云南省昆明市石林彝族自治县板桥乡中学2021-2022学年高三物理下学期期末试卷含解析

云南省昆明市石林彝族自治县板桥乡中学2021-2022学年高三物理下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.（单选）一人用力把质量为m的手提箱由静止开始竖直向上匀加速提升h的高度，速度增大为v，则在此过程中，人对手提箱所做的功为

A．0

B．mgh

C．

D．参考答案：D2.（多选题）如图所示，两根直木棍AB和CD相互平行，斜靠在竖直墙壁上固定不动，水泥圆筒从木棍的上部匀速滑下．若保持两木棍倾角不变，将两者间的距离稍增大后固定不动，且仍能将水泥圆筒放在两木棍的上部，则（）A．每根木棍对圆筒的支持力变大，摩擦力不变B．每根木棍对圆筒的支持力变大，摩擦力变大C．圆筒将静止在木棍上D．圆筒将沿木棍减速下滑参考答案：AC【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．【分析】水泥圆筒从木棍的上部匀速滑下过程中，受到重力、两棍的支持力和摩擦力，根据平衡条件得知，摩擦力不变．将两棍间的距离稍增大后，两棍支持力的合力不变，夹角增大，每根木棍对圆筒的支持力变大，最大静摩擦力增大，可知圆筒将静止在木棍上．【解答】解：A、B水泥圆筒从木棍的上部匀速滑下过程中，受到重力、两棍的支持力和摩擦力，根据平衡条件得知，两棍支持力的合力和摩擦力不变．将两棍间的距离稍增大后，两棍支持力的合力不变，而两支持力夹角增大，则每根木棍对圆筒的支持力变大．故A正确，B错误．C、D由上知，每根木棍对圆筒的支持力变大，圆筒的最大静摩擦力增大，而重力沿斜面向下的分力不变，则圆筒仍静止在木棍上．故C正确，D错误．故选AC3.（单选）如图甲所示，闭合电路由电阻R和阻值为r环形导体构成，其余电阻不计。环形导体所围的面积为S。环形导体位于一垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度的大小随时间变化的规律如图乙所示。在0-t0时间内，下列说法正确的是A．通过R的电流方向由B指向A，电流大小为B．通过R的电流方向由A指向B，电流大小为C．通过R的电流方向由B指向A，电流大小为D．通过R的电流方向由A指向B，电流大小为参考答案：D4.如图所示，一固定光滑杆与水平方向夹角为θ，将一质量为m1的小环套在杆上，通过轻绳悬挂一个质量为m2的小球，静止释放后，小环与小球保持相对静止以相同的加速度a一起下滑，此时绳子与竖直方向夹角为β，则下列说法正确的是(

)A.杆对小环的作用力大于m1g+m2g

B.m1不变，则m2越大，β越小C.θ＝β，与m1、m2无

D.若杆不光滑，β可能大于θ

参考答案：C5.一物体受到的合外力的冲量I随时间t变化的图象如图所示，则该物体的A.速度一定变化B.动能一定变化C.加速度一定变化D.机械能一定变化参考答案：AB【分析】由I-t图像斜率的物理意义，结合牛顿第二定律、加速度的物理意义、动能与速度的关系以及自由落体运动来分析【详解】ABC．根据知I-t图像中斜率表示物体所受合外力，由图知，物体所受合外力大小和方向均不变且不为0，则物体加速度不变，速度一直改变，动能一直改变，故AB正确，C错误；D．在自由落体运动中，物体受合外力大小和方向均不变且不为0，但物体的机械能不变，故D错误；故选：AB【点睛】熟练掌握冲量、合外力、加速度、速度、动能等各物理量以及物理量之间的关系，是我们解决此类问题的关键二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）

叫裂变，

叫聚变。参考答案：原子核被种子轰击后分裂成两块质量差不多的碎块，这样的核反应叫裂变；两个轻核结合成质量较大的核，这样的核反应叫聚变7.如图所示为“风光互补路灯”系统，它在有阳光时通过太阳能电池板发电，有风时通过风力发电机发电，二者皆备时同时发电，并将电能输至蓄电池储存起来，供路灯照明使用。为了能使蓄电池的使用寿命更为长久，一般充电至90％左右即停止，放电余留20％左右即停止电能输出。下表为某型号风光互补路灯系统配置方案：风力发电机太阳能电池组件最小启动风速1.0m/s太阳能电池36W最小充电风速2.0m/s太阳能转化效率15%最大限制风速12.0m/s蓄电池500Ah-12V最大输出功率400W大功率LED路灯80W-12V当风速为6m／s时，风力发电机的输出功率将变为50W，在这种情况下，将蓄电池的电量由20％充至90％所需时间为

h；如果当地垂直于太阳光的平面得到的太阳辐射最大强度约为240W／m2，要想使太阳能电池的最大输出功率达到36W，太阳能电池板的面积至少要＿＿＿＿＿m2。参考答案：8418.（4分）如图所示，A为放在水平光滑桌面上的木板，质量为1kg。木块B、C质量分别为3kg和1kg。接触面间动摩擦因素为0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。在拉力F作用下，物体A加速度为2m/s2。拉力F大小等于

N。参考答案：14N（4分）9.有人设想了一种静电场：电场的方向都垂直于纸面并指向纸里，电场强度的大小自左向右逐渐增大，如图所示。这种分布的静电场是否可能存在？试述理由。

参考答案：这种分布的静电场不可能存在.因为静电场是保守场，电荷沿任意闭合路径一周电场力做的功等于0，但在这种电场中，电荷可以沿某一闭合路径移动一周而电场力做功不为0．（5分）10.物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如图，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz。开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点①上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4是计数点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。根据图中数据计算的加速度a=

(保留两位有效数字)。②为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有

。（填入所选物理量前的字母）A.木板的长度L

B.木板的质量C.滑块的质量

D.托盘和砝码的总质量E.滑块运动的时间t③滑块与木板间的动摩擦因数＝

（用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）.与真实值相比，测量的动摩擦因数

（填“偏大”或“偏小”）。参考答案：（1）0.5

（2）CD

（3）；偏大11.（1）在一次探究活动中，某同学用如图（a）所示的装置测量铁块A与放在光滑水平桌面上的金属板B之间的动摩擦因数，已知铁块A的质量mA=1.5㎏，用水平恒力F向左拉金属板B，使其向左运动，弹簧秤示数的放大情况如图所示，g取10m/s2，则A、B间的动摩擦因数=

（2）该同学还设计性地将纸带连接在金属板B的后面，通过打点计时器连续打下一些计时点，取时间间隔为0.1s的几个点，如图（b）所示，各相邻点间距离在图中标出.则在打C点时金属板被拉动的速度=

m/s.（结果保留两位有效数字）参考答案：1）0.29～0.30（3分）

（2）0.80（3分）12.（6分）一个电子和一个正电子对撞发生湮灭而转化为一对光子，设正、负电子对撞前的质量均为m，动能均为EK，光速为C，普朗克常为h，则对撞过程中的质量亏损为________转化为光子波长为_____________。参考答案：2m；13.某同学用弹簧秤、木块和细线去粗略测定木块跟一个固定斜面之间的动摩擦因数μ．木块放在斜面上，不加拉力时将保持静止．实验的主要步骤是：（1）用弹簧秤测出

；（2）用弹簧秤平行斜面拉动木块，使木块沿斜面向上做匀速运动，记下弹簧秤的示数F1；（3）用弹簧秤平行斜面拉动木块，

，记下弹簧秤的示数F2．(4)推导出动摩擦因数μ=

.参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.利用图甲装置可以做许多力学实验．（1）利用此装置探究“加速度与力、质量的关系”和“合外力做的功等于物体动能变化”实验中为了让小车所受合外力等于细绳的拉力需要进行的步骤是平衡小车所受的摩擦．（2）甲、乙两同学在同一实验室，各取一套图示的装置放在水平桌面上，小车上放不同质量的砝码，在没有平衡摩擦力的情况下，研究小车与木板之间的动摩擦因数（实验中小车的轮子被锁死，小车只能在长木板上滑动）．①为使小车运动时受到的拉力在数值上近似等于砝码桶及桶内砝码的总重力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量远小于小车和小车上砝码的总质量，（填“远大于”、“远小于”或“近似等于”）②实验中对小车及车内砝码研究，根据牛顿第二定律有F﹣μmg=ma，实验中记录小车的加速度a和小车所受的合外力F，通过图象处理数据．甲、乙两同学分别得到图乙中甲、乙两条直线．设甲、乙用的小车及砝码质量分别为m甲、m乙，甲、乙用的小车与木板间的动摩擦因数分别为μ甲、μ乙，由图可知，m甲小于m乙，μ甲大于μ乙．（填“大于”、“小于”或“等于”）（3）做直线运动的小车，牵引一条纸带通过打点计时器打出一条纸带，从纸带上打出的某一点开始，每5个点剪下一段纸带，按图丙所示，使每一条纸带下端与x轴重合，左边与y轴平行，将每段粘贴在直线坐标系中，各段紧靠但不重叠，根据图丙可以判断小车做匀加速直线运动，加速度a=0.75～0.76m/s2（结果保留两位有效数字）．已知交流电源的频率为50Hz．参考答案：考点：探究加速度与物体质量、物体受力的关系．专题：实验题．分析：（1）小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，故可以将长木板的一段垫高；（2）在探究“小车的加速度a与力F的关系”时，根据牛顿第二定律求出加速度a的表达式，不难得出当钧码的质量远远大于小车的质量时，加速度a近似等于g的结论；探究“小车与木板之间的动摩擦因数”实验时，利用牛顿第二定律和图象的意义，判断甲乙的质量和摩擦因数的大小．（3）本题使用的方法是等效代替法解题，它们的长度分别等于x=v平均t，因为剪断的纸带所用的时间都是t=0.1s，即时间t相等，所以纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比；而此段纸带的平均速度等于这段纸带中间时刻的速度，最后得出结论纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比，还等于各段纸带中间时刻的速度之比，即纸带的高度之比等于中间时刻速度之比．根据图象的斜率求出小车的加速度．解答：解：（1）小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使细线的拉力等于其合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力；（2）对整体分析，根据牛顿第二定律得，a=，则绳子的拉力F=Ma=，当m＜＜M，即砝码桶及桶内砝码的总质量远小于小车和小车上砝码的总质量时，砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力．根据牛顿第二定律有F﹣μmg=ma得：a=﹣ug，结合图象可知，为斜率，﹣ug为纵坐标的截距，所以m甲＜m乙，μ甲＞μ乙．（3）因为剪断的纸带所用的时间都是t=0.1s，即时间t相等，所以纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比；而此段纸带的平均速度等于这段纸带中间时刻的速度，最后得出结论纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比，还等于各段纸带中间时刻的速度之比，即纸带的高度之比等于中间时刻速度之比．在每段纸带的上边缘中点画“?”作为计数点，在新的坐标里每个计数点的纵坐标表示相对应的单位时间内中间时刻的瞬时速度．画一直线，使尽可能多的计数点落在此直线上，并使直线两侧的计数点数目大致相等，这条直线便是运动物体的速度﹣时间的图线．速度﹣时间直线的斜率表示加速度，可知运动小车做匀加速直线运动，其加速度大小a==0.75m/s2．故答案为：（1）平衡小车所受的摩擦力；（2）①远小于，小于，大于；（3）匀加速直线，0.75～0.76．点评：解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，然后熟练应用物理规律来解决实验问题；注意图象进行数据处理时，斜率和截距表示的物理意义．要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．15.在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，某同学把两根弹簧如图1连接起来进行探究．钩码数1234LA/cm15.7119.7123.6627.76LB/cm29.9635.7641.5147.36第13题表1(1)某次测量如图2所示，指针示数为___16.00_____cm.(2)在弹性限度内，将50g的钩码逐个挂在弹簧下端，得到指针A、B的示数LA和LB如表1.用表1数据计算弹簧Ⅰ的劲度系数为_12.5___N/m(重力加速度g取10m/s2)．由表Ⅰ数据_____能___(选填“能”或“不能”)计算出弹簧Ⅱ的劲度系数．参考答案：（1）16.00（2）12.5

能

解析：：（1）刻度尺读数需读到最小刻度的下一位，指针示数为16.00cm．（2）由表格中的数据可知，当弹力的变化量△F=0.5N时，弹簧形变量的变化量为△x=4.00cm，根据胡克定律知：k1＝＝12.5N/m．

结合L1和L2示数的变化，可以得出弹簧Ⅱ形变量的变化量，结合弹力变化量，根据胡克定律能求出弹簧Ⅱ的劲度系数．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，粗细均匀的薄壁Ｕ形管，左管上端封闭，右管开口且足够长，管的横截面积为S，内装密度为ρ的液体。右管内有一质量为ｍ的活塞搁在固定卡口上，卡口与左管上端等高，活塞与管壁间无摩擦且不漏气。温度为T0时，左、右管内液面高度相等，两管内空气柱长度均为Ｌ，压强均为大气压强P0。现使两管内气体同时逐渐升高至相同温度，重力加速度为g，求：①温度升高到多少时，右管活塞开始离开卡口上升；②温度升高到多少时，左管内液面下降ｈ。参考答案：答案①

②17.如图所示电路，电源电动势E=15V，内阻r=1，电阻R1=4电阻R2=R3=10，电容器的电容C=5×10—3F，求：（1）开关S打开时，电容器的电量Q1为多少？（2）将开关S闭合瞬间，通过电流计G的电量q为多少？电流方向如何？参考答案：（1）开关S打开时，R1与R2串联，电容器两端的电压UC1等于路端电压。E=I1(r＋R1＋R2)

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1分UC1=I1(R1＋R2)

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1分Q1=CUC1

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1分带入数据得Q1=0.07C

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1分（2）开关S闭合后，外电路的结构为：R2与R2并联再与R1串联，电容器两端的电压UC2等于电阻R1两端电压。E=I2(r＋R1＋R2//R3)