2021-2022学年湖南省郴州市嘉禾县第五中学高三物理上学期期末试题含解析

1、2021-2022学年湖南省郴州市嘉禾县第五中学高三物理上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)在物理学发展史上伽利略、牛顿等许许多多科学家为物理学的发展做出了巨大贡献。 以下选项中符合他们观点的是 ( )A人在沿直线加速前进的车厢内，竖直向上跳起后，将落在起跳点的后方B两匹马拉车比一匹马拉车跑得快，这说明：物体受的力越大速度就越大C两物体从同一高度自由下落，较轻的物体下落较慢D一个运动的物体，如果不再受力了，它总会逐渐停下来；这说明：静止状态才是物体不受力时的“自然状态”参考答案：A2. （单选）如图所示为理想变压器的示意

2、图，其原副线圈的匝数比为3:1，电压表和电流表均为理想电表，原线圈接图乙所示的正弦交流电，图甲中Rt为热敏电阻（其阻值随温度的升高而变小），R为定值电阻。下列说法正确的是A交流电压u的表达式为B若Rt处的温度升高，则电流表的示数变小C若Rt处的温度升高，则变压器的输入功率变大D变压器原、副线圈中的磁通量随时间的变化率之比为3:1参考答案：C3. 如图甲所示，理想变压器的原线圈匝数n1350匝，副线圈匝数n270匝，电阻R20，是理想交流电压表，原线圈加上如图乙所示的交流电，则下列说法正确的是A加在原线圈上交流电压瞬时值的表达式为u20sin（100t）V B原线圈电流的有效值为004A C在t

3、001s时，电压表的示数为0 D电阻R上消耗的电功率为08W参考答案：ABD4. 为研究平抛运动的规律，某同学使小球沿课桌面水平飞出，用具有摄像功能的数码照相机来拍摄小球做平抛运动的录像（每秒25帧照片），并将小球运动的照片按帧打印出来请问：他大约可以得到几帧小球正在空中运动的照片（）A5帧B10帧C15帧D20帧参考答案：B【考点】平抛运动【分析】小球做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，课桌的高度约为0.8m，求出小球运动的时间即可求解【解答】解：小球做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，课桌的高度约为0.8m根据h=gt2得：t=0.4s又因为每秒25帧照片，所以0.4s将拍到n=25=10

4、帧故选：B5. （多选） 质量为m的小球A在光滑水平面上以速度V0与质量为2m的静止的小球B正碰后，A球的速度大小恰好变为原来的1/3，则B球的速度大小可能是 A.V0/3 B.2V0/3 C.4V0/9 D.8V0/9参考答案：AB二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. （5分）重力势能实际上是万有引力势能在地面附近的近似表达式，其更精确的表达式为，式中 G 为万有引力恒量，M 为地球质量，m为物体质量，r为物体到地心的距离，并以无穷远处引力势能为零。现有一质量为m的地球卫星，在离地面高度为H处绕地球做匀速圆周运动，已知地球半径为R，地球表面处的重力加速度为g，地球质量未知，

5、则卫星做匀速圆周运动的线速度为 ，卫星运动的机械能为 。参考答案：；7. )若将该密闭气体视为理想气体，气球逐渐膨胀起来的过程中，气体对外做了 0.6J的功，同时吸收了0.9J的热量，则该气体内能变化了 J；若气球在膨胀过程中迅速脱离瓶颈，则该气球内气体的温度 (填“升高”或“降低”)。参考答案：0.3 降低8. （9分）探究能力是物理学研究的重要能力之一。物体因绕轴转动而具有的动能叫转动动能，转动动能的大小与物体转动的角速度有关。为了研究某一砂轮的转动动能Ek与角速度的关系。某同学采用了下述实验方法进行探索：如图所示，先让砂轮由动力带动匀速旋转测得其角速度，然后让砂轮脱离动力，由于克服转轴间

6、摩擦力做功，砂轮最后停下，测出砂轮脱离动力到停止转动的圈数n，通过分析实验数据，得出结论。经实验测得的几组和n如下表所示： /rads10.51234n5.02080180320Ek/J 另外已测得砂轮转轴的直径为1cm，转轴间的摩擦力为10/N。（1）计算出砂轮每次脱离动力的转动动能，并填入上表中。（2）由上述数据推导出该砂轮的转动动能Ek与角速度的关系式为 。（3）若测得脱离动力后砂轮的角速度为2.5rad/s，则它转过45圈后的角速度为 rad/s。 参考答案：（1）（全对得3分）Ek/J0.5281832（2）22 （3分）；（3）2（3分）9. 为了测量所采集的某种植物种子的密度，一

7、位同学进行了如下实验：（1）取适量的种子，用天平测出其质量，然后将这些种子装入注射器内；（2）将注射器和压强传感器相连，然后缓慢推动活塞至某一位置，记录活塞所在位置的刻度V，压强传感器自动记录此时气体的压强p；（3）重复上述步骤，分别记录活塞在其它位置的刻度V和记录相应的气体的压强p；（4）根据记录的数据，作出lpV图线，并推算出种子的密度。（1）根据图线，可求得种子的总体积约为_ （即）。（2）如果测得这些种子的质量为7.8610-3 kg，则种子的密度为_kg/m3。（3）如果在上述实验过程中，操作过程中用手握住注射器，使注射器内气体的温度升高，那么，所测种子的密度值_（选填“偏大”、“偏

8、小”或“不变”）。参考答案：（1）（2分）（2）（2分） （3）偏小（2分）10. 如图，质量为m的活塞夹在两块光滑的水平隔板间，活塞与轻质传动杆之间有大小不计的光滑转轴连接，活塞在水平力作用下缓缓推动传动杆，传动杆带动曲轴绕固定转轴O转动。在图示位置时，水平推力大小为F（Fmg），轻杆与水平方向夹角为(45)，曲轴与水平虚线垂直，轻杆与曲轴连接处到转轴O距离为L，此时传动杆对曲轴的力矩大小为 ，隔板对活塞的作用力大小为 。参考答案：FL；mg-Ftan 11. 如图所示，气缸中封闭着温度为127的空气，一重物用轻绳经轻滑轮跟气缸中的活塞相连接，不计一切摩擦，重物和活塞都处于平衡状态，这时活塞

9、离气缸底的高度为10cm。如果缸内空气温度降为87，则重物将上升 cm；该过程适用的气体定律是 （填“玻意耳定律”或“查理定律”或“盖吕萨克定律”）。参考答案：1；盖吕萨克定律12. 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13. 飞镖是一种喜闻乐见的体育活动。飞镖靶上共标有10环，其中第10环的半径为1cm，第9环的半径为2cm以此类推，靶的半径为10cm。记成绩的方法是：当飞镖击中第n环与第n+1环之间区域则记为

10、n环。某人站在离靶5m的位置，将飞镖对准靶心以水平速度v投出，当v_m/s（小数点后保留2位）时，飞镖将不能击中靶，即脱靶；当v=60m/s时，成绩应为_环。（不计空气阻力，g取10m/s2）参考答案：35.36，7三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系，并测弹簧的劲度系数k。做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。表中是该同学记录的实验数据，实验中弹簧始终未超过弹性限度。（g=10m/s2）钩码质量m/g0306090120150弹簧总长度l/cm6

11、.007.188.409.6210.8012.40 （a）根据实验数据在坐标系中作出弹力F跟弹簧伸长量x的关系图象 （b）根据图象得到弹簧的劲度系数是 N/m。参考答案：注意：图线应是过原点的直线，且最后一点要舍弃 （a）25 (b)15. 某实验小组想描绘标有“12V，6W”的小灯泡的伏安特性曲线，实验室中只提供了下列器材：A安培表A1量程（00.5A；r1=0.5）；B安培表A2量程（00.6A；r10.3）；C电阻箱R（0999.9）；D滑动变阻器R1（010；5A）E电源电动势15V；内阻不计；电键一个，导线若干为了减小描绘小灯泡在012V电压下的伏安特性曲线的误差，要求电表的读数既要

12、不超过表盘的最大刻度，又要求读数最大值达到满刻度的一半以上，请你完成以下项目：（1）设计一个满足要求的实验电路图，画在如图虚线框内（2）若安培表A1的读数为I1，其内阻为r1，安培表A2的读数为I2，电阻箱的阻值为R，写出灯泡两端电压U的表达式参考答案：（1）如图；（2）U=（I2I1）RI1r考点：描绘小电珠的伏安特性曲线专题：实验题；恒定电流专题分析：（1）分析实验原理，根据给出的实验仪器分析实验电路图；（2）根据电路结论，根据串并联电路的规律可得出灯泡的电压的表达式解答：解：（1）由题意可知，本实验测应采用滑动变阻器的分压接法；题目没有给出电压表，故只能采用电流表，而电表的读数既要不超过

13、表盘的最大刻度，又要求读数最大值达到满刻度的一半以上；且题目中没有给出定值电阻，故只能采用电流表串接的方式，故将灯泡与A1串联后再由R并联，然后与A2串联；如图所示；（2）灯泡两端的电压等于并联部分的电压减去电流表两端的电压；由欧姆定律可知：U=（I2I1）RI1r；故答案为：（1）如图；（2）U=（I2I1）RI1r；点评：本题为探究性实验，要注意正确分析实验原理，认真分析题目中给出的仪器，从而得出实验原理图四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图A、B两物体靠在一起，放在光滑水平面上，它们的质量分别为，今用水平力FA=6N推A，用水平力FB=3N拉B，A、B间的作用力有多大？参考答

14、案：3N由题意，根据牛顿第二定律，对A物体，对B物体，;两式联立可得F=3N。17. 如图，一质量为m=1kg的木板静止在光滑水平地面上开始时，木板右端与墙相距L=0.08m；质量为m=1kg 的小物块以初速度v0=2m/s 滑上木板左端木板长度可保证物块在运动过程中不与墙接触物块与木板之间的动摩擦因数为=0.1木板与墙的碰撞是完全弹性的取g=10m/s2，求（1）从物块滑上木板到两者达到共同速度时，木板与墙碰撞的次数及所用的时间；（2）达到共同速度时木板右端与墙之间的距离参考答案：考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系专题：计算题；压轴题分析：

15、本题中开始小木块受到向后的摩擦力，做匀减速运动，长木板受到向前的摩擦力做匀加速运动；当长木板反弹后，小木块继续匀减速前进，长木板匀减速向左运动，一直回到原来位置才静止；之后长木板再次向右加速运动，小木块还是匀减速运动；长木板运动具有重复性，由于木板长度可保证物块在运动过程中不与墙接触，故直到两者速度相同，一起与墙壁碰撞后反弹；之后长木板向左减速，小木块向右减速，两者速度一起减为零解答：解：（l）物块滑上木板后，在摩擦力作用下，木板从静止开始做匀加速运动设木板加速度为a，经历时间T后与墙第一次碰撞碰撞时的速度为v1，则mg=ma v1=at 联立解得T=0.4s v1=0.4m/s在物块与木板两

16、者达到共同速度前，在每两次碰撞之间，木板受到物块对它的摩擦力作用而做加速度恒定的匀减速直线运动，因而木板与墙相碰后将返回至初态，所用时间也为为T设在物块与木板两者达到共同速度v前木板共经历n次碰撞，则有v=v0（2nT+t）a=at式中t是碰撞n次后木板从起始位置至达到共同速度时所需要的时间由于最终两个物体一起以相同的速度匀速前进，故式可改写为2v=v02nT由于木板的速率只能位于0到v1之间，故有0v02nT2v1求解上式得1.5n2.5由于n是整数，故n=2 由于速度相同后还要再一起与墙壁碰撞一次，故一个碰撞三次；再有得t=0.2s v=0.2m/s 从开始到物块与木板两者达到共同速度所用

17、的时间为t=4T+t=1.8s （11）即从物块滑上木板到两者达到共同速度时，木板与墙共发生三次碰撞，所用的时间为1.8s（2）物块与木板达到共同速度时，木板与墙之间的距离为（12）联立 与（12）式，并代入数据得 s=0.06m（13）即达到共同速度时木板右端与墙之间的距离为0.06m点评：本题关键要分清出长木板的运动为往复运动，具有重复性，而小木块的运动是匀减速直线运动，然后根据运动学公式列式求解18. 如图所示，一水平光滑、距地面高为h、边长为a的正方形MNPQ桌面上，用长为L的不可伸长的轻绳连接质量分别为mA、mB的A、B两小球，两小球在绳子拉力的作用下，绕绳子上的某点O以不同的线速度做匀速圆周运动，圆心O与桌面中心重合，已知mA=0.5kg，L=1.2m，LAO=0.8m，a=2.1m，h=1.25m，A球的速度大小vA=0.4m/s，重力加速度g取10m/s2，求：（1）绳子上的拉力F以及B球的质量mB；（2）若当绳子与MN平行时突然断开，则经过1.5s两球的水平距离；（3