浙江省杭州市机场路中学2021-2022学年高三物理期末试卷含解析

浙江省杭州市机场路中学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.在学习运动的合成与分解时我们做过如图所示的实验．在长约80cm～100cm一端封闭的玻璃管中注满清水，水中放一个用红蜡做成的小圆柱体(小圆柱体恰能在管中匀速上浮)，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧．然后将玻璃管竖直倒置，在红蜡块匀速上浮的同时使玻璃管紧贴黑板面在水平方向上匀加速移动，你正对黑板面将看到红蜡块相对于黑板面的移动轨迹可能是下列选项中的（

）参考答案：C2.链式反应中，重核裂变时放出的可以使裂变不断进行下去的粒子是(A)质子(B)中子(C)粒子(D)粒子参考答案：B重核的裂变需要中子的轰击，在链式反应中，不断放出高速的中子使裂变可以不断进行下去，B项正确。【考点】核反应、裂变3.（单选）如图所示，ACB是一光滑的、足够长的、固定在竖直平面内的“”形框架，其中CA、CB边与竖直方向的夹角均为θ，P、Q两个轻质小环分别套在CA、CB上，两根细绳的一端分别系在P、Q环上，另一端和一绳套系在一起，结点为O，将质量为m的钩码挂在绳套上，OP、OQ两根细绳拉直后的长度分别用l1、l2表示，若l1∶l2＝2∶3，则两绳受到的拉力之比F1∶F2等于(

)A．1∶1

B．2∶3

C．3∶2

D．4∶9参考答案：A试题分析：对P、Q两环仅受框架边的弹力和细绳的拉力作用，而框架边的弹力一定垂直于框架边，绳上的拉力一定沿线方向，因此平衡时，OP、OQ两段细绳一定分别垂直于AC、BC边，对砝码仅受重力mg和绳套的拉力作用，显然两力为平衡力，对结点O，受绳套向下的拉力T和细绳OP、OQ的拉力TP、TQ作用，根据共点力平衡条件可知TP、TQ的合力F与T等值反向，利用平行四边形定则作出相关的力如下图所示，根据图中几何关系可知，由于CA、CB边与竖直方向的夹角均为θ，因此TP、TQ与竖直方向的夹角均为90°－θ，根据水平方向平衡可得TP∶TQ＝1∶1，即F1∶F2＝1∶1，故选项A正确。4.(单选)已知地球同步卫星到地球中心的距离为4.24×107m，地球自转的角速度为7.29×10－5rad/s，地面的重力加速度为9.8m/s2，月球到地球中心的距离为3.84×108m．假设地球上有一棵苹果树笔直长到了接近月球那么高，则当苹果脱离苹果树后，将()A．沿着树干落向地面

B．将远离地球，飞向宇宙C．成为地球的“苹果月亮”

D．成为地球的同步“苹果卫星”参考答案：B5.（多选题）如图所示，有一斜面倾角为θ、质量为M的斜面体置于水平面上，A是最高点，B是最低点，C是AB的中点，其中AC段光滑、CB段粗糙．一质量为m的小滑块由A点静止释放，经过时间t滑至C点，又经过时间t到达B点．斜面体始终处于静止状态，取重力加速度为g，则（）A．A到C与C到B过程中，滑块运动的加速度相同B．A到C与C到B过程中，滑块运动的平均速度相等C．C到B过程地面对斜面体的摩擦力水平向左D．C到B过程地面对斜面体的支持力大于（M+m）g参考答案：BCD【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力；牛顿第二定律．【分析】根据牛顿第二定律研究加速度．平均速度根据公式分析．对整体，运用牛顿第二定律分析地面对斜面的支持力和摩擦力．【解答】解：A、根据牛顿第二定律得：AC段有：mgsinθ=ma1；BC段有：mgsinθ﹣μmgcosθ=ma2；可知，A到C与C到B过程中，滑块运动的加速度不同，故A错误．B、根据平均速度公式知，两个过程的位移和时间均相等，则平均速度相等．故B正确．C、设滑块到达C和B的速度分别为vC和vB．根据平均速度相等有：，可得vB=0说明滑块由C到B过程做匀减速运动，加速度沿斜面向上，有水平向左的分加速度，对斜面和滑块整体，由牛顿第二定律知，地面对斜面体的摩擦力水平向左．故C正确．D、滑块由C到B过程做匀减速运动，加速度沿斜面向上，有竖直向上的分加速度，处于超重状态，所以地面对斜面体的支持力大于（M+m）g．故D正确．故选：BCD．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.为探究橡皮条被拉伸到一定长度的过程中，弹力做的功和橡皮条在一定长度时具有的弹性势能的关系（其中橡皮条的弹性势能表达式为，k是劲度系数），某同学在准备好橡皮条、弹簧测力计、坐标纸、铅笔、直尺等器材后，进行了以下操作：a．将橡皮条的一端固定，另一端拴一绳扣，用直尺从橡皮条的固定端开始测量橡皮条的原长l0，记录在表格中；b．将弹簧测力计挂在绳扣上，测出在不同拉力F1、F2、F3…的情况下橡皮条的长度l1、l2、l3…；c．以橡皮条的伸长量△l为横坐标，以对应的拉力F为纵坐标，在坐标纸上建立坐标系，描点、并用平滑的曲线作出F-△l图象；d．计算出在不同拉力时橡皮条的伸长量△l1、△l2、△l3…；e．根据图线求出外力克服橡皮条的弹力做的功．f.根据弹性势能表达式求出橡皮条具有的弹性势能.（1）以上操作合理的顺序是______________；（2）实验中，该同学作出的F-△l图象如图所示，从图象可求出△l=9cm过程中外力克服橡皮条的弹力做的功约为_____J，计算出△l=9cm时橡皮条具有的弹性势能约为_____J.（保留二位有效数字）（3）由实验可得出的结论是______________________________________________参考答案：（1）abdcef

（2）0.11

，0.11

（3）在误差允许范围内克服弹力做的功等于橡皮条弹性势能的增量7.如图所示，在场强为E、方向竖直向下的匀强电场中，有两个质量均为m的带电小球，电荷量分别为＋2q和－q，两小球用长为L的绝缘细线相连，另用绝缘细线系住带正电的小球悬挂于O点而处于平衡状态，重力加速度为g，则细线对悬点O的作用力等于_________.参考答案：以两个小球组成的整体为研究对象，分析受力如图：重力2mg、电场力，方向竖直向下，细线的拉力T，由平衡条件得：

8.设地球的质量为M，半径为R，则环绕地球飞行的第一宇宙速度v的表达式为______________；某行星的质量约为地球质量的，半径约为地球半径的，那么在此行星上的“第一宇宙速度”与地球上的第一宇宙速度之比为______________（已知万有引力常量为G）。参考答案：v=，/3︰1

9.如图8所示，两平行金属板间电场是匀强电场，场强大小为1.0×104V／m，A、B两板相距1cm，C点与A相距0.4cm，若B接地，则A、C间电势差UAC＝____,将带电量为－1.0×10-12C的点电荷置于C点，其电势能为____．参考答案：10.如右图所示，倾角为300的直角三角形底边长为2L，底边处在水平位置，斜边为光滑绝缘导轨．现在底边中点O处固定一正电荷Ｑ，让一个质量为m的带负电的点电荷从斜面顶端A沿斜面滑下．已测得它滑到仍在斜边上的垂足D处的速度为v，则该质点滑到斜边底端C点时的速度为__________参考答案：11.某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律．物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)．从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示．打点计时器电源的频率为50Hz.图乙①通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点_______和______之间某时刻开始减速．②计数点5对应的速度大小为________m/s，计数点6对应的速度大小为________m/s.(保留三位有效数字)③物块减速运动过程中加速度的大小为a＝________m/s2，若用来计算物块与桌面间的动摩擦因数(g为重力加速度)，则计算结果比动摩擦因数的真实值______(填“偏大”或“偏小”)．参考答案：12.一列简谐波波源的振动图象如图所示，则波源的振动方程y=

cm；已知这列波的传播速度为1.5m/s，则该简谐波的波长为

m。参考答案：；3试题分析：从振动图象可知，，角速度，振幅A=20cm振动方程，根据考点：考查了横波图像，波长、波速及频率的关系【名师点睛】解决本题的关键是可以由振动图象获取相应信息，以及熟练掌握公式、，难度不大，属于基础题．13.如图所示是一个双量程电压表，表头是一个内阻Rg=500Ω，满刻度电流为Ig=1mA的毫安表，现接成量程分别为10V和100V的两个量程，则所串联的电阻R1=__________Ω，R2=__________Ω参考答案：9500

9由串联电路的特点可得,.三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(5分)现有一阻值已知的定值电阻、两个开关、若干根导线和一个电压表，要求设计一个能测定某电源内阻的实验电路。（已知电压表内阻很大，电源内阻与定值电阻相差不大），请在如图所示的方框中画出实验电路图。参考答案：

实验电路图如图

15.（8分）某兴趣小组在做“探究做功和物体速度变化关系”的实验前，提出了以下几种猜想：①W∝v，②W∝v2，③W∝……。他们的实验装置如图甲所示，PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感器（用来测量物体每次通过Q点的速度）。在刚开始实验时，有位同学提出，不需要测出物体质量，只要测出物体从初始位置到速度传感器的距离和读出速度传感器的示数就行了，大家经过讨论采纳了该同学的建议。

（1）本实验中不需要测量物体质量的理由是什么？（2）让小球分别从不同高度无初速释入，测出物体从初位置到速度传感器的距离L1、L2、L3、L4……读出小球每次通过速度传感器Q的速度v1、v2、v3、v4……并绘制了如图乙所示的L–v图象。根据绘制出的L–v图象，若为了更直观地看出L和v的变化关系，他们下一步应该作出

A．L–v2图象

B．图象

C．图象

D．图象

（3）本实验中，木板与物体间摩擦力的大小会不会影响探究出的结果？参考答案：答案：（1）本实验中不需要测量物体质量的理由：∵W=△EKW=mg(sinθ-μcosθ)·L，△EK=，等式两边都有m，∴探究W与v的关系时可以不测量质量m。（3分）（2）A

(3分)（3）不会(2分)四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，两平行金属板M、N长度为L，两金属板间距为L.直流电源的电动势为E，内阻不计．位于金属板左侧中央的粒子源O可以沿水平方向向右连续发射电荷量为＋q、质量为m的带电粒子，带电粒子的质量不计，射入板间的粒子速度均为v0＝.在金属板右侧有一个垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B.（1）将变阻器滑动头置于a端，试求带电粒子在磁场中运动的时间；（2）将变阻器滑动头置于b端，试求带电粒子射出电场的位置；（3）将变阻器滑动头置于b端，试求带电粒子在磁场中运动的时间．

参考答案：

(1)将变阻器滑动头置于a端，两极板M、N间的电势差为零，带电粒子不会发生偏转．带电粒子在磁场中转动半周离开磁场，运动时间为t1＝×＝.(2)将滑动变阻器滑动头置于b端，带电粒子向上偏转．带电粒子在电场中做类平抛运动，L＝v0t，y＝t2，将v0＝代入得，y＝L.带电粒子射出电场的位置为M板的上边缘．(3)带电粒子射出电场时速度与水平方向夹角的正切tanθ＝＝，所以θ＝30°.带电粒子的运动时间为t2＝×＝.

17.（20分）如图甲所示，竖直放置轻弹簧下端与放在水平地面上的物块A相连，上端与物块B相连。物块C在B的正上方某处自由下落，与B碰后黏合在一起后继续下降。在物块C正上方放置一个速度传感器，以测定C下落的速度；在物块A的正下方放置一个压力传感器，以测量物块A对地面的压力FN，得到如图乙所示的—t和FN—t图，图中纵坐标上的FN1、、均为已知量。已知弹簧的劲度系数为，A、B、C三个物块的质量均相等且都可视为质点，重力加速度为g。（1）每个物块的质量m；（2）求从t1到t2时间内，B、C黏合体对弹簧做功的大小？（3）为使B、C黏合体向上反弹到最大高度时，物块A对地面的压力恰好为零，则C物块开始下落时与B物块间的距离H应为多大？参考答案：解析：（1）设mA=mB=mC=m，由图象可知，在C未与B碰撞前，A对地面的压力为FN1，则有：

（3分）得：

（2分）

（2）由图象可知：在t2时刻，B、C的速度达到最大为，此时B、C所受合力为零，故t1到t2的过程中，B、C下移的距离为：

（2分）由图可知C与B碰前的速度为，设物块B、C碰撞后黏合在一起的速度为，由动量守恒定律得：

（2分）则t1到t2的时间内，物块B、C对弹簧做的功为W，对B、C由动能定理得：

（2分）

可解得：

（2分）（3）由于B与C碰前已压缩，当物块A对地的压力恰好为零时，弹簧的伸长量：，物块A对地的压力恰好为零时，物块B、C与它们刚碰撞时的高度差为：

（2分）物块B、C第一次刚以相同的速度向下运动时弹簧的弹性势能与物块A对地面压力为零时弹簧的弹性势能相等，对于B、C和弹簧组成的系统，由机械能守恒定律得：

（1分）设物块C开始下落时与B物块间的距离为H，C与B碰撞前的瞬时速度为，B与C碰后黏合在一起的速度为，有：

（1分）

（1分）解得：

（2分）18.如图所示，AOB是光滑水平轨道，BC是半径为R