山西省阳泉市阳原第三中学2021-2022学年高三物理上学期期末试卷含解析

山西省阳泉市阳原第三中学2021-2022学年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.在P、Q两块不同材料的薄片上均匀涂上一层石蜡，然后用灼热的金属针尖点在薄片的另一侧面，结果得到如图所示的两种图样，则

▲

A．P、Q薄片一定都是晶体B．P、Q薄片一定都是非晶体C．P薄片可能是非晶体，Q薄片一定是晶体D．P薄片一定是晶体，Q薄片可能是非晶体参考答案：C

2.

质量为m的物体从一行星表面h高度处自由下落(不计阻力)．经过时间t物体到达行星表面，则根据题设条件不可以计算出（

）A．行星表面重力加速度大小B．物体受到星球引力的大小C．行星的第一宇宙速度D．物体落到行星表面时速度的大小参考答案：C3.某研究性小组利用如图（a）所示的装置研究一定质量气体的压强与温度的关系。他们在试管中封闭了一定质量的气体，通过压强传感器和温度传感器测得试管内气体的压强和温度。（1）采取了正确的操作后，他们针对同一部分气体在三个不同体积的情况下记录了相关数据，计算机绘出的p-t图像分别如图（b）中的①、②、③所示，其中p1为已知量，则图线①的函数表达式为_______________；（2）图线①、②、③在图（c）中表示为（

）参考答案：（1）；（2）（

B

）4.（单选）如图所示，两个相同的小球带电量分别为+4Q和+Q，被固定在光滑、绝缘水平面上的A、B两点，O是AB的中点，C、D分别是AO和OB的中点．一带电量为+q的小球从C点由静止释放，仅在电场力作用下向右运动，则小球从C点运动到D点的过程中（）A．速度一直增大B．加速度一直减小C．电场力先做正功后做负功D．电势能先增大后减小参考答案：【考点】：电势差与电场强度的关系．【专题】：电场力与电势的性质专题．【分析】：本题中滑块受到的电场力是两个电荷对它作用力的合力；看电场力做功的情况，判断电势能的变化；水平面光滑，动能和电势能相互转化．：解：A、小球受到的电场力是两个电荷对它作用力的合力，在c处4Q电荷对球的电场力较大，球向右运动过程中，两个电荷对球的电场力逐渐平衡，后又增大，受到的合力先向右后向左，加速度先减小后增大，故速度先增大后减小，故AB错误．C、由于受到的合力先向右后向左，位移一直向右，故电场力先做正功，后做负功，电势能先减小后增大，故C正确，D错误；故选：C【点评】：解决本题的关键会进行电场的叠加，以及会根据电场力做功判断电势能的变化5.（多选）如图所示，光滑的夹角为θ＝30°的三角杆水平放置，两小球A、B分别穿在两个杆上，两球之间有一根轻绳连接两球，现在用力将小球B缓慢拉动，直到轻绳被拉直时，测出拉力F＝10N，则此时关于两个小球受到的力的说法正确的是(两小球重力均不计)A．小球A受到杆对A的弹力、绳子的张力B．小球A受到的杆的弹力大小为20NC．此时绳子与穿有A球的杆垂直，绳子张力大小为ND．小球B受到杆的弹力大小为N参考答案：AB由题意可知，对A、B分别受力分析，如图所示，A球受到杆对A的弹力与绳子的张力，故A正确；对B受力分析，如图所示，根据受力平衡条件，则有：，故B正确；此时绳子与穿有A球的杆垂直，绳子张力大小20N，故C错误；根据力的合成，结合力的平行四边形定则可知，小球B受到杆的弹力大小为，故D错误。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中背景方格的边长均为5cm，如果取g=10m/s2，那么（1）闪光频率是__________Hz。（2）小球运动中水平分速度的大小是__________m/s。（3）小球经过B点时的速度大小是__________m/s。参考答案：（1）10Hz

（2）1.5m/s

（3）2.5m/s。7.如图所示，用弹簧竖直悬挂一气缸，使气缸悬空静止．已知活塞与气缸间无摩擦，缸壁导热性能良好．环境温度为T，活塞与筒底间的距离为h，当温度升高△T时，活塞尚未到达气缸顶部，求：

①活塞与筒底间的距离的变化量；

②此过程中气体对外界

（填“做正功”、“做负功卵或“不做功”），气体的内能____（填“增大”、“减小”或“不变”）．参考答案：8.如图所示，把一根条形磁铁从同样高度插到线圈中同样的位置处，第一次快插，第二次慢插，两情况下线圈中产生的感应电动势的大小关系是E1____E2；通过线圈截面电量的大小关系是ql____q2。（填大于，小于，等于）参考答案：9.用如图甲所示装置做“探究物体的加速度跟力的关系”的实验．实验时保持小车的质量M(含车中的钩码)不变，用在绳的下端挂的钩码的总重力mg作为小车受到的合力，用打点计时器和小车后端拖动的纸带测出小车运动的加速度．(1)实验时绳的下端先不挂钩码，反复调整垫木的左右位置，直到小车做匀速直线运动，这样做的目的是____________________________________．(2)图乙为实验中打出的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有4个点迹没有标出，测出各计数点到A点之间的距离，如图乙所示．已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源两端，则此次实验中小车运动的加速度的测量值a＝________m/s2.(结果保留两位有效数字)(3)通过增加绳的下端挂的钩码的个数来改变小车所受的拉力F，得到小车的加速度a与拉力F的数据，画出a–F图线后，发现当F较大时，图线发生了如图丙所示的弯曲．该同学经过思考后将实验方案改变为用小车中的钩码挂在绳的下端来增加钩码的个数和外力．那么关于该同学的修正方案，下列说法正确的是________．(写选项字母)A.该修正方案可以避免aF图线的末端发生弯曲B.该修正方案要避免a–F图线的末端发生弯曲的的条件是M≥mC.该修正方案画出的a–F图线的斜率为D.该修正方案画出的a–F图线的斜率为参考答案：(1)平衡小车运动中所受的摩擦阻力(3分)(2)0.99或1.0(3分，答1.00或1.01扣1分)(3)AD10.如图所示，在电场强度E＝2000V/m的匀强电场中，有三点A、M和B，AM＝4cm，MB＝3cm，AB＝5cm，且AM边平行于电场线，A、B两点间的电势差为________V。把一电荷量q＝2×10-9C的正电荷从B点经M点移到A点，电场力做功为________J参考答案：11.如图所示，有若干个相同的小钢球从斜面的某一位置每隔0.1s无初速度地释放一颗，连续释放若干个小球后，对准斜面上正在滚动的若干小球拍摄到如图的照片，可得AB＝15cm、BC＝20cm。试求Ａ球上面还有

颗正在滚动的小球。参考答案：2解析：小球运动的加速度。

小球B的速度

B球已运动时间

设在A球上面正在滚动的小球的颗数为n则颗取整数n=2颗，即A球上面还有2颗正在滚动的小球。12.在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，某同学把两根弹簧如图甲连接起来研究。(1)某次通过毫米刻度尺读数如图乙所示，指针示数为

_____

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和下表。用表中数据计算弹簧I的劲度系数为_____N/m(结果保留三位有效数字，取g=l0m·s-2)。由表中数据________

（填"能"或"不能"）计算出弹簧Ⅱ的劲度系数。参考答案：

(1).25.85

(2).12.5（12.3-12.7）

(3).能【详解】（1）指针示数为25.85cm.（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：．

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．13.下表是按照密立根的方法进行实验时得到的某金属的UC和v的的几组数据。(UC是遏制电压)UC/V0.5410.6370.7140.8090.878v/l014Hz5.6445.8886.0986.3036.501请根据上表的数据在答题纸对应的坐标中作出UC-v图象；从图象中可知这种金属的截止频率为

；已知e=1.6010-19C，用给出的数据结合图象算出普朗克常量为

。参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m=200g的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要去的纸带如图所示，O为纸带下落的起始点，A、B、C为纸带上选取的三个连读点．已知打点计时器每隔T=0.02s打一个点，当地的重力加速度为g=9.8m/s2，那么（1）计算B点瞬时速度时，甲同学用vB2=2gsOB，乙同学用vB=，其中所选方法正确的是（填“甲”或“乙”）同学，他计算的重物的速度vB=m/s；（2）从O点到打下计数点B的过程中，物体重力势能的减小量△Ep=J，动能的增加量△Ek=J；（以上所有结果均保留三位有效数字）参考答案：（1）乙，1.92；（2）0.376，0.369．【考点】验证机械能守恒定律．【分析】题的关键是处理纸带问题时应用v=求瞬时速度；根据题意重物减少的重力势能应为mgSOB，增加的动能为m，其中vB=．【解答】解：（1）、由于实验过程中重物和纸带会受到空气和限位孔的阻力作用，导致测得的加速度小于当地的重力加速度，所以求速度时不能用=2gSOB，来求，只能根据v=求瞬时速度值，故乙正确．（2）从开始下落到打下B点的过程中，重物减少的重力势能为：△Ep减=mgSOB=0.2×9.8×0.192=0.376J，打B点时的速度为：vB==×10﹣2=1.92m/s，重物增加的动能为：△EK=mv=×0.2×1.922=0.369J；故答案为：（1）乙，1.92；（2）0.376，0.369．15.用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一根玻璃棒的长度和直径，测量的结果如图所示，则此棒的长度L=

☆cm，直径d=

☆

mm．参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，竖直光滑的杆子上套有一滑块A，滑块通过细绳绕过光滑滑轮连接物块B,B又通过一轻质弹簧连接物块C，C静止在地面上。开始用手托住A,使绳子刚好伸直处于水平位置但无张力，现将A由静止释放，当速度达到最大时，C也刚好同时离开地面，此时B还没有到达滑轮位置.已知：mA=1.2kg,mB=1kg,mc=1kg，滑轮与杆子的水平距离L=0.8m。试求：（1）弹簧的劲度系数（2）A、B的最大速度是多少参考答案：（1）当A速度达到最大时，即加速度等于0的时候，此时C也刚好同时离开地面，那么对B和C整体分析只有绳子拉力，因此此时绳子拉力A下降过程受力分析如图当A的速度最大加速度等于0时，即，计算得假设A下降的高度为h，则根据几何关系可得带入得根据几何关系如上图，A下降时定滑轮到A的距离为那么绳子拉长的长度也就是B上升的高度就是初始状态，绳子无张力，对B分析有即弹簧压缩末状态，C刚好离开地面，对C分析有即弹簧拉伸

带入计算得（2）由第二问可知，初状态弹簧压缩和末状态弹簧拉伸，弹簧弹性势能没有变化，那么在此过程中ABC和弹簧组成的系统机械能守恒，有有几何关系可得AB的速度关系有带入计算得，17.如图所示，倾角为θ=37°的固定斜面与足够长的水平面平滑对接，一劲度系数k=18N/m的轻质弹簧的上端固定于斜面顶端，另一端固连在一质量m=1kg的光滑小球A，跟A紧靠的物块B（质量也为m）与斜面间的动摩擦因数μ1=0.75，且最大摩擦力等于滑动摩擦力，与水平面间的动摩擦因数μ2=0.1，图中施加在B上的力F=18N，方向沿斜面向上，A和B均处于静止状态，且斜面对B恰无摩擦力，当搬除力F后，A和B一起沿下面下滑到某处时分离，分离后A一直在斜面上运动，B继续沿斜面下滑，已知：sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2．（1）A和B分离后A能否再回到出发点？请简述理由．（2）A和B分离时B的速度为多大？（3）求B最终停留的位置．参考答案：考点：动能定理；共点力平衡的条件及其应用．专题：动能定理的应用专题．分析：（1）A不能回到出发点，因为小球与物块一起下滑过程，物体对小球的弹力做负功而使小球的机械能减少（2）当AB分离时，AB具有相同的加速度与速度，根据牛顿第二定律求的弹簧的伸长量，在利用动能定理求的速度（3）对B利用动能定理即可求的位移解答：解（1）A不能回到出发点，因为小球与物块一起下滑过程，物体对小球的弹力做负功而使小球和弹簧的机械能减少（2）未撤去力F时，对A和B整体，根据平衡条件得：2mgsinθ+F1=F其中弹力为：F1=kx1解得弹簧的压缩量为：x1=分离时，AB之间无弹力作用，但速度和加速度相等，根据牛顿第二定律，对B：mgsinθ﹣f=maB其中f=μ1mgcosθ联立解得aB=0对A：mgsinθ﹣F2=maA，其中弹力F2=kx2由aA=aB=0，解得分离时弹簧的伸长量为：x2=m可见x1=x2，AB整体运动到分离弹簧的弹力做功为零，根据动能定理有：2mg?sin带入数据解得：v=（3）分离后由动能定理得：代入数据解得：x=2m答：（1）A不能回到出发点，因为小球与物块一起下滑过程，物体对小球的弹力做负功而使小球的机械能减少（2）A和B分离时B的速度为2m/s