2021-2022学年安徽省亳州市陆集职业中学高三物理下学期期末试题含解析

2021-2022学年安徽省亳州市陆集职业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.（双项选择题）如图所示，如图所示，轻弹簧下端固定在水平面上．一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落，则小球从接触弹簧到下降到最低点的过程中A．小球刚接触弹簧瞬间速度最大B．小球的加速度方向都是竖直向上C．小球的速度先增大后减小D．小球的加速度先减小后增大参考答案：CD2.物体在光滑水平面上，在外力F作用下的v—t图象如图所示，从图中可以判断物体在0～t4的运动状态A．物体一直在做曲线运动B．在t1～t3时间内，合外力先增大后减小C．在t1、t3时刻，外力F的功率最大D．在t1～t3时间内，外力F做的总功为零参考答案：ABD3.（多选）如图为光电管工作原理示意图，入射光的光子能量为，阴极材料的逸出功为W，则（

）A．B．c点为电源的负极C．光电子在管内运动过程中电势能减小D．减弱入射光强度，ab两端的电压减小参考答案：CD4.（单选）某电场的电场线分布如图所示，M、N、P、Q是以O为圆心的一个圆周上的四点，其中MN为圆的直径，则（）A.一正电荷在O点的电势能小于在Q点的电势能B.将一个负电荷由P点沿圆弧移动到N点的过程中电场力不做功C.M点的电势与Q点的电势一样高D.O、M间的电势差等于N、O间的电势差参考答案：A5.以下叙述正确的是A．伽利略认为物体的自然状态是静止的，只有当它受到外力的作用才会运动B．库仑发现了点电荷间的相互作用规律，并通过油滴实验测定了元电荷的电量C．焦耳发现了电流通过导体时产生热效应的规律D．牛顿通过大量的观测数据，归纳得到了行星的运行规律参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带．(1)已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为________．(2)A、B、C、D是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出．从图中读出A、B两点间距x＝________cm；C点对应的速度是________m/s。参考答案：7.“长征2号”火箭点火升空时，经过3s速度达到42m/s，设火箭上升可看作匀加速运动，则它在3s内上升的高度为________m，升空时的加速度为___________m/s2.参考答案：8.如图所示，OB杆长L，质量不计，在竖直平面内绕O轴转动。杆上每隔处依次固定A、B两个小球，每个小球的质量均为m。已知重力加速度为g。使棒从图示的水平位置静止释放，当OB杆转到竖直位置时小球B的动能为_____________，小球A的机械能的变化量为___________。参考答案：，9.如图所示，做平抛运动的质点经过O、A、B三点，以O为坐标原点，A、B两点坐标如图所示，平抛的初速度是____________m/s。经过A点时的速度是____________m/s。则抛出点的坐标是_______________参考答案：5；

；

(-5，-5)。

10.如图所示，质量为m、边长为l的等边三角形ABC导线框，在A处用轻质细线竖直悬挂于质量也为m、长度为L的水平均匀硬杆一端，硬杆另一端通过轻质弹簧连接地面，离杆左端L/3处有一光滑固定转轴O。垂直于ABC平面有一个水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B，当在导线框中通以逆时针方向大小为I的电流时，AB边受到的安培力大小为________，此时弹簧对硬杆的拉力大小为________。参考答案：BIl；mg/4。 11.如图所示，质量m=1kg、长L=0.8m的均匀矩形薄板静止在水平桌面上，其右端与桌子边缘相平。板与桌面间的动摩擦因数为μ=0.4。现用F=5N的水平力向右推薄板，木板翻下桌子前移动的距离为______________m；使它翻下桌子力F做的功至少为______________J。

参考答案：0.4m

1.6J

12.为测定木块与桌面之间的动摩擦因数,小亮设计了如图所示的装置进行实验.实验中,当木块A位于水平桌面上的O点时,重物B刚好接触地面.将A拉到P点,待B稳定后静止释放,A最终滑到Q点.分别测量OP、OQ的长度h和s.改变h,重复上述实验,分别记录几组实验数据.(1)实验开始时,发现A释放后会撞到滑轮.请提出两个解决方法.(2)请根据下表的实验数据作出s-h关系的图象.

(3)实验测得A、B的质量分别为m=0.40kg、M=0.50kg.根据s-h图象可计算出A块与桌面间的动摩擦因数=_________.(结果保留一位有效数字)(4)实验中,滑轮轴的摩擦会导致滋的测量结果

_________(选填“偏大冶或“偏小冶).参考答案：13.卢瑟福用a粒子轰击氮核时发现了质子.完成其核反应方程：N+He→

.参考答案：O+H三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.给定以下实验器材,测量待测电阻RX的阻值A．待测电阻RX：阻值约为200ΩB．电源E：电动势约为3.0V，内阻可忽略不计C．电流表A1：量程为0～10mA，内电阻r1=20Ω；D．电流表A2：量程为0～20mA，内电阻约为r2≈8Ω；E．定值电阻R0：阻值R0=80Ω；F．滑动变阻器R1：最大阻值为10Ω；G．滑动变阻器R2：最大阻值为200Ω；H．单刀单掷开关S，导线若干；（1）为了测量电阻RX，现有甲、乙、丙三位同学设计了以下的实验电路图，你认为正确的是

；（填“甲”、“乙”或“丙”）（2）滑动变阻器应该选

（填写元件的符号）；在闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于

端

；（填“a”或“b”）（3）若某次测量中电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2。则RX的表达式为：RX=

参考答案：（1）乙

（2）R1

,b（3）RX=15.如图甲所示的装置探究“做功和物体动能变化的关系”，图中桌面水平，小车上可放置砝码，实验中小车碰到靠近定滑轮处的制动装置（未画出）时，钩码尚未到达地面．（1）实验的部分步骤如下：A．在小车上放入砝码，把纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细绳连接小车和钩码；B．将小车停在打点计时器附近，接通电源，释放小车，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一系列点，断开开关；C．改变钩码或小车中砝码的数量，更换纸带，重复第二步的操作．（2）如图乙所示为某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F是计数点，相邻计数点间的时间间隔为T，则C点对应小车的速度vC=．要验证小车合外力的功与动能变化的关系，除钩码和砝码的质量、位移、速度外，还要测出的物理量为：小车的质量．（3）若用钩码的重力表示小车受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，那么在实验中应该采取的两项措施是：①平衡摩擦力；②钩码的质量远小于小车及砝码的总质量．参考答案：解：（1）凡是使用打点计时器的试验，均要求先接通电源，再放开小车；（2）根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小可知B点的速度大小为：vC=，验证合外力的功与动能变化间的关系的原理：mgx=Mv2，由此可知需要测量的物理量有：钩码质量m，小车的质量M，位移x，速度v．则还需要测量的是小车的质量；小车在水平方向上受绳的拉力和摩擦力，想用钩码的重力表示小车受到的合外力，首先需要平衡摩擦力；设绳子上拉力为F，对小车根据牛顿第二定律有：F=Ma…①钩码有：mg﹣F=ma…②F=，由此可知当钩码的质量远小于小车及砝码的总质量时，钩码的重力等于绳子的拉力即为小车是合外力．故答案为：（1）接通电源，释放小车；（2）；小车的质量；（3）①平衡摩擦力；②钩码的质量远小于小车及砝码的总质量．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，质量均为m的木块A和木板B叠放在水平桌面上，A光滑且位于B的最右端，B与地面间动摩擦因数为μ，水平力F=mg作用在B上，A、B以2m/s的共同速度沿水平面向右匀速运动，0.2s后F加倍（g=10m/s2）．（1）试求μ的值；（2）若B足够长，求0.4s时A、B的速度，并在乙图中作出0.2s～0.4sA、B运动的v﹣t．参考答案：解：（1）在0﹣0.2s内A、B做匀速直线运动，分析B，根据平衡条件有：F=2μmg，又F=mg，代入数据解得μ=0.5．（2）0.2s﹣0.4s，A运动状态不变，继续做匀速直线运动，B做匀加速运动，根据牛顿第二定律得，2F﹣2μmg=ma，代入数据解得a=10m/s2．0.4s时B的速度v=v0+at=2+10×0.2m/s=4m/s，A、B两物体的速度时间图象如图所示．答：（1）μ的值为0.5．（2）0.4s时A的速度为2m/s，B的速度为4m/s，v﹣t图线如图所示．17.如图，半径为R的光滑圆形轨道固定在竖直面内．小球A、B质量分别为m、βm（β为待定系数）．A球从左边与圆心等高处由静止开始沿轨道下滑，与静止于轨道最低点的B球相撞，碰撞后A、B球能达到的最大高度均为，碰撞中无机械能损失．重力加速度为g．试求：（1）待定系数β；（2）第一次碰撞刚结束时小球A、B各自的速度和B球对轨道的压力；（3）小球A、B在轨道最低处第二次碰撞刚结束时各自的速度，并讨论小球A、B在轨道最低处第n次碰撞刚结束时各自的速度．参考答案：考点： 动量守恒定律；动能定理的应用．专题： 压轴题；动量与动能定理或能的转化与守恒定律综合．分析： （1）由题，碰撞中无机械能损失，以AB组成的系统研究，由机械能守恒定律研究A球从静止开始下滑到碰撞后A、B球达到的最大高度的过程，可求出待定系数β；（2）碰撞后，A、B两球各自的机械能守恒，可求出碰撞后的速度，B球由轨道的支持力和重力的合力提供向心，由牛顿运动定律求解B球对轨道的压力；（3）小球A、B在轨道最低处第二次碰撞过程，根据机械能守恒和动量守恒，求出小球A、B碰撞后两球的速度，再进行讨论．解答： 解：（1）A球从静止开始下滑到碰撞后A、B球达到的最大高度的过程，由机械能守恒定律得

mgR=mgR+解得，β=3（2）设A、B碰撞后的速度分别为v1、v2，则则

=mgR=设向右方向正，向左为负，则得

v1=﹣，方向向左；，方向向右．设轨道对B球的支持力为N，B球对轨道的压力为N′，方向竖直向下为正则由牛顿第二定律得

N﹣βmg=βm得，N=4.5mg由牛顿第三定律得，N′=﹣N=﹣4.5mg，方向竖直向下．（3）设A、B两球第二次碰撞刚结束时各自的速度分别为V1、V2，由机械能守恒和动量守恒得

mgR=+﹣mv1﹣βmv2=mV1+βmV2解得，V1=﹣，V2=0．（另一组解：V1=﹣v1，V2=﹣v2，不合题意，舍去）由此可得

当n为奇数时，小球A、B在第n次碰撞铡结束时的速度分别与其第一次碰撞刚结束时相同；

当n为偶数时，小球A、B在第n次碰撞铡结束时的速度分别与其第二次碰撞刚结束时相同；答：（1）待定系数β是3．（2）第一次碰撞刚结束时小球A、B各自的速度为﹣，方向向左和，方向向右；B球对轨道的压力是4.5mg，方向竖直向下．（3）小球A、B在轨道最低处第二次碰撞刚结束时各自的速度分别是和0，当n为奇数时，小球A、B在第n次碰撞铡结束时的速度分别与其第一次碰撞刚结束时相同；当n为偶数时，小球A、B在第n次碰撞铡结束时的速度分别与其第二次碰撞刚结束时相同；点评： 本题中两球发生弹性碰撞，遵守两大守恒：机械能守恒和动量守恒，要灵活选择研究对象和研究的过程，注意研究动量时，要选正方向，用正负号表示动量的方向．18.（18分）如图所示，金属导轨MNC和PQD，MN与PQ平行且间距为L，所在平面与水平面夹角为α，N、Q连线与MN垂直，M、P间接有阻值为R的电阻；光滑直导轨NC和QD在同一水平面内，与NQ的夹角都为锐角θ。均匀金属棒ab和ef质量均为m，长均为L，ab棒初始位置在水平导轨上与NQ重合；ef棒垂直放在倾斜导轨上，与导轨间的动摩擦因数为μ（μ较小），由导轨上的小立柱1和2阻挡而静止。空间有方向竖直的匀强磁场（图中未画出）。两金属棒与导轨保持良好接触。不计所有导轨和ab棒的电阻，ef棒的阻值为R，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，忽略感应电流产生的磁场，重力加速度为g。

（1）若磁感应强度大小为B，给ab棒一个垂直于NQ、水平向右的速度v1，在水平导轨上沿运动方向滑行一段距离后停止，ef棒始终静止，求此过程ef棒上产生的热量；（2）在（1）问过程中，ab棒滑行距离为d，求通过ab棒某横截面的电量；（3）若ab棒以垂直于NQ的速度v2在水平导轨上向右匀速运动，并在NQ位置时取走小立柱1和2，且运动过程中ef棒始终静止。求此状态下最强磁场的磁感应强度及此磁场下ab棒运动的最大距离。参考答案：（1）Qef＝；（2）q＝；⑶Bm＝，方向竖直向上或竖直向下均可，xm＝试题分析：（1）由于ab棒做切割磁感线运动，回路中产出感应电流，感应电流流经电阻R和ef棒时，电流做功，产生焦耳热，根据功能关系及能的转化与守恒有：＝QR＋Qef

①根据并联电路特点和焦耳定律Q＝I2Rt可知，电阻R和ef棒中产生的焦耳热相等，即QR＝Qef

②由①②式联立解得ef棒上产生的热量为：Qef＝（2）设在ab棒滑行距离为d时所用时间为t，其示意图如下图所示：

该过程中回路变化的面积为：ΔS＝[L＋（L－2dcotθ）]d

③根据法拉第电磁感应定律可知，在该过程中，回路中的平均感应电动势为：＝④根据闭合电路欧姆定律可知，流经ab棒平均电流为：＝

⑤根据电流的定义式可知，在该过程中，流经ab棒某横截面的电量为：q＝

⑥由③④⑤⑥式联立解得：q＝⑶由法拉第电磁感应定律可知，当ab棒滑行x距离时，