湖南省常德市芷蘭實(shí)驗(yàn)學(xué)校2021-2022學(xué)年高三物理期末試卷含解析

湖南省常德市芷蘭實(shí)驗(yàn)學(xué)校2021-2022學(xué)年高三物理期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）已知火星的質(zhì)量和半徑分別為地球的1/10和1/2，地球表面的重力加速度為g，則火星表面的重力加速度約為（

）

A．0.2g

B．0.4g

C．2.5g D．5.0g參考答案：B。由萬(wàn)有引力定律和牛頓第二定律得：由此式類(lèi)比可得：從而得到B答案正確。2.（多選）如圖所示，甲、乙兩水平圓盤(pán)緊靠在一起，大圓盤(pán)為主動(dòng)輪，乙靠摩擦隨甲無(wú)滑動(dòng)地轉(zhuǎn)動(dòng)。大、小圓盤(pán)的半徑之比為3∶1，兩圓盤(pán)和小物體m1、m2間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同。m1距甲盤(pán)圓心O點(diǎn)2r，m2距乙盤(pán)圓心O′點(diǎn)r，當(dāng)甲緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)且轉(zhuǎn)速慢慢增加時(shí)A.物塊相對(duì)盤(pán)開(kāi)始滑動(dòng)前，m1與m2的角速度之比為3∶1B.物塊相對(duì)盤(pán)開(kāi)始滑動(dòng)前，m1與m2的向心加速度之比為2∶9C.隨轉(zhuǎn)速慢慢增加，m1先開(kāi)始滑動(dòng)D.隨轉(zhuǎn)速慢慢增加，m2先開(kāi)始滑動(dòng)參考答案：BD3.某同學(xué)站在觀光電梯地板上，用加速度傳感器記錄了電梯由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的加速度隨時(shí)間變化情況，以豎直向上為正方向。根據(jù)圖像提供的信息，可以判斷下列說(shuō)法中正確的是（

）A．在5s～15s內(nèi)，觀光電梯在加速上升，該同學(xué)處于超重狀態(tài)B．在15s～25s內(nèi)，觀光電梯停了下來(lái)，該同學(xué)處于平衡狀態(tài)C．在25s～35s內(nèi)，觀光電梯在減速上升，該同學(xué)處于失重狀態(tài)D．在t=35s時(shí)，電梯的速度為0參考答案：ACD4.（多選）如圖所示，在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有兩根水平放置的平行粗糙導(dǎo)軌CD、EF，導(dǎo)軌上放有一金屬棒MN．現(xiàn)從t=0時(shí)刻起，給棒通以圖示方向的電流且電流強(qiáng)度與時(shí)間成正比，即I=kt，其中k為常量，金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好．下列關(guān)于棒的速度v、加速度a隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖象，可能正確的是（）A．B．C．D．參考答案：考點(diǎn)：導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；牛頓第二定律．專(zhuān)題：電磁感應(yīng)中的力學(xué)問(wèn)題．分析：由題，棒中通入的電流與時(shí)間成正比，I=kt，棒將受到安培力作用，當(dāng)安培力大于最大靜摩擦力時(shí)，棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律和安培力公式F=BIL，即可得到加速度與時(shí)間的表達(dá)式；v﹣t圖象的斜率等于加速度，即可分析v﹣t圖象斜率的變化．解答：解：A、B由題，導(dǎo)軌粗糙，棒中通入的電流與時(shí)間成正比，I=kt，棒將受到安培力作用，當(dāng)安培力大于最大靜摩擦力時(shí)，棒開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律得：

F﹣f=ma，而F=BIL，I=kt得到BkL?t﹣f=ma，可見(jiàn)a隨t的變化均勻增大．故A錯(cuò)誤，B正確．C、Da增大，v﹣t圖象的斜率增大．故C錯(cuò)誤，D正確．故選BD點(diǎn)評(píng)：本題要根據(jù)安培力與摩擦力的關(guān)系，運(yùn)用牛頓第二定律分析棒的加速度，同時(shí)要抓住速度圖象的斜率的物理意義進(jìn)行分析．5.（多選）行板電容器充電后與電源斷開(kāi)，負(fù)極板接地，在兩極板間有一正電荷(電荷量很小)固定在P點(diǎn)，如圖所示。以E表示兩極板間的場(chǎng)強(qiáng)，U表示電容器的電壓，EP表示正電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能。若保持負(fù)極板不動(dòng)，將正極板移動(dòng)到圖中虛線所示的位置，則下列判斷正確的是()A．U變小，E不變B．E變大，EP變大C．U變小，EP不變

D．U不變，EP不變參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示為“風(fēng)光互補(bǔ)路燈”系統(tǒng)，它在有陽(yáng)光時(shí)通過(guò)太陽(yáng)能電池板發(fā)電，有風(fēng)時(shí)通過(guò)風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電，二者皆有時(shí)將同時(shí)發(fā)電，并將電能輸至蓄電池儲(chǔ)存起來(lái)，供路燈照明使用。為了能使蓄電池的使用壽命更為長(zhǎng)久，一般充電至90％左右即停止，放電余留20％左右即停止電能輸出。下表為某型號(hào)風(fēng)光互補(bǔ)路燈系統(tǒng)配置方案：風(fēng)力發(fā)電機(jī)太陽(yáng)能電池組件其他元件最小啟動(dòng)風(fēng)速1.0m/s太陽(yáng)能電池36W蓄電池500Ah-12V最小充電風(fēng)速2.0m/s最大限制風(fēng)速12.0m/s太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化效率15%大功率LED路燈80W-12V最大輸出功率400W如果當(dāng)?shù)卮怪庇谔?yáng)光的平面得到的太陽(yáng)輻射最大強(qiáng)度約為240W/m2，要想使太陽(yáng)能電池的最大輸出功率達(dá)到36W，太陽(yáng)能電池板的面積至少要______________m2。

當(dāng)風(fēng)速為6m/s時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率將變?yōu)?0W，在這種情況下，將蓄電池的電能由20%充至90%所需時(shí)間為_(kāi)_____________h；參考答案：1，84

7.一只表頭的滿偏電流Ig=1mA，內(nèi)阻rg=30Ω，現(xiàn)將表頭改裝成電流、電壓兩用表，如圖所示，R1=0.05Ω，R2=2.97kΩ。（1）閉合電鍵S，接入Oa兩端時(shí)是_______表，量程為_(kāi)______；（2）斷開(kāi)電鍵S，接入Ob兩端時(shí)是_______表，量程為_(kāi)______。參考答案：8.(1)（6分）如圖所示為氫原子的能級(jí)圖。讓一束單色光照射到大量處于基態(tài)（量子數(shù)n=1）的氫原子上，被激發(fā)的氫原子能自發(fā)地發(fā)出3種不同頻率的色光，則照射氫原子的單色光的光子能量為

eV。用這種光照射逸出功為4.54eV的金屬表面時(shí)，逸出的光電子的最大初動(dòng)能是

eV。參考答案：12.09

7.5518.圖為一小球做平拋運(yùn)動(dòng)的閃光照片的一部分.圖中背景方格的邊長(zhǎng)均為2.5厘米，如果取重力加速度g=10米/秒2，那么：(1)照片的閃光頻率為_(kāi)_______Hz..(2)小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度的大小為_(kāi)______m/s參考答案：(1)10

(2)0.7510.下圖是一輛連有紙帶的小車(chē)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶的一分．打點(diǎn)頻率為50Hz，圖中A、B：C、D、E、F…是按時(shí)間順序先后確定的計(jì)數(shù)點(diǎn)（每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)未畫(huà)出）．用刻度尺量出AB、DE之間的距離分別是2．40cm和0．84cm．

（1）那么小車(chē)的加速度大小是

m/s2，方向與小車(chē)運(yùn)動(dòng)的方向相

。

（2）若當(dāng)時(shí)電網(wǎng)中交變電流的頻率變?yōu)?0Hz，但該同學(xué)并不知道，那么做實(shí)驗(yàn)的這個(gè)同學(xué)測(cè)得的物體加速度的測(cè)量值與實(shí)際值相比____（選填：“偏大”、“偏小”或“不變”）．參考答案：（1）0.52反（2）偏小：（1）每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)未畫(huà)出，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s

根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：△x=at2，

a==0.52m/s2，

由于從A到F相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)位移逐漸減小，所以紙帶做減速運(yùn)動(dòng)，加速度方向與小車(chē)運(yùn)動(dòng)的方向相反．

如果在某次實(shí)驗(yàn)中，交流電的頻率變?yōu)?0Hz，那么實(shí)際打點(diǎn)周期變小，

根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式△x=at2得：真實(shí)的加速度值就會(huì)偏大，

所以測(cè)量的加速度值與真實(shí)的加速度值相比是偏小。11.某同學(xué)探究恒力做功和物體動(dòng)能變化間的關(guān)系，方案如圖所示，長(zhǎng)木板放于水平桌面，用鉤碼的重力作為小車(chē)受到的合外力，為減小這種做法帶來(lái)的誤差，實(shí)驗(yàn)中要

采取的兩項(xiàng)措施是：

a：

；

b：

；參考答案：a．適當(dāng)墊高長(zhǎng)木板右端，以平衡摩擦力；

b．使鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量12.一物體在水平面上運(yùn)動(dòng)，以它運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)作為坐標(biāo)原點(diǎn)，表中記錄了物體在x軸、y軸方向的速度變化的情況。物體的質(zhì)量為m＝4kg，由表格中提供的數(shù)據(jù)可知物體所受合外力的大小為_(kāi)_________N，該物體所做運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)為_(kāi)_________。參考答案：

答案：4（14.4)

勻加速曲線13.某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲探究“滑塊與桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)”，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖1所示的裝置。該小組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：用天平稱(chēng)量出滑塊的質(zhì)量為M=400g，將滑塊放在水平桌面上并連接上紙帶，用細(xì)線通過(guò)滑輪掛上兩個(gè)鉤碼（每個(gè)鉤碼質(zhì)量為100g），調(diào)整滑輪高度使拉滑塊的細(xì)線與桌面平行，讓鉤碼拉動(dòng)滑塊由靜止開(kāi)始加速運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動(dòng)情況。選取的實(shí)驗(yàn)紙帶記錄如圖2所示，圖中A、B、C、D、E均為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間隔均為0.1s，則物體運(yùn)動(dòng)的加速度為

m/s2，細(xì)線對(duì)滑塊的拉力大小為

N，滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=

。（重力加速度為，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

參考答案：0．85；

1．8

0．37三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.質(zhì)點(diǎn)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，在第1內(nèi)位移為，停止運(yùn)動(dòng)前的最后內(nèi)位移為，求：（1）在整個(gè)減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中質(zhì)點(diǎn)的位移大小.（2）整個(gè)減速過(guò)程共用時(shí)間.參考答案：（1）（2）試題分析：（1）設(shè)質(zhì)點(diǎn)做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a，初速度為由于質(zhì)點(diǎn)停止運(yùn)動(dòng)前最后1s內(nèi)位移為2m，則：所以質(zhì)點(diǎn)在第1秒內(nèi)有位移為6m，所以在整個(gè)減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，質(zhì)點(diǎn)的位移大小為：（2）對(duì)整個(gè)過(guò)程逆向考慮，所以考點(diǎn)：牛頓第二定律，勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系．15.如圖，一豎直放置的氣缸上端開(kāi)口，氣缸壁內(nèi)有卡口a和b，a、b間距為h，a距缸底的高度為H；活塞只能在a、b間移動(dòng)，其下方密封有一定質(zhì)量的理想氣體。已知活塞質(zhì)量為m，面積為S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均絕熱，不計(jì)他們之間的摩擦。開(kāi)始時(shí)活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，上、下方氣體壓強(qiáng)均為p0，溫度均為T(mén)0?，F(xiàn)用電熱絲緩慢加熱氣缸中的氣體，直至活塞剛好到達(dá)b處。求此時(shí)氣缸內(nèi)氣體的溫度以及在此過(guò)程中氣體對(duì)外所做的功。重力加速度大小為g。參考答案：試題分析：由于活塞處于平衡狀態(tài)所以可以利用活塞處于平衡狀態(tài)，求封閉氣體的壓強(qiáng)，然后找到不同狀態(tài)下氣體參量，計(jì)算溫度或者體積。開(kāi)始時(shí)活塞位于a處，加熱后，汽缸中的氣體先經(jīng)歷等容過(guò)程，直至活塞開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。設(shè)此時(shí)汽缸中氣體的溫度為T(mén)1，壓強(qiáng)為p1，根據(jù)查理定律有①根據(jù)力的平衡條件有②聯(lián)立①②式可得③此后，汽缸中的氣體經(jīng)歷等壓過(guò)程，直至活塞剛好到達(dá)b處，設(shè)此時(shí)汽缸中氣體的溫度為T(mén)2；活塞位于a處和b處時(shí)氣體的體積分別為V1和V2。根據(jù)蓋—呂薩克定律有④式中V1=SH⑤V2=S（H+h）⑥聯(lián)立③④⑤⑥式解得⑦從開(kāi)始加熱到活塞到達(dá)b處的過(guò)程中，汽缸中的氣體對(duì)外做的功為⑧故本題答案是：點(diǎn)睛：本題的關(guān)鍵是找到不同狀態(tài)下的氣體參量，再利用氣態(tài)方程求解即可。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，傾角為30°的光滑斜面的下端有一水平傳送帶，傳送帶正以6m/s速度運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向如圖所示。一個(gè)質(zhì)量為m的物體(物體可以視為質(zhì)點(diǎn))，從h=3.2m高處由靜止沿斜面下滑，物體經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)，不管是從斜面到傳送帶還是從傳送帶到斜面，都不計(jì)其速率變化。物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，物體向左最多能滑到傳送帶左右兩端AB的中點(diǎn)處，重力加速度g=10m/s2，則：(1)物體由靜止沿斜面下滑到斜面末端需要多長(zhǎng)時(shí)間？(2)傳送帶左右兩端AB間的距離LAB為多少？(3)如果將物體輕輕放在傳送帶左端的B點(diǎn)，它沿斜面上滑的最大高度為多少？參考答案：（1），，

1分

，

1分

2分（2），

2分

2分（3），1分

，物體在到達(dá)A點(diǎn)前速度與傳送帶相等1分，

1分

1分17.直角坐標(biāo)系xoy界線OM兩側(cè)區(qū)域分別有如圖所示電、磁場(chǎng)（第三象限除外），勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向外，勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)、方向沿x軸負(fù)方向。一不計(jì)重力的帶正電的粒子，從坐標(biāo)原點(diǎn)O以速度為v、沿x軸負(fù)方向射入磁場(chǎng)，隨后從界線上的P點(diǎn)垂直電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng)，并最終飛離電、磁場(chǎng)區(qū)域。已知粒子的電荷量為q，質(zhì)量為m，求：

（1）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑R及P點(diǎn)的位置坐標(biāo)；

（2）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；（3）粒子最終飛離電、磁場(chǎng)區(qū)域的位置坐標(biāo)。參考答案：解：（1）由洛侖茲力提供向心力，有：

（3分）

解得：（3分）

如圖所示，由幾何關(guān)系可知，粒子經(jīng)過(guò)界線OM的位置P的坐標(biāo)為（，）（2分）

（2）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期

（2分）

粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間（2分）

（3）粒子從P點(diǎn)射入電場(chǎng)將做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，如圖所示，有：