2021年四川省达州市大竹县石桥中学高三物理下学期期末试卷含解析

2021年四川省达州市大竹县石桥中学高三物理下学期期末试卷含解析一、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.(单选题)如图所示，用水平力F推乙物块，使甲、乙、丙、丁四个完全相同的物块一起沿水平地面以相同的速度匀速运动，各物块受到摩擦力的情况是(

)A．甲物块受到一个摩擦力的作用

B．乙物体受到两个摩擦力的作用C．丙物体受到两个摩擦力的作用

D．丁物块没有受到摩擦力的作用参考答案：C2.近年来有一种测g值的方法叫“对称自由下落法”：将真空长直管沿

竖直方向放置，自其中0点竖直向上抛出小球到小球落至原处的时间为T2，在小球运动过程中经过比O点高H的P点，小球离开P点至又回到P点所用的时间为T1，测得Tl、T2和H，可求得g等于

（

）

A．

B．

C．

D．参考答案：A3.一列波长大于1m的横波沿着x轴正方向的播处x1=1m和x2=2m的两质点A、B的振动图象如图所示．由此可知（）A．波长为mB．波速为1m/sC．3s末A、B两质点的位移相同D．1s末A点的振动速度大于B点的振动参考答案：A【考点】波长、频率和波速的关系；波的形成和传播；横波的图象．【分析】由振动图象可得出周期，在图象上的同一时刻可知两点相距的距离与波长的关系，则可求得可能的波长；由波长、频率及波速的关系可得出波速的值．【解答】解：A、△x=x2﹣x1=1m，由于波沿x正方向传播，所以A先振动，又由于波长大于1m，所以，，，故A正确；B、波速，B错误；C、由振动图象知，在3s末，A、B两质点的位移不相同，C错误；D、由振动图象可知，1s末A点速度为零，B点速度最大，D错误．故选A．4.如图所示，一个质量为m的滑块静止置于倾角为30°的粗糙斜面上，一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点，另一端系在滑块上，弹簧与竖直方向的夹角为30°．则（

）A．滑块可能受到三个力作用B．弹簧一定处于压缩状态C．斜面对滑块的支持力大小可能为零D．斜面对滑块的摩擦力大小一定等于参考答案：5.关于摩擦力与弹力，下列说法中正确的是

A、两物体间有弹力作用时，物体间一定也有摩擦力

B、两物体间有摩擦力作用时，物体间一定也有弹力

C、两个物体间的弹力和摩擦力的方向总是相互垂直的

D、受到滑动摩擦力的物体一定是运动的，受到静摩擦力的物体一定是静止的参考答案：BC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，轻绳一端系在质量为m的物体A上，另一端与套在粗糙竖直杆MN上的轻圆环B相连接．现用水平力F拉住绳子上一点O，使物体A及圆环B静止在图中虚线所在的位置．现稍微增加力F使O点缓慢地移到实线所示的位置，这一过程中圆环B仍保持在原来位置不动．则此过程中，圆环对杆摩擦力F1___

_____(填增大、不变、减小)，圆环对杆的弹力F2___

_____(填增大、不变、减小)。参考答案：.F1保持不变，F2逐渐增大7.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：8.在验证牛顿第二定律的实验中，按实验装置要求安装好器材后，应按一定步骤进行，下述操作步骤安排不尽合理，请将合理顺序以字母代号填写在下面的横线上

（A）保持砂桶里的砂子质量不变，在小车里加砝码，测出加速度，重复几次；

（B）保持小车质量不变，改变砂桶里砂子质量，测出加速度，重复几次；

（C）用天平分别测出小车和小桶的质量；

（D）平衡摩擦力，使小车近似做匀速直线运动；（E）挂上小桶，放进砂子，接通打点计时器的电源，放开小车，在纸带上打下一系列的点；（F）根据测量数据，分别画出的图线。在实验中，作出了如图所示的A．B两图象，图A中三线表示实验中

不同。图B中图线不过原点的原因是

。

参考答案：C、D、E、A、B、F或C、D、E、B、A、F小车和砝码的总质量；由于长木板的倾角过大。9.如图所示，水平板上有质量m=1.0kg的物块，受到随时间t变化的水平拉力F作用，用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力Ff的大小。已知9s末的速度为9.5m/s，取重力加速度g=10m/s2。则4s末物块的加速度的大小为

▲

，4s~9s内合外力对物块做功为

▲

。参考答案：10.如图所示，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点，已知A、B、C三点的电势分别为UA=15V，UB=3V，UC=-3V，由此可知D点电势UD=_________V；若该正方形的边长为a=2cm，且电场方向与正方形所在平面平行，则场强为E=_________V/m。

参考答案：9V

11.如图，用长度为L的轻绳悬挂一质量为M的小球（可以看成质点），先对小球施加一水平作用力F，使小球缓慢从A运动到B点，轻绳偏离竖直方向的夹角为θ。在此过程中，力F做的功为

。参考答案：12.用细绳系一小球，在竖直平面内做圆周运动，已知小球的质量为1kg，圆周运动半径为1m，到达最高点时，细绳拉力恰为零，取g=10m/s2，则从最高点到最低点的过程中，小球受到合外力的冲量的大小为

参考答案：13.为了测量自制遥控赛车的额定功率，某兴趣小组让赛车拖着纸带在水平地面上沿直线运动．并用打点计时器(电源频率50(Hz)记录运动情况。起动打点汁时器，使小车以额定功率沿水平地面加速到最大速度．继续运动一段距离后关闭赛车发动机，让其向前滑行直至停止。下图的纸带为一次实验中，关闭赛车发动机前后一段时间内打出的，已知赛车质量为0．7kg．则赛车行驶的最大速度为

m/s；滑行时的加速度为

m/s2：额定功率为

W。（保留三位有效数字）参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（3分）一个同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系，进行了如下实验：在离地面高度为h的光滑水平桌面上，沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为m的一个小钢球接触。当弹簧处于自然长度时，小钢球恰好在桌子边缘，如图所示.让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使钢球沿水平方向射出桌面，小钢球在空中飞行后落在水平地面上，水平距离为s.请你推导出弹簧的弹性势能Ep与小钢球质量m、桌面离地面高度h、小钢球飞行的水平距离s等物理量之间的关系式：

。参考答案：

15.如图所示为一个小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中背景方格的边长均为5cm，如果g取10m/s2，那么：(1）闪光频率是________Hz；(2）小球运动中水平分速度的大小是________m/s；(3）小球经过B点时的速度大小是________m/s.参考答案：(1)10(2)1.5(3)2.5四、计算题：本题共3小题，共计47分16.(10分)如图，一端封闭、粗细均匀的U形玻璃管开口向上竖直放置，管内用水银将一段气体封闭在管中。当温度为280K时，被封闭的气柱长L=22cm，两边水银柱高度差h=16cm，大气压强po=76cmHg。(1)为使左端水银面下降3cm，封闭气体温度应变为多少?(2)封闭气体的温度重新回到280K后，为使封闭气柱长度变为20cm,需向开口端注入的水银柱长度为多少?参考答案：（1）350K；（2）10cm（1）初态压强末态时左右水银面高度差为（16-2×3）cm＝10cm，压强由理想气体状态方程：解得

（2）设加入的水银高度为l，末态时左右水银面高度差由玻意耳定律：式中解得：【考点】理想气体状态方程17.如图甲所示，一竖直平面内的轨道由粗糙斜面AD和光滑圆轨道DCE组成，AD与DCE相切于D点，C为圆轨道的最低点，将一小物块置于轨道ADC上离地面高为H处由静止释放，用力传感器测出其经过C点时对轨道的压力N，改变H的大小，可测出相应的N的大小，N随H的变化关系如图乙折线PQI所示(PQ与QI两直线相连接于Q点)，QI反向延长交纵轴于F点(0,5.8N)，重力加速度g取10m/s2，求：(1)求出小物块的质量m；圆轨道的半径R、轨道DC所对应的圆心角θ；(2)小物块与斜面AD间的动摩擦因数μ。

(3)若要使小物块能运动到圆轨道的最高点E，则小物块应从离地面高为H处由静止释放，H为多少？

(甲)参考答案：(1)如果物块只在圆轨道上运动，则由动能定理得mgH＝mv2解得v＝；由向心力公式FN－mg＝m，得FN＝m＋mg＝H＋mg；结合PQ曲线可知mg＝5得m＝0.5kg.由图象可知＝10得R＝1m．显然当H＝0.2m对应图中的D点，所以cosθ＝＝0.8，θ＝37°.(2)如果物块由斜面上滑下，由动能定理得：mgH－μmgcosθ＝mv2解得mv2＝2mgH－μmg(H－0.2)由向心力公式FN－mg＝m得FN＝m＋mg＝H＋μmg＋mg结合QI曲线知μmg＋mg＝5.8，解得μ＝0.3.(3)如果物块由斜面上滑下到最高点速度为v，由动能定理得：mg(H－2R)－μmgcosθ＝mv2

（1）设物块恰能到达最高点：由向心力公式:mg＝m

（2）由（1）（2）式可得：H＝15.1m本题考查圆周运动，首先根据动能定理可求得运动到最低点的速度大小，在最低点由支持力和重力的合力提供向心力，由此可得支持力与高度H的关系式，结合PQ曲线可知mg＝5得m＝0.5kg，带入图像中D点坐标可求得角度θ，物块沿斜面滑下过程中由动能定理列式可求得最低点速度，同理再由支持力和重力提供向心力列式求解18.（10分）如图所示，在竖直方向上A、B两物体通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，A放在水平地面上；B、C两物体通过细绳绕过轻质定滑轮相连，C放在固定的光滑斜面上。用手拿住C，使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证ab段的细线竖直、cd段的细线与斜面平行。已知A、B的质量均为m，C的质量为4m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态。释放C后它沿斜面下滑，A刚离开地面时，B获得最大速度，求：（1）当物体A从开始到刚离开地面时，物体C沿斜面下滑的距离（2）斜面倾角α（3）B的最大速度。参考答案：（1）A刚离开地面时，物体C沿斜面下滑的距离应该等于弹簧原来被压缩的长度再加上后来弹簧被拉长的长度，被压缩和被拉长的长度可以根据胡克定律求得；（2）B获得最大速度时，B应该处于受力平衡状态，对B受力分析，可以求得斜面的倾角α；（3）对于整个系统机械能守恒，根据机械能守恒列出方程就可以求得B的最大速度．（1）设开始时弹簧压缩的长度为xB得：

①

设当物体A刚刚离开地面时，弹簧的伸长量为xA得：②

当物体A刚离开地面时，物体B上升的距离