湖北省黄冈市新星实验中学2021-2022学年高三物理期末试题含解析

湖北省黄冈市新星实验中学2021-2022学年高三物理期末试题含解析一、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.某学生用导热良好的注射器和弹簧秤来测大气压强，该同学先测出注射器活塞的横截面积S和重力G，再竖直固定注射器，将活塞移到某一适当位置，用橡皮帽将注射器小孔封住，活塞静止时读出初状态气体的体积V1；最后用弹簧秤将活塞缓慢向上拉出一定的距离，使气体的体积为V2；若注射器内气体没有损失，下列说法中正确的是

。

A．气体体积为时弹簧秤的读数是B．气体的内能保持不变C．单位时间内，封闭气体中大量气体分子对活塞撞击的次数增多D．气体对外界做的功等于气体从外界吸收的热量参考答案：选BD，由题意可得联立可得，A错误。由于注射器导热性能良好且整个过程活塞缓慢移动，则可认为整个过程气体的温度不变，气体对外界做的功等于气体从外界吸收的热量，故气体的内能不变，BD正确。由于气体的体积增大，所以单位时间内，封闭气体中大量气体分子对活塞撞击的次数减少，C错误。2.（单选）质量为m的物体从静止以g的加速度竖直上升h，对该过程下列说法中正确的是()A．物体的机械能增加mgh

B．物体的机械能减少mghC．重力对物体做功mgh

D．物体的动能增加mgh参考答案：D3.木块在水平推力F作用下被压在竖直墙壁上，保持静止状态，如图所示，关于木块受力的个数，正确的是（

）

A．2个

B．3个C．4个

D．5个参考答案：C4.如图所示，两端开口的弯折的玻璃管竖直放置，三段竖直管内各有一段水银柱，两段空气封闭在三段水银柱之间，若左、右两管内水银柱长度分别为h1、h2，则中间管内水银柱的长度为A．

B．

C．

D．参考答案：D5.一个不计重力的带正电荷的粒子，沿图中箭头所示方向进入磁场，磁场方向垂直于纸面向里，则粒子的运动轨迹（）A．可能为圆弧a B．可能为直线bC．可能为圆弧c D．a、b、c都有可能参考答案：A【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动．【分析】带电粒子在磁场中药受到洛伦兹力的作用，根据左手定则可以判断正电荷的受力的方向．【解答】解：带正电的电荷在向里的磁场中向右运动，根据左手定则可知，粒子的受到的洛伦兹力的方向向上，所以粒子的可能的运动的轨迹为a，所以A正确．故选A．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在某一力学实验中，打出的纸带如图所示，相邻计数点的时间间隔是T。测出纸带各计数点之间的距离分别为S1、S2、S3、S4，为使由实验数据计算的结果更精确些，加速度的平均值为a=

；打下C点时的速度vc

。(写出表达式)参考答案：（2分）

7.质量为30㎏的小孩推着质量为10㎏的冰车，在水平冰面上以2m/s的速度滑行．不计冰面摩擦，若小孩突然以5m/s的速度(对地)将冰车推出后，小孩的速度变为_______m/s，这一过程中小孩对冰车所做的功为______J．参考答案：1.01058.如图是实验中得到的一条纸带．已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地的重力加速度g=9.80m/s2，测得所用重物的质量为1.00kg，纸带上第0、1两点间距离接近2mm，A、B、C、D是连续打出的四个点，它们到O点的距离如图所示，则由图4中数据可知，重物由O点运动到B点，重力势能的减少量等于

J，动能的增加量等于

J（取三位有效数字）．动能增加量小于重力势能的减少量的原因主要是

．参考答案：6.886.81

存在摩擦阻力做负功．【考点】验证机械能守恒定律．【分析】根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的瞬时速度，从而得出动能的增加量，根据下降的高度求出重力势能的减小量．【解答】解：B点的瞬时速度m/s=3.69m/s，则动能的增加量=6.81J，重力势能的减小量△Ep=mgh=1×9.80×0.7776J=6.88J．动能的增加量小于重力势能的减小量，主要原因是存在摩擦阻力做负功．故答案为：6.886.81

存在摩擦阻力做负功．9.一小球沿光滑斜面向下运动，用每隔0.1s曝光一次的频闪照相机拍摄下不同时刻小球的位置照片如图所示，选小球的五个连续位置A，B，C，D，E进行测量，测得距离s1，s2，s3，s4的数据如表格所示．（计算结果保留三位有效数字）s1（cm）s2（cm）s3（cm）s4（cm）8.209.3010.4011.50（1）根据以上数据可知小球沿斜面下滑的加速度的大小为

m/s2；（2）根据以上数据可知小球在位置A的速度大小为

m/s．参考答案：（1）1.10（2）0.765【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系．【分析】根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出小球沿斜面下滑的加速度大小．根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度，结合速度时间公式求出A位置的速度．【解答】解：（1）根据△x=aT2得，小球下滑的加速度大小a=．（2）B点的瞬时速度m/s=0.875m/s，则A位置的瞬时速度vA=vB﹣aT=0.875﹣1.1×0.1m/s=0.765m/s．故答案为：（1）1.10（2）0.76510.一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示。介质中x=3m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为cm。则此波沿x轴

（选填“正”或“负”）方向传播，传播速度为

m/s。参考答案：负

1011.质量为m的卫星围绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径是地球半径的2倍．已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，则卫星的速度大小为_______参考答案： 12.一个静止的质点，在0～4s时间内受到力F的作用，力的方向始终在同一直线上，力F随时间t的变化如图所示，则质点在第2s末位移

方向（填不变，改变），第4s末运动速度为

。参考答案：

答案：不变，零13.光滑斜面的倾角为α，将一个质量为m的小球从斜面上A点以初速度v0，沿平行斜面底边的方向射出，小球沿斜面运动到底边上的B点。如图所示，已知A点高为h，则小球运动到B点时的速度大小为__________，在斜面上运动的时间为___________。

参考答案：

答案：

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3-5）（6分）a、b两个小球在一直线上发生碰撞，它们在碰撞前后的s～t图象如图所示，若a球的质量ma=1kg，则b球的质量mb等于多少?参考答案：解析：由图知=4m/s、=—1m/s、=2m/s

（2分）

根据动量守恒定律有：ma=ma

+

mb

（2分）

∴mb=2.5kg （2分）15.（简答）光滑的长轨道形状如图所示，下部为半圆形，半径为R，固定在竖直平面内．质量分别为m、2m的两小环A、B用长为R的轻杆连接在一起，套在轨道上，A环距轨道底部高为2R．现将A、B两环从图示位置静止释放．重力加速度为g．求：（1）A环到达轨道底部时，两环速度大小；（2）运动过程中A环距轨道底部的最大高度；（3）若仅将轻杆长度增大为2R，其他条件不变，求运动过程中A环距轨道底部的最大高度．参考答案：（1）A环到达轨道底部时，两环速度大小为；（2）运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R；（3）若仅将轻杆长度增大为2R，其他条件不变，运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R．解：（1）A、B都进入圆轨道后，两环具有相同角速度，则两环速度大小一定相等，对系统，由机械能守恒定律得：mg?2R+2mg?R=（m+2m）v2，解得：v=；（2）运动过程中A环距轨道最低点的最大高度为h1，如图所示，整体机械能守恒：mg?2R+2mg?3R=2mg（h﹣R）+mgh，解得：h=R；（3）若将杆长换成2R，A环离开底部的最大高度为h2．如图所示．整体机械能守恒：mg?2R+2mg（2R+2R）=mgh′+2mg（h′+2R），解得：h′=R；答：（1）A环到达轨道底部时，两环速度大小为；（2）运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R；（3）若仅将轻杆长度增大为2R，其他条件不变，运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，体积为V0的容器内有一个薄的活塞，活塞的截面积为S，与气缸内壁之间的滑动摩擦力为f，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力．在气缸内充有一定质量的理想气体，初始状态体积为，温度为T0，气体压强与外界大气压均为P0．现缓慢加热气体，使活塞缓慢移动至气缸口，求：①活塞刚要开始移动时，气体的温度；②活塞刚移动至气缸口时，气体的温度．参考答案：解：①气体发生等容变化，有根据平衡关系有：P1s=P0s+f解得：②气体发生等压变化，有由题意可知：解得：答：①活塞刚要开始移动时，气体的温度为T0（1+）②活塞刚移动至气缸口时，气体的温度为（1+）【考点】气体的等容变化和等压变化．【分析】①气体刚要开始移动之前，气体的体积不变，气体做等容变化，根据查理定律可得出压强和温度关系；再由平衡关系可求得压强大小；联立可求得温度；②活塞移动过程，气体压强不变；根据盖﹣吕萨克定律可求得后来的温度．17.如图所示，已知小孩与雪橇的总质量为m=20kg，静止于水平冰面上的A点，雪橇与冰面间的动摩擦因数为=0.1。（g取10m/s2）（1）妈妈先用30N的水平恒力拉雪橇，经8秒到达B点，求A、B两点间的距离L。（2）若妈妈用大小为30N，与水平方向成37°角的力斜向上拉雪橇，使雪橇从A处由静止开始运动并能到达（1）问中的B处，求拉力作用的最短距离（cos37°=0.8，sin37°=0.6）（3）在第（2）问拉力作用最短距离对应的运动过程中，小孩与雪撬的最大动能为多少？

参考答案：（1）对小孩进行受力分析，由牛顿第二定律得：F-

………(3分)a=0.5m/s2

L=

………(2分)L=16m………(1分)

（2）设妈妈的力作用了x距离后撤去，小孩到达B点的速度恰好为0方法一：由动能定理得Fcos37°x--（L-x）=0………(4分)方法二：Fcos37°-=ma1………(1分)2………(1分)………(1分)………(1分)

x=12.4m………(1分)（3）小孩和雪撬在妈妈撤去力时的动能最大，方法一：由动能定理得Fcos37°x-=………(3分)方法二：由动能公式得=………(3分)

=72J………(1分)18.（10分）如图所示，质量M=1kg的木板静止在粗糙的水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1，在木板的左端放置一个质量m=1kg、大小可以忽略的铁块，铁块与木板间的动摩擦因数μ2=0.4，取g=10m/s2，试求：

（1）若木板长L=1m，在铁块上加一个水平向右的恒力F=8N，经过多长时间铁块运动到木板的右端？（2）若在木板（足够长）的右端施加一