2021-2022学年湖南省长沙市青山桥中学高三物理期末试卷含解析

2021-2022学年湖南省长沙市青山桥中学高三物理期末试卷含解析一、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）如图所示，实线为电场线，虚线为等势线，且AB=BC，电场中的A、B、C三点的场强分别为EA、EB、EC，电势分别为φA、φB、φC，AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC，则下列关系中正确的有（）A．φA＞φB＞φCB．EC＞EB＞EAC．UAB＜UBCD．UAB=UBC参考答案：【考点】：电场线；电势；电势能．【专题】：电场力与电势的性质专题．【分析】：电场强度的大小看电场线的疏密程度，电场线越密的地方电场强度越大，电势的高低看电场线的指向，沿着电场线电势一定降低．：解：A、考查静电场中的电场线、等势面的分布知识和规律．A、B、C三点处在一根电场线上，沿着电场线的方向电势降落，故φA＞φB＞φC，故A正确；B、由电场线的密集程度可看出电场强度大小关系为EC＞EB＞EA，故B正确；C、电场线密集的地方电势降落较快，故UBC＞UAB，故C正确，D错误．故选：ABC．【点评】：此类问题要在平时注重对电场线与场强、等势面与场强和电场线的关系的掌握，熟练理解常见电场线和等势面的分布规律．2.如图所示，半径为R、内径很小的光滑半圆管竖直放置，两个质量均为m的小球A、B以不同的速度进入管内．A通过最高点C时，对管壁上部压力为8mg，B通过最高点C时，对管壁上下部均无压力，则A、B两球落地点间的距离为（）A．R B．2R C．3R D．4R参考答案：D【考点】向心力；牛顿第二定律．【分析】对两个球分别受力分析，根据合力提供向心力，求出速度，此后球做平抛运动，正交分解后，根据运动学公式列式求解即可．【解答】解：两个小球在最高点时，受重力和管壁的作用力，这两个力的合力作为向心力，离开轨道后两球均做平抛运动，A、B两球落地点间的距离等于它们平抛运动的水平位移之差．对A球：8mg+mg=m解得：vA=对B球：mg=m解得：vB=由平抛运动规律可得落地时它们的水平位移为：sA=vAt=vA=6R

sB=vBt=vB=2R

所以：sA﹣sB=4R，选项D正确．故选：D3.（单选）黑板的下边沿离地的高度为1m，若黑板擦(可视为质点)的质量为0.1kg，它与黑板之间的动摩擦因数为0.6。一同学用力将黑板擦在黑板表面缓慢竖直向上擦黑板，他所能擦到的最大高度为2.25m，当擦到最高位置时意外让小黑板擦沿黑板面竖直向下滑落，则黑板擦砸到黑板下边沿时的速度大小为

A.3.2m/s

B.4.2m/s

C.5.0m/s

D.6.7m/s参考答案：C4.如图，两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流。a、o、b在M、N的连线上，o为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到o点的距离均相等。关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是

（

）（A）o点处的磁感应强度为零（B）a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反（C）c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同（D）a、c两点处磁感应强度的方向不同

参考答案：C5.（多选）在如图甲所示的电路中，L1、L2和L3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，当开关S闭合后，电路中的总电流为0．25A．则此时

A．L1的电压为L2电压的2倍B．L1消耗的电功率为0．75WC．L2的电阻为12ΩD．L1、L2消耗的电功率的比值大于4：1参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，是一列简谐横波在t=0时刻的波形图象．已知这列波的频率为5Hz，此时，x=1．5m处的质点向y轴正方向振动，可以推知：这列波正在沿x轴(填“正”或“负”)方向传播，波速大小为___________m／s．写出x=1．5m处质点做简谐运动的表达式_________________________________________________。参考答案：7.在探究物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系时，采用如图所示的实验装置．小车及车中的砝码质量用M表示，盘及盘中的砝码质量用m表示．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某一组同学先保持盘及盘中的砝码质量m一定来做实验，其具体操作步骤如下，以下做法正确的是________．A．平衡摩擦力时，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．用天平测出m以及小车质量M，小车运动的加速度可直接用公式a＝求出③另两组同学保持小车及车中的砝码质量M一定，探究加速度a与所受外力F的关系，由于他们操作不当，这两组同学得到的a－F关系图象分别如图1和图2所示，其原因分别是：

图1

图2图1：____________________________________________________；图2：_____________________________________________________.参考答案：①m?M

（2分）②B

（2分）③图1：m过大(或M过小)，造成m不是远小于M（2分）图2：没有平衡摩擦力或木板的倾角过小（2分）8.一定质量的理想气体压强p与热力学温度T的关系图象如图所示，AB、BC分别与p轴和T轴平行，气体在状态A时的压强为p0、体积为V0，在状态B时的压强为2p0，则气体在状态B时的体积为

；气体从状态A经状态B变化到状态C的过程中，对外做的功为W，内能增加了ΔU，则此过程气体

（选填“吸收”或“放出”）的热量为

．参考答案：v0/2

(1分)

吸收(1分)

△U+W9.如图，当用激光照射直径小于激光束的不透明圆盘时，在圆盘后屏上的阴影中心出现了一个亮斑，在中心亮斑外还存在一系列

(填“等距”或“不等距”)的明暗相间的条纹。这是光的

(填“干涉”、“衍射”或“直线传播”)现象。参考答案：不等距、衍射10.因为手边没有天平,小王同学思考如何利用一已知劲度系数为k的弹簧和长度测量工具来粗测一小球的质量,他从资料上查得弹簧的弹性势能(其中x为弹簧形变量)后,设计了如下实验:将弹簧一端固定在水平桌面上,另一端紧靠小球,弹簧原长时小球恰好在桌边,然后压缩弹簧并测得压缩量x,释放弹簧,小球飞出后落在水平地面上,测出桌高h以及落点到桌边沿的水平距离s．(1)小球质量的表达式为:

．（4分）(2)如果桌面摩擦是本次实验误差的主要因素,那么小球质量的测量值将

（4分）(填“偏大”、“偏小”或“准确”)．参考答案：⑴；⑵偏大11.若某欧姆表表头的满偏电流为5mA，内接一节干电池，电动势为1.5V，

那么该欧姆表的内阻为________Ω，待测电阻接入红、黑表笔之间时，指针偏在满刻度的3/4处，则待测电阻的阻值为________Ω，表盘中值刻度是________．参考答案：30010030012.某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标内，如图所示，则电源内阻r=4Ω，当电流为1.5A时，外电路的电阻R=Ω．参考答案：考点：电功、电功率；闭合电路的欧姆定律．专题：恒定电流专题．分析：三种功率与电流的关系是：直流电源的总功率PE=EI，内部的发热功率Pr=I2r，输出功率PR=EI﹣I2r，根据数学知识选择图线．根据图线a斜率求解电源的电动势．由图读出电流I=1.5A时，发热功率Pr=I2r，求出电源的内阻．解答：解：根据直流电源的总功率PE=EI，内部的发热功率Pr=I2r，输出功率PR=EI﹣I2r，E==8V．内部的发热功率Pr=I2r，内阻为r==4Ω，当电流为1.5A时，由图读出电源的功率PE=12W．由PE==故答案为：4

点评：本题首先考查读图能力，物理上往往根据解析式来理解图象的物理意义．13.用金属制成的线材（如钢丝、钢筋）受到的拉力会伸长，17世纪英国物理学家胡克发现，金属丝或金属杆在弹性限度内的伸长与拉力成正比，这就是著名的胡克定律．这个发现为后人对材料的研究奠定了重要的基础．现有一根用新材料制成的金属杆，长为4m，横截面积为0.8cm2，设计要求它受到拉力后的伸长不超过原长的1/100,由于这一拉力很大，杆又较长，直接测试有困难，就选用同种材料制成样品进行测试，通过测试取得数据如右图：(1)根据测试结果，推导出线材伸长x与材料的长度L、材料的横截面积S及拉力F的函数关系为x=

（用所给字母表示,比例系数用k表示）。(2)在寻找上述关系中，运用

科学研究方法。

参考答案：（其中k为比例系数）；

(2)控制变量法三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某学习小组用如图甲所示的实验装置探究动能定理，已知小车的质量为M,沙和小桶的总质量为m，实验中小桶未到达地面，要完成该实验，请回答下列问题：

①实验时为保证小车受到的拉力大小与沙和小桶的总重力大小近似相等，沙和小桶的总质量远小于小车质量，实验时为保证小车受到的细线拉力等于小车所受的合外力，需要的操作是___________________。②在满足第①问的条件下，若通过实验得到纸带如图乙所示，A、B、C、D、E为计数点，相邻两点间的时间间隔为T当地重力加速度为g，相邻计数点间的距离，其中B点和D点对应时刻小车的瞬时速度用和表示，则=______________.小车的运动中对应纸带打B、D两点间的过程，动能变化量表达式_________（用M，和表示）；小车合外力的功表达式W=____________。在多组实验数据基础上，分析小车合外力的功与动能变化量的关系为W=。参考答案：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，则应该用小车重力的下滑分量来平衡摩擦力；故答案为：平衡摩擦力；小车做匀加速直线运动，纸带上任意一点的速度等于该点前后相邻两点间的平均速度，故可求出B点的瞬时速度。15.某同学用如图甲所示的电路测定未知电阻Rx的值及电源电动势，R为电阻箱．（1）若图甲中电流表表盘有均匀刻度，但未标刻度值，而电源内阻与电流表的内阻均可忽略不计，能否测得Rx的值？▲

（填“能”或“不能”）．（2）若该同学后来得知电流表量程后，调节电阻箱R=R1时，电流表的示数为I1；R=R2时，电流表的示数为I2，则可求得电源的电动势为E=▲

．（3）该同学调节电阻箱的不同阻值，测得多组电流值，他把这些数据描在-R图象上，得到一直线，如图乙所示，由图线可得E=▲

V，Rx=▲

Ω．（结果保留三位有效数字）参考答案：（1）能

（2）E=

（3）E=1.90V±0.02V；r=8.93Ω±0.05Ω四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（计算）如图所示的电路中，电源的电动势E=10V，R1=R2=6Ω，当电键S断开时，电流表的示数I1=1.25A．求：（1）电源的电阻是多大？（2）当电键S闭合时，电源两极间的电压是多大？参考答案：（1）电源的电阻是2Ω．（2）当电键S闭合时，电源两极间的电压是6V．考点：闭合电路的欧姆定律解：（1）当S断开时，根据闭合电路欧姆定律得：解得：r==2Ω（2）当S闭合后，设R1、R2并联的总电路为R，则：

R==3Ω电源两极间的电压：=6V答：（1）电源的电阻是2Ω．（2）当电键S闭合时，电源两极间的电压是6V．17.(12分)随着国际油价持续走高，能源危机困扰着整个世界。构建和谐型、节约型社会深得民心，节能器材遍布于生活的方方面面，自动充电式电动车就是很好的一例。电动车的前轮装有发电机，发电机与蓄电池连接，当骑车者用力蹬车或电动自行车滑行时，打开自动充电装置，自行车就可以连通发电机向蓄电池充电，将其他形式的能转化成电能储存起来。现有某人骑车以1250J的初动能在粗糙的水平路面上滑行，人车总质量为100kg。第一次关闭自动充电装置，让车自由滑行，其动能随位移变化关系如图线①所示；第二次启动自动充电装置，其动能随位移变化关系如图线②所示，设两次人和车所受阻力恒定。求：(1)第一次滑行的时间．(2)第二次滑行过程中向蓄电池所充的电能是多少?

参考答案：解析：(1)电动自行车自由滑行时

……………………①

自行车滑行的时间

……………………②

………………③

(2)开动自动充电装置后。

…………………④

……………………⑤18.（18分）由内壁光滑的细管制成的直角三角形管道ABC安放在竖直平面内，BC边水平，AC管长5m，直角C处是小的圆弧，∠B=37o。从角A处无初速度地释放两个光滑小球（小球的直径比管径略小），第一个小球沿斜管AB到达B处，第