2021-2022学年广东省揭阳市坪上中学高三物理下学期期末试题含解析

2021-2022学年广东省揭阳市坪上中学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.用平行于斜面的力推动一个质量为m的物体沿着倾角为θ的光滑斜面向上运动当物体运动到斜面中点时撤去外推力，物体恰能滑到斜面项点。由此可以断定推力F的大小必定为：

A2mgcosθ

B2mgsinθ

Cmg(1—sinθ)

D

2mg(1+sinθ)参考答案：B2.（2015?湖北模拟）半圆柱体P放在粗糙的水平地面上，其右端有固定放置的竖直挡板MN．在P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q，整个装置处于静止状态．如图所示是这个装置的纵截面图．若用外力使MN保持竖直地缓慢向右移动，在Q落到地面以前，发现P始终保持静止．在此过程中，下列说法中正确的是（）A．Q受到MN的弹力逐渐减小B．Q受到P的弹力逐渐减小C．Q受到MN和P的弹力之和保持不变D．P受到地面的支持力和摩擦力均保持不变参考答案：C：【考点】：共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．【专题】：共点力作用下物体平衡专题．【分析】：先对圆柱体Q受力分析，受到重力、杆MN的支持力和半球P对Q的支持力，其中重力的大小和方向都不变，杆MN的支持力方向不变、大小变，半球P对Q的支持力方向和大小都变，然后根据平衡条件并运用合成法得到各个力的变化规律；最后对PQ整体受力分析，根据共点力平衡条件得到地面对整体的摩擦力情况解：A、B、对圆柱体Q受力分析，受到重力、杆MN的支持力和半球P对Q的支持力，如图：重力的大小和方向都不变，杆MN的支持力方向不变、大小变，半球P对Q的支持力方向和大小都变，然后根据平衡条件，得到N1=mgtanθN2=由于θ不断增大，故N1不断增大，N2也不断增大；故A错误，B错误；C、Q受到MN和P的弹力的矢量和与重力平衡，保持不变，故C正确；D、对PQ整体受力分析，受到总重力、MN杆的支持力N1，地面的支持力N3，地面的静摩擦力f，如图根据共点力平衡条件，有f=N1=mgtanθ由于θ不断增大，故f不断增大；物体Q一直保持静止，N3=（M+m）g，保持不变．故D错误；故选：C．3.台球沿桌面以速度v0与球桌边框成α角撞击边框上的O点，反弹后速度为v1，方向与框边的夹角仍为α，如图所示，若v1<v0，OB边垂直桌边，则球桌边框给球的作用力方向可能为图中的（

）A．OA方向

B．OB方向

C．OC方向

D．OD方向参考答案：A4.（多选）2014年3月9日凌晨，2014年国际田联室内田径世锦赛在波兰城市索波特继续展开第二比赛日争夺．在男子撑杆跳决赛中，希腊选手菲利皮迪斯爆冷夺得金牌．若不计空气阻力，下列说法不正确的是（）A．在撑杆的过程中杆对他的弹力大于他对杆的压力B．在撑杆上升过程中，他始终处于超重状态C．在空中下降过程中他处于失重状态D．他落到软垫后一直做减速运动参考答案：考点：超重和失重．分析：当物体的加速度竖直向上时，物体处于超重状态，当当物体的加速度竖直向下时，物体处于失重状态；对支撑物的压力或对悬挂物的拉力小于物体的重力时物体处于失重状态；对支撑物的压力或对悬挂物的拉力大于物体的重力时物体处于超重状态．解答：解：A、在撑杆的过程中杆对她的弹力与她对杆的压力是作用力与反作用力，大小相等．故A错误；B、在撑杆上升开始阶段加速度的方向向上，她处于超重状态；在上升的最后阶段加速度的方向向下，她处于失重状态．故B错误；C、在空中下降过程她只受到重力的作用，加速度的方向向下，她处于失重状态．故C正确；D、她落到软垫后开始时，软垫的作用力小于重力，她仍然要做一段加速运动后才会减速．故D错误．本题选择错误的，故选：ABD点评：掌握了超重或失重的概念和特点是解决这类题目的关键，记住加速度向上超重，加速度向下失重．5.如图所示，物体P以一定的初速度沿光滑水平面向右运动，与一个右端固定的轻质弹簧相撞，并被弹簧反向弹回。若弹簧在被压缩过程中始终遵守胡克定律，那么在P与弹簧发生相互作用的整个过程中（

）A.P做匀变速直线运动

B.P的加速度大小不变，但方向改变一次C.P的加速度大小不断改变，当加速度数值最大时，速度最小D.有一段过程，P的加速度逐渐增大，速度也逐渐增大参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某研究性实验小组为探索航天器球形返回舱穿过大气层时所受空气阻力(风力)的影响因素，进行了模拟实验研究。如图为测定风力的实验装置图。其中CD是一段水平放置的长为L的光滑均匀电阻丝，电阻丝阻值较大；一质量和电阻均不计的细长裸金属丝一端固定于O点，另一端悬挂小球P，无风时细金属丝竖直，恰与电阻丝在C点接触，OC=H；有风时细金属丝将偏离竖直方向，与电阻丝相交于某一点(如图中虚线所示，细金属丝与电阻丝始终保持良好的导电接触)。(1)已知电源电动势为E，内阻不计，理想电压表两接线柱分别与O点和C点相连，球P的质童为m，重力加速度为g，由此可推得风力大小F与电压表示数U的关系为F=_______。(2)研究小组的同学猜想:风力大小F可能与风速大小v和球半径r这两个因数有关，于是他们进行了实验后获得了如下数据：(下表中风速v的单位为m/s，电压U的单位为V，球半径r的单位为m)根据表中数据可知，风力大小F与风速大小v和球半径r的关系是_______(比例系数用k表示)。参考答案：

(1).

(2).【详解】(1)以小球为研究对象，对小球受力分析，设金属丝与竖直方向的夹角为，由平衡条件可得，风力。金属丝与电阻丝交点与C点间长度为，电阻；由串联分压规律可知电压表示数。联立解得：。(2)由表中数据可得，在球半径一定的情况下，电压表示数与风速成正式，则风力大小与风速成正比，即与成正比。由球的体积公式、密度公式和可得，；在风速一定的情况下，球半径增大到原来的两倍，电压表示数减小为原来的，可得风速一定的条件下，风力与半径的关系为与成正比。综上，风力大小与风速大小和球半径的关系是。7.一定质量的理想气体，状态从A→B→C→D→A的变化过程可用如图所示的p－V的图描述，图中p1、p2、V1、V2和V3为已知量。(1)气体状态从A到B是______过程(填“等容”、“等压”或“等温”)；(2)状态从B到C的变化过程中，气体的温度______(填“升高”、“不变”或“降低”)；(3)状态从C到D的变化过程中，气体______(填“吸热”或“放热”)；(4)状态从A→B→C→D的变化过程中，气体对外界所做的总功为________。参考答案：(1)等压

(2)降低

(3)放热

(4)p1(V3－V1)－p2(V3－V2)8.一根柔软的弹性绳，a、b、c、d…为绳上的一系列等间隔的质点，相邻两质点间的距离均为0.1m，如图所示．现用手拉着绳子的端点a使其上下做简谐运动，在绳上形成向右传播的简谐横波，振幅为2cm．若a质点开始时先向上运动，经过0.2sd质点第一次达到最大位移，此时a正好在平衡位置，（ad距离小于一个波长）．则绳子形成的简谐横波波速可能值为3或2m/s，此时j质点的位移为0cm．参考答案：考点：波长、频率和波速的关系；横波的图象．版权所有专题：振动图像与波动图像专题．分析：由题，a质点开始时先向上运动，经过0.2sd质点第一次达到最大位移，此时a正好在平衡位置，速度方向可能向下，也可能向上，结合波形得到波长，由时间得到周期，由v=求出波速．解答：解：若a质点开始时先向上运动，经过0.2sa正好在平衡位置，速度方向向下时，则有，得T=0.4s，=xad，得λ=4xad=1.2m，波速v==3m/s．波长从d向右传播时间为，传播距离为，而j与d间距离大于，则说明振动还没有传到j点，则此时j质点的位移为0cm．若a质点开始时先向上运动，经过0.2sa正好在平衡位置，速度方向向上时，则得T=0.2s，λ=xad，得λ=xad=0.4m，波速v==2m/s，波长从d向右传播时间为，传播距离为，而j与d间距离大于，则说明振动还没有传到j点，则此时j质点的位移为0cm．故答案为：3或2，0．点评：本题中a的速度方向未知，有两种情况，可能向上，也可能向下，是多解问题，结合波形得到波长和周期，即可求出波速．9.物体做匀加速直线运动，在时间T内通过位移x1到达A点，接着在时间T内又通过位移x2到达B点，则物体在A点速度大小为

．在B点的速度大小为

参考答案：10.图甲为某实验小组测量电动机转动角速度的实验装置，半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上，在电动机的带动下匀速转动。在圆形卡纸的旁边安装一个改装了的电火花计时器，电火花计时器的打点时间间隔是t。

下面是该实验的实验步骤：

I．使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触；

Ⅱ：启动电动机，使圆形卡纸转动起来；

Ⅲ．接通电火花计时器的电源，使它正常工作；

Ⅳ．关闭电动机，拆除电火花计时器。研究卡纸上留下n个点的一段痕迹，如图乙所示，写出角速度的表达式，代入数据，得出的测量值。

①要得到角速度的测量值，还缺少一种必要的测量工具，它是

A．秒表

B．游标卡尺

C．圆规

D．量角器

②写出的表达式为

，表达式中各个物理量的含义是：

。③为了避免在卡纸连续转动的过程中出现打点重叠，在电火花计时器与盘面保持良好接触的同时，可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动。则卡纸上打下的点的分布曲线不是一个圆，而是类似一种螺旋线，如图丙所示。这对测量结果

（选填“有影响”或“没有影响”），理由是：有

。参考答案：11.(3-4模块)(3分)一列向右传播的简谐横波在某时刻的波形图如图所示。波速大小为0.6m/s，P质点的横坐标x=0.96m。波源O点刚开始振动时的振动方向__▲___(填“y轴正方向”或“y轴负方向”)，波的周期为___▲___s。从图中状态为开始时刻，质点P经过__▲__s时间第二次达到波峰。参考答案：答案：y的负方向(1分)、0.4(1分)、1.9(1分)12.（多选题）如图所示，两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计，两完全相同的导体棒①、②紧靠导轨置于边界水平的匀强磁场上方同一高度h处，磁场宽为3h，方向与导轨平面垂直。先由静止释放①，当①恰好进入磁场时由静止释放②。已知①进入磁场即开始做匀速直线运动，①、②两棒与导轨始终保持良好接触。则下列表示①、②两棒的加速度a和动能Ek随各自位移x变化的图像中可能正确的是参考答案：AD【知识点】牛顿运动定律、牛顿定律的应用楞次定律【试题解析】①棒在未进入磁场前做自由落体运动，加速度为重力加速度，①棒进入磁场后，②棒开始做自由落体运动，在②棒进入磁场前的这段时间内，①棒运动了2h，此过程①棒做匀速运动，加速度为零；②棒进入磁场后①、②棒均以相同速度切割磁感线，回路中没有感应电流，它们均只受重力直至①棒出磁场；而且c棒出磁场后不再受安培力，也只受重力，故A正确，B错；②棒自开始下落到2h的过程中，只受重力，机械能守恒，动能与位移的关系是线性的；在①棒出磁场后，②棒切割磁感线且受到比重力大的安培力，完成在磁场余下的2h的位移动能减小，安培力也减小；合力也减小；在Ek图像中的变化趋势越来越慢；②棒出磁场后只受重力，机械能守恒,Ek图像中的关系又是线性的，且斜率与最初相同，D正确，C错误。13.要利用轨道、滑块(其前端固定有挡光窄片K)、托盘、砝码、轻滑轮、轻绳、光电计时器、米尺等器材测定滑块和轨道间的动摩擦因数μ，某同学设计了如图甲所示的装置，滑块和托盘上分别放有若干砝码，滑块质量为M，滑块上砝码总质量为m′，托盘和盘中砝码的总质量为m.轨道上A、B两点处放置有光电门(图中未画出)．实验中，重力加速度g取10m/s2.图甲图乙(1)用游标卡尺测量窄片K的宽度d，如图乙所示，则d＝__________mm，用米尺测量轨道上A、B两点间的距离x，滑块在水平轨道上做匀加速直线运动，挡光窄光通过A、B两处光电门的挡光时间分别为tA、tB，根据运动学公式，可得计算滑块在轨道上加速运动的加速度的表达式为a＝____________；(2)该同学通过改变托盘中的砝码数量，进行了多次实验，得到的多组数据如下：实验次数托盘和盘中砝码的总质量m/(kg)滑块的加速度a/(m/s2)10.100020.150030.2000.3940.2500.9150.3001.4060.3501.9270.4002.38图丙请根据表中数据在图丙中作出am图象．从数据或图象可知，a是m的一次函数，这是由于采取了下列哪一项措施________．A.每次实验的M＋m′都相等

B.每次实验都保证M＋m′远大于mC.每次实验都保证M＋m′远小于m

D.每次实验的m′＋m都相等(3)根据am图象，可知μ＝________(请保留两位有效数字)．参考答案：(1)2.20或2.25(2分)(2分)(2)注意：应为直线，标度的选取要合适(2分)D(2分)(3)0.16(2分)三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图(d)所示的实验电路。①为了粗测“2.5V

0.6W”小电珠的电阻，必须将开关

断开。把多用电表选择开关旋转到“×

Ω”挡；进行欧姆调零后，将红、黑表笔分别与小电珠两极相接触，测得小电珠的阻值如图(e)所示，其读数为

。②将选择开关置于直流电压档，闭合S1、S2，此时测得的是

两端电压。③为了测量小电珠的电流，应将选择开关置于直流电流档，闭合开关

，断开开关

，然后将红、黑表笔分别接S2的左、右接线柱。参考答案：①S2（2分，填“S1和S2”也可），1（2分），8.0；（2分，填8也可）②小电珠（2分，填L也可），③S1，S2（各1分）15.如图甲所示，螺旋测微器读数是____mm；如图乙所示，游标卡尺读数是_____cm。

参考答案：2.702(2.701～2.703)

0.23四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在光滑水平地面上静止放置质量M=2kg的长木板，木板上表面与固定的竖直弧形轨道相切．图中A点距离长木板上表面高度h=0.6m．一质量m=1kg的小滑块自A点沿弧面由静止滑下，然后由弧形轨道末端滑到长木板上。滑块在木板上滑行t=1s后，和木板以共同速度v=1m／s匀速运动，取g=10m／s2．求：(1)滑块与木板间的摩擦力；(2)滑块沿弧面下滑过程中克服摩擦力做的功；(3)滑块相对木板滑行的距离．参考答案：17.楼梯口一倾斜的天花板与水平面成θ=37°，一装潢工人手持木杆绑着刷子粉刷天花板，工人所持木杆对刷子的作用力始终保持竖直向上，大小为F=10N，刷子的质量为m