江西省新余市第五中学2021-2022学年高三物理期末试卷含解析

江西省新余市第五中学2021-2022学年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.（多选题）如图所示，静止在光滑水平面上的木板，右端有一根轻质弹簧沿水平方向与木板相连，木板质量M=3kg，质量m=1kg的铁块以水平速度v0=4m/s从木板的左端沿板面向右滑行，压缩弹簧后又被弹回，最后恰好停在木板的左端，则下列说法中正确的是（）A．铁块和木块最终共同以1m/s的速度向右做匀速直线运动B．运动过程中弹簧的最大弹性势能为3JC．运动过程中铁块与木板因摩擦而产生的热量为3JD．运动过程中铁块与木板因摩擦而产生的热量为6J参考答案：ABD【分析】木板放在光滑水平面上，铁块与木板组成的系统动量守恒，由动量守恒定律求两者最终的共同速度．运用能量守恒定律求弹簧的最大弹性势能，并求摩擦产生的热量．【解答】解：设最终铁块与木板速度相同时共同速度大小为v，铁块相对木板向右运动时，滑行的最大路程为L，滑动摩擦力大小为f．取向右为正方向，根据系统动量守恒可知：mv0=（M+m）v得v=1m/s，方向向右，所以铁块和木块最终共同以1m/s的速度向右做匀速直线运动，故A正确．B、铁块相对于木板向右时，当铁块与木板的速度相同时，弹簧的弹性势能最大，由动量守恒定律知此时两者的速度也为v=1m/s．根据能量守恒定律，铁块相对于木板向右运动过程有：mv02=fL+（M+m）v2+EP铁块相对于木板运动的整个过程有：mv02=2fL+（M+m）v2又联立解得弹簧的最大弹性势能EP=3J．fL=3JCD、由功能关系知：运动过程中铁块与木板因摩擦而产生的热量Q=2fL=6J，故C错误，D正确．故选：ABD2.两种单色光a和b，a光照射某金属时有光电子逸出，b光照射该金属时没有光电子逸出，则

A．a光的传播速度较大

B．a光的波长较短C．b光光子能量较大

D．b光的频率较低参考答案：BD3.（单选题）架在A、B两根电线杆之间的均匀电线在夏、冬两季由于热胀冷缩的效应，电线呈现如图所示的两种形状。下列说法中正确的是（ ）A．夏季电线对电线杆的拉力较大B．冬季电线对电线杆的拉力较大C．夏季、冬季电线对电线杆的拉力一样大D．夏季杆对地面的压力较大参考答案：B4.以20m/s的初速度，从地面竖直向上掷出一个物体，它上升的最大高度是18m。如果物体在运动过程中所受阻力的大小不变，则在离地面约多高处，物体的动能与重力势能相等。(取g=10m/s2)

A．7.5m

B．8.5m

C．9.5m

D．10.5m

参考答案：

答案：BC5.如图所示的是甲、乙两物体的v﹣t图象，由图可知（）A．甲做匀加速运动，乙做匀减速运动B．甲、乙两物体相向运动C．乙比甲晚1s开始运动D．5s末两物体相遇参考答案：C【考点】匀变速直线运动的图像．【分析】v﹣t图象是速度时间图象，反映质点的速度随时间的变化，速度图象不能反映物体的出发点位置；速度的正负表示物体的速度方向；速度图象的斜率等于物体的加速度，斜率为正值，加速度沿正方向，斜率为负值，加速度沿负方向．图象与坐标轴围成的面积表示位移．【解答】解：A、由图知，甲的速度均匀减小，甲做匀减速直线运动，乙的速度均匀增大，做匀加速运动，故A错误．B、速度的正负表示速度的方向，可知两个物体均沿正向运动，运动方向相同．故B错误．C、由图知，甲在t=0时刻出发，而乙在t=1s时刻出发，故乙比甲迟1s出发．故C正确．D、根据速度﹣时间图象与坐标轴围成的面积表示位移，由几何知识得知在0～5s时间内，甲的位移大于乙的位移，由于它们出发点的位置关系无法确定，不能判断两物体是否相遇．故D错误．故选：C．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.物体从180m高处自由落下，如果把物体下落的时间分成相等的三段，则每段时间下落位移自上而下依次为

，

，

。（取g=10m/s2）参考答案：20m,60m,100m7.如图所示，一变压器(可视为理想变压器)的原线圈接在220V的照明电路上，向额定电压为2.20×104V的霓虹灯供电，为使霓虹灯正常发光，那么原副线圈的匝数比n1：n2=______；为了安全，需在原线圈回路中接入熔断器，当副线圈电路中电流超过10mA时，熔丝就熔断，则熔丝熔断时的电流I=________。参考答案：答案：1：100，1A8.（4分）如图所示，沿波的传播方向上有间距均为1m的13个质点a、b、c、d、e、f、g、h、I、j、k、l、m，它们均静止在各自的平衡位置。一列横波以1m/s的速度水平向右传播，在t=0时刻到达质点a，且a开始由平衡位置向上振动，在t=1s时刻，质点a第一次达到最高点，求：

（1）这列波的波长为_____________，周期为_________。（2）在下图中画出g点第一次向下达到最大位移时的波形图象参考答案：（1）由题意知周期T=4S

波长λ=VT=4m

（2）当g第一次到达最低点时波形图如下9.如图所示为一定质量的理想气体的状态变化过程的图线A→B→C→A，则B→C的变化是过程，若已知A点对应的温度TA=300K，B点对应的温度TB=400K，则C点的对应的温度TC=

K。参考答案：

等压、533.310.一水平放置的水管，距地面高h＝l.8m，管内横截面积S＝2cm2。有水从管口处以不变的速度v＝2m/s源源不断地沿水平方向射出，则水流的水平射程

???

m。水流稳定后在空中有

?

m3的水。（g取10m／s2）参考答案：答案：1.2，11.如图所示，在O点处放置一个正电荷．在过O点的竖直平面内的A点，自由释放一个带正电的小球，小球的质量为m、电荷量为q．小球落下的轨迹如图中虚线所示，它与以O为圆心、R为半径的圆（如图中实线所示）相交于B、C两点，O、C在同一水平线上，∠BOC=30°，A距离OC的竖直高度为h．若小球通过B点的速度为v，则小球通过C点的速度大小为，小球由A到C电场力做功为mv2+mg﹣mgh．参考答案：解：小球从A点到C点的过程中，电场力总体上做的是负功，重力做正功，由动能定理可以知道电荷在C点的大小是，C、D、小球由A点到C点机械能的损失就是除了重力以外的其他力做的功，即电场力做的功．由动能定理得mgh+W电=则：W电==mv2+mg﹣mgh故答案为：，mv2+mg﹣mgh12.如图，光滑轻杆AB、BC通过A、B、C三点的铰接连接，与水平地面形成一个在竖直平面内三角形，AB杆长为．BC杆与水平面成角，AB杆与水平面成角。一个质量为m的小球穿在BC杆上，并静止在底端C处。现对小球施加一个水平向左mg的恒力，当小球运动到CB杆的中点时，它的速度大小为

，小球沿CB杆向上运动过程中AB杆对B处铰链的作用力随时间t的变化关系式为．

参考答案：,13.某研究性学习小组进行了如下实验：如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡块做成的小圆柱体R。将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，在R从坐标原点以速度v0=3cm/s匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动。同学们测出某时刻R的坐标为（4，6），此时R速度大小为______cm/s，R在上升过程中运动轨迹的示意图是_______。参考答案：5；D三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(8分)如图所示，有四列简谐波同时沿x轴正方向传播，波速分别是v、2v、3v和4v，a、b是x轴上所给定的两点，且ab＝l。在t时刻a、b两点间四列波的波形分别如图所示，则由该时刻起a点出现波峰的先后顺序依次是图

；频率由高到低的先后顺序依次是图

。参考答案：

BDCA

DBCA15.如图所示，质量均为m=1kg的A、B两物体通过劲度系数为k=100N/m的轻质弹簧拴接在一起，物体A处于静止状态。在A的正上方h高处有一质量为的小球C，由静止释放，当C与A发生弹性碰撞后立刻取走小球C，h至少多大，碰后物体B有可能被拉离地面？参考答案：h≥0.45m设C与A碰前C的速度为v0，C与A碰后C的速度为v1，A的速度为v2，开始时弹簧的压缩量为H。对C机械能守恒：

C与A弹性碰撞：对C与A组成的系统动量守恒：

动能不变：

解得：

开始时弹簧的压缩量为：

碰后物体B被拉离地面有弹簧伸长量为：

则A将上升2H，弹簧弹性势能不变，机械能守恒：

联立以上各式代入数据得：

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.引体向上运动是同学们经常做的一项健身运动．如题图所示，质量为的某同学两手正握单杠，开始时，手臂完全伸直，身体呈自然悬垂状态，此时他的下鄂距单杠面的高度为，然后他用恒力向上拉，下颚必须超过单杠面方可视为合格，已知=0.6m，=60kg，重力加速度=10m/s2．不计空气阻力，不考虑因手弯曲而引起人的重心位置变化．（1）第一次上拉时，该同学持续用力（可视为恒力），经过=1s时间，下鄂到达单杠面，求该恒力的大小及此时他的速度大小．（2）第二次上拉时，用恒力=720N拉至某位置时，他不再用力，而是依靠惯性继续向上运动，为保证此次引体向上合格，恒力的作用时间至少为多少？参考答案：(1)F＝672N、v＝1.2m/s.(2)s解析：(1)第一次上拉时，该同学向上做匀加速运动，设他上升的加速度大小为a1，下颚到达单杠时的速度大小为v，由牛顿第二定律及运动学规律可得：F－mg＝ma1

(2分)

H＝a1t2

v＝a1t

联立解得：F＝672N

v＝1.2m/s.

(2)第二次上拉时，设上拉时的加速度为a2，恒力至少作用的时间为tmin，上升的位移为x1，此时的速度为v1，自由上升时位移为x2，根据题意可得：F′－mg＝ma2

x1＋x2＝H

x1＝a2t

v＝2gx2

v1＝a2tmin

联立解得：tmin＝s

.17.如图所示，倾角为θ的斜面AB是粗糙且绝缘的，AB长为L，C为AB的中点，在AC之间加一方向垂直斜面向上的匀强电场，与斜面垂直的虚线CD为电场的边界．现有一质量为m、电荷量为q的带正电的小物块（可视为质点），从B点开始以速度v0沿斜面向下做匀速运动，经过C点后沿斜面做匀加速运动，到达A点时的速度大小为v，试求：（1）小物块与斜面间的动摩擦因数μ；（2）匀强电场场强E的大小；（3）保持其他条件不变，使匀强电场在原区域内（AC间）顺时针转过90°，求小物块离开电场区时的动能EK大小．参考答案：解：（1）小物块在BC上匀速运动，支持力：N=mgcosθ滑动摩擦力：f=μN由平衡条件得：mgsinθ=μmgcosθ解得：μ=tanθ（2）小物块在CA段做匀加速直线运动，则：N′=mgcosθ﹣qEf′=μN′根据动能定理得：mgLsinθ﹣f′L=m（v2﹣v20）解得：E=（v2﹣v20）（3）①小物块可能从A处出电场，W电+WG+Wf=EK﹣EK0则：﹣qEL=EK﹣EK0得：EK=mv20﹣②小物块可能从C处出电场，设从C处进入电场滑行距离X，则：﹣qEx=m（0﹣v20）从C处进入电场到从C处滑出电场的过程中运用动能定理：Wf=EK﹣EK0﹣2μmgxcosθ=EK﹣EK0得：EK=mv20﹣答：（1）小物块与斜面间的动摩擦因数μ为tanθ；（2）匀强电场场强E的大小E=（v2﹣v20）；（3）保持其他条件不变，使匀强电场在原区域内（AC间）顺时针转过90°，小物块离开电场区时的动能EK大小为mv20﹣或者mv20﹣．18.(计算)如图，在倾角θ=53°的固定斜面上放置一质量M=1kg、长度l=3m的薄平板AB。平板的上表面光滑，其下端B与斜面底端C的距离为L=9m。在平板的上端A处放一质量m=1kg的小滑块，开始时使平板和滑块都静止，之后将它们无初速释放。设平板与斜面间、滑块与斜面间的动摩擦因数均为μ=0.5，不考虑滑块由平板落到斜面的速度变化。求：(sin53°=0.8，cos53°=0.6，g=10m/s2)(1)滑块离开平板时的速度大小；(2)滑块从离开平板到到达斜面底端C经历的时间；(3)滑块到达C处时，平板的B端与C的距离。参考答案：（1）8m/s；（2）0.8s；（3）4.8m．牛顿运动定律的综合应用；匀变速直线运动的位移与时间的关系．A2C5解析：（1）滑块在平板上滑行过程中，根据牛顿第二定律对滑块：mgsinθ=ma1

对平板：Mgsinθ-u（Mgcosθ+mgcosθ）=Ma2

设