物体克服摩擦力做功的瞬时功率为40W，B错误。由题意可知摩擦力做的功等于物体机械能的变化，O～1s内和1s～6s内物体的位移大小为1m和5m，故O～1s内物体机械能的变化量大小与1s～6s内机械能的变化量大小之比为l：5，C正确。1s～6s内物体动能变化量的大小等于50J，机械能的变化量大小等于100J，故D正确。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，木箱高为L，其底部有一个小物体Q(可视为质点)，现用力竖直向上拉木箱，使木箱由静止开始向上运动．若保持拉力的功率不变，经过时间t，木箱达到最大速度，这时让木箱突然停止，小物体会继续向上运动，且恰能到达木箱顶端．已知重力加速度为g，不计空气阻力，则木箱的最大速度为

．时间t内木箱上升的高度为

．参考答案：

7.质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2、m3，质子和中子结合成氘核时，发出r射线，已知普朗克恒量为h，真空中光速为c，则这个核反应的质量亏损△m=

，r射线的频率v=

。参考答案：8.研究加速度和力的关系加速度和质量的关系：两个相同的小车并排放在光滑水平轨道上，小车前端系上细线，线的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘里分别放有不同质量的砝码．小车所受的水平拉力F的大小可以认为等于砝码（包括砝码盘）的重力大小．小车后端也系有细线，用一只夹子夹住两根细线，控制两辆小车同时开始运动和结束运动．（1）利用这一装置，我们来研究质量相同的两辆小车在不同的恒定拉力作用下，它们的加速度是怎样的．由于两个小车初速度都是零，运动时间又相同，由公式

，只要测出两小车

之比就等于它们的加速度a之比．实验结果是：当小车质量相同时，a正比于F．（2）利用同一装置，我们来研究两辆小车在相同的恒定拉力作用下，它们的加速度与质量是怎样的．在两个盘里放上相同数目的砝码，使两辆小车受到的拉力相同，而在一辆小车上加放砝码，以增大质量．重做试验，测出

和

．实验结果是：当拉力F相等时，a与质量m成反比。（3）实验中用砝码（包括砝码盘）的重力G的大小作为小车所受拉力F的大小，这样做的前提条件是

（4））将夹子换为打点计时器，可以通过所打纸带计算出物体的加速度。某次实验所得图线如图所示。设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为_________，小车的质量为________。参考答案：．(1)

位移(2)

小车质量

通过位移

(3)

砝码与砝码盘质量远远小于小车的总质量

(4)

9.一小船与船上人的总质量为160kg，以2m/s的速度匀速向东行驶，船上一个质量为60kg的人，以6m/s的水平速度向东跳离此小船，若不计水的阻力，则人跳离时小船的速度大小为______m/s，小船的运动方向向______．参考答案：0.4向西10.在图（a）所示的电路中，合上电键S，变阻器的滑动头C从A端滑至B端的过程中，电源的输出功率P与路端电压U、路端电压U与总电流I的关系曲线分别如图（b）、（c）所示。不计电表、导线对电路的影响。则电源电动势E=__________V，电源内阻r=________Ω。参考答案：12，311.一简谐横波以10m/s的波速沿x轴正方向传播。已知t=0时刻的波形如图，则x=0处质点振动方向

______

(“沿y轴负方向”或“沿y轴正方向”)，从t=0开始计时，x=2m处的振动方程为y=

_______

cm。

参考答案：y轴负方向12.如图，活塞将一定质量的理想气体封闭于导热汽缸中，活塞可沿气缸内壁无摩擦滑动。通过加热使气体温度从T1升高到T2，此过程中气体吸热12J，气体膨胀对外做功8J，则气体的内能增加了

J；若将活塞固定，仍使气体温度从T1升高到T2，则气体吸收的热量为

J．参考答案：13.如图所示，相距为d的两条水平虚线L1、L2之间有水平方向的匀强磁场，磁感应强度为B，正方形铜制线圈abcd边长为L（L＜d），质量为m，将线圈在磁场上方高h处静止释放，cd边刚离开磁场时速度与cd边刚进入磁场时速度相等，则线圈穿越磁场的过程中（从cd边刚进入磁场起一直到ab边离开磁场为止），感应电流所做的功为

，线圈的最小速度为

．参考答案：2mgd三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，选用的螺旋弹簧如图甲所示。(1)将弹簧的上端O点固定悬吊在铁架台上，旁边置一刻度尺，刻度尺的零刻线跟O点对齐，在弹簧的下部A处做一标记，如固定一个指针。在弹簧下端的挂钩上挂上钩码时(每个钩码的质量都是50g)，指针在刻度尺上指示的刻度为x。逐个增加所挂钩码的个数，刻度x随挂钩上的钩码所受的重力F而变化，几次实验测得相应的F、x各点描绘在图中，如图丙，请在图中描绘出x随F变化的图象。由图象得出弹簧的劲度系数kA＝________N/m(结果取2位有效数字).(2)如果将指针固定在A点的下方P处，再作出x随F变化的图象，得出弹簧的劲度系数与kA相比，可能是________。A．等于kA B．大于kAC．小于kA

D．无法确定(3)如果将指针固定在A点的上方Q处，再作出x随F变化的图象，得出弹簧的劲度系数与kA相比，可能是________。A．小于kA

B．等于kAC．大于kA

D．无法确定参考答案：(1)如图42(41～43均可)(2)B(3)A[解析](1)描绘x随F变化的图象时，注意将尽可能多的点落到一条直线上，其余的分居在该直线两侧；由图象可以取图中一点，坐标为(9.5×0.49N,31cm)，故弹簧的劲度系数为图象的斜率的倒数，则弹簧的弹力大小F弹跟弹簧伸长Δx的关系是F＝42Δx。(2)如果将指针固定在A点的下方P处，由于弹力大小跟弹簧形变量均没有变化，故再作出x随F变化的图象，得出的弹簧劲度系数不会发生变化，选B。(3)如果将指针固定在A点的上方Q处，显然测得的弹簧形变量变小了，故得出的弹簧劲度系数将变大，选A。15.某同学想通过一个多用电表中的欧姆挡直接去测量某电压表(量程为10V)的内阻(大约为几十千欧)，该多用电表刻度盘上读出电阻刻度中间值为30，则：（1）欧姆挡的选择开关拨至______（选填“×1k”或“×100”）挡，先将红、黑表笔短接调零后，选用下图中______（选填“A”或“B”）方式连接.（2）在实验中，某同学读出欧姆表的读数为______Ω，这时电压表的读数为______V，欧姆表电池的电动势为_______V.参考答案：（1）×1k，A（2）40000，5.0，8.75四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，粗糙水平面与半径R=1.5m的光滑圆弧轨道相切于B点，静止于A处m=1kg的物体在大小为10N方向与水平水平面成37°角的拉力F作用下沿水平面运动，到达B点时立刻撤去F，物体沿光滑圆弧向上冲并越过C点，然后返回经过B处的速度vB=15m/s.已知sAB=15m，g=10m/s2，sin37°=0.6，con37°=0.8.求(1)物体到达C点时对轨道的压力

(2)物体与水平面的动摩擦因数μ参考答案：⑴设物体在C处的速度为vc，由机械能守恒定律有mgR+=

①

(3分)ks5u在C处，由牛顿第二定律有FC=

②

(3分)联立①②并代入数据解得：轨道对物体的支持力FC=130N

(2分)根据牛顿第三定律，物体到达C点时对轨道的压力FC′=130N⑵由于圆弧轨道光滑，物体第一次通过B处与第二次通过的速度大小相等

(1分)

从A到B的过程，由动能定理有：

[Fcon37°–μ（mg-Fsin37°）]sAB=

(4分)

解得物体与水平面的动摩擦因数μ=0.125

17.质量为100kg行星探测器从某行星表面竖直发射升空，发射时发动机推力恒定，发射升空后8s末，发动机突然间发生故障而关闭，探测器从发射到落回出发点全过程的速度图象如图所示．已知该行星半径是地球半径的，地球表面重力加速度为10m/s2，该行星表面没有大气，不考虑探测器总质量的变化．求：（1）探测器发动机推力大小；（2）该行星的第一宇宙速度大小．参考答案：解：（1）由图象知，在0﹣8s内上升阶段的加速度为a，则有：由牛顿第二定律：F﹣mg'=ma8s末发动机关闭后探测器只受重力作用，有：m/s2解得：F=m（g′+a）=100×（4+8）N=1200N（2）该星球的第一宇宙速度为v'，则有：地球的第一宇宙速度为v，有：可得：所以行星的第一宇宙速度为：v'=答：（1）探测器发动机推力大小为1200N；（2）该行星的第一宇宙速度大小为1.58km/s．18.如图9甲所示，有一个大