2021-2022学年福建省龙岩市武平县岩前中学高三物理期末试卷含解析

2021-2022学年福建省龙岩市武平县岩前中学高三物理期末试卷含解析一、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)伽利略在著名的斜面实验中，让小球分别沿倾角不同、阻力很小的斜面从静止开始滚下，他通过实验观察和逻辑推理，得到的正确结论有（）A．倾角一定时，小球在斜面上的位移与时间成正比B．倾角一定时，小球在斜面上的速度与时间成正比C．斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关D．斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端所需的时间与倾角无关参考答案：d2.（单选题）如图，两个用相同材料制成的靠摩擦转动的轮A和B水平放置，两轮半径。当主动轮A匀速转动时，在A轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在A轮边缘上。若将小木块放在B轮上，欲使木块相对B轮也静止，则木块距B轮转轴的最大距离为A．

B．

C.

D．参考答案：A如图所示，两轮边缘的线速度大小相等，两轮半径，则由得：，在A轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在A轮边缘上．则有最大静摩擦力提供向心力。即为，当木块放在B轮也静止，高考资源网则木块距B轮转轴的最大距离为，则有：，所以故选A。3.（多选）如图所示，质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接，在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m1在地面上，m2在空中)，力F与水平方向成θ角．则m1所受支持力FN和摩擦力Ff正确的是 (

)A．FN＝m1g＋m2g－FsinθB．FN＝m1g＋m2g－FcosθC．Ff＝FcosθD．Ff＝Fsinθ参考答案：AC

将m1、m2和弹簧看做整体，受力分析如图所示根据平衡条件得Ff＝FcosθFN＋Fsinθ＝(m1＋m2)g则FN＝(m1＋m2)g－Fsinθ故选项A、C正确。4.某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图。（交流电的频率为50Hz）（1）若取小车质量M＝0.4kg，改变砂桶和砂的质量m的值，进行多次实验，以下m的值不合适的是

.A．m1＝5g

B．m2＝1kg

C．m3＝10g

D．m4＝400g（2）为了用细线的拉力表示小车受到的合外力，实验操作时必须首先

.该操作是否成功判断的依据是

.参考答案：BD平衡摩擦力不挂沙桶时纸带的点迹是均匀的（轻推小车后，小车能保持匀速直线运动）5.（多选题）如图所示的电路由电源，电阻箱和电流表组成，电源电动势E=4V，内阻r=2Ω．电流表内阻忽略不计，闭合开关，调节电阻箱，当电阻箱读数分别等于R1和R2时，电流表对应的读数分为I1和I2，这两种情况下电源的输出功率相等．下列说法正确的是（）A．I1+I2=2A B．I1﹣I2=2A C．R1= D．R1=参考答案：AD【考点】路端电压与负载的关系；电功、电功率．【分析】电阻箱读数等于R1和R2时，根据闭合电路欧姆定律列式，而这两种情况下电源的输出功率相等，根据P=I2R列式，联立方程即可求解．【解答】解：根据闭合电路欧姆定律得：I1==…①I2==…②这两种情况下电源的输出功率相等，则有：I12R1=I22R2，…③由①②③解得：I1+I2=2A，R1=故选：AD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，PQ是固定的水平导轨，两端有定滑轮，物体A和B用细绳相连处于静止状态时，α=37°，β=53°。若B重5N，则A所受的摩擦力大小为_______N，方向为____________。参考答案：1，水平向左。解:对物体B受力分析,受到重力,两根细线的拉力和,如图所示,有:

再对A物体受力分析,受到重力和支持力,向左的拉力和向右的拉力,由于向右的拉力大于向左的拉力,根据平衡条件,有:,静摩擦力方向水平向左.故答案为:,水平向左.7.如图所示，一农用水泵装在离地面一定高度处，其出水管是水平的，现仅有一钢卷尺，请你粗略地测出水流出管口的速度大小和从管口到地面之间在空中水柱的质量（已知水的密度为ρ，重力加速度为g）：（1）除了已测出的水管内径L外，你需要测量的物理量是（写出物理量名称和对应的字母）：

；（2）水流出管口的速度表达式为

；（请用已知量和待测量的符号表示）（3）空中水的质量的表达式为

．（请用已知量和待测量的符号表示）参考答案：（1）水平位移s，管口离地的高度h；（2）；（3）m=．【考点】平抛运动．【分析】根据高度求出平抛运动的时间，结合水平位移和时间求出初速度．根据水质量的表达式确定需要测量的物理量．【解答】解：（1）水流出水管后做平抛运动，需要测出水的：水平位移s，管口离地的高度h；（2）水管距地高度h，水柱的水平射程S，设水在空中的运动时间为t，水做平抛运动，在水平方向：s=vt，在竖直方向：h=，则水在空中运动的时间t=，水的初速度．（3）空中水的质量表达式m=×=．故答案为：（1）水平位移s，管口离地的高度h；（2）；（3）m=．【点评】本题关键是明确实验原理，运用平抛运动的模型列式分析，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，较难．8.如图所示，长L的轻直杆两端分别固定小球A和B，A、B都可以看作质点，它们的质量分别为2m和m。A球靠在光滑的竖直墙面上，B球放置在光滑水平地面上，杆与竖直墙面的夹角为37o。现将AB球由静止释放，A、B滑至杆与竖直墙面的夹角为53o时，vA：vB＝____________，A球运动的速度大小为____________。

参考答案：4：3，（或0.559）9.如图所示，一物体在平行于斜面向上的恒力F作用下，由静止从底端沿光滑的斜面向上做匀加速直线运动，经时间t力F做功为60J，此后撤去恒力F，物体又经时间t回到出发点，若以地面为零势能点，则当物体回到出发点时的动能为EK=__________J，在撤去恒力F之前，当物体的动能为7J时，物体的机械能为E=_________J。

参考答案：EK=60J、

E=28J10.如图所示，用轻质活塞在气缸内封闭一定质量理想气体，活塞上放置重2．5×102N的重物，平衡时活塞距气缸底高度h1=0．80m，此时被封闭气体的温度为27oC活塞与气缸壁间摩擦忽略不计。现对被封闭气体加热，活塞缓慢上升到距离气缸底h2=0．88m处．已知活塞横截面积S=5．0×10-3m2，大气压强P0=1．0×105Pa。求：

①活塞距气缸底的高度h2时气体的温度；

②此过程中缸内气体对外界做的功

J，气体吸收的热量

增加的内能(填“大于”“等于”或“小于”)。参考答案：11.（4分）磁场具有能量，磁场中单位体积所具有的能量叫做能量密度，其值为B2/2μ，式中B是磁感强度，μ是磁导率，在空气中μ为一已知常数。为了近似测得条形磁铁磁极端面附近的磁感强度B，一学生用一根端面面积为A的条形磁铁吸住一相同面积的铁片P，再用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离Δl，并测出拉力F，如图所示。因为F所作的功等于间隙中磁场的能量，所以由此可得磁感强度B与F、A之间的关系为B＝

。参考答案：答案：(2μF/A)1/212.氢原的能级如图所示，一大群处于第一激发态的氢原子吸收2.55eV能量后从高能级向低能级跃迁，能发出

种不同频率的光子，这些光子中能使截止频率为8.07×1014Hz的锌板发生光电效应的有

种。已知普朗克常量h=6.63×10-34J·s。参考答案：13.如图所示为研究光电效应的电路图，对于某金属用紫外线照射时，电流表指针发生偏转。将滑动变阻器滑动片向右移动的过程中，电流表的示数不可能

_（选填“减小”、“增大”）。如果改用频率略低的紫光照射，电流表

_（选填“一定”、“可能”或“一定没”）有示数。参考答案：减小

可能

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.“物体所受的合力减小，物体的运动速度就一定减小吗？”某同学设计了如图甲所示的实验装置探究这一问题：先调节长木板倾角，使小车不受拉力时可近似做匀速运动，然后将一条橡皮筋一端固定在长木板一端，另一端系在小车上，将小车拉到靠近打点计时器的位置.启动打点计时器并从静止起释放小车，得到如图乙所示的纸带.打点计时器的打点周期为T，纸带上各点为连续打出的点，纸带上某点p与其相邻点间距离分别为、.①该同学用来计算打点p时小车速度的大小，可以这样计算的理由是：________，这样计算得到的结果与真实值相比____________（选填“偏大”或“偏小”）.②从纸带上选取若干点进行测量和计算，得出这些点对应的速度v和时刻t，根据实验数据作出小车的图象如图所示.通过对所作出的的分析，可以得到实验结论是__________.参考答案：打点计时器的打点时间间隔较小，可以用两点间的平均速度表示中间时刻的瞬时速度。由于小车做加速度减小的加速运动，故此值比实际值偏小。结论：物体受的合力减小，物体的速度不一定减小，与合力和速度的方向有关系。15.（2011年高考·北京理综卷）如图1所示，用“碰撞试验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。

（1）试验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是，可以通过仅测量

（填选项前的序号），间接地解决这个问题。A．小球开始释放高度

B．小球抛出点距地面得高度

C．小球做平抛运动的射程（2）图1中点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP。然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复。接下来要完成的必要步骤是

。（填选项前的符号）A．用天平测量两个小球的质量m1、m2B．测量小球m1开始释放高度hC．测量抛出点距地面的高度HD．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、NE．测量平抛射程OM、ON（3）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为_______

________（用②中测量的量表示）；若碰撞是弹性碰撞。那么还应满足的表达式为

（用②中测量的量表示）。（4）经测定，m1=45.0g，m2=7.5g，小球落地点的平均位置距O点的距离如图2所示。碰撞前、后m1-的动量分别为p1与p1′，则p1∶p1′=

∶11；若碰撞结束时m2的动量为p2′,则p1′∶p2′=11∶__

__。实验结果说明，碰撞前、后总动量的比值为___

_____。

1~1.01。参考答案：（4）由于；；。所以为14；2.9；四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（12分）图为某工厂生产流水线上水平传输装置的俯视图，它由传送带和转盘组成。物品从A处无初速放到传送带上，运动到B处后进入匀速转动的转盘，设物品进入转盘时速度大小不发生变化，此后随转盘一起运动（无相对滑动）到C处被取走装箱。已知A、B两处的距离L=10m，传送带的传输速度=2.0m／s，物品在转盘上与轴O的距离R=4.0m，物品与传送带间的动摩擦因数=0.25。取g=10m/s2。

（1）求物品从A处运动到B处的时间t；（2）若物品在转盘上的最大静摩擦力可视为与滑动摩擦力大小相等，则物品与转盘间的动摩擦因数至少为多大？参考答案：解析：（1）设物品质量为m，物品先在传送带上做初速度为零的匀加速直线运动，其位移大小为S1，由动能定理得μ1mgS1=得S1=0.8m＜L之后，物品与传输带一起以速度V匀速运动。匀加速时间t1=0.8s匀速时间t2=4.6s所以t=t1+t2=5.4s（2）最大静摩擦力提供向心力，物品恰好在转盘上无相对滑动，得μ2mg

得μ2=0.117.（10分）一活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，初始时气体体积为3.0×10-3。用DIS实验系统测得此时气体的温度和压强分别为300K和1.0×105Pa。推动活塞压缩气体，测得气体的温度和压强分别为320K和1.0×105Pa。（1）求此时气体的体积；（2）保持温度不变，缓慢改变作用在活塞上的力，使气体压强变为8.0×104Pa，求此时气体的体积。参考答案：解析：（1）由气体状态方程知：

将V0＝3.0×10－3，T0=300K，P0=1.0×105Pa，T1=320K，P1=1.0×105Pa代入上式

解得：V