湖南省常德市圍堤湖鄉(xiāng)聯(lián)校2021-2022學(xué)年高三物理上學(xué)期期末試題含解析

湖南省常德市圍堤湖鄉(xiāng)聯(lián)校2021-2022學(xué)年高三物理上學(xué)期期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.停在10層的電梯地板上放置有兩塊相同的條形磁鐵，磁鐵的極性及放置位置如圖所示。開始時兩塊磁鐵靜止在電梯地板上，則下列分析正確的是（

）

A．若電梯突然向下開動(磁鐵與底板始終相互接觸)，并停在1層，最后兩塊磁鐵可能已碰在一起B(yǎng)．若電梯突然向下開動(磁鐵與底板始終相互接觸)，并停在1層，最后兩塊磁鐵一定仍在原來位置C．若電梯突然向上開動，并停在20層，最后兩塊磁鐵可能已碰在一起D．若電梯突然向上開動，并停在20層，最后兩塊磁鐵一定仍在原來位置參考答案：AC2.如圖8所示，輕彈簧的一端固定在豎直墻上，質(zhì)量為m的光滑弧形槽靜止放在光滑水平面上，弧形槽底端與水平面相切，一個質(zhì)量也為m的小物塊從槽高h(yuǎn)處開始自由下滑，下列說法正確的是（

）

A．在下滑過程中，物塊的機(jī)械能守恒

B．在下滑過程中，物塊和槽的動量守恒

C．物塊被彈簧反彈后，做勻速直線運動

D．物塊被彈簧反彈后，能回到槽高h(yuǎn)處參考答案：C3.（多選）如圖甲所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，P是離原點x1=2m的一個介質(zhì)質(zhì)點，Q是離原點x2=4m的一個介質(zhì)質(zhì)點，此時離原點x3=6m的介質(zhì)質(zhì)點剛剛要開始振動．圖乙是該簡諧波傳播方向上的某一質(zhì)點的振動圖象（計時起點相同）．由此可知（）A．這列波的波長λ=4mB．這列波的傳播速度v=2m/sC．這列波的周期T=3sD．這列波的波源起振方向為向上E．乙圖可能是圖甲中質(zhì)點Q的振動圖象參考答案：考點：波長、頻率和波速的關(guān)系；橫波的圖象．分析：由甲讀出波長λ，由圖乙讀出周期T，由v=求出波速．波源的起振方向與x3=6m的質(zhì)點t=0時刻的振動方向，由波的傳播方向判斷．根據(jù)圖乙t=0時刻質(zhì)點的位置和速度方向，在圖甲中選擇對應(yīng)的質(zhì)點．解答：解：A、B、C、由甲讀出波長λ=4m，由圖乙讀出周期T=2s，波速v===2m/s．故AB正確，C錯誤．D、波源的起振方向與x3=6m的質(zhì)點t=0時刻的振動方向，簡諧波沒x軸正方向傳播，則知x3=6m的質(zhì)點在t=0時刻的振動方向向下，則波源的起振方向向下．故D錯誤．E、由圖乙看出，t=0時刻，質(zhì)點經(jīng)過平衡位置向上，而圖甲中，Q點也經(jīng)過平衡位置向上運動，故乙圖可能是圖甲中質(zhì)點Q的振動圖象．故E正確．故選：ABE．點評：本題考查基本的讀圖能力，由波動圖象讀出波長，由波的傳播方向判斷質(zhì)點的振動方向，由振動圖象讀出周期，判斷質(zhì)點的振動方向等等都是基本功，要加強(qiáng)訓(xùn)練，熟練掌握．4.如圖所示，在網(wǎng)球的網(wǎng)前截?fù)艟毩?xí)中，若練習(xí)者在球網(wǎng)正上方距地面H處，將球以速度沿垂直球網(wǎng)的方向擊出，球剛好落在底線上，已知底線到網(wǎng)的距離為L，重力加速度取g，將球的運動視作平拋運動，下列表述正確的是（

）A.球落地時的速度等于LB.球從擊出至落地所用時間為C.球從擊球點至落地點的位移等于LD.球從擊球點至落地點的位移與球的質(zhì)量有關(guān)參考答案：B網(wǎng)球做的是平拋運動，在水平方向上勻速直線運動：L=Vt，在豎直方向上，小球做自由落體運動：H=gt2，代入數(shù)據(jù)解得：v=L，t=，所以A錯誤B正確．

位移是指從初位置到末位置的有向線段，初位置是在球網(wǎng)正上方距地面H處，末位置是在底線上，所以位移的大小為，與球的質(zhì)量無關(guān)，所以C、D錯誤．5.有兩個物體a和b，其質(zhì)量分別為ma和mb，且ma>mb，它們的初動能相同，若a和b分別受到不變的阻力Fa和Fb的作用，經(jīng)過相同的時間停下來，它們的位移分別為Sa和Sb，則A．Fa>Fb且sa<sb

B．Fa>Fb且sa>sbC．Fa<Fb且sa>sb

D．Fa<Fb且sa<sb參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，正方形容器處在勻強(qiáng)磁場中，一束電子從a孔垂直射入容器中，其中一部分沿c孔射出，一部分從d孔射出，則從兩孔射出的電子速率之比vc:vd=

，從兩孔中射出的電子在容器中運動的時間之比tc:td=

。參考答案：

答案：2:1

tc:td=1:27.

(4分)一個1.2kg的物體具有的重力勢能為72J，那么該物體離開地面的高度為_____m。一個質(zhì)量是5kg的銅球，以從離地面15m高處自由下落1s末，它的重力勢能變?yōu)開____J。(g取10m/s2)(以地面為零重力勢能平面)參考答案：答案：6m

500J

8.如圖所示，一列簡諧橫波沿x軸正向傳播，波傳到x=1m的P點時，P點開始向下振動，此時為計時起點，已知在t=0.4s時PM間第一次形成圖示波形，此時x=4m的M點正好在波谷。當(dāng)M點開始振動時，P點正好在

，這列波的傳播速度是 。

參考答案：波峰

10m/s9.從地面以初速度v0豎直向上拋出一質(zhì)量為m的球，設(shè)球在運動過程中受到的空氣阻力與其速率成正比關(guān)系，它運動的速率隨時間變化的規(guī)律如圖所示，在t1時刻到達(dá)最高點，再落回地面，落地時速率為v1，且落地前球已做勻速運動。則球受到的空氣阻力與其速率之比k=___________，球上升的最大高度H=_________________。參考答案：，10.某同學(xué)用如圖甲所示的氣墊導(dǎo)軌和光電門裝置“研究物體的加速度與外力關(guān)系”，他的操作步驟如下：①將一端帶有定滑輪的氣墊導(dǎo)軌放置在實驗臺上，②將光電門固定在氣墊軌道上離定滑輪較近一端的某點B處，③將帶有遮光條的質(zhì)量為M的滑塊放置在氣墊導(dǎo)軌上的A處，④用重力為F的鉤碼，經(jīng)繞過滑輪的細(xì)線拉滑塊，使滑塊從同一位置A由靜止釋放，測出遮光條通過光電門的時間t，⑤改變鉤碼個數(shù)，使滑塊每次從同一位置A由靜止釋放，重復(fù)上述實驗。記錄的數(shù)據(jù)及相關(guān)計算如下表：

實驗次數(shù)12345F/N0.490.981.471.962.45t/（ms）28.623.320.218.116.5t2/（ms）2818.0542.9408.0327.6272.25t-2/[×10-4(ms)-2]12.218.424.530.636.7

1若用游標(biāo)卡尺測出滑塊上遮光條的寬度d如圖乙所示，則遮光條的寬度d＝

cm,第一次測量中小車經(jīng)過光電門時的速度為

m/s(保留兩位有效數(shù)字)2實驗中遮光條到光電門的距離為s，遮光條的寬度為d，遮光條通過光電門的時間為t，可推導(dǎo)出滑塊的加速度a與t關(guān)系式為

。3本實驗為了研究加速度a與外力F的關(guān)系，只要作出

的關(guān)系圖象，請作出該圖線。4根據(jù)作出的圖像，判斷該同學(xué)可能疏漏的重要實驗步驟是

。參考答案：1.050

cm

（2分）

0.37m/s（2分）2

（2分）3（填1/t2與F同樣得分）（2分）

如圖所示（2分）4沒有將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平

(2分)

11.（選修3—3（含2—2）模塊）（6分）某壓力鍋結(jié)構(gòu)如圖所示，蓋好密封鍋蓋，將壓力閥套在出氣孔上，給壓力鍋加熱，當(dāng)鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)達(dá)到一定值時，氣體就把壓力閥頂起．已知大氣壓強(qiáng)P隨海拔高度H的變化滿足P=P0(1–aH)，其中常數(shù)a＞0，隨海拔高度H的增大，大氣壓強(qiáng)P

（填“增大”、“減小”或“不變”），閥門被頂起時鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)

（填“增大”、“減小”或“不變”），結(jié)合查理定律分析可知，在不同海拔高度使用壓力鍋，閥門被頂起時鍋內(nèi)氣體的溫度隨著海拔高度的增加而

．（填“升高”、“降低”或“不變”）參考答案：答案：減小（2分）；減小（2分）；降低．（2分）12.如圖所示，將一定質(zhì)量的氣體密封在燒瓶內(nèi)，燒瓶通過細(xì)玻璃管與注射器和裝有水銀的U形管連接，最初豎直放置的U形管兩臂中的水銀柱等高，燒瓶中氣體體積為400ml，現(xiàn)用注射器緩慢向燒瓶中注水，穩(wěn)定后兩臂中水銀面的高度差為25cm，已知大氣壓強(qiáng)為75cmHg柱，不計玻璃管中氣體的體積，環(huán)境溫度不變，求：

①共向玻璃管中注入了多大體積的水？

②此過程中氣體____（填“吸熱”或“放熱”），氣體的內(nèi)能

（填“增大”、“減小”或“不變”）參考答案：13.在均勻介質(zhì)中選取平衡位置在同一直線上的9個質(zhì)點，相鄰兩質(zhì)點間的距離均為0.1m，如圖(a)所示．一列橫波沿該直線向右傳播，t=0時到達(dá)質(zhì)點1，質(zhì)點1開始向下運動，振幅為0.4m，經(jīng)過時間0.6s第一次出現(xiàn)如圖（b）所示的波形．該列橫波傳播的速度為___________________；寫出質(zhì)點1的振動方程_______________．參考答案：解：由圖可知，在0.6s內(nèi)波傳播了1.2m，故波速為

（2分）

該波周期為T=0.4s，振動方程為，代入數(shù)據(jù)得三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.在“驗證機(jī)械能守恒定律”的實驗中，已知打點計時器打點的頻率為50Hz，待打點計時器穩(wěn)定打點后，釋放重物，使它帶動紙帶下落，打點計時器在紙帶上打出一系列點跡，如圖所示，其中O點為第一個點，A．B．C．D為4個連續(xù)的點，量出它們到O點的距離分別是62.99cm，70.18cm，77.76cm，85.73cm．已知重物質(zhì)量m=1.00kg，重力加速度g=9.80m/s2．(下面都要求三位有效數(shù)字)從O點運動到C點的過程中，重力勢能的減少量是________J，動能的增加量是________J．可以得出實驗結(jié)論

參考答案：15.（6分）如圖所示，已充電的平行板電容器與一靜電計相連?，F(xiàn)保持極板上的電荷量不變，(1)讓B板緩緩靠近A板，觀察到靜電計指針張角減小，說明電容器的電容________________(2)若在A、B極板之間插入電介質(zhì)，靜電計指針張角將____________________參考答案：

答案：(1)增大

(2)減小四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖甲所示，ABCD為一足夠長的光滑絕緣斜面，EFGH范圍內(nèi)存在方向垂直斜面的勻強(qiáng)磁場，磁場邊界EF、HG與斜面底邊AB平行．一正方形金屬框abcd放在斜面上，ab邊平行于磁場邊界．現(xiàn)使金屬框從斜面上某處由靜止釋放，金屬框從開始運動到cd邊離開磁場的過程中，其運動的v—t圖象如圖乙所示．已知金屬框電阻為R，質(zhì)量為m，重力加速度為g，圖乙中金屬框運動的各個時刻及對應(yīng)的速度均為已知量，求：（1）斜面傾角的正弦值和磁場區(qū)域的寬度；（2）金屬框cd邊到達(dá)磁場邊界EF前瞬間的加速度；（3）金屬框穿過磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱．參考答案：

（2）在t2時刻金屬框cd邊到達(dá)EF邊界時的速度為v2，設(shè)此時加速度大小為a2，cd邊切割磁場產(chǎn)生的電動勢

E=Bl0v2

受到的安培力

由牛頓第二定律

F-mgsinθ=ma2

金屬框進(jìn)入磁場時

解得

a2=

加速度方向沿斜面向上

（3）金屬框從t1時刻進(jìn)入磁場到t2時刻離開磁場的過程中，由功能關(guān)系得

解得

17.如圖所示，在空間存在水平方向的勻強(qiáng)磁場和豎直方向的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，在場區(qū)某點由靜止釋放一個帶電液滴a，它運動到最低點處恰與一個原來處于靜止的液滴b相碰，碰后兩液滴合為一體，沿水平方向做直線運動，已知液滴a質(zhì)量是液滴b質(zhì)量的2倍，液滴a所帶的電量是液滴b所帶電量的4倍。求兩液滴初始位置之間的高度差h（設(shè)a、b之間的靜電力不計）。參考答案：18.（14分）以波長為λ的單色光照射到某金屬表面發(fā)生光電效應(yīng)放出電子，讓其中具有最大初動能的光電子垂直射入磁感