2021-2022学年河南省洛阳市第五十一中学高三物理期末试题含解析

2021-2022学年河南省洛阳市第五十一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.如图所示，竖直平面内放一直角杆MON，OM水平，ON竖直且光滑，用不可伸长的轻绳相连的两小球A和B分别套在OM和ON杆上，B球的质量为2kg，在作用于A球的水平力F的作用下，A、B均处于静止状态，此时OA=0.3m，OB=0.4m，改变水平力F的大小，使A球向右加速运动，已知A球向右运动0.1m时速度大小为3m/s，则在此过程中绳对B球的拉力所做的功为(取g=10m/s2)(

)A.11J

B.16J

C.18J

D.9J参考答案：C试题分析：A球向右运动0.1m时，由几何关系得，B上升距离：h=0.4m-m=0.1m；此时细绳与水平方向夹角的正切值：tanθ=，则得cosθ=，sinθ=由运动的合成与分解知识可知：B球的速度为vBsinθ=vAcosθ，可得vB=4m/s；以B球为研究对象，由动能定理得：WF-mgh=mvB2,代入数据解得：WF=18J,即绳对B球的拉力所做的功为18J；故选C.考点：运动的分解；动能定理的应用【名师点睛】本题中绳子拉力为变力，不能根据功的计算公式求拉力做功，而要根据动能定理求变力做功。2.（多选题）今年5月，信使号水星探测器陨落在水星表面．之前，工程师通过向后释放推进系统中的高压氦气来提升轨道，使其寿命再延长一个月，如图所示，释放氦气前，探测器在贴近水星表面的圆形轨道Ⅰ上做匀速圆周运动，释放氦气后探测器进入椭圆轨道Ⅱ，忽略探测器在椭圆轨道上所受阻力．则下列说法正确的是（）A．探测器在轨道I的运行周期比在轨道Ⅱ的大B．探测器在轨道Ⅱ上某点的速率可能等于在轨道Ⅰ上速率C．探测器在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ上的E处加速度相同D．探测器在轨道Ⅱ上远离水星过程中，势能和动能均增大参考答案：BC【考点】万有引力定律及其应用．【分析】根据开普勒第三定律比较探测器在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ上的周期大小．根据牛顿第二定律比较加速度的大小，根据万有引力做功判断动能的变化，根据高度比较势能的变化．【解答】解：A、根据开普勒第三定律知，，轨道Ⅱ的半长轴大于轨道Ⅰ的半径，则探测器在轨道I的运行周期比在轨道Ⅱ的小，故A错误．B、在轨道Ⅱ上E点的速度大于轨道Ⅰ上速度大小，由于远离的过程中，速度减小，探测器在轨道Ⅱ上某点的速率可能等于在轨道Ⅰ上速率，故B正确．C、根据牛顿第二定律知，在不同轨道的E点，所受的万有引力相等，则加速度相同，故C正确．D、探测器在轨道Ⅱ上远离水星过程中，高度升高，势能增大，万有引力做负功，动能减小，故D错误．故选：BC．3.某同学把掉在地上的普通高中课本《物理l》捡起放回课桌面，在此过程中，课本重力势能的增加约为A．0.3J

B．3J

C．30J

D．300J参考答案：B4.如图所示为一竖直放置的穹形光滑支架，其中AC以上为半圆．一根不可伸长的轻绳，通过光滑、轻质滑轮悬挂一重物．现将轻绳的一端固定于支架上的A点，另一端从最高点B开始，沿着支架缓慢地顺时针移动，直到D点（C点与A点等高，D点稍低于C点）．则绳中拉力的变化情况（）A．先变大后不变 B．先变小后不变C．先变小后变大再变小 D．先变大后变小再变大参考答案：A解：当轻绳的右端从B点移到直杆最上端C时，设两绳的夹角为2θ，以滑轮为研究对象，分析受力情况，作出力图如图1所示．根据平衡条件得：2Fcosθ=mg，得到绳子的拉力F=，所以在轻绳的右端从B点移到直杆最上端C的过程中，θ增大，cosθ减小，则F变大．当轻绳的右端从直杆C移到D点时，设两绳的夹角为2α．设绳子总长为L，两直杆间的距离为S，由数学知识得到sinα=，L、S不变，则α保持不变．再根据平衡条件可知，两绳的拉力F保持不变．所以绳中拉力大小变化的情况是先变大后不变．故A正确，BCD错误．故选：A．5.如下图，穿在水平直杆上质量为m的小球开始时静止。现对小球沿杆方向施加恒力F0，垂直于杆方向施加竖直向上的力F，且F的大小始终与小球的速度成正比，即F=kv（图中未标出）。已知小球与杆间的动摩擦因数为μ，小球运动过程中未从杆上脱落，且F0＞μmg。下列关于运动中的速度—时间图象正确的是

（

）

A

B

C

D参考答案：C刚开始运动，加速度，当速度v增大，加速度增大，当速度v增大到符合kv＞mg后，加速度，当速度v增大，加速度减小，当a2减小到0，做匀速运动，则图象C正确。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.做匀变速直线运动的小车带动纸带通过打点计时器,打出的部分计数点如图所示.每相邻两计数点间还有四个点未画出来,打点计时器使用的是50Hz的低压交流电.（结果均保留两位小数）①相邻两计数点间的时间间隔是

ｓ，打点计时器打“2”时,小车的速度v2=

m/s.②小车的加速度大小为________m/s2（要求用逐差法求加速度）③请你依据本实验原理推断第7计数点和第8计数点之间的距离大约是

cm参考答案：①

01

、

0.49

；②

0.88

；③

9.74

7.某同学研究小车在斜面上的运动，用打点计时器记录了小车做匀变速直线运动的位移，得到一段纸带如图所示。在纸带上选取几个相邻计数点A、B、C、D，相邻计数点间的时间间隔均为T，B、C和D各点到A的距离为、和。由此可算出小车运动的加速度大小=____________________，打点计时器在打C点时，小车的速度大小=_______。

（用已知的物理量符号表示）参考答案：8.在《探究加速度与动力的关系》实验中，采用的实验装置如图所示。在实验中，细线一端与拉力传感器相连（拉力传感器固定在车上），另一端通过定滑轮与矿泉水瓶相连。实验时逐渐往瓶里加水直到打出的纸带相邻点间的距离相等并记下此时拉力传感器的读数F0。继续往瓶中加适量的水继而释放小车打出纸带并记录下小车运动时传感器的读数F。改变瓶中水的质量打出多条纸带和得到多个F值（重力加速度为g）。（1）实验中电火花计时器应与

伏

电源相连接；（2）①本实验中记下F0的目的是

。②小车所受的合外力为

A．F

B．F—F0C．F+F0

D．F0③实验作出的图像是

参考答案：1）①220

（2分）；交流（2分）；（2）①得到小车运动时受到的阻力(2分)

②B

（2分）；③A（2分）；9.在2004年6月10日联合国大会第58次会议上，鼓掌通过一项决议。决议摘录如下：联合国大会，承认物理学为了解自然界提供了重要基础，注意到物理学及其应用是当今众多技术进步的基石，确信物理教育提供了建设人类发展所必需的科学基础设施的工具，意识到2005年是爱因斯坦科学发现一百周年，这些发现为现代物理学奠定了基础，．……；．……；．宣告2005年为

年．参考答案：国际物理（或世界物理）．

10.有一个已知内阻RA=10Ω，RV=2000Ω，来测一个未知电阻Rx。用图中（甲）和（乙）两种电路分别对它进行测量，用（甲）图电路测量时，两表读数分别为6.00V，6.00mA，用（乙）图电路测量时，两表读数分别为5.90V，10.00mA，则用___

___图所示电路测该电阻的阻值误差较小，测量值Rx=____

__Ω，真实值Rx=____

__Ω参考答案：甲，1000，99011.如图所示，光滑弧形轨道末端水平，离地面的高度为H，将钢球从轨道的不同高度h处静止释放，则钢球到达轨道末端时的速度v与h的关系应满足v=____；(已知重力加速度g)。钢球的落点距轨道末端的水平距离为s，不计空气阻力，则与h的关系应满足=____（用H、h表示）。参考答案：12.在竖直平面内，一根光滑金属杆弯成如图所示形状，相应的曲线方程为（单位：m），式中。将一光滑小环套在该金属杆上，并从x＝0处以的初速度沿杆向下运动，取重力加速度。则当小环运动到时的速度大小v＝

m/s；该小环在x轴方向最远能运动到x＝

m处。参考答案：答案：5，解析：小环在金属杆上运动时，只有重力做功，机械能守恒。取为零势能面，根据机械能守恒定律有，将和分别代入曲线方程，求得此时环的纵坐标位置，，，将数据你入上式得。当小环在运动到最远位置时，小环的速度等于零。根据机械能守恒定律有，而，所以有，所以有。13.19．如上右图所示，物体A重30N，用F等于50N的力垂直压在墙上静止不动，则物体A所受的摩擦力是

N；物体B重30N，受到F等于20N的水平推力静止不动，则物体B所受的摩擦力是

N。参考答案：30

20三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）有一个纯电阻用电器的电阻约为20Ω，试设计一个能较精确地测量该用电器电阻的电路，要求使该用电器两端的电压变化范围尽可能大。可选用的器材有：电源：电动势为8V，内电阻为1.0Ω电流表：量程0.6A，内阻RA为0.50Ω电压表：量程10V，内阻RV为10kΩ滑动变阻器：最大电阻值为5.0Ω开关一个、导线若干。（1）在方框内画出实验电路图；（2）用该电路可以使用电器两端的电压变化范围约为____________V；（3）若实验中在用电器正常工作的状态下电流表的示数为I，电压表的示数为U，考虑到电表内阻的影响，用测量量及电表内阻计算用电器正常工作时电阻值的表达式为_________________。

参考答案：答案：(1)实验电路图如图；(2)0～6.4；

(3)

15.测量某电流表内阻的电路如图所示.供选择的仪器如下：①待测电流表G1(0～10mA，内阻约为)，②标准电流表G2(0～5mA，内阻为)，③定值电阻R1()，④定值电阻R2()，⑤滑动变阻器R3(0～)，⑥滑动变阻器R4(0～)，⑦干电池（1.5V），⑧开关S及导线若干.（1）为使G1，G2的读数均能达到满偏电流的一半以上，定值电阻应选________，滑动变阻器应选_________(填写序号).（2）补全实验步骤：①按电路图连接电路，将滑动触头移至最________（填“左”或“右”）端；②闭合开关S，移动滑动触头至某一位置，记录G1，G2的读数I1，I2；③操作中，多次改变_________，记录相应的G1，G2读数I1，I2；④以I2为纵坐标，I1为横坐标，作出相应图线，如图所示（3）若I2-I1图线的斜率为0.48，则待测电流表内阻为________参考答案：

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，细绳OA长30cm，O端与质量m=lkg的重物相连，A端与轻质圆环（重力不计）相连，圆环套在水平棒上可以滑动；定滑轮固定在距离圆环50cm的B处，跨过定滑轮的细绳，两端分别与重物m、重物G相连，若两条细绳间的夹角，圆环恰好没有滑动，不计滑轮大小，整个系统处于静止状态，滑动摩擦力等于最大静摩擦力．求：（1）圆环与棒间的动摩擦因数； （2）重物G的质量M参考答案：（1）0.75（2）0.5kg17.如图(a)所示，“

”型木块放在光滑水平地面上，木块水平表面AB粗糙，光滑表面BC且与水平面夹角为θ=37°．木块右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器，当力传感器受压时，其示数为正值；当力传感器被拉时，其示数为负值．一个可视为质点的滑块从C点由静止开始下滑，运动过程中，传感器记录到的力和时间的关系如图(b)所示．已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2．求：

(1)斜面BC的长度；

(2)滑块的质量；(3)运动过程中滑块克服摩擦力做的功．

参考答案：解：①分析滑块受力，由牛顿第二定律得：

得：a1=gsinθ=6m/s2

通过图像可知滑块在斜面上运动时间为：t1=1s

由运动学公式得：

②滑块对斜面的压力为：N1/=mgcosθ

木板对传感器的压力为：F1=N1/sinθ

由图像可知：F1=12N

解得：m=2.5kg

(说明：如果从系统考虑，答案正确得满分)

③滑块滑到B点的速度为：v1=a1t1=6m/s由图像