2021-2022学年湖南省益阳市湖南坡乡中学高三物理上学期期末试卷含解析

2021-2022学年湖南省益阳市湖南坡乡中学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.（单选题）已知湖水深度为20m，湖底水温为4℃，水面温度为17℃，大气压强为1.0×105Pa。当一气泡从湖底缓慢升到水面时，其体积约为原来的(取g＝10m/s2，ρ＝1.0×103kg/m3)（

）A

12.8倍 B

8.5倍 C

3.1倍

D

2.1倍参考答案：C2.如图所示，物体A在与水平方向成α角斜向下的推力作用下，沿水平地面向右匀速运动，若推力变小而方向不变，则物体A将（）A．向右加速运动 B．仍向右匀速运动C．向右减速运动 D．向左加速运动参考答案：C【考点】牛顿第二定律．【分析】对A进行受力分析，开始做匀速直线运动，合力为零，当推力变小，则合力变大，根据牛顿第二定律确定加速度的方向，根据加速度方向与速度的方向关系确定物体的运动．【解答】解：物体A在与水平方向成α角斜向下的推力作用下，沿水平地面向右匀速运动，知合力为零．有：Fcosα﹣μ（mg+Fsinα）=0当推力减小，因为F′cosα﹣μ（mg+F′sinα）=F′（cosα﹣μsinα）﹣μmg＜0，则合力增大，方向水平向左，根据牛顿第二定律，有水平向左的加速度，加速度的方向与速度的方向反向，则物体向右做减速运动．故C正确，A、B、D错误．故选C．3.如图所示，在xOy坐标系中以O为中心的椭圆上有a、b、c、d、e五个点，现在其一个焦点f处固定一正点电荷，则下列判断正确的是

A．c、e两点的电场强度相同

B．a点的电势比b点的电势高C．一负电荷在d点时的电势能大于在a点时的电势能D．将一正电荷由e点沿eabc移到c点，所受电场力先做正功再做负功，但总功为零参考答案：D4.如图所示，甲图为沿轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波动图象，乙图是x=2m处质点P的振动图象，下列判断正确的是

。（填人正确选项前的字母）

A．该波的传播速率为4m／s

B．该波沿x轴正方向传播

C．经过0．5s，质点P沿波的传播方向移动2m

D．若遇到3m的障碍物，该波能发生明显的衍射现象参考答案：5.（多选）目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些材料都不同程度地含有放射性元素，下列有关放射性元素的说法中正确的是：（多项选择题）A．β射线与γ射线一样都是电磁波，但穿透本领远比γ射线弱B．氡的半衰期为3.8天，4个氡原子核经过7.6天后就一定只剩下1个氡原子核C.U衰变成Pb要经过6次β衰变和8次α衰变D．放射性元素发生β衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的参考答案：CD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.(1)某同学探究恒力做功和物体动能变化间的关系，方案如图所示.长木板放于水平桌面，用钩码的重力作为小车受到的合外力，为减小这种做法带来的误差，实验中要采取的两项措施是：a：

b：

(2)如图所示是某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F是计数点，相邻计数点间的时间间隔为T。距离如图。则打B点时的速度为

；要验证合外力的功与动能变化间的关系，测得位移和速度后，还要测出的物理量有

。参考答案：、（1）a：

平衡摩擦力

（2分）

。

b：

钩码的重力远小于小车的总重力

（2分）

。

（2）

（3分），钩码的质量m，小车的质量M

7.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中（1）为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响，采取的做法是将带滑轮的长木板一端适当垫高，使小车在

（填“挂”或“不挂”）钩码的情况下做

运动；（2）某次实验中所用交流电的频率为50Hz.得到的一条纸带如图所示，从比较清晰的点起，每五个点取一个点作为计数点，分别标明0、1、2、3、4.量得x1=30.0mm,x2=36.0mm,x3=42.0mm,x4=48.0mm,则小车的加速度为

m/s2.参考答案：（1）不挂（2分）；匀速（2分）

（2）0.6（4分）（1）这是平衡摩擦力的实验步骤。（2）利用匀变速直线运动的推论得：，T=0.1s,再代入题给数据即可解答。8.如图，在真空中有两个点电荷A和B，电量分别为-Q和+2Q，它们相距L，如果在两点电荷连线的中点O有一个半径为r(2r<L)的空心金属球，且球心位于O点，则球壳上的感应电荷在。点处的场强大小为________，方向____．

参考答案：9.将质量为5kg的铅球（可视为质点）从距沙坑表面1.25m高处由静止释放，从铅球接触沙坑表面到陷入最低点所经历的时间为0.25s，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2。则铅球对沙子的平均作用力大小为

N，方向

。参考答案：

150

N,

竖直向下

。10.如图所示，在倾角为37°的固定光滑斜面上放着一块质量不计的薄板，水平放置的棒OA，A端搁在薄板上，O端装有水平转轴，将薄板沿斜面向上和向下匀速拉动时所需拉力大小之比为3：4，则棒对板的压力大小之比为__________，棒和薄板间的动摩擦因数为_____________。（cos37o=0.8，sin37o=0.6）参考答案：3:4；11.一物体从高H处自由下落，当它运动到P点时所用的时间恰好为整个过程时间的一半，不计空气阻力，则P点离地面的高度为

A．3H/4

B．H/2

C．H/4

D．H/8参考答案：12.某人在静止的湖面上竖直上抛一小铁球，小铁球上升到最高点后自由下落，穿过湖水并陷入湖底的淤泥中某一深度处．若不计空气阻力，取竖直向上为正方向，则最能反映小铁球运动过程的速度与时间关系的图象是参考答案：D物体在竖直上升过程中物体的速度竖直向上，即速度大于0，此时物体的加速度为a1=g，方向竖直向下；到达最高点后做自由落体运动，速度方向竖直向下，即速度小于0，此时物体的加速度加速度为a2=g，方向竖直向下．故进入湖水之前物体的加速度保持不变．故速度图象的斜率保持不变．铁球进入湖水后受到湖水的阻力作用，但重力大于阻力，加速度向下但加速度a3＜g，速度方向仍然向下即速度小于0．在淤泥中运动的时候速度仍向下，即速度小于0，但淤泥对球的阻力大于铁球的重力，所以加速度方向竖直向上，故物体做减速运动,直至静止。比较四图易得D对。

13.同打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图甲所示。a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间。现利用图乙所示装置研究滑块的运动情况，图中MN是水平桌面，Q是木板与桌面的接触点，1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出，让滑块从木板的顶端滑下，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为5.0×10－2s和2.0×10－2s。用游标卡尺测量小滑块的宽度d，卡尺示数如图丙所示。（1）读出滑块的宽度d＝________cm。（2）滑块通过光电门1的速度v1＝______m/s。(保留两位有效数字)（3）若提供一把米尺，测出两个光电门之间的距离1.00m，则滑块运动的加速度为_______m/s2。(保留两位有效数字)参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用如图所示的多用电表测量电阻，要用选择开关K和两个部件S、T.请根据下列步骤完成电阻测量：（1）旋动部件

①

，使指针对准电流的“0”刻线；（2）将K旋转到电阻挡“×100”的位置；（3）将插入“＋”、“－”插孔的表笔短接，旋动部件

②

，使指针对准电阻的

③

（填“0”刻线或“∞”刻线）；（4）将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小；（5）为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按

④

的顺序进行操作，再完成读数测量；A、将K旋转到电阻挡“×1”的位置B、将K旋转到电阻挡“×10”的位置C、将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接D、将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准无论用多用电表进行何种测量（限于直流），电流都应该从

⑤

色（填“红”或“黑”）表笔经

⑥

（填“＋”或“－”）插孔流入电表。参考答案：S

T

“0”刻线

ADC

红

+多用电表测量电阻时，需将选择开关旋到欧姆档某一位置，接着机械校零，然后欧姆调零后，测量电阻读出示数．注意示数是由刻度值与倍率的乘积．当发现指针偏转太小时，则需要选择更大的倍率．首先要对表盘机械校零，所以旋动部件是S．接着是欧姆调零，将“十“、“-“插孔的表笔短接，旋动部件T，让表盘指针指在最右端零刻度处．当两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确的测量结果，必须将指针在中间刻度附近，所以要将倍率调大．原因是指针偏转小，则说明刻度盘值大，现在要指针偏大即刻度盘值要小，则只有调大倍率才会实现．所以正确顺序是ADC。用电流表测量要保证电流从红表笔进，从黑表笔出，因为红表笔接的是电源的负极，黑表笔接电源的正极。15.某实验小组利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验，图乙是她们选择的一条较理想的纸带，O点是打点计时器打出的第一个点，计数点A、B、C、D、E、F是纸带上相邻的点。她们测出了各点与O点的距离后做出了必要的计算，测量和计算的记录见下表（计数点的速度用表示）计数点ABCDEF6.939.4712.415.7119.4123.491.161.371.561.751.952.141.351.882.433.064.054.58①测量某点与O点距离的记录中不合理的一组是

（填写计数点名称）②计数点D、E、F与O点之间的距离分别用、、表示，打点计时器的打点周期用T表示，则打下计数点E时纸带的速度

（用符号表示），重物运动的加速度

（用符号表示）③该小组的同学在坐标纸上建立图丙所示坐标系，标出了各组测量数据的坐标点，并在坐标系中画出图线。由图线可以判断计数点

的测量误差较大（填写计数点名称），据图线得到重力加速度

（保留三位有效数字）④下判断中正确的是A.在误差允许的范围内，该实验小组达到了实验目的B.该地的重力加速度比偏大C.她们实验操作过程中是先释放纸带然后再闭合打点计时器开关D.实验过程中阻力引起的误差属于系统误差参考答案：①C（1分）②，（4分，各2分，其它等效的表示也给分）③E点（2分）；9.70～9.78m/s2（2分）④ABD（3分，少选2分，有错选的0分）①计数点C（12.4）数据记录有误，没有估读。②匀变速直线运动中某段时间的平均速度等于中间时刻的瞬时速度；据用逐差法可求解加速度。③偏离直线较远的点E误差较大；由可知，即图线的斜率的一半表示重力加速度。④应该先接通打点计时器电源再释放纸带。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（15分）如图所示，薄板A长L＝5m，其质量M＝5kg，放在水平桌面上，板右端与桌边相齐．在A上距右端s＝3m处放一物体B(大小可忽略，即可看成质点)，其质量m＝2kg．已知A、B间动摩擦因数μ1＝0.1，A与桌面间和B与桌面间的动摩擦因数均为μ2＝0.2，原来系统静止．现在在板的右端施一大小一定的水平力F持续作用在A上直到将A从B下抽出才撤去，且使B最后停于桌的右边缘．g取10m/s2，求：（1）B运动的时间；（2）力F的大小．参考答案：17.如图所示，三块木板A、B、C的质量均为，长度均为L。A、B置于水平地面上，它们的间距s=2m。C置于B板的上端并对齐。A、B、C之间及A、B与地面之间的动摩擦因数均为μ=0.2，最大静摩擦力可以认为等于滑动摩擦力。开始时，三个物体处于静止状态。现给A施加一个水平向右，大小为3mg/5的恒力F，假定木板A、B碰撞时间极短且碰撞后粘连在一起，最终C没有脱离A板，g取l0m／s2。求：（1）碰撞后的瞬间A、B、C的速度各是多少?（2）最终A、B、C的速度又是多少?（3）要使C完全离开B并不脱离木板A，每块木板的长度应满足什么条件?参考答案：（1）一开始A与水平面之间的滑动摩擦力，A在F作用下向右加速运动。

由动能定理的：

①

（2分）

A、B两木块碰撞瞬间，内力远大于摩擦力，由动量守恒定律得

②

（2分）

解得

所以，A、B、C的速度分别为2m/s，2m/s，0

（3分）

（2）碰撞结束后到三个物体达到共同速度的相互作用过程中，设AB整体、C向前移动的位移分别为s1、s2，受滑动摩擦力分别为，，选三个物体构成的整体为研究对象，外力之和为零，则

③

（2分）

代入数据解得

④

（2分）所以，最终A、B、C的速度是（3）对AB整体：

⑤

（1分）

对C：

⑥

（1分）C相对于AB的位移为s3，由几何关系得

⑦

（2分）由⑤⑥⑦解得

⑧

（1分）要使C能够完全离开B，C相对于AB的位移s3满足

⑨

（1分）要使C不脱离木板A，则：

（1分）解得：

⑩

（1分）要使C完全离开B并不脱离木板A，每块木板的长度应满足：

（1分）18.如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，自然状态时其右端位于B点．水平桌面右侧有一竖直放置的轨道MNP，其形状为半径R=1.0m的圆环剪去了左上角120°的圆弧，MN为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离是h=2.4m．用质量m1=0.4kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点，释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点．用同种材料、质量为m2=0.2kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点释放，物块过B点后做匀变速运动其位移与时间的关系为s=6t﹣2t2，物块飞离桌面后恰好由P点沿切线落入圆轨道．（不计空气阻力，g取10m/s2）：（1）物块m2过B点时的瞬时速度vB及与桌面间的滑动摩擦因数μ；（2）若轨道MNP光滑，物快经过轨道最低点N时对轨道的压力FN；（3）若小球刚好能到达轨道最高点M，则释放后m2运动过程