湖南省常德市芷蘭實驗學校2021-2022學年高三物理期末試卷含解析

湖南省常德市芷蘭實驗學校2021-2022學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.（單選）已知火星的質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。由萬有引力定律和牛頓第二定律得：由此式類比可得：從而得到B答案正確。2.（多選）如圖所示，甲、乙兩水平圓盤緊靠在一起，大圓盤為主動輪，乙靠摩擦隨甲無滑動地轉動。大、小圓盤的半徑之比為3∶1，兩圓盤和小物體m1、m2間的動摩擦因數相同。m1距甲盤圓心O點2r，m2距乙盤圓心O′點r，當甲緩慢轉動且轉速慢慢增加時A.物塊相對盤開始滑動前，m1與m2的角速度之比為3∶1B.物塊相對盤開始滑動前，m1與m2的向心加速度之比為2∶9C.隨轉速慢慢增加，m1先開始滑動D.隨轉速慢慢增加，m2先開始滑動參考答案：BD3.某同學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始運動的加速度隨時間變化情況，以豎直向上為正方向。根據圖像提供的信息，可以判斷下列說法中正確的是（

）A．在5s～15s內，觀光電梯在加速上升，該同學處于超重狀態(tài)B．在15s～25s內，觀光電梯停了下來，該同學處于平衡狀態(tài)C．在25s～35s內，觀光電梯在減速上升，該同學處于失重狀態(tài)D．在t=35s時，電梯的速度為0參考答案：ACD4.（多選）如圖所示，在豎直向下的勻強磁場中有兩根水平放置的平行粗糙導軌CD、EF，導軌上放有一金屬棒MN．現從t=0時刻起，給棒通以圖示方向的電流且電流強度與時間成正比，即I=kt，其中k為常量，金屬棒與導軌始終垂直且接觸良好．下列關于棒的速度v、加速度a隨時間t變化的關系圖象，可能正確的是（）A．B．C．D．參考答案：考點：導體切割磁感線時的感應電動勢；牛頓第二定律．專題：電磁感應中的力學問題．分析：由題，棒中通入的電流與時間成正比，I=kt，棒將受到安培力作用，當安培力大于最大靜摩擦力時，棒開始運動，根據牛頓第二定律和安培力公式F=BIL，即可得到加速度與時間的表達式；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，導軌粗糙，棒中通入的電流與時間成正比，I=kt，棒將受到安培力作用，當安培力大于最大靜摩擦力時，棒開始運動，根據牛頓第二定律得：

F﹣f=ma，而F=BIL，I=kt得到BkL?t﹣f=ma，可見a隨t的變化均勻增大．故A錯誤，B正確．C、Da增大，v﹣t圖象的斜率增大．故C錯誤，D正確．故選BD點評：本題要根據安培力與摩擦力的關系，運用牛頓第二定律分析棒的加速度，同時要抓住速度圖象的斜率的物理意義進行分析．5.（多選）行板電容器充電后與電源斷開，負極板接地，在兩極板間有一正電荷(電荷量很小)固定在P點，如圖所示。以E表示兩極板間的場強，U表示電容器的電壓，EP表示正電荷在P點的電勢能。若保持負極板不動，將正極板移動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16分6.如圖所示為“風光互補路燈”系統(tǒng)，它在有陽光時通過太陽能電池板發(fā)電，有風時通過風力發(fā)電機發(fā)電，二者皆有時將同時發(fā)電，并將電能輸至蓄電池儲存起來，供路燈照明使用。為了能使蓄電池的使用壽命更為長久，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。下表為某型號風光互補路燈系統(tǒng)配置方案：風力發(fā)電機太陽能電池組件其他元件最小啟動風速1.0m/s太陽能電池36W蓄電池500Ah-12V最小充電風速2.0m/s最大限制風速12.0m/s太陽能轉化效率15%大功率LED路燈80W-12V最大輸出功率400W如果當地垂直于太陽光的平面得到的太陽輻射最大強度約為240W/m2，要想使太陽能電池的最大輸出功率達到36W，太陽能電池板的面積至少要______________m2。

當風速為6m/s時，風力發(fā)電機的輸出功率將變?yōu)?0W，在這種情況下，將蓄電池的電能由20%充至90%所需時間為______________h；參考答案：1，84

7.一只表頭的滿偏電流Ig=1mA，內阻rg=30Ω，現將表頭改裝成電流、電壓兩用表，如圖所示，R1=0.05Ω，R2=2.97kΩ。（1）閉合電鍵S，接入Oa兩端時是_______表，量程為_______；（2）斷開電鍵S，接入Ob兩端時是_______表，量程為_______。參考答案：8.(1)（6分）如圖所示為氫原子的能級圖。讓一束單色光照射到大量處于基態(tài)（量子數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，逸出的光電子的最大初動能是

eV。參考答案：12.09

7.5518.圖為一小球做平拋運動的閃光照片的一部分.圖中背景方格的邊長均為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________Hz..(2)小球做平拋運動的初速度的大小為_______m/s參考答案：(1)10

(2)0.7510.下圖是一輛連有紙帶的小車做勻變速直線運動時，打點計時器所打的紙帶的一分．打點頻率為50Hz，圖中A、B：C、D、E、F…是按時間順序先后確定的計數點（每兩個計數點間有四個實驗點未畫出）．用刻度尺量出AB、DE之間的距離分別是2．40cm和0．84cm．

（1）那么小車的加速度大小是

m/s2，方向與小車運動的方向相

。

（2）若當時電網中交變電流的頻率變?yōu)?0Hz，但該同學并不知道，那么做實驗的這個同學測得的物體加速度的測量值與實際值相比____（選填：“偏大”、“偏小”或“不變”）．參考答案：（1）0.52反（2）偏?。海?）每兩個計數點間有四個實驗點未畫出，所以相鄰的計數點之間的時間間隔為0.1s

根據運動學公式得：△x=at2，

a==0.52m/s2，

由于從A到F相鄰的計數點位移逐漸減小，所以紙帶做減速運動，加速度方向與小車運動的方向相反．

如果在某次實驗中，交流電的頻率變?yōu)?0Hz，那么實際打點周期變小，

根據運動學公式△x=at2得：真實的加速度值就會偏大，

所以測量的加速度值與真實的加速度值相比是偏小。11.某同學探究恒力做功和物體動能變化間的關系，方案如圖所示，長木板放于水平桌面，用鉤碼的重力作為小車受到的合外力，為減小這種做法帶來的誤差，實驗中要

采取的兩項措施是：

a：

；

b：

；參考答案：a．適當墊高長木板右端，以平衡摩擦力；

b．使鉤碼的質量遠小于小車的質量12.一物體在水平面上運動，以它運動的起點作為坐標原點，表中記錄了物體在x軸、y軸方向的速度變化的情況。物體的質量為m＝4kg，由表格中提供的數據可知物體所受合外力的大小為__________N，該物體所做運動的性質為__________。參考答案：

答案：4（14.4)

勻加速曲線13.某學習小組的同學欲探究“滑塊與桌面的動摩擦因數”，他們在實驗室組裝了一套如圖1所示的裝置。該小組同學的實驗步驟如下：用天平稱量出滑塊的質量為M=400g，將滑塊放在水平桌面上并連接上紙帶，用細線通過滑輪掛上兩個鉤碼（每個鉤碼質量為100g），調整滑輪高度使拉滑塊的細線與桌面平行，讓鉤碼拉動滑塊由靜止開始加速運動，用打點計時器記錄其運動情況。選取的實驗紙帶記錄如圖2所示，圖中A、B、C、D、E均為計數點，相鄰兩個計數點的時間隔均為0.1s，則物體運動的加速度為

m/s2，細線對滑塊的拉力大小為

N，滑塊與桌面間的動摩擦因數=

。（重力加速度為，結果保留兩位有效數字）。

參考答案：0．85；

1．8

0．37三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.質點做勻減速直線運動，在第1內位移為，停止運動前的最后內位移為，求：（1）在整個減速運動過程中質點的位移大小.（2）整個減速過程共用時間.參考答案：（1）（2）試題分析：（1）設質點做勻減速運動的加速度大小為a，初速度為由于質點停止運動前最后1s內位移為2m，則：所以質點在第1秒內有位移為6m，所以在整個減速運動過程中，質點的位移大小為：（2）對整個過程逆向考慮，所以考點：牛頓第二定律，勻變速直線運動的位移與時間的關系．15.如圖，一豎直放置的氣缸上端開口，氣缸壁內有卡口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，其下方密封有一定質量的理想氣體。已知活塞質量為m，面積為S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均絕熱，不計他們之間的摩擦。開始時活塞處于靜止狀態(tài)，上、下方氣體壓強均為p0，溫度均為T0?，F用電熱絲緩慢加熱氣缸中的氣體，直至活塞剛好到達b處。求此時氣缸內氣體的溫度以及在此過程中氣體對外所做的功。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，然后找到不同狀態(tài)下氣體參量，計算溫度或者體積。開始時活塞位于a處，加熱后，汽缸中的氣體先經歷等容過程，直至活塞開始運動。設此時汽缸中氣體的溫度為T1，壓強為p1，根據查理定律有①根據力的平衡條件有②聯立①②式可得③此后，汽缸中的氣體經歷等壓過程，直至活塞剛好到達b處，設此時汽缸中氣體的溫度為T2；活塞位于a處和b處時氣體的體積分別為V1和V2。根據蓋—呂薩克定律有④式中V1=SH⑤V2=S（H+h）⑥聯立③④⑤⑥式解得⑦從開始加熱到活塞到達b處的過程中，汽缸中的氣體對外做的功為⑧故本題答案是：點睛：本題的關鍵是找到不同狀態(tài)下的氣體參量，再利用氣態(tài)方程求解即可。四、計算題：本題共3小題，共計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速度運動，運動方向如圖所示。一個質量為m的物體(物體可以視為質點)，從h=3.2m高處由靜止沿斜面下滑，物體經過A點時，不管是從斜面到傳送帶還是從傳送帶到斜面，都不計其速率變化。物體與傳送帶間的動摩擦因數為0.5，物體向左最多能滑到傳送帶左右兩端AB的中點處，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時間？(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，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A點前速度與傳送帶相等1分，

1分

1分17.直角坐標系xoy界線OM兩側區(qū)域分別有如圖所示電、磁場（第三象限除外），勻強磁場磁感應強度為B、方向垂直紙面向外，勻強電場場強、方向沿x軸負方向。一不計重力的帶正電的粒子，從坐標原點O以速度為v、沿x軸負方向射入磁場，隨后從界線上的P點垂直電場方向進入電場，并最終飛離電、磁場區(qū)域。已知粒子的電荷量為q，質量為m，求：

（1）粒子在磁場中運動的軌跡半徑R及P點的位置坐標；

（2）粒子在磁場中運動的時間；（3）粒子最終飛離電、磁場區(qū)域的位置坐標。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，由幾何關系可知，粒子經過界線OM的位置P的坐標為（，）（2分）

（2）粒子在磁場中運動的周期

（2分）

粒子在磁場中運動的時間（2分）

（3）粒子從P點射入電場將做類平拋運動，如圖所示，有：