湖北省荆州市石首天星洲中学2021-2022学年高三物理上学期期末试题含解析

湖北省荆州市石首天星洲中学2021-2022学年高三物理上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.如图4—2所示，在研究平抛运动时，小球A沿轨道滑下。离开轨道末端(末端水平)时撞开轻质接触式开关S，被电磁铁吸住的小球B同时自由下落。改变整个装置的高度H做同样的实验，发现位于同一高度的A、B两球总是同时落地，该实验一现象说明了A球在离开轨道后(

)

A．水平方向的分运动是匀速直线运动

B．水平方向的分运动是匀加速直线运动

C．竖直方向的分运动是自由落体运动D．竖直方向的分运动是匀速直线运动参考答案：C2.如图所示，水平面上有—辆小车，车厢底部固定一根细杆，杆的上端固定—个木球（木球密度小于水），车厢内充满了水。现使小车沿水平面向右做匀加速运动，设杆对木球的作用力为F，下面图中能大致表示F方向的是图参考答案：D由题意可知木球随小车向右做匀加速运动，受到重力、浮力、左侧部分水的弹力和杆的弹力作用，水的弹力方向向右，浮力大于重力，画出受力图分析可知图D正确。3.(单选)从地面以大小为v1的初速度竖直向上抛出一个皮球，经过时间t皮球落回地面，落地时皮球的速度的大小为v2。已知皮球在运动过程中受到空气阻力的大小与速度的大小成正比，重力加速度大小为g。下面给出时间t的四个表达式中只有一个是合理的。你可能不会求解t，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断。根据你的判断，你认为t的合理表达式应为（

）A．

B．

C．

D．参考答案：C4.（多选）如图所示，在倾角为。的光滑斜面上端系有一劲度系数为20N/m的轻质弹簧，弹簧下端连一个质量为2kg的小球，球被一垂直于斜面的挡板A挡住，此时弹簧没有形变。若挡板A以4的加速度沿斜面向下匀加速运动，则A．小球向下运动0.1m时速度最大B．小球向下运动0.1m时与挡板分离C．在小球开始运动到速度达到最大的过程中，小球一直做匀加速直线运动D．在小球从开始运动到与挡板分离的过程中，小球重力势能的减少量大于其动能与弹簧弹性势能增加量之和参考答案：BD5.如图所示，将小球a从地面以初速度v0竖直上抛的同时，将另一相同质量的小球b从距地面h处以初速度v0水平抛出，两球恰好同时到达同一水平高度h/2处（不计空气阻力）。下列说法中正确的是（

）A．两小球落地时的速率相同B．两小球落地时，重力的瞬时功率相同C．从开始运动到两球到达同一水平高度，球a动能的减少量等于球b动能的增加量D．到达同一水平的高度后的任意时刻，重力对球a做功功率和对球b做功功率相等参考答案：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，光滑的平行导轨P、Q相距L=1m，处在同一水平面内，导轨左端接有如图所示的电路。其中水平放置的两平行金属板间距离d=10mm，定值电阻R1=R3=8Ω，R2=2Ω，金属棒ab电阻r=2Ω，导轨电阻不计，磁感应强度B=0.3T的匀强磁场竖直向下穿过导轨平面。金属棒ab沿导轨向右匀速运动，当电键S闭合时，两极板之间质量m=1×10－14kg、带电荷量q=－1×10－15C的粒子以加速度a=7m/s2向下做匀加速运动，两极板间的电压为

V；金属棒ab运动的速度为

m/s。参考答案：0.3，47.（4分）某物质的摩尔质量为M，摩尔体积为V，密度为，每个分子的质量和体积分别为m和Vo，则阿伏加德罗常数NA可以用两种式子来表达：NA=_______________和NA=______________。参考答案：；8.直升机沿水平方向匀速飞往水源取水灭火，悬挂着m=500kg空箱的悬索与竖直方向的夹角θ1＝450。直升机取水后飞往火场，加速度沿水平方向，大小稳定在a=1.5m/s2时，悬索与竖直方向的夹角θ2＝140。如果空气阻力大小不变，且忽略悬索的质量，则空气阻力大小为___

___N，水箱中水的质量M约为_______kg。（sin140=0.242；cos140=0.970）（保留两位有效数字）参考答案：5000N

4.5×103

9.如图为氢原子的能级图，大量处于n=5激发态的氢原子跃迁时，可能发出

个能量不同的光子，其中频率最大的光子能量为

eV，若用此光照射到逸出功为3.06eV的光电管上，则加在该光电管上的反向遏止电压为

V。参考答案：10,

13.06,

1010.如图所示电路中，E为不计内阻的电源，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻，灯L的电阻不随温度改变，所有电表均为理想电表。某同学选择与电路图相应的实验器材，按图示电路进行实验，通过改变滑动变阻器滑动片P的位置从而调节灯泡的亮度，并将各电表的示数变化情况分别记录在下表中。实验序号A1表示数（A）A2表示数（A）V1表示数（V）V2表示数（V）10.850.143.52.102X0.244.82.4030.720.484.80则由表格中数据可知变阻器电阻R1的全阻值为

W；表格中X值为

。参考答案：．20；0.7211.一质量为m=3kg的小球静止在水平地面上，给小球加一竖直向上的恒力F使小球从地面向上做匀加速直线运动，经过时间1s后撤掉力F，再经过时间1s后小球刚好落回地面，取g=10m/s2，则所加的恒力F=

N，小球落回地面时的速度为

m/s.参考答案：

40

，

(或6.67)

12.（4分）如图所示，质点P以O为圆心、r为半径作匀速圆周运动，周期为T，当质点P经过图中位置A时，另一质量为m、初速度为零的质点Q受到沿OA方向的水平恒定拉力F作用从静止开始在光滑水平面上作直线运动，为使P、Q在某时刻速度相同，拉力F必须满足的条件是______.参考答案：

答案：

13.用欧姆表测电阻时，将选择开关置于合适的挡位后，必须先将两表笔短接，调整

▲

旋钮，使指针指在欧姆刻度的“0”处．若选择旋钮在“×100”位置，指针在刻度盘上停留的位置如图所示，所测量电阻的值为

▲

．参考答案：欧姆调零（2分）

3200三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在测量电源的电动势和内阻的实验中，由于所用的电压表（视为理想电压表）的量程较小，某同学设计了如图所示的实物电路．①实验时，应先将电阻箱的电阻调到

．（选填“最大值”、“最小值”或“任意值”）②改变电阻箱的阻值R，分别测出阻值R0=10Ω的定值电阻两端的电压U，下列两组R的取值方案中，比较合理的方案是

．（选填l或2）方案编号电阻箱的阻值R/Ω1400.0350.0300.0250.0200.0280.070.060.050.040.0③根据实验数据描点，绘出的图象是一条直线．若直线的斜率为k，在坐标轴上的截距为b，则该电源的电动势E=，内阻r=（用k、b和R0表示）．参考答案：①最大值；②2；③，．【考点】测定电源的电动势和内阻．【分析】（1）由实验的安全性原则可知滑动变阻器的开始阻值选择；（2）实验中应保证准确，根据电阻箱的阻值与待测电阻的阻值对比可知合理方案；（3）由图象中的截距的含义及闭合电路的欧姆定律的表达式要求得电动势和内电阻．【解答】解：①由图可知，电路为限流接法，且为保证电路安全，开始电路中电流应为最小，故开始时电路中电阻应为最大，故滑动变阻器开始时应达到最大值

②由表格可知，方案1中电阻箱的阻值与定值电阻差别太大，导致电路中电流差别太大；而方案2中电阻箱的阻与与待测电阻相差不多，故可以得出较为合理的电流值，故应选择方案2

③由闭合电路欧姆定律可知，U=，变形得：==由题意可知，斜率为k，即：=K解得E=；=b联立解得：r=；故答案为：①最大值；②2；③，．15.（）图甲是“验证力的平行四边形定则”的实验装置．请完成实验操作与记录：①将弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线ac挂一重物G，如图虚线所示，记录：测力计A的读数F0．②用弹簧测力计B的挂钩拉另一细线的b端，该细线的另一端系在细线ac上的O点处，手持测力计B保持水平方向缓慢向左拉，到达如图所示位置，记录：O点的位置、

、

、

、

和细线Oc的方向．③某同学已作出FA、FB和FA、FB的实际合力F′的图示，请在图乙中作出FA、FB的理论合力F的图示，比较F′和F的大小和方向，可以得出结论：__________________________________．参考答案：度的两个力的合成时遵循平行四边形定则.考点：本题考查验证力的平行四边形定则。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.某仪器在地面上受到的重力为160N，将它置于宇宙飞船中，当宇宙飞船以a=0.5g的加速度竖直上升到某高度时仪器所受的支持力为90N，取地球表面处重力加速度g=10m∕s2，地球半径R=6400km。求：（1）此处的重力加速度的大小g’；（2）此处离地面的高度H；（3）在此高度处运行的卫星速度v．参考答案：（1）由在地表仪器重160N，可知仪器质量m=16kg……①根据牛顿第二定律，有

F－mg′=ma……②（3分）

代入数据，得

g′=0.625m/s2

……③（1分）（2）设此时飞船离地高度为H，地球质量为M，该高度处重力加速度……④（2分）地表重力加速度

……⑤（1分）联立各式得H=3R=1.92×107m……⑥（1分）（3）设该高度有人造卫星速度为v，其向心力由万有引力来提供，有……⑦（3分）由⑤⑦式得

……⑧（1分）17.如图所示，在光滑绝缘水平面上，用长为2L的绝缘轻杆连接两个质量均为m的带电小球A和B.A球的带电量为＋2q，B球的带电量为－3q，两球组成一带电系统．虚线MN与PQ平行且相距3L，开始时A和B分别静止于虚线MN的两侧，虚线MN恰为AB两球连线的垂直平分线．若视小球为质点，不计轻杆的质量，在虚线MN、PQ间加上水平向右的电场强度为E的匀强电场后，系统开始运动．试求：(1)B球刚进入电场时，带电系统的速度大小；(2)带电系统向右运动的最大距离和此过程中B球电势能的变化量；(3)A球从开始运动至刚离开电场所用的时间．参考答案：解析(1)设B球刚进入电场时带电系统速度为v1，由动能定理得

(2)带电系统向右运动分三段：B球进入电场前、带电系统在电场中、A球出电场．设A球出电场的最大位移为x，由动能定理得18.一小圆盘静止在桌布上，位于一方桌的水平桌面的中央．桌布的一边与桌的AB边重合，如图8所示．已知盘与桌布间的动摩擦因数为μ1，盘在桌面间的动摩擦因数为μ2.现突然以恒定加速度a将桌布抽离桌面，加速度的方向是水平的且垂直于AB边．若圆盘最后未从桌面掉下，则加速度a满足的条件是什么？(用g表示重力加速度)参考答案：（1）设圆盘的质量为m，在桌布从圆盘下抽出的过程中，盘的加速度为a1，有

μ1mg=ma1

解得a1=μ1g

桌布抽出后，盘在