2021-2022学年湖南省邵阳市武冈富田中学高三物理下学期期末试题含解析

2021-2022学年湖南省邵阳市武冈富田中学高三物理下学期期末试题含解析一、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.（单选）真空中，两个相距L的固定电荷E、F所带电荷量分别为QE和QF，在它们共同形成的电场中，有一条电场线如图实线所示，实线上的箭头表示电场线的方向．电场线上标出了M、N两点，其中N点的切线与EF连线平行，且∠NEF>∠NFE，则（

）A．在M点由静止释放一带正电的检验电荷，检验电荷将沿电场线运动到N点B．E带正电，F带负电，且QE＞QFC．负检验电荷在M点的电势能大于在N点的电势能D．过N点的等势面与过N点的切线(图中虚线)垂直参考答案：D2.有一个均匀带电圆环，以圆环圆心O为坐标原点，过O且垂直于圆环平面的线为x轴，如下图甲所示，现测得x轴上的电场强度随坐标x值变化的图像如图乙所示（场强为正值，表示方向沿x轴正方向），H、I是x轴上两点，且HO＜OI，取无穷远处电势为零。则以下分析正确的是A．该圆环带负电B．x轴上O点电势为零C．将一个正的试探电荷沿x轴从H移动到I的过程中，电势能先增大后减小D．H点的电势低于I点的电势参考答案：3.如图所示,物块m随转筒一起以角速度ω做匀速圆周运动，如下描述正确的是A．物块受到重力、弹力、摩擦力和向心力的作用

B．若角速度ω增大而且物块仍然随转筒一起做匀速圆周运动，那么木块所受弹力增大C．若角速度ω增大而且物块仍然随转筒一起做匀速圆周运动，物块所受摩擦力增大D．若角速度ω增大而且物块仍然随转筒一起做匀速圆周运动,物块所受摩擦力不变参考答案：BD4.如图所示，两相同物块分别放置在对接的两固定斜面上，物块处在同一水平面内，之间用细绳连接，在绳的中点加一竖直向上的拉力F，使两物块处于静止状态，此时绳与斜面间的夹角小于90°．当增大拉力F后，系统仍处于静止状态，下列说法正确的是 A．绳受到的拉力变大 B．物块与斜面间的摩擦力变小 C．物块对斜面的压力变小 D．物块受到的合力不变参考答案：ACDF增大，由于绳的夹角不变，故绳上的拉力增大，A正确；对物块分析，沿斜面方向，绳的拉力的分量与重力的分量之和等于静摩擦力，垂直斜面方向，重力的分量等于支持力与绳的拉力的分量之和，由于绳上的拉力增大，故静摩擦力变大，支持力变小，B错误C正确；物块仍处于平衡状态，所受合力仍未0，故D正确。5.材料相同的甲、乙两木块仅在摩擦力作用下沿同一水平面滑动，它们的动能(Ek)—位移(x)图象如图所示，则两木块的速度(v)－时间(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.为测定木块与桌面之间的动摩擦因数，小亮设计了如图所示的装置进行实验。实验中，当木块A位于水平桌面上的O点时，重物B刚好接触地面。将A拉到P点，待B稳定后静止释放，A最终滑到Q点．分别测量OP、OQ的长度h和s。改变h，重复上述实验，分别记录几组实验数据。(1)实验开始时，发现A释放后会撞到滑轮。请提出两个解决方法。(2)请根据下表的实验数据作出s－h关系的图象。h(cm)20.030.040.050.060.0s(cm)19.528.539.048.056.5(3)实验测得A、B的质量分别为m＝0.40kg、M＝0.50kg.根据s－h图象可计算出A木块与桌面间的动摩擦因数μ＝________。(结果保留一位有效数字)(4)实验中，滑轮轴的摩擦会导致μ的测量结果______(选填“偏大”或“偏小”)。参考答案：(1)减小B的质量(或增大A的质量)增加细线的长度(或降低B的起始高度)

(2)如图所示

(3)0.4

(4)偏大7.如图所示，质量为m1的滑块置于光滑水平地面上，其上有一半径为R的光滑圆弧。现将质量为m2的物体从圆弧的最高点自由释放，在物体下滑过程中m1和m2的总机械能________（选填“守恒”或“不守恒”），二者分离时m1、m2的速度大小之比为___________。参考答案：守恒，8.如图所示实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧极板和静电计外壳接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连．（1）使电容器带电后与电源断开①将左极板上移，可观察到静电计指针偏转角变大（选填变大，变小或不变）；②将极板间距离减小时，可观察到静电计指针偏转角变小（选填变大，变小或不变）；③两板间插入一块玻璃，可观察到静电计指针偏转角变小（选填变大，变小或不变）；④由此可知平行板电容器的电容与两板正对面积、两板距离和两板间介质有关有关．（2）下列关于实验中使用静电计的说法中正确的有AA．使用静电计的目的是观察电容器电压的变化情况B．使用静电计的目的是测量电容器电量的变化情况C．静电计可以用电压表替代D．静电计可以用电流表替代．参考答案：考点：电容器的动态分析．专题：电容器专题．分析：（1）抓住电容器的电荷量不变，根据电容的决定式C=判断电容的变化，结合U=判断电势差的变化，从而得出指针偏角的变化．（2）静电计可测量电势差，根据指针张角的大小，观察电容器电压的变化情况．静电计与电压表、电流表的原理不同，不能替代．解答：解：（1）①根据电容的决定式C=知，上移左极板，正对面积S减小，则电容减小，根据U=知，电荷量不变，则电势差增大，指针偏角变大．②根据电容的决定式C=知，将极板间距离减小时，电容增大，根据U=知，电荷量不变，则电势差减小，指针偏角变小．③根据电容的决定式C=知，两板间插入一块玻璃，电容增大，根据U=知，电荷量不变，则电势差减小，指针偏角变小．④由此可知平行板电容器的电容与两板正对面积、两板距离和两板间介质有关；（2）A、B、静电计可测量电势差，根据指针张角的大小，观察电容器电压的变化情况，无法判断电量的变化情况．故A正确，B错误．C、D、静电计与电压表、电流表的原理不同，不能替代．电流表、电压表线圈中必须有电流通过时，指针才偏转．故CD错误．故选：A．故答案为：（1）变大，变小，变小，两板正对面积、两板距离和两板间介质有关；（2）A．点评：解决本题的关键知道静电计测量的是电容器两端的电势差，处理电容器动态分析时，关键抓住不变量，与电源断开，电荷量保持不变，结合电容的决定式和定义式进行分析．9.从正六边形ABCDEF的一个顶点A向其余五个顶点作用着五个力F1、F2、F3、F4、F5(图)，已知F1=f，且各个力的大小跟对应的边长成正比，这五个力的合力大小为_____，参考答案：6f10.如图所示：一半圆形玻璃砖外面插上Pl、P2、P3、P4四枚大头针时，P3、P4恰可挡住Pl、P2所成的像，则该玻璃砖的折射率__________。有一同学把大头针插在、位置时，在MN的下方向上观察，看不到大头针的像，其原因是_______________________。参考答案：，全反射11.如图所示，在竖直平面内的直角坐标系中，一个质量为m的质点在外力F的作用下，从坐标原点O由静止沿直线ON斜向下运动，直线ON与y轴负方向成θ角（θ＜π/4）。则F大小至少为

；若F＝mgtanθ，则质点机械能大小的变化情况是

。参考答案：答案：mgsinθ，增大、减小都有可能

解析：该质点受到重力和外力F从静止开始做直线运动，说明质点做匀加速直线运动，如图中显示当F力的方向为a方向（垂直于ON）时，F力最小为mgsinθ；若F＝mgtanθ，即F力可能为b方向或c方向，故F力的方向可能与运动方向相同，也可能与运动方向相反，除重力外的F力对质点做正功，也可能做负功，故质点机械能增加、减少都有可能。

12.（4分）一个单摆做简谐运动，其振动图象如图所示，该单摆的周期T＝__________s；在2.0s末，摆球对于平衡位置的位移x＝__________cm。

参考答案：答案：2.0（或2）1013.（4分）一束质量为m、电量为q的带电粒子以平行于两极板的速度v0进入匀强电场，如图所示，如果两极板间电压为U，两极板间的距离为d，板长为L，设粒子束不会击中极板，则粒子从进入电场到飞出极板时电势能的变化量为

（粒子的重力忽略不计）。参考答案：答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图是多用表的刻度盘，当选用量程为50mA的电流档测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为_____mＡ；若选用倍率为“×100”的电阻档测电阻时，表针也指示在图示同一位置，则所测电阻的阻值为_______Ω。如果要用此多用表测量一个约2.0×104Ω的电阻，为了使测量比较精确，应选的欧姆档是_________（选填“×10”、“×100”或“×1K”）。换档结束后，实验操作上首先要进行的步骤是____________。（2）该同学采用如右图乙所示的电路进行测量。现备有下列器材供选用：A.量程是0～0.6A，内阻是0.5Ω的电流表B.量程是0～3A，内阻是0.1Ω的电流表C.量程是0～3V，内阻是6kΩ的电压表D.量程是0～15V，内阻是30kΩ的电压表E.阻值为0～1kΩ，额定电流为0.5A的滑动变阻器F.阻值为0～10Ω，额定电流为2A的滑动变阻器G.蓄电池(6V内阻不计）H.开关一个，导线若干.①．为使测量结果尽量准确，电流表应选用

，电压表应选用

，滑动变阻器应选用

.(只填字母代号)②．在实验过程中，开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于最__________端。（填“左”或“右”）③．该同学描绘出小电珠的伏安特性曲线示意图如图丙所示，则小电珠的电阻随工作电压的增大而__________（填：“不变”、“增大”或“减小”）参考答案：（1）31.0（30.9）

1500

*1K

电阻调零（欧姆调零）（2）ACF

左

1:5

增大15.某金属材料制成的电阻,阻值随温度变化而变化：为了测量在O到L00之间的多个温度下的阻值，某同学设计了如下页图所示的电路，其中A是量程为3mA、内阻忽略不计的电流表，E为电源（电动势为1.5V，内阻约为l），为滑动变阻器，为电阻箱，S为单刀双掷开关。

(1)实验室中提供的滑动变阻器有两个：(0-150)、(0-500)，本实验中滑动变阻器选用（填“”或“”）。(2)完成下面实验步骤中的填空：①调节温度，使得的温度达到T1；②将s接l，调节R1，，使电流表的指针偏转到适当位置，记下此时电流表的读数I；③将S接2，调节△△，，使△△，记下此时电阻箱的读数R0;④则当温度为时，电阻=△△；⑤改变的温度，在每一澧度下重复步骤②③④，即可测得电阻阻值随温度变化的规律。(3)由上述实验测得的不同温度下的电阻值，画出该金属材料制成的电阻随温度t变化的图象如图甲所示。若把该电阻与电池（电动势E=1.5V，内阻不计）、电流表（量程为5mA、内阻Rg=100）、电阻箱串联起来，连成如图乙所示的电路，用电阻作测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”。若电阻箱取阻值R’=50,则电流表5mA处对应的温度数值为△△参考答案：（1）（2分）（2）（1分），电流表读数仍为（2分）,（1分）（3）50四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在导热性能良好、开口向上的气缸内，用活塞封闭有一定质量的理想气体，气体的体积V1=8.0×l0-3m3，温度T1=400K。现使外界环境温度缓慢降低至T2，此过程中气体放出热量700J，内能减少了500J。不计活塞的质量及活塞与气缸间的摩擦，外界大气压强p0=1．0×l05Pa，求T2。参考答案：见解析17.如图17所示，在倾角θ＝30o的斜面上放置一段凹槽B，B与斜面间的动摩擦因数μ＝，槽内靠近右侧壁处有一小物块A(可视为质点)，它到凹槽左侧壁的距离d＝0.10m。A、B的质量都为m=2.0kg，B与斜面间的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力，不计A、B之间的摩擦，斜面足够长。现同时由静止释放A、B，经过一段时间，A与B的侧壁发生碰撞，碰撞过程不计机械能损失，碰撞时间极短。取g=10m/s2。求：（1）物块A和凹槽B的加速度分别是多大；（2）物块A与凹槽B的左侧壁第一次碰撞后瞬间A、B的速度大小；（3）从初始位置到物块A与凹槽B的左侧壁发生第三次碰撞时B的位移大小。参考答案：1）设A的加速度为a1，则mgsinq=ma1，a1=gsinq=10×sin30°=5.0m/s2…………1分设B受到斜面施加的滑动摩擦力f，则==10N，方向沿斜面向上

B所受重力沿斜面的分力=2.0×10×sin30°=10N，方向沿斜面向下因为，所以B受力平衡，释放后B保持静止，则凹槽B的加速度a2=0………1分

（2）释放A后，A做匀加速运动，设物块A运动到凹槽B的左内侧壁时的速度为vA0，根据匀变速直线运动规律得

vA0===1.0m/s………1分

因A、B发生弹性碰撞时间极短，沿斜面方向动量守恒，A和B碰撞前后动能守恒，设A与B碰撞后A的速度为vA1，B的速度为vB1，根据题意有

………1分

………1分解得第一次发生碰撞后瞬间A、B的速度分别为vA1=0，vB1=1.0m/s

………1分

（3）A、B第一次碰撞后，B以vB1=1.0m/s做匀速运动，A做初速度为0的匀加速运动，设经过时间t1，A的速度vA2与B的速度相等，A与B的左侧壁距离达到最大，即

vA2=，解得t1=0.20s设t1时间内A下滑的距离为x1，则解得x1=0.10m因为x1=d，说明A恰好运动到B的右侧壁，而且速度相等，所以A与B的右侧壁恰好接触但没有发生碰撞。………1分设A与B第一次碰后到第二次碰时所用时间为t2，A运动的距离为xA1，B运动的距离为xB1，A的速度为vA3，则xA1=，xB1=vB1t2，xA1=xB1解得t2=0.40s，xB1=0.40m，vA3=a1t2=2.0m/s………1分第二次碰撞后，由动量守恒定律和能量守恒定律可解得A、B再次发生速度交换，B以vA3=2.0m/s速度做匀速直线运动，A以vB1=1.0m/s的初速度做匀加速运动。用前面第一次碰撞到第二次碰撞的分析方法可知，在后续的运动过程中，物块A不会与凹槽B的右侧壁碰撞，并且A与B第二次碰撞后，也再经过t3=0.40s，A与B发生第三次碰撞。………1分设A与B在第二次碰后到第三次碰时B运动的位移为xB2，则

xB2=vA3t3=2.0×0.40=0.80m；设从初始位置到物块A与凹槽B的左内侧壁发生第三次碰撞时B的位移大小x，则x=xB1+xB2=0.40+0.80=1.2m

18.如图，平板车B的质量为M，车上有一个质量为m的小滑块A，且M=2m。平板车静止于光滑的水平面上，小车右方水平面上固定着一个竖直挡板，小滑块与车面间的动摩擦因数为μ。现给车施加一个水平向右的瞬间冲量，使车向右运动，同时小滑块相对于小车滑动，当二者达到共同速度v之后一起向前运动，并与挡板发生无机械能损失的碰撞，碰撞时间极短。设平板车足够长，重力加速度为g。求：（i）给车施加的水平向右的瞬间冲量的大小；（ii）从地面上看，滑块A向右运动到离出发点最远处时，平板车B与竖直挡板的距离；（iii）与竖直挡板碰撞以后的整个过程中滑块A相对平板车B滑动的