福建省南平市邵武朱坊中学2021-2022学年高三物理期末试题含解析

/福建省南平市邵武朱坊中学2021-2022学年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.（多选题）质量分别为M和m的物块形状大小均相同，将它们通过轻绳跨过光滑定滑轮连接，如图甲所示，绳子平行于倾角为α的斜面，M恰好能静止在斜面上，不考虑M、m与斜面之间的摩擦，若互换两物块位置，按图乙放置，然后释放M，斜面仍保持静止，则下列说法正确的是（）A．轻绳的拉力等于mgB．轻绳的拉力等于MgC．M运动的加速度大小为（1﹣sin2α）gD．M运动的加速度大小为参考答案：AD【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．【分析】由第一次放置M恰好能静止在斜面上，可得M和m的质量关系，进而由牛顿第二定律可求第二次M运动的加速度，以及轻绳的拉力．【解答】解：第一次放置时M静止，则由平衡条件可得：Mgsinα=mg，第二次按图乙放置时，对整体，由牛顿第二定律得：Mg﹣mgsinα=（M+m）a，联立解得：a=（1﹣sinα）g=g．对M，由牛顿第二定律：T﹣mgsinα=ma，解得：T=mg，故AD正确，BC错误．故选：AD2.（6分）某驾驶员发现中午时车胎内的气压高于清晨时的，且车胎体积增大.若这段时间胎内气体质量不变且可视为理想气体，那么A.外界对胎内气体做功，气体内能减小

B.外界对胎内气体做功，气体内能增大C.胎内气体对外界做功，内能减小

D.胎内气体对外界做功，内能增大参考答案：D试题分析：对车胎内的理想气体分析知，体积增大为气体为外做功，内能只有动能，而动能的标志为温度，故中午温度升高，内能增大，故选D。考点：本题考查理想气体的性质、功和内能、热力学第一定律。3.（单选）完全相同的两物体P、Q，质量均为m，叠放在一起置于水平面上，如图所示。现用两根等长的细线系在两物体上，在细线的结点处施加一水平拉力F，两物体始终保持静止状态，则下列说法不正确的是(重力加速度为g)A．物体P受到细线的拉力大小为

B．两物体间的摩擦力大小为C．物体Q对地面的压力大小为2mg

D．地面对Q的摩擦力为F参考答案：A4.空间某一静电场的电势φ在x轴上分布如图所示，x轴上两点B、C的电场强度在x方向上的分量分别是EBx、ECx，下列说法中正确的有

A．EBx的大小大于ECx的大小

B．EBx的方向沿x轴正方向

C．电荷在O点受到的电场力在x方向上的分量最大

D．负电荷沿x轴从B移到C的过程中，电场力先做正功，后做负功参考答案：AD5.作用于o点的三力平衡，设其中一个力的大小为F1，沿y轴正方向，力F2大小未知，与x轴负方向夹角为θ，如图所示，下列关于第三个力F3的判断正确的是A．力F3只能在第四象限

B.力F3与F2夹角越小，则F2和F3的合力越小

C.F3的最小值为F1cosθ

D.力F3可能在第一象限的任意区域

参考答案：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，足够长的斜面倾角θ=37°，一物体以v0=24m/s的初速度从斜面上A点处沿斜面向上运动；加速度大小为a=8m/s2，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则物体沿斜面上滑的最大距离x=9m，物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.25．参考答案：考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：（1）根据匀变速直线运动的速度位移公式求出物体沿斜面上滑的最大距离．（2）根据牛顿第二定律，结合沿斜面方向上产生加速度，垂直斜面方向上合力为零，求出动摩擦因数的大小．解答：解：（1）由运动学公式得：==36m（2）由牛顿第二定律得有：沿斜面方向上：mgsinθ+f=ma…（1）垂直斜面方向上：mgcosθ﹣N=0…（2）又：f=μN…（3）由（1）（2）（3）得：μ=0.25

故答案为：9m．0.25．点评：本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合运用，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁．7.光滑的水平面上固定着一个螺旋形光滑水平轨道，俯视如图所示。一个小球以一定速度沿轨道切线方向进入轨道，则轨道对小球做_______（填“正功”、“负功”或“不做功”），小球的线速度_______（填“增大”、“减小”或“不变”）。参考答案：不做功；不变解析：轨道支持力与运动方向垂直，轨道对小球不做功，小球的线速度不变。8.一定质量的理想气体，从初始状态A经状态B、C再回到状态A，变化过程如图所示，其中A到B曲线为双曲线．图中V0和P0为已知量．①从状态A到B，气体经历的是

▲

(选填“等温”“等容”或“等压”)过程；②从B到C的过程中，气体做功大小为

▲

；③从A经状态B、C再回到状态A的过程中，气体吸放热情况为__▲__(选填“吸热”、“放热”或“无吸放热”)。参考答案：①等温;（1分）②3P0V0/2;（2分）③放热;9.如图所示，匀强电场中的三点A、B、C构成一个边长为0.1m的等边三角形。已知电场线的方向平行于△ABC所在平面，A、B、C三点的电势分别为100V、60V和20V，则此匀强电场的场强大小E=________V/m。若将电量为1.0×10－10C的正电荷从A点移到B点，电场力所做的功W=________J。参考答案：答案：800；4×10－9。10.如图所示为氢原子的能级图，n为量子数。在氢原子核外电子由量子数为2的轨道跃迁到量子数为3的轨道的过程中，将

（填“吸收”或“放出”）光子。若该光子恰能使某金属产生光电效应，则一群处于量子数为4的激发态的氢原子在向基态跃迁过程中，有

种频率的光子能使该金属产生光电效应。参考答案：吸收

511.(5分)一把均匀等臂直角尺AOB，质量为20kg，顶角O装在顶板上的水平轴上，直角尺可绕轴在竖直平面内转动，在A端下通过细绳拉着一个质量为10kg的重物P，细绳竖直方向，臂OB与竖直方向夹角为60O，如图所示，此时细绳的拉力F＝

牛；重物P对地面的压力N＝

牛。参考答案：

答案：36.6

63.412.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：不变，

增大；设圆环B的质量为M；以整体为研究对象，分析受力，如图，根据平衡条件得F2=F①F1=（M+m）g②由②可知，杆对圆环的摩擦力F1大小保持不变，由牛顿第三定律分析圆环对杆摩擦力F1也保持不变；再以结点为研究对象，分析受力，如图2；根据平衡条件得到，F=mgtanθ，当O点由虚线位置缓慢地移到实线所示的位置时，θ增大，则F增大，而F2=F，则F2增大13.假设一列火车共有6节车厢且均停在光滑的轨道上，各车厢间有一定的间距．若第一节车厢以速度向第二节车厢运动，碰后不分开，然后一起向第三节车厢运动，……依次直到第6节车厢．则第一节车厢与第二节车厢碰后的共同速度为__________,火车最终的速度为____________参考答案：

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.声波在空气中的传播速度为340m/s，在钢铁中的传播速度为4900m/s。一平直桥由钢铁制成，某同学用锤子敲击一铁桥的一端而发出声音，分别经空气和桥传到另一端的时间之差为1.00s。桥的长度为_______m，若该波在空气中的波长为λ，则它在钢铁中波长为λ的_______倍。参考答案：

(1).365

(2).试题分析：可以假设桥的长度，分别算出运动时间，结合题中的1s求桥长，在不同介质中传播时波的频率不会变化。点睛：本题考查了波的传播的问题，知道不同介质中波的传播速度不同，当传播是的频率不会发生变化。15.如图为一块直角三棱镜，顶角A为30°．一束激光沿平行于BC边的方向射向直角边AB，并从AC边射出，出射光线与AC边夹角也为30°．则该激光在棱镜中的传播速度为多少？(结果保留两位有效数字)参考答案：1.7×108m/s解：光路图如图：

由几何关系得：α=∠A=30°，β=90°-30°=60°

折射率

激光在棱镜中传播速【点睛】几何光学要正确作出光路图，由几何知识找出入射角和折射角是关键．知道光速和折射率的关系.四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，物块C质量mc=4kg，上表面光滑，左边有一立柱，放在光滑水平地面上．一轻弹簧左端与立柱连接，右端与物块B连接，mB=2kg．长为L=3.6m的轻绳上端系于O点，下端系一物块A，mA=3kg．拉紧轻绳使绳与竖直方向成60°角，将物块A从静止开始释放，达到最低点时炸裂成质量m1=2kg、m2=1kg的两个物块1和2，物块1水平向左运动与B粘合在一起，物块2仍系在绳上具有水平向右的速度，刚好回到释放的初始点．A、B都可以看成质点．取g=10m/s2．求：（1）设物块A在最低点时的速度v0和轻绳中的拉力F大小．（2）物块A炸裂时增加的机械能△E．（3）在以后的过程中，弹簧最大的弹性势能Epm．参考答案：解：（1）物块A炸裂前的速度为v0，由动能定理有mAgL（1﹣cos60°）=mAv02①解得v0=6m/s在最低点，根据牛顿第二定律有F﹣mAg=mA②由①②式解得F=mAg+2mAg（1﹣cos60°）=60N（2）设物块1的初速度为v1，物块2的初速度为v2，则v2=v0由动量守恒定律得mAv0=m1v1﹣m2v2解得v1=12m/s△E=m1v12+m2v22﹣mAv02解得△E=108J（3）设物块1与B粘合在一起的共同速度为vB，由动量守恒m1v1=（m1+mB）vB

所以vB=6m/s在以后的过程中，当物块C和1、B的速度相等时，弹簧的弹性势能最大，设共同速度为vm，由动量守恒（m1+mB）vB=（m1+mB+mC）vm有vm=3m/s由能量守恒得Epm=（m1+m2）vB2﹣（m1+mB+mC）vm2

得Epm=36J答：（1）设物块A在最低点时的速度为6m/s；轻绳中的拉力F大小为60N；（2）物块A炸裂时增加的机械能△E是108J；（3）在以后的过程中，弹簧最大的弹性势能Epm是36J．【考点】动量守恒定律；牛顿第二定律；动能定理．【分析】（1）由动能定理可求得小球到达底部时的速度，再由向心力公式可求得绳子的拉力；（2）由动能守恒可求得碰后整体的速度，再由能量守恒可求得增加的机械能；（3）对于1和B为整体，由动量守恒可求得粘合后的速度，再由能量守恒可求得最大弹性势能．17.（计算）（2014?通州区一模）如图所示，轨道ABC中的AB段为一半径R=0.2m的光滑圆形轨道，BC段为足够长的粗糙水平面．一质量为0.1kg的小滑块P由A点从静止开始下滑，滑到B点时与静止在B点另一质量为0.1kg的小滑块Q碰撞后粘在一起，两滑块在BC水平面上滑行0.5m后停下．（g取10m/s2），求：（1）小滑块P刚到达圆形轨道B点时，轨道对它的支持力FN的大小；（2）小滑块P与小滑块Q碰撞后共同运动的速度v共大小；（3）滑块与水平面间的动摩擦因数μ的大小．参考答案：（1）小滑块P刚到达圆形轨道B点时，轨道对它的支持力FN的大小为3N；（2）小滑块P与小滑块Q碰撞后共同运动的速度v共大小为1m/s；（3）滑块与水平面间的动摩擦因数μ的大小为0.1．动量守恒定律；动能定理；机械能守恒定律解：（1）小滑块P沿光滑圆形轨道下滑到达圆形轨道底端B的过程中，机械能守恒，由机械能守恒定律得：，在B点，由牛顿第二定律得：，代入数据解得：FN=3N，vB=2m/s；（2）小滑块P与小滑块Q在B点碰撞后共速，碰撞过程中动量守恒，以P的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mvB=2mv共，代入数据解得：v共=1m/s；（3）滑块在水平面上滑行的过程中，受到滑动摩擦力的作用，由动能定理得：﹣μ?2mgs=0﹣mv共2，代入数据解得：μ