2021-2022学年浙江省湖州市莫蓉中学高三物理期末试题含解析

2021-2022学年浙江省湖州市莫蓉中学高三物理期末试题含解析一、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.相隔很远、均匀带电+q、﹣q的大平板在靠近平板处的匀强电场电场线如图a所示，电场强度大小均为E．将两板靠近，根据一直线上电场的叠加，得到电场线如图b所示，则此时两板的相互作用力大小为（）A． 0 B． qE C． 2qE D． 与两板间距有关参考答案：B考点： 电场线．分析： 叠加后合电场的场强不变．解答： 解：根据电场线从正电荷出发到负电荷终止，我们知道，叠加后的电场的电场线分布不变，场强仍然为E，所以两板的相互作用力大小为qE．故选：B点评： 记住电场线的特点：电场线从正电荷出发，到负电荷终止；或从无穷远出发到无穷远终止．2.（多选）如图所示，一斜面固定在水平面上，顶端O有一小球，若给小球不同的水平初速度，小球将分别落到斜面上的A、B点、斜面底端的C点和水平面上的D点，运动时间依次为，不计空气阻力。则

A.

B．

C．小球落在A、B点时，速度方向与斜面的夹角相同

D．小球落在A、B点时，速度方向与斜面的夹角不相同参考答案：BC3.（单选）如图所示，传送带保持1m/s的速度顺时针转动，现将一质量m=0.5kg的小物体轻轻地放在传送带的a点上，物体与传送带间的动摩擦因数=0.1，a、b间的距离L=2.5m，g=l0.设物体从a点运动到b点所经历的时间为t，该过程中物体和传送带间因摩擦而产生的热量为Q，下列关于t和Q的值正确的是

参考答案：C4.太阳围绕银河系中心的运动可视为匀速圆周运动，其运动速度约为地球公转速度的7倍，轨道半径约为地球公转轨道半径的2×109倍。为了粗略估算银河系中恒星的数目，可认为银河系中所有恒星的质量都集中在银河系中心，且银河系中恒星的平均质量约等于太阳质量，则银河系中恒星数目约为A．1015 B．1013

C．1011

D．109 参考答案：C5.如图所示，一个可视为质点的质量为m的小球以速度飞离高为H的桌面，当它经过距地面高为h的A点时，所具有的机械能是(以地面为零势能面，不计空气阻力)

A．

B．

C．

D．参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（选修3—3）如图一活塞与汽缸密封了一定质量的气体，活塞与汽缸之间摩擦不计，可在汽缸中自有移动，汽缸固定在地面上不动。现通过一热源对汽缸加热，某同学测出气体吸收的热量为2.0×106J，算出活塞移动对外做功为2.5×106J，则气体内能______（选填“增加”或“减少”）______J,该同学测算出的数据有何问题？____________________________参考答案：答案：减少、5×10-4、违反热力学第二定律7.（6分）一列简谐横波在时的波形图如下，若波自右向左传播的，则在X=0.2m处且处于平衡位置的P点此时的运动方向是

。若经过时间后，P点刚好第一次到达波峰，则波的传播速度是

,从到时P点走过的路程为

。参考答案：向下

10m/s

2.05m8.如图5，斜面上有一木块处于静止状态，在木块加一个垂直于斜面的力F之后，其静摩擦力的大小变化是______。（填增大、不变、或减小）参考答案：9.质量为1kg的物体在水平面上滑行，且动能随位移变化的情况如图所示，取g＝10m/s2，则物体滑行持续的时间是_____S,摩擦系数是

。

参考答案：5

0.2

10.一束光从空气射向折射率为的某种介质，若反射光线与折射光线垂直，则入射角为__________。真空中的光速为c，则光在该介质中的传播速度为________________.参考答案：60°；c．解析：根据折射定律n=①由题意：i+r=90°则sin2+sin2r=1②解得：sini=则∠i=60°传播速度v=c11.一列简谐波在t=0.8s时的图象如图甲所示，其x=0处质点的振动图象如图乙所示，由图象可知：简谐波沿x轴

▲

方向传播（填“正”或“负”），波速为

▲

m／s，t=10.0s时刻，x=4m处质点的位移是

▲

m．参考答案：12.一课外实验小组用如图所示的电路测量某待测电阻Rx的阻值，图中R0为标准定值电阻（R0=20.0Ω）；可视为理想电压表。S1为单刀开关，S2位单刀双掷开关，E为电源，R为滑动变阻器。采用如下步骤完成实验：（1）按照实验原理线路图（a），将图（b）中实物连线_____________；（2）将滑动变阻器滑动端置于适当位置，闭合S1；（3）将开关S2掷于1端，改变滑动变阻器动端的位置，记下此时电压表的示数U1；然后将S2掷于2端，记下此时电压表的示数U2；（4）待测电阻阻值的表达式Rx=_____________（用R0、U1、U2表示）；（5）重复步骤（3），得到如下数据：

12345U1/V0.250.300.360.400.44U2/V0.861.031.221.361.493.443.433.393.403.39

（6）利用上述5次测量所得的平均值，求得Rx=__________Ω。（保留1位小数）参考答案：

(1).如图所示：

(2).

(3).48.2【命题意图】

本题主要考查电阻测量、欧姆定律、电路连接研及其相关的知识点。【解题思路】开关S2掷于1端，由欧姆定律可得通过Rx的电流I=U1/R0，将开关S2掷于2端，R0和Rx串联电路电压为U2，Rx两端电压为U=U2-U1，由欧姆定律可得待测电阻阻值Rx=U/I=R0=（-1）R0。5次测量所得的平均值,（3.44+3.43+3.39+3.40+3.39）=3.41，代入Rx=（-1）R0=（3.41-1）×20.0Ω=48.2Ω。13.

(4分)如图所示，一劲度系数为k=800N/m的轻弹簧两端各焊接着两个质量均为m=12kg的物体A、B。开始时物体A、B和轻弹簧竖立静止在水平地面上，现要在上面物体A上加一竖直向上的力F，使物体A开始向上做匀加速运动，经0.4s物体B刚要离开地面，设整个过程中弹簧都处于弹性限度内，取g=10m/s2，求：此过程中外力F所做的功为_____J。

参考答案：答案：49.5J三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图1所示，在做“碰撞中的动量守恒”实验中，（1）下列测定入射小球和被碰小球在碰撞前后的速度的方法或原理正确的是CA．用秒表测出时间t，用刻度尺测出位移s，用v=求出速度B．测出打点计时器在纸带上打下的点间距离s1、s2，用v=求出速度C．用小球离开桌面后的水平射程x来代替速度D．测出小球下落高度h，用v=求出速度（2）下面是本实验部分测量仪器或工具，需要的是BCA．秒表B．天平C．刻度尺D．弹簧秤（3）完成本实验，下列必须要求的条件是BDA．斜槽轨道必须光滑以减少误差B．斜槽轨道末端的切线必须水平C．入射球和被碰球的质量必须相等D．入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下（4）某次实验中得出的落点情况如图2所示，假设碰撞过程中动量守恒，则入射小球质量m1和被碰小球质量m2之比为4：1．参考答案：考点：验证动量守恒定律．专题：实验题．分析：两球做平抛运动，由于高度相等，则平抛的时间相等，水平位移与初速度成正比，把平抛的时间作为时间单位，小球的水平位移可替代平抛运动的初速度．将需要验证的关系速度用水平位移替代．根据实验的原理确定所需的器材．根据小球的水平位移关系得出速度关系，结合动量守恒定律得出入射小球和被碰小球的质量关系．解答：解：（1）小球离开轨道后做平抛运动，小球抛出点的高度相等，做平抛运动的时间相等，小球的水平位移与初速度成正比，可以用小球的水平位移代替其初速度，故选C．（2）小球离开轨道后做平抛运动，小球抛出点的高度相同，在空中的运动时间t相同，两球碰撞过程动量守恒，以入射球的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：m1v1=m1v1′+m2v2′，两边同时乘以运动时间t得：m1v1t=m1v1′t+m2v2′t，则m1OP=m1OM+m2O′N，要验证动量守恒，需要测出小球质量与小球的水平位移，需要的实验器材是：天平与刻度尺，故选BC；（3）A、小球离开轨道后做平抛运动，只要保证入射球离开轨道的初始相等即可，斜槽轨道不需要光滑，故A错误；B、为保证小球离开轨道后做平抛运动，斜槽轨道末端的切线必须水平，故B正确；C、为防止两球碰撞后入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，故C错其；D、为保证小球速度相等，入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下，故D正确；故选BD．（4）由图示可知：A球单独释放时的水平位移为OP=25.50cm，与B球碰后，A球的水平位移为OM=15.50cm，B球的水平位移为O′N=41.10﹣1.10cm=40cm．如果碰撞过程动量守恒，则m1OP=m1OM+m2O′N，代入数据解得：m1：m2=4：1．故答案为：（1）C；（2）BC；（3）BD；（4）4：1．15.某课外小组计划用水果制作水果电池，并测量水果电池的电动势（E）和内阻（r）。他们将铜片、锌片插入水果中，制成了“水果电池”。某同学连接如图所示的实物图。（1）实物图中有两处导线连接错误（电表量程正确），分别是导线_______和导线________。（用“A”～“F”表示）（2）更正电路后，改变滑动变阻器的阻值，甲乙两同学记录电压表和电流表的读数如下表所示。次数123456U/v0.600.550.450.400.350.30I/mA1.811.914.205.406.597.80在数据处理时两位同学意见出现分歧，甲同学认为只需选择其中两组数据便可以得出E、r，如甲只选择第3、第4两组数据，请为他求出r= 。乙则认为需利用六组数据，用作图法在U-I图象中也可求出电动势内电阻，如乙用以上六组数据作U-I图象，你认为他应先剔除第

组数据后再连线。对比两位同学的做法，你认为

同学做法相对来说更能精确测出实验结果。（结果保留三位有效数字）参考答案：（1）E、D

或E、C

（2）41.7Ω；1；乙四、计算题：本题共3小题，共计47分16.2012年9月25日，我国第一艘航空母舰“辽宁舰”正式交付海军，中国成为拥有航空母舰的国家之一．已知该航空母舰飞行甲板长度为L=300m，某种战斗机在航空母舰上起飞过程中的最大加速度为a=4.5m/s2，飞机速度要达到v=60m/s才能安全起飞．

（1）如果航空母舰静止，战斗机若用弹射装置弹出后开始加速，要保证飞机起飞安全，战斗机被弹射装置弹出时的速度至少是多大？

（2）如果航空母舰匀速前进，在没有弹射装置的情况下，要保证飞机安全起飞，航空母舰前进的速度至少是多大？参考答案：解：（1）设战斗机被弹射出来时的速度为v0，由得：

（2分）（2）设飞机起飞所用时间为t,在时间t内航空母舰航行距离为L1，航空母舰的最小速度为v1，对航空母舰有：

（1分）对飞机有：

（1分）

（1分）由以上三式联立解得：

(1分)【以航空母舰为参考系，对飞机有（v-v1）2=2aL,解出结果同样给4分】17.如图所示，一小球从A点以某一水平向右的初速度出发，沿水平直线轨道运动到B点后，进入半径R=10cm的光滑树枝圆形轨道，圆形轨道间不相互重叠，即小球离开圆形轨道后可继续向C点右侧有一壕沟，C、D两点的竖直高度h=0.8cm，水平距离s=1.2cm，水平轨道AB长为L1=1m，BC长为L2=3m．小球与水平轨道间的动摩擦因数u=0.2，重力加速度g=10m/s2，重力加速度g=10m/s2，则：（1）若小球恰能通过圆形轨道的最高点，求小球在A点的初速度？（2）若小球既能通过圆形轨道的最高点，又不能掉进壕沟，求小球在A点的初速度的范围是多少？参考答案：解：（1）小球恰能通过最高点

①由B到最高点

②由A→B③解得：在A点的初速度vA=3m/s

④（2）若小球恰好停在C处，对全程进行研究，则有：﹣μmg（L+L′）=0﹣，解得v′=4m/s．所以当3m/s≤vA≤4m/s时，小球停在BC间．若小球恰能越过壕沟时，则有

h=，s=vt，又﹣μmg（L+L′）=﹣解得，v″=5m/s所以当vA≥5m/s，小球越过壕沟．答：（1）若小球恰能通过圆形轨道的最高点，小球在A点的初速度是3m/s．（2）若小球既能通过圆形轨道的最高点，又不能掉进壕沟，小球在A点的初速度的范围是3m/s≤vA≤4m/s或vA≥5m/s．【考点】动能定理的应用；牛顿第二定律；向心力．【分析】（1）小球恰能通过圆形轨道的最高点，由重力提供向心力，由牛顿第二定律可求出小球经圆形轨道的最高点时的速度．根据动能定理分别研究小球从B点到轨道最高点的过程和A→B过程，联立求解小球在A点的初速度．（2）若小球既能通过圆形轨道的最高点，又不能掉进壕沟，有两种情况：第一种情况：小球停在BC间；第二种情况：小球越过壕沟．若小球恰好停在C点，由动能定理求出小球的初速度