广东省揭阳市普宁民德中学2021-2022学年高三物理下学期期末试题含解析

广东省揭阳市普宁民德中学2021-2022学年高三物理下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.如图为做“研究有固定转动轴物体平衡条件”的实验装置。（1）（多选）在下面一些关于实验的注意事项中，你认为正确的是（A）挂弹簧秤的横杆要严格保持水平（B）弹簧秤使用前必须调零（C）各力矩应取得大一些（D）对力臂的测量要尽量准确（2）有同学在做这个实验时，发现顺时针力矩之和与逆时针力矩之和存在较大差距。经检查发现读数和计算均无差错，请指出造成这种差距的一个可能原因：___________________________。参考答案：（1）BCD（2分，漏选得1分）（2）转轴摩擦力太大（圆盘重心不在中心处、力矩盘没有调到竖直位置）2.如图所示，足够长的U形光滑金属导轨平面与水平面成角（0＜＜90°），其中MN与PQ平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计.金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，ab棒接入电路的电阻为R，当流过ab棒某一横截面的电量为q时，棒的速度大小为，则金属棒ab在这一过程中(

)A.加速度大小为

B.下滑位移大小为C.产生的焦耳热为qBL

D.受到的最大安培力大小为参考答案：B3.（单选）如图所示，在斜面上O点先后以υ0和2υ0的速度水平抛出A、B两小球，则从抛出至第一次着地，两小球的水平位移大小之比不可能为（

）A.1：2

B.1：3

C.1：4

D.1：5参考答案：D解：当A、B两个小球都能落到水平面上时，由于两者的下落高度相同，运动的时间相同，则水平位移之比为初速度之比，为1：2．

当A、B都落在斜面的时候，它们的竖直位移和水平位移的比值即为斜面夹角的正切值，

则，则时间．可知时间之比为1：2，则水平位移大小之比为1：4．

当只有A落在斜面上的时候，A、B水平位移之比在1：4和1：2之间，故A、B、C正确，D错误．

本题选不可能的，故选D．4.下列选项中属于物理学中实物模型的是（A）分子（B）电场

（C）电子

（D）理想气体参考答案：D5.(多选)如图所示,一绝热容器被隔板K分隔成a、b两部分。已知a内有一定量的稀薄气体,b内为真空。抽开隔板K后,a内气体进入b,最终达到平衡状态。在此过程中：A.气体对外界做功,内能减少

B.气体不做功,内能不变C.气体压强变小,温度降低

D.气体压强变小,温度不变参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.核动力航母利用可控核裂变释放核能获得动力．核反应是若干核反应的一种，其中X为待求粒子，y为X的个数，则X是

▲

（选填“质子”、“中子”、“电子”），y＝

▲

.若反应过程中释放的核能为E，光在真空中的传播速度为c，则核反应的质量亏损表达式为

▲

.参考答案：中子（1分）

3（1分）

E/c2(1分)；7.（4分）如图所示，质量为m2的物体A放在车厢的水平底板上，用竖直细绳通过光滑定滑轮与质量为m1的物体B相连，车厢正沿水平轨道向右行驶，此时与物体B相连的细绳与竖直方向成θ角。则底板对m2支持力FN=_______，物体m2受到的摩擦力的大小f=______。参考答案：

答案：

（2分）

（2分）8.某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律．频闪仪每隔0.05s闪光一次，如图中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表（当地重力加速度取10m/s2，小球质量m=0.2kg，结果保留三位有效数字）：时刻t2t3t4t5速度（m/s）5.595.084.58

（1）由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5=

m/s．（2）从t2到t5时间内，重力势能增量△Ep=

J，动能减少量△Ek=

J．（3）在误差允许的范围内，若△Ep与△Ek近似相等，从而验证了机械能守恒定律．由上述计算得△Ep

△Ek（选填“＞”“＜”或“=”），造成这种结果的主要原因是

．参考答案：解：（1）在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，所以有：v5==4.08m/s（2）根据重力做功和重力势能的关系有：△Ep=mg（h2+h3+h4）=0.2×10×（26.68+24.16+21.66）×10﹣2J=1.45J在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，所以有：v2==5.59m/s△Ek=m（v22﹣v52）=×0.2×[（5.59）2﹣（4.08）2]J=1.46J．（3）由上述计算得△Ep＜△Ek，由于纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在，导致动能减小量没有全部转化为重力势能．故答案为：（1）4.08．（2）1.45，1.46（3）＜，由于纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在．9.某小组同学尝试用下图所示装置测定大气压强．实验过程中温度保持不变．最初U形管两臂中的水银面齐平，烧瓶中无水．当用注射器往烧瓶中注入水时，U形管两臂中的水银面出现高度差．实验的部分数据记录在下表中．

气体体积V(ml)800674600531500水银面高度差h(cm)014.025.038.045.0

（1）根据表中数据，在右图中画出该实验的h－1/V关系图线；（2）实验环境下的大气压强p0=

cmHg；

（3）如果实验开始时气体的热力学温度为T0，最终气体的体积为500ml，现使U型管中的水银面回到初始齐平状态，应使容器中的气体温度降低到_________．参考答案：（1）右图所示

（2分）（2）75（±2）

（3分）（3）

（3分）10.用一根细绳，一端系住一个质量为m的小球，另一端悬在光滑水平桌面上方h处，绳长l大于h，使小球在桌面上做如右图所示的匀速圆周运动.若使小球不离开桌面，其转速最大值是

参考答案：11.一电池外电路断开时的路端电压为3V，接上8Ω的负载电阻后路端电压降为2.4V，则可以判定电池的电动势E为

??

V；内电阻r为

??

Ω。参考答案：答案：3，212.如图为密闭钢瓶中的理想气体分子在两种不同温度下的速率分布情况，可知，一定温度下气体分子的速率呈现

分布规律；T1温度下气体分子的平均动能

（选填“大于”、“等于”或“小于”）T2温度下气体分子的平均动能。参考答案：中间多、两头少；小于试题分析：由图可知，两种温度下气体分子速率都呈现“中间多、两头少”的分布特点．由于T1时速率较低的气体分子占比例较大，则说明温度下气体分子的平均动能小于温度下气体分子的平均动能．考点：考查了分子平均动能【名师点睛】要注意明确分子平均动能为统计规律，温度升高时并不是所有分子的速率均增大，同时注意图象的性质，能明确如何判断分子平均速率的变化和温度的变化．13.如图所示，带电量分别为4q和-q的小球A、B固定在水平放置的光滑绝缘细杆上，相距为d。若杆上套一带电小环C（图上未画），带电体A、B和C均可视为点电荷。则小环C的平衡位置为

；将小环拉离平衡位置一小位移x(x小于d)后静止释放，则小环C

回到平衡位置。(选填“能”“不能”或“不一定”)参考答案：在AB连线的延长线上距离B为d处，不一定三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学用图甲所示的电路探究电学元件的U-I关系，得到的数据描在图乙所示的坐标纸上．

（1）观察图乙所描数据点的分布情况，画出电学元件的U-I曲线；

（2）当电压表示数U＝2.OV时，元件的电功率值为

▲

W（保留2位有效数字），此值与元件的实际功率值相比

▲

（填“偏大”、“偏小”或“相等”）；（3）如果把这个电学元件直接接在一个电动势为1.5V、内阻为2.O的电池两端，则电学元件两端的电压是

▲

V．

参考答案：（1）如右图所示（2分）（2）1.0（2分）偏大（2分）（3）0.815.用如图甲所示的实验装置来“探究加速度与力关系”。现使小车A连接纸带后置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上，B为打点计时器、C为弹簧测力计，不计绳与滑轮的摩擦。实验时，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点。（1）甲同学打好三条纸带，选取其中最好的一条，其中一段如图乙所示：图中A、B、C、D、E为计数点，相邻的两个计数点间有四个点未画出。根据纸带可计算出各计数点的瞬时速度，且VB=________m/s；VA=________m/s；还可求得小车加速度a=________m/s2。（保留3位有效数字）（2）若该同学利用已学的牛顿第二定律计算发现小车所受合外力小于测力计读数，明显超出实验误差的正常范围。你认为主要原因是_____________________，实验操作中改进的措施是

。参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（8分）一半径为R的1/4球体放置在水平桌面上，球体由折射率为的透明材料制成。如图所示，现有一束平行于桌面的光线射到球体表面上，折射入球体后再从竖直表面射出，已知入射光线与桌面的距离为R/2，求出射角θ。参考答案：解：连接入射点与圆心，在球面处的入射角的正弦

故

2分由折射定律

得

2分在竖直表面上，由几何关系得入射角为

2分由折射定律

得

2分

17.（13分）已知万有引力常量G，地球半径R，月球和地球之间的距离r，同步卫星距地面的高度h，月球绕地球的运转周期T1，地球的自转周期T2，地球表面的重力加速度g。某同学根据以上条件，提出一种估算地球质量M的方法：同步卫星绕地球作圆周运动，由得（1）请判断上面的结果是否正确，并说明理由。如不正确，请给出正确的解法和结果。（2）请根据已知条件再提出两种估算地球质量的方法并解得结果。参考答案：解析：

(1)上面结果是错误的，地球的半径R在计算过程中不能忽略。

正确的解法和结果是：①

得②

（2）方法一：对月球绕地球作圆周运动，由得③

方法二：在地面重力近似等于万有引力，由得④18.如图所示，P物体推压着轻弹簧置于A点，Q物体放在B点静止,P和Q的质量均为物体，它们的大小相对于轨道来说可忽略。光滑轨道ABCD中的AB部分水平，BC部分为曲线，CD部分为直径d=5m圆弧的一部分，该圆弧轨迹与地面相切，D点为圆弧的最高点，各段连接处对滑块的运动无影响。现松开P物体，P沿轨道运动至B点，与Q相碰后不再分开，最后两物体从D点水平抛出，测得水平射程S=2m。()求：（1）两物块水平抛出抛出时的速度(2)两物块运动到D点时对圆弧的压力N(3)轻弹簧被压缩时的弹性势能参考答案：解：（1）两物体从D开始做平抛运动，设抛出时的速度为V1，有：