湖南省常德市桃源县牛车河乡中学2021-2022学年高三物理期末试题含解析

湖南省常德市桃源县牛车河乡中学2021-2022学年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，光滑斜面倾角为，c为斜面上固定挡板，物块a和b通过轻质弹簧连接，a、b处于静止状态，弹簧压缩量为x．现对a施加沿斜面向下的外力使弹簧再压缩3菇，之后突然撤去外力，经时间t，物块a沿斜面向上运动的速度为，此时物块刚要离开挡板．已知两物块的质量均为m，重力加速度为g．下列说法正确的是

A．弹簧的劲度系数为

B．物块b刚要离开挡板时，a的加速度为

C．物块a沿斜面向上运动速度最大时，物块b对挡板c的压力为0

D．撤去外力后，经过时间t，弹簧弹力对物块a做的功为参考答案：AD2.物块M在静止的传送带上匀速下滑时，若传送带突然顺时针转动（如图中箭头所示），则传送带转动后（

）A．M将减速下滑

B．M仍匀速下滑C．M受到的摩擦力变小

D．M受到的摩擦力变大参考答案：B3.倾角为30°的长斜坡上有C、O、B三点，CO=OB=10m，在C点竖直地固定一长10m的直杆AO。A端与C点间和坡底B点间各连有一光滑的钢绳，且各穿有一钢球（视为质点），将两球从A点由静止开始、同时分别沿两钢绳滑到钢绳末端，如图所示，则小球在钢绳上滑行的时间tAC和tAB分别为（取g=10m/s2）

A．2s和2s

B．s和2s

C．s和4s

D．4s和s参考答案：A4.如图所示，带等量异号电荷的两平行金属板在真空中水平放置，M、N为板间同一电场线上的两点，一带电粒子（不计重力）以速度vM经过M点在电场线上向下运动，且未与下板接触，一段时间后，粒子以速度vN折回N点。则A.粒子受电场力的方向一定由M指向NB.粒子在M点的速度一定比在N点的大C.粒子在M点的电势能一定比在N点的大D.电场中M点的电势一定高于N点的电势参考答案：B解析：由于带电粒子未与下板接触，可知粒子向下做的是减速运动，故电场力向上，A错；粒子由M到N电场力做负功电势能增加，动能减少，速度增加，故B对C错；由于粒子和两极板所带电荷的电性未知，故不能判断M、N点电势的高低，C错。5.（单选题）蹦级是一种极限体育项目，可以锻炼人的胆量和意志。运动员从高处跳下，弹性绳被拉展前做自由落体运动，弹性绳被拉展后在弹性绳的缓冲作用下，运动员下落一定高度后速度减为零。在这下降的全过程中，下列说法中正确的是A.弹性绳拉展前运动员处于失重状态，弹性绳拉展后运动员处于超重状态B.弹性绳拉展后运动员先处于失重状态，后处于超重状态C.弹性绳拉展后运动员先处于超重状态，后处于失重状态D.运动员一直处于失重状态参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，某人在离地面高为10m处，以大小为5m/s的初速度水平抛出A球，与此同时，在A球抛出点正下方，沿A球抛出方向的水平距离s处，另一人由地面竖直上抛B球，不计空气阻力和人的高度，发现B球上升到最高点时与A球相遇，则B球被抛出时的初速度为____________m/s，水平距离s为____________m。

参考答案：10

5

7.如图，电源电动势E=3V，内阻r=1Ω，电阻R1=2Ω，滑动变阻器总电阻R=16Ω，在滑片P从a滑到b的过程中，电流表的最大示数为1A，滑动变阻器消耗的最大功率为0.75W．参考答案：考点：闭合电路的欧姆定律；电功、电功率．专题：恒定电流专题．分析：分析电路明确电路结构，再根据闭合电路欧姆定律求得电流表的最大示数；由功率公式可知当内外电阻相等时功率达最大．解答：解：由图可知，滑动变阻器两端相互并联后与R1串联，当滑动变阻器短路时，电流表示数最大，则最大电流I===1A；把保护电阻看做电源的内阻，电源与保护电阻等效于电源，滑动变阻器是外电路，滑片P从a滑到b的过程中，电路外电阻R先变大后变小，等效电源电动势E不变，由P=可知，滑动变阻器消耗的电功率先变小后变大，当内外电路电阻相等时，外电路功率最大，即当R=r+R1=1+2=3Ω时，外电路功率最大，故此时滑动变阻器消耗的功率为：P===0.75W；故答案为：1；0.75．点评：本题考查闭合电路欧姆定律及功率公式的应用，要注意等效内阻法的应用，明确当内外电阻相等时，外部功率最大．8.某同学做“探究合力的功与动能改变关系”的实验，装置如图甲所示，将光电门固定在水平轨道上的β点，用重物通过细线拉小车，保持小车质量不变，改变所挂重物质量多次进行实验，每次小车都从同一位置4静止释放.（g取1Om/s2)①用游标卡尺测出遮光条的宽度d如图乙所示，则d

=______cm；②认为小车所受拉力与重物重力大小相等.测出多组重物质量m和相应小车经过光电门时的速度v,作出v2-m图象如图丙所示，由图象可知小车受到的摩擦力为______N；③重物质量较大时，v2-m图线的AB段明显弯曲，产生误差.为消除此误差，下列措施可行的是______A.

调整轨道的倾角，在未挂重物时使小车能在轨道上匀速运动B.

重物质量增加后，可以改变小车释放的初始位置C.

在重物与细绳之间接一力传感器，用力传感器读数代替重物的重力参考答案：9.如图所示，半圆形玻璃砖半径为8cm，使直径AB垂直于屏幕并接触于B点，当激光束a以i＝30°的入射角射向玻璃砖的圆心O时，在屏幕上M点出现光斑，测得M到B的距离为8cm。则玻璃砖的折射率为________。要使激光束不能从AB面射出，则入射角i至少应为___________。参考答案：

(1).

(2).45°【分析】先根据几何关系求解光线的折射角，然后根据折射定律求解折射率；要使激光束不能从AB面射出，则入射角大于临界角，根据求解临界角.【详解】因MB=OB=8cm，可知折射角为r=450，根据光的折射定律可得：；临界角，可得C=450，即要使激光束不能从AB面射出，则入射角i至少应为450.10.2012年11月23日上午，舰载机歼-15在我国首艘航母“辽宁航”上成功起降．可控核反应堆是驱动航空母舰的理想设备，其工作原理是利用重核裂变反应释放出大量核能获得动力．是若干核反应的一种，其中n为中子，X为待求粒子，为X的个数，则X是

（选填“质子”、“中子”或“电子”），＝

．参考答案：中子，211.如图所示，A、B两物体相距s=7m，物体A以vA=4m/s的速度向右匀速运动。而物体B此时的速度vB=10m/s，向右做匀减速运动，加速度a=－2m/s2。那么物体A追上物体B所用的时间为

（

）A．7s

B．8s

C．9s

D．10s参考答案：B12.我国航天计划的下一个目标是登上月球，当飞船靠近月球表面的圆形轨道绕行几圈后登陆月球，飞船上备有以下实验器材：A．计时表一只；B．弹簧测力计一把；C．已知质量为m的物体一个；D．天平一只(附砝码一盒)。已知宇航员在绕行时及着陆后各做了一次测量，依据测量的数据，可求出月球的半径R

及月球的质量M(已知万有引力常量为G)(1)两次测量所选用的器材分别为________、________和________(用选项符号表示)；(2)两次测量的物理量是________和________；(3)试用所给物理量的符号分别写出月球半径R和质量M的表达式R＝________，M＝________。参考答案：(1)两次测量所选用的器材分别为_A__、_B_和_C______(用选项符号表示)；(2)两次测量的物理量是__飞船周期T_和_物体重力F___；(3)R＝FT2/4π2m__，

M＝F3T4/16π4Gm313.（４分）据报道：我国一家厂商制作了一种特殊的手机，在电池电能耗尽时，摇晃手机，即可产生电能维持通话。摇晃手机的过程是将________能转化为电能；如果将该手机摇晃一次，相当于将100g的重物举高20cm，若每秒摇两次，则摇晃手机的平均功率为__________W。（g=10m/s2）参考答案：

答案：机械（动）；0.4W

（每空2分）三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（2015?湖北模拟）一个刻度没标数值的电压表量程约为9V，内阻Rx约为6kΩ，现要较为准确地测其内阻Rx，且各仪表的示数不得少于满量程的．实验室提供了如下器材：A．电流表A1：量程3mA，内阻约50ΩB．电流表A2：量程3A，内阻约0.2ΩC．电压表V1：量程1.5V，内阻r1=1kΩD．电压表V2：量程60V，内阻r2约50kΩE．定值电阻器R1：阻值R1=5.1kΩF．定值电阻器R2：阻值R2=30ΩG．电源：电动势约15V，内阻约0.5ΩH．滑动变阻器0～20ΩI．导线若干、单刀单掷开关一个（1）除被测电压表、G、I肯定需外，最少还需ACEH器材（填序号）；（2）用你所选最少器材以及G、I在虚线框中画出测量原理图；（3）根据所画原理图，写出Rx的表达式（用某次电表的测量值、已知量表示）Rx=，并指明表达式中所设物理量是哪些仪表测量时的示数U1为电压表V1的示数、I1为电流A1的示数．参考答案：（1）ACEH；（2）如图所示（3），U1为电压表V1的示数、I1为电流表A1的示数：【考点】：伏安法测电阻．【专题】：实验题．【分析】：（1）电流表、电压表和滑动变阻器的选择应该遵循“安全、精确和操作方便”的原则，（2）将电流表改装为电压表，需串联电阻起分压作用．通过待测电阻的大小确定电流表的内外接，由于滑动变阻器阻值较小，从测量误差角度确定滑动变阻器采用分压式接法．（3）根据欧姆定律求出待测电阻的阻值．解：（1）通过电压表的最大电流为：，且待测电表无刻度，故还需选择电压表，电流表、电压表和滑动变阻器的选择应该遵循“安全、精确和操作方便”的原则可选取：ACEH；（2）电压表V1量程太小，直接并在待测电压表两端容易烧毁，故需串联一个定值电阻R1，又电压表电阻很大，电流表应采用外接法，滑动变阻器阻值较小，应采用分压式接法，故设计电路如图所示：（3）根据欧姆定律流经电压表V1的电流为：…①根据并联电路电流特点可得流经待测电压表的电流为：Ix=I1﹣I0…②根据欧姆定律得：…③①②③联立得：故答案为：（1）ACEH；（2）如图所示（3），U1为电压表V1的示数、I1为电流表A1的示数15.（3）某同学设计了如图的测量电路来没量电压表的内阻RV。图中两个固定电阻的阻值均为R，S2，S2是开关，E是电源（内阻可忽略）。①按电路原理图将图中的实物图连线；②该同学按照如下步骤进行实验：开关S1保持断开，合上开关S2，此时电压表的读数为U1；再合上开关S1，电压表的读数变为U2，电压表内阻RV=

。（用U1、U2和R表示）参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，质量为1kg可以看成质点的小球悬挂在长为0.9m的细线下端，将它拉至与竖直方向成θ=60°的位置后自由释放．当小球摆至最低点时，恰好与水平面上原来静止的、质量为2kg的木块相碰，碰后小球速度反向且动能是碰前动能的．已知木块与地面的动摩擦因数μ=0.2，重力加速度取g=10m/s2．求：（1）小球与木块碰前瞬时速度的大小；（2）小球与木块碰前瞬间所受拉力大小；（3）木块在水平地面上滑行的距离．参考答案：解：（1）设小球摆至最低点时的速度为v，由动能定理，有v=3m/s

（2）设小球与木块碰撞前瞬间所受拉力为T，有：代入数据，解得：T=2mg=20N（3）设小球与木块碰撞后，小球的速度为v1，木块的速度为v2，设水平向右为正方向，依动量守恒定律有：mv=Mv2﹣mv1依题意知：设木块在水平地面上滑行的距离为x，依动能定理有：联立并代入数据，解得x=1m答：（1）小球与木块碰前瞬时速度的大小为3m/s．（2）小球与木块碰前瞬间所受拉力大小为20N．（3）木块在水平地面上滑行的距离为1m．【考点】动量守恒定律；动能定理的应用．【分析】（1）根据动能定理求出小球与木块碰前瞬间的速度大小．（2）在最低点，拉力和重力的合力提供圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律求出绳子拉力的大小．（3）根据碰后小球速度反向且动能是碰前动能的．结合动量守恒定律求出碰后木块的速度，再根据动能定理求出木块在水平地面上滑行的距离．17.水上滑梯可简化成如图所示的模型：倾角为θ＝37°斜滑道AB和水平滑道BC平滑连接（设经过B点前后速度大小不变），起点A距水面的高度H＝7.0m，BC长d＝2.0m，端点C距水面的高度h＝1.0m.一质量m＝50kg的运动员从滑道起点A点无初速地自由滑下,运动员与AB、BC间的动摩擦因数均为μ＝0.1．（取重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，运动员在运动过程中可视为质点）（1）求运动员沿AB下滑时加速度的大小a；（2）求运动员从A滑到C的过程中克服摩擦力所做的功W和到达C点时速度的大小υ；（3）保持水平滑道端点在同一竖直线上，调节水平滑道高度h和长度d到图中B′C′位置时，运动员从滑梯平抛到水面的水平位移最大，求此时滑道B′C′距水面的高度h′.参考答案：（1）运动员沿AB下滑时，受力情况如图所示Ff＝mFN＝mmgcosq（1分）根据牛顿第二定律：mgsina