2021-2022学年江西省上饶市姚家中学高三物理期末试题含解析

2021-2022学年江西省上饶市姚家中学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.（单选）如图所示，路灯自动控制门电路。R是可调电阻，RG是光敏电阻（光照时阻值会显著地减小），J为路灯自动总开关（未画路灯电路）。则图中所用的门电路，以及为了让路灯在天色更暗时才自动接通开关应将电阻R（

）

(A)非门，增大

(B)非门，减小

(C)与门，增大

(D)与门，减小参考答案：A2.在物理学的重大发现中，科学家总结出了许多物理学方法，如：理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法、科学假说法和建立理想模型法等，以下关于物理学研究方法的叙述正确的是()A．根据速度的定义式，当Δt非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了极限思想法B．引入平均速度﹑重心﹑合力与分力的槪念运用了等效替代法C．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程等分成很多小段，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里运用了微元法D．用比值法定义了速度﹑加速度﹑位移这三个物理量参考答案：D3.（单选）如图2所示，固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔，质量为m的小球套在圆环上，一根细线的下端系着小球，上端穿过小孔用力F拉住，绳与竖直方向夹角为θ，小球处于静止状态．设小球受支持力为FN，则下列关系正确的是()．A．F＝2mgcosθ

B．F＝mgcosθ

C．FN＝2mg

D．FN＝mg参考答案：AD4.（多选）如图所示电路中，R1>R2+r（r为电源内阻），在滑动变阻器的滑片P由a向右移到b的过程中，以下说法中正确的是A．电源的总功率增大

B．电源内部的电势降落减小C．R1消耗的功率先增大后减小

D．R2消耗的功率一定增大参考答案：ACD5.某同学要测量一节干电池的电动势和内电阻。实验室除提供开关S和导线外，有以下器材可供选择：电压表：V1(量程3V，内阻Rv1=10kΩ)电压表：V2(量程15V，内阻Rv2=50kΩ)电流表：G(量程3mA，内阻Rg=100Ω)电流表：A(量程3A，内阻约为0.5Ω)滑动变阻器：R1（阻值范围0～10Ω，额定电流2A)R2（阻值范围0～1000Ω，额定电流1A)定值电阻：R3=0.5Ω

R4=10Ω①为了能准确地进行测量，同时为了操作方便，实验中电压表应选用

，滑动变阻器应选用_______(填写器材的符号）。该同学发现所给的两个电流表的量程均不符合要求，他将电流表G进行改装，电流表G应与定值电阻

并联，改装后的电流表对应的量程是_______A。②在如图所示的虚线框内，画出该同学实验连线时依据的实验原理图。③电流表G改装后其表盘没有来得及重新刻度，该同学利用上述实验原理测得数据，以电流表G的读数为横坐标，以电压表V的读数为纵坐标绘出了如图所示的图线，根据图线可求出电源的电动势E=_______V(结果保留三位有效数字)，电源的内阻r=_______Ω(结果保留两位有效数字）。参考答案：）①V1、R1、

R3

（各1分）；0.603（填0.6或0.60均给2分）②

如图所示（2分）③1.48（1分），0.85（0.70-0.90之间都给2分）二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（6分）一列简谐横波在时的波形图如下，若波自右向左传播的，则在X=0.2m处且处于平衡位置的P点此时的运动方向是

。若经过时间后，P点刚好第一次到达波峰，则波的传播速度是

,从到时P点走过的路程为

。参考答案：向下

10m/s

2.05m7.在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点间的距离均为0.1m，如图(a)所示．一列横波沿该直线向右传播，t=0时到达质点1，质点1开始向下运动，振幅为0.4m，经过时间0.6s第一次出现如图（b）所示的波形．该列横波传播的速度为___________________；写出质点1的振动方程_______________．参考答案：解：由图可知，在0.6s内波传播了1.2m，故波速为

（2分）

该波周期为T=0.4s，振动方程为，代入数据得8.某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律．物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)．从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示．打点计时器电源的频率为50Hz。（1）通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点_

_和

__之间某时刻开始减速．（2）计数点5对应的速度大小为________m/s.(保留三位有效数字)（3）物块减速运动过程中加速度的大小为a＝________m/s2，若用来计算物块与桌面间的动摩擦因数(g为重力加速度)，则计算结果比动摩擦因数的真实值________(填“偏大”或“偏小”)．参考答案：(1)_6和7

，（2）0.99-1.02_m/s.(保留三位有效数字)（3）a＝2.0_m/s2，_偏大_。

解析：①从纸带上的数据分析得知：在点计数点6之前，两点之间的位移逐渐增大，是加速运动，在计数点7之后，两点之间的位移逐渐减小，是减速运动，所以物块在相邻计数点6和7之间某时刻开始减速；

②v5===1.00m/s

v6==m/s=1.16m/s

③由纸带可知，计数点7往后做减速运动，根据作差法得：

a==-2.00m/s2．

所以物块减速运动过程中加速度的大小为2.00m/s2

在减速阶段产生的加速度的力是滑动摩擦力和纸带受的阻力，所以计算结果比动摩擦因素的真实值偏大．

故答案为：故答案为：①6；7；②1.00；1.16；③2.00;偏大9.如图所示，在光滑水平面上有一辆质量M=8kg的平板小车，车上有一个质量m=1.9kg的木块，木块距小车左端6m（木块可视为质点），车与木块一起以v=1m/s的速度水平向右匀速行驶．一颗质量m0=0.1kg的子弹以v0=179m/s的初速度水平向左飞来，瞬间击中木块并留在其中，则木块获得的速度大小是

，如果木块刚好不从车上掉下，小车的速度大小是

．参考答案：8m/s；0.8m/s【考点】动量守恒定律；功能关系．【分析】子弹与木块组成的系统动量守恒，由动量守恒定律可以求出木块的速度；子弹、木块、小车组成的系统动量守恒，由动量守恒定律求出它们的共同速度即可．【解答】解：子弹击中木块过程中，子弹与木块组成的系统动量守恒，以子弹的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：m0v0﹣mv=（m0+m）v1，代入数据解得v1=8m/s，以子弹、木块、小车组成的系统为研究对象，以子弹的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：（m0+m）v1﹣Mv=（m0+m+M）v2，解得：v2=0.8m/s故答案为：8m/s；0.8m/s10.（4分）如图所示，质量为的小球在半径为的半球形容器中从上部边缘由静止开始下滑，下滑到最低点时，对容器底的压力为，则在最低点时小球运动的速度大小为

，在下滑过程中克服摩擦力做的功为

。参考答案：

答案：

11.假设一列火车共有6节车厢且均停在光滑的轨道上，各车厢间有一定的间距．若第一节车厢以速度向第二节车厢运动，碰后不分开，然后一起向第三节车厢运动，……依次直到第6节车厢．则第一节车厢与第二节车厢碰后的共同速度为__________,火车最终的速度为____________参考答案：

12.一颗卫星绕某一星球做匀速圆周运动，卫星的轨道半径为r，运动周期为T，星球半径为R，则卫星的加速度为，星球的质量为．（万有引力恒量为G）参考答案：：解：卫星的轨道半径为r，运动周期为T，根据圆周运动的公式得卫星的加速度a=根据万有引力提供卫星绕地球做圆周运动的向心力，=mM=故答案为：，13.如图所示，质量为M的长平板车放在光滑的倾角为α的斜面上，车上站着一质量为m的人，若要平板车静止在斜面上，车上的人必须以加速度a＝

向

（填“上或下”）加速奔跑[LU25]

。参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在做“探究求合力的方法”实验时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳。实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条，另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条。

(1)实验对两次拉伸橡皮条的要求中，下列哪些说法是正确的_______(填字母代号)。

A．将橡皮条拉伸相同长度即可

B．将橡皮条沿不同方向拉到相同长度

C．将弹簧秤都拉伸到相同刻度

D．将橡皮条和绳的结点拉到相同位置

(2)在操作过程中，可减小实验误差的做法有_________（填字母代号）。

A．两细绳必须等长

B．弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行

C．用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤的夹角应大于D．用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数应尽可能大些参考答案：15.（10分）某同学为了探究物体在斜面上的运动时摩擦力与斜面倾角的关系，设计实验装置如图。长直平板一端放在水平桌面上，另一端架在一物块上。在平板上标出A、B两点，B点处放置一光电门，用光电计时器记录滑块通过光电门时挡光的时间。实验步骤如下：①用游标卡尺测量滑块的挡光长度d，用天平测量滑块的质量m；②用直尺测量AB之间的距离s，A点到水平桌面的垂直距离h1，B点到水平桌面的垂直距离h2；③将滑块从A点静止释放，由光电计时器读出滑块的挡光时间t1④重复步骤③数次，并求挡光时间的平均值；⑤利用所测数据求出摩擦力f和斜面倾角的余弦值；⑥多次改变斜面的倾角，重复实验步骤②③④⑤，做出f-关系曲线。（1）用测量的物理量完成下列各式（重力加速度为g）：①斜面倾角的余弦=

；②滑块通过光电门时的速度v=

；③滑块运动时的加速度a=

；④滑块运动时所受到的摩擦阻力f=

；（2）测量滑块挡光长度的游标卡尺读数如图所示，读得d=

。

参考答案：（1）①；②；③；④；（2）3.62cm解析：(1)物块在斜面上做初速度为零的匀加速直线运动,受重力、支持力、滑动摩擦力,如图所示①；根据三角形关系可得到,②根据③根据运动学公式,有,即有；④根据牛顿第二定律,则有；(2)在游标卡尺中，主尺上是3.6cm，在游标尺上恰好是第1条刻度线与主尺对齐，再考虑到卡尺是10分度，所以读数为3.6cm+0.1×1mm=3.61cm或者3.62cm也对。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，物体的质量m=4kg，与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.2，在倾角为37°，F=10N的恒力作用下，由静止开始加速运动，当t=5s时撤去F，（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）．求：（1）物体做加速运动时的加速度a；（2）撤去F后，物体还能滑行多长时间？参考答案：解：（1）物体在力F作用下做初速度为零的加速运动，受力如图水平方向有：Fcos37°﹣f=ma

竖直方向有：Fsin37°+N﹣mg=0

摩擦力：f=μN

带入数据解得a=0.3m/s2（2）撤去外力F后物体在滑动摩擦力作用下做匀减速运动，匀减速运动的初速度为υ=at1再由速度公式可得，0=υ﹣a′t2加速度为a′=μg

代入数据解得t2=0.75s

答：（1）物体做加速运动时的加速度为0.3m/s2；（2）撤去F后，物体还能滑行0.75s．【考点】牛顿第二定律；牛顿运动定律的综合应用．【分析】对物体受力分析可知，物体的运动可以分为两个运动过程，先是匀加速直线运动，后是匀减速直线运动，由牛顿第二定律求出加速度，再由匀变速直线运动的规律求解即可．17.细长的截面均匀的U形玻璃管，两端都开口，管内有两段水银柱封闭着一段空气柱，若气体温度是300K时，空气柱在U形管的左侧，A、B两点之间的15cm如图所示（图中标注的长度单位是cm）．若保持气体的温度不变，从左侧开口处缓慢地再注入25cm长的水银柱，管内的空气长为多少？为了使这段空气柱长度恢复到15cm，且回到A、B两点之间．可以向U形管内再注入一些水银，且改变气体的温度．求从左、右哪一侧注入多长的水银柱？气体的温度变为多少？（大气压强相当于75cmHg产生的压强）下面是某同学的部分解法：由于左侧开口处缓慢地注入25cm长的水银柱，所以气体末态压强变为125cmHg，根据玻意耳定律，有：p1V1=p2V2，100×15S=125×L2S，得L2=12cm．你认为该同学的解法是否正确？试说明理由并继续完成该题解答．参考答案：考点：理想气体的状态方程；封闭气体压强．专题：理想气体状态方程专题．分析：该同学的解法错误，因为注入水银柱后，封闭的气体会发生移动，不再左侧玻璃管中，根据抓住封闭气体压强大小求出左侧水银柱在水平管中的长度，结合玻意耳定律求出管内气体的长度．为使气柱长度恢复到15cm，且回到A、B两点之间，应向右侧管内再注入25cmHg水银，抓住体积不变，根据查理定律得出温度的大小．解答：解：该同学对气体末状态压强的分析错误．右侧水银柱总长只有45cm，所以在左侧注入25cm长的水银后，将有一定的水银柱长度处于底部水平管中，设有x长度处于底部水平管中，有：75+50﹣x=75+45，解得：x=5cm．即5cm长处于底部的水平管中，末态压强为120cmHg，p1V1=p2V2代入数据得：L2=12.5cm．为使气柱长度恢复到15cm，且回到A、B两点之间，应向右侧管内再注入25cmHg水银，且需要升温，有：代入数据得：T3=375K．答：该同学解法错误，管内的空气长为12.5cm．应向右侧管内再注入25cmHg水银，气体的温度变为375K．点评：本题考查了玻意耳定律和查理定律的综合运用，关键抓住气体状态的不变量，选择合适的定律进行求解，难度中等．18.如图所示，两平行金属板A、B长8cm，两板间距离d＝8cm，A板比B板电势高300V，一带正电的粒子电荷量q＝10-10C，质量m＝10-20kg，沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场，初速度υ0＝2×106m/s，粒子飞出平行板电场后经过界面MN