安徽省合肥市第六十三中学2021-2022学年高三物理上学期期末试卷含解析

安徽省合肥市第六十三中学2021-2022学年高三物理上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.（多选）某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示，图中f（v）表示v处单位速率区间内的分子数百分率，由图可知（A）气体的所有分子，其速率都在某个数值附近（B）某个气体分子在高温状态时的速率可能与低温状态时相等（C）高温状态下大多数分子的速率大于低温状态下大多数分子的速率（D）高温状态下分子速率的分布范围相对较小参考答案：BC2.如图所示，顶端装有定滑轮的斜面体放在粗糙水平面上，A、B两物体通过细绳相连，并处于静止状态(不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦)．现用水平向右的力F作用于物体B上，将物体B缓慢拉高一定的距离，此过程中斜面体与物体A仍然保持静止。在此过程中（

）A.水平力F可能变小B.斜面体所受地面的支持力可能变大C.物体A所受斜面体的摩擦力可能变大D.地面对斜面体的摩擦力可能不变参考答案：C解：取物体B为研究对象，分析其受力情况如图所示，则有F=mgtanθ，T=，在将物体B缓慢拉高的过程中，θ增大，则水平力F和细绳上的拉力T随之变大。在这个过程中尽管绳子张力变大，但是开始时物体A所受斜面体的摩擦力方向未知，故物体A所受斜面体的摩擦力的情况无法确定，即当开始时物体A受沿斜面向下的摩擦力时，随绳子的拉力T的增大摩擦力变大。故C正确，A错误；对A、B两物体与斜面体这个系统而言，系统处于平衡状态，因拉力F变大，则地面对斜面体的摩擦力一定变大，而竖直方向并没有增加其他力，故斜面体所受地面的支持力不变；故BD错误；故选C。【点睛】此题考查整体法及隔离法的应用问题；解题时要正确选择研究对象，并能对研究对象正确的受力分析，根据正交分解法或合成法列方程.3.如图所示，传送皮带的水平部分AB是绷紧的．当皮带不动时，滑块从斜面顶端由静止开始下滑，通过AB所用的时间为t1，从B端飞出时速度为v1.若皮带逆时针方向转动时，滑块同样从斜面顶端由静止开始下滑，通过AB所用的时间为t2，从B端飞出时的速度为v2，则t1和t2、v1和v2相比较，下列说法正确的是(

)A．t1＝t2

B．t1＞t2

C．v1＝v2

D．v1>v2参考答案：AC4.直径为D的圆柱形桶内放入两个直径为d（2d>D）的光滑圆球，如图所示，其中只与球的重力有关而与桶的直径D无关的力是（

）

A．球对桶底的压力B．下面的球对桶侧面的压力C．上面球对桶侧面的压力D．上球对下球的压力

参考答案：

答案：A5.如图所示，质量为m的球置于斜面上，被一个竖直挡板挡住．现用一个力F拉斜面，使斜面在水平面上做加速度为a的匀加速直线运动，忽略一切摩擦，以下说法中正确的是A．斜面和挡板对球的弹力的合力等于maB．斜面对球不仅有弹力，而且该弹力是一个定值C．若加速度足够小，竖直挡板对球的弹力可能为零 D．若加速度足够大，斜面对球的弹力可能为零参考答案：BA、B以小球为研究对象，分析受力情况，如图：重力mg、竖直挡板对球的弹力F2和斜面的弹力F1．设斜面的加速度大小为a，根据牛顿第二定律得

竖直方向：

①

水平方向：②

由①看出，斜面的弹力大小不变，与加速度无关，不可能为零．

由②看出，若加速度足够小时，;根据牛顿第二定律知道，重力、斜面和挡板对球的弹力三个力的合力等于;若F增大，a增大，斜面的弹力F1大小不变.二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，是一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s，则振动的周期为

s，x=1.0m处质点的振动方向沿

(填“y轴正方向”或“y轴负方向”)，x=2.0m处的质点在0—1.5s内通过的路程为

cm．参考答案：7.(6分)如图所示，一储油圆桶，底面直径与高均为d，当桶内无油时，从某点A恰好能看到桶底边缘上得点B，当桶内油的深度等于桶高的一半时，在A点沿A、B方向看去，看到桶底上的C点，C、B相距，由此可得油的折射率__________，光在油中的传播速度=_________m/s。参考答案：

8.如图所示，一物体在平行于斜面向上的恒力F作用下，由静止从底端沿光滑的斜面向上做匀加速直线运动，经时间t力F做功为60J，此后撤去恒力F，物体又经时间t回到出发点，若以地面为零势能点，则当物体回到出发点时的动能为EK=__________J，在撤去恒力F之前，当物体的动能为7J时，物体的机械能为E=_________J。

参考答案：EK=60J、

E=28J9.在“探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系”时，采用如图所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带由打点计数器打上的点计算出．(1)当M与m的大小关系满足_________时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力．

(2)一组同学在先保持盘及盘中砝码的质量一定，探究加速度与质量的关系，以下做法错误的是________．A．平衡摩擦力时，不应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源D．小车运动的加速度可用天平测出m以及小车的质量M，直接用公式a＝求出．

(3)在保持小车及车中砝码的质量M一定，探究加速度与所受合外力的关系时，由于平衡摩擦力时操作不当，某同学得到的a－F关系如图所示(a是小车的加速度，F是细线作用于小车的拉力)．其原因

；参考答案：(1)m《M

(2)CD

(3)平衡摩擦力时，长木板的倾角过大了10.如图所示，两条平行金属导轨ab、cd置于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，两导轨间的距离l=0.6m，导轨间连有电阻R。金属杆MN垂直置于导轨上，且与轨道接触良好，现使金属杆MN沿两条导轨向右匀速运动，产生的感应电动势为3V。由此可知，金属杆MN滑动的速度大小为 m/s；通过电阻R的电流方向为

（填“aRc”或“cRa”）。参考答案：11.一个做初速度为零的匀加速直线运动的物体，在第1s末，第2s末，第3s末的速度大小之比是

．参考答案：1:2:312.一水平放置的水管，距地面高h＝l.8m，管内横截面积S＝2cm2。有水从管口处以不变的速度v＝2m/s源源不断地沿水平方向射出，则水流的水平射程

???

m。水流稳定后在空中有

?

m3的水。（g取10m／s2）参考答案：答案：1.2，15.某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆。每过N年，该行星会运行到日地连线的延长线上，如图所示。该行星与地球的公转半径之比为___________。

参考答案：()三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用如图所示的装置“探究加速度与力和质量的关系”，带滑轮的长木板水平固定，跨过小车上定滑轮的两根细线均处于水平。(1)实验时，一定要进行的操作是

。(填步骤序号)A．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录拉力传感器的示数F0；B．改变砂和砂桶质量，打出几条纸带C．用天平测出砂和砂桶的质量D．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量(2)以拉力传感器示数的二倍F(F=2F0)为横坐标，以加速度为a纵坐标，画出的a-F图象如下图所示，则可能正确的是

。(3)在实验中，得到一条如图所示的纸带，按时间顺序取0、1、2、…、5共6个计数点，1～5每相邻两个点间各有四个打印点未画出，用刻度尺测出1、2、…、5各点到O点的距离分别为：10.92、18.22、23.96、28.30、31.10(cm)，通过电磁打点计时器的交流电频率为50Hz.则：小车的加速度大小为

m/s2，（结果保留一位小数）参考答案：（1）AB

（2）C

（3）试题分析：（1）打点计时器运用时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，该实验探究加速度与力和质量的关系，要记录弹簧测力计的示数，故A正确；改变砂和砂桶质量，即改变拉力的大小，打出几条纸带，研究加速度随F变化关系，故B正确；本题拉力可以由弹簧测力计测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶（包括砂）的质量远小于车的总质量，故CD错误。（2）小车质量不变时，加速度与拉力成正比，所以图象是一条倾斜的直线，由实验装置可知，实验前没有平衡摩擦力，则画出的图象在F轴上有截距，故C正确。（3）根据，运用逐差法得，。考点：探究加速度与物体质量、物体受力的关系15.如图实－2－1所示的实验装置可以探究加速度与物体质量、物体受力的关系．小车上固定一个盒子，盒子内盛有沙子．沙桶的总质量(包括桶以及桶内沙子质量)记为m，小车的总质量(包括车、盒子及盒内沙子质量)记为M.图实－2－1(1)验证在质量不变的情况下，加速度与合外力成正比：从盒子中取出一些沙子，装入沙桶中，称量并记录沙桶的总重力mg，将该力视为合外力F，对应的加速度为a则从打下的纸带中计算得出．多次改变合外力F的大小，每次都会得到一个相应的加速度．本次实验中，桶内的沙子取自小车中，故系统的总质量不变．以合外力F为横轴，以加速度a为纵轴，画出a－F图象，图象是一条过原点的直线．①a－F图象斜率的物理意义是________________________________________．②你认为把沙桶的总重力mg当作合外力F是否合理？答：________.(填“合理”或“不合理”)③本次实验中，是否应该满足M?m这样的条件？答：________(填“是”或“否”)；理由是_____________________________________________________________．(2)验证在合外力不变的情况下，加速度与质量成反比：保持桶内沙子质量m不变，在盒子内添加或去掉一些沙子，验证加速度与质量的关系．本次实验中，桶内的沙子总质量不变，故系统所受的合外力不变．用图象法处理数据时，以加速度a为纵横，应该以______倒数为横轴．参考答案：(1)①2分

②合理1分

③否1分因为实验的研究对象是整个系统，系统受到的合外力就等于mg

2分(2)M＋m

2分

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，光滑的水平桌面离地高度为2L，在桌的边缘，一根长为2L的匀质软绳，一半搁在水平桌面上，一半自然垂直在桌面下，放手后绳子开始下落，试问，当绳子的下端刚触地时，速度为多大？参考答案：绳子下落过程中机械能守恒．选桌面为零势能参考面，则初态的机械能为E1＝－g×；------(2分)末态的机械能为E2＝－mgL＋mv2，--------------------(2分)由机械能守恒有－mg×＝－mgL＋mv2------------------(2分)解得v＝.----------------------ks5u17.如图甲所示，一长木板B放在水平地面上，木板B的右端放置一个小金属块A，在t=0时，同时给A、B初速度，小金属块A和木板B运动的v﹣t图象如图乙所示（细线为A的图象，粗线为B的图象）．以水平向右为正方向．已知A、B的质量相等，A与B及B与地面之间均粗糙且动摩擦因数不相同，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A始终没有滑离B．取重力加速度g=10/m2．求：（1）A相对于地面向左运动的最大位移xA．（2）A、B分别运动的时间tA、tB．参考答案：解：根据题意，及图象可知：（1）aA==1（m/s2）由图象及比例的知识可知A图象与时间轴交点的坐标是1，且x轴下方三角形的面积即为A向左的最大位移，所以，xA左max=×1×1=0.5（m）．（2）由图可知，AB图象的交点在t=3s时，此时vA=Vb=2（m/s）．之后，两个物体都在做匀减速直线运动，且A的速度大于B的速度根据牛顿第二定律，求各自之后的加速度，对于A，摩擦力的大小不边，方向变化，加速度大小不变a'A=﹣1（m/s2），对于B，地面对它的摩擦力不变，A给它的摩擦力大小不变方向变化，设A与B的摩擦因数为μ1，B与地的摩擦因数为μ2，根据A的加速度可以求出，μ1=0.1再根据图象求出B在3秒前的加速度数值大小为4m/s2，又两物体质量相等有μ1mg+μ2×2mg=maB得出，μ2=0.15．3秒后，对于B有：﹣μ2×2mg+μ1mg=ma'B得出，a'B=﹣2（m/s2），所以，tA=3+=3=5（s）tB=3+=3+=4（s）答：（1）A相对于地面向左运动的最大位移xA是0.5m；（2）A、B分别运动的时间tA为5s，tB为4s．【考点】牛顿运动定律的综合应用；匀变速直线运动的位移与时间的关系．【分析】本题考察运动学规律，牛顿运动定律，以及V﹣t图象：（1）根据V﹣t图象可以直接计算A的加速度，A物块的负位移即为向左的最大位移