2021-2022學(xué)年江西省上饒市姚家中學(xué)高三物理期末試題含解析

2021-2022學(xué)年江西省上饒市姚家中學(xué)高三物理期末試題含解析一、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）如圖所示，路燈自動(dòng)控制門電路。R是可調(diào)電阻，RG是光敏電阻（光照時(shí)阻值會(huì)顯著地減小），J為路燈自動(dòng)總開關(guān)（未畫路燈電路）。則圖中所用的門電路，以及為了讓路燈在天色更暗時(shí)才自動(dòng)接通開關(guān)應(yīng)將電阻R（

）

(A)非門，增大

(B)非門，減小

(C)與門，增大

(D)與門，減小參考答案：A2.在物理學(xué)的重大發(fā)現(xiàn)中，科學(xué)家總結(jié)出了許多物理學(xué)方法，如：理想實(shí)驗(yàn)法、控制變量法、極限思想法、類比法、科學(xué)假說法和建立理想模型法等，以下關(guān)于物理學(xué)研究方法的敘述正確的是()A．根據(jù)速度的定義式，當(dāng)Δt非常小時(shí)，就可以表示物體在t時(shí)刻的瞬時(shí)速度，該定義運(yùn)用了極限思想法B．引入平均速度﹑重心﹑合力與分力的槪念運(yùn)用了等效替代法C．在推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移公式時(shí)，把整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程等分成很多小段，每一小段近似看做勻速直線運(yùn)動(dòng)，然后把各小段的位移相加，這里運(yùn)用了微元法D．用比值法定義了速度﹑加速度﹑位移這三個(gè)物理量參考答案：D3.（單選）如圖2所示，固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓環(huán)的最高點(diǎn)有一個(gè)光滑的小孔，質(zhì)量為m的小球套在圓環(huán)上，一根細(xì)線的下端系著小球，上端穿過小孔用力F拉住，繩與豎直方向夾角為θ，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)．設(shè)小球受支持力為FN，則下列關(guān)系正確的是()．A．F＝2mgcosθ

B．F＝mgcosθ

C．FN＝2mg

D．FN＝mg參考答案：AD4.（多選）如圖所示電路中，R1>R2+r（r為電源內(nèi)阻），在滑動(dòng)變阻器的滑片P由a向右移到b的過程中，以下說法中正確的是A．電源的總功率增大

B．電源內(nèi)部的電勢(shì)降落減小C．R1消耗的功率先增大后減小

D．R2消耗的功率一定增大參考答案：ACD5.某同學(xué)要測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。實(shí)驗(yàn)室除提供開關(guān)S和導(dǎo)線外，有以下器材可供選擇：電壓表：V1(量程3V，內(nèi)阻Rv1=10kΩ)電壓表：V2(量程15V，內(nèi)阻Rv2=50kΩ)電流表：G(量程3mA，內(nèi)阻Rg=100Ω)電流表：A(量程3A，內(nèi)阻約為0.5Ω)滑動(dòng)變阻器：R1（阻值范圍0～10Ω，額定電流2A)R2（阻值范圍0～1000Ω，額定電流1A)定值電阻：R3=0.5Ω

R4=10Ω①為了能準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)為了操作方便，實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選用

，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_______(填寫器材的符號(hào)）。該同學(xué)發(fā)現(xiàn)所給的兩個(gè)電流表的量程均不符合要求，他將電流表G進(jìn)行改裝，電流表G應(yīng)與定值電阻

并聯(lián)，改裝后的電流表對(duì)應(yīng)的量程是_______A。②在如圖所示的虛線框內(nèi)，畫出該同學(xué)實(shí)驗(yàn)連線時(shí)依據(jù)的實(shí)驗(yàn)原理圖。③電流表G改裝后其表盤沒有來得及重新刻度，該同學(xué)利用上述實(shí)驗(yàn)原理測(cè)得數(shù)據(jù)，以電流表G的讀數(shù)為橫坐標(biāo)，以電壓表V的讀數(shù)為縱坐標(biāo)繪出了如圖所示的圖線，根據(jù)圖線可求出電源的電動(dòng)勢(shì)E=_______V(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)，電源的內(nèi)阻r=_______Ω(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。參考答案：）①V1、R1、

R3

（各1分）；0.603（填0.6或0.60均給2分）②

如圖所示（2分）③1.48（1分），0.85（0.70-0.90之間都給2分）二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（6分）一列簡(jiǎn)諧橫波在時(shí)的波形圖如下，若波自右向左傳播的，則在X=0.2m處且處于平衡位置的P點(diǎn)此時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向是

。若經(jīng)過時(shí)間后，P點(diǎn)剛好第一次到達(dá)波峰，則波的傳播速度是

,從到時(shí)P點(diǎn)走過的路程為

。參考答案：向下

10m/s

2.05m7.在均勻介質(zhì)中選取平衡位置在同一直線上的9個(gè)質(zhì)點(diǎn)，相鄰兩質(zhì)點(diǎn)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(shí)到達(dá)質(zhì)點(diǎn)1，質(zhì)點(diǎn)1開始向下運(yùn)動(dòng)，振幅為0.4m，經(jīng)過時(shí)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(diǎn)1的振動(dòng)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(dòng)方程為，代入數(shù)據(jù)得8.某同學(xué)利用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，探究物塊在水平桌面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律．物塊在重物的牽引下開始運(yùn)動(dòng)，重物落地后，物塊再運(yùn)動(dòng)一段距離停在桌面上(尚未到達(dá)滑輪處)．從紙帶上便于測(cè)量的點(diǎn)開始，每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz。（1）通過分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)_

_和

__之間某時(shí)刻開始減速．（2）計(jì)數(shù)點(diǎn)5對(duì)應(yīng)的速度大小為________m/s.(保留三位有效數(shù)字)（3）物塊減速運(yùn)動(dòng)過程中加速度的大小為a＝________m/s2，若用來計(jì)算物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)(g為重力加速度)，則計(jì)算結(jié)果比動(dòng)摩擦因數(shù)的真實(shí)值________(填“偏大”或“偏小”)．參考答案：(1)_6和7

，（2）0.99-1.02_m/s.(保留三位有效數(shù)字)（3）a＝2.0_m/s2，_偏大_。

解析：①?gòu)募垘系臄?shù)據(jù)分析得知：在點(diǎn)計(jì)數(shù)點(diǎn)6之前，兩點(diǎn)之間的位移逐漸增大，是加速運(yùn)動(dòng)，在計(jì)數(shù)點(diǎn)7之后，兩點(diǎn)之間的位移逐漸減小，是減速運(yùn)動(dòng)，所以物塊在相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)6和7之間某時(shí)刻開始減速；

②v5===1.00m/s

v6==m/s=1.16m/s

③由紙帶可知，計(jì)數(shù)點(diǎn)7往后做減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)作差法得：

a==-2.00m/s2．

所以物塊減速運(yùn)動(dòng)過程中加速度的大小為2.00m/s2

在減速階段產(chǎn)生的加速度的力是滑動(dòng)摩擦力和紙帶受的阻力，所以計(jì)算結(jié)果比動(dòng)摩擦因素的真實(shí)值偏大．

故答案為：故答案為：①6；7；②1.00；1.16；③2.00;偏大9.如圖所示，在光滑水平面上有一輛質(zhì)量M=8kg的平板小車，車上有一個(gè)質(zhì)量m=1.9kg的木塊，木塊距小車左端6m（木塊可視為質(zhì)點(diǎn)），車與木塊一起以v=1m/s的速度水平向右勻速行駛．一顆質(zhì)量m0=0.1kg的子彈以v0=179m/s的初速度水平向左飛來，瞬間擊中木塊并留在其中，則木塊獲得的速度大小是

，如果木塊剛好不從車上掉下，小車的速度大小是

．參考答案：8m/s；0.8m/s【考點(diǎn)】動(dòng)量守恒定律；功能關(guān)系．【分析】子彈與木塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律可以求出木塊的速度；子彈、木塊、小車組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律求出它們的共同速度即可．【解答】解：子彈擊中木塊過程中，子彈與木塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以子彈的初速度方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒定律得：m0v0﹣mv=（m0+m）v1，代入數(shù)據(jù)解得v1=8m/s，以子彈、木塊、小車組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，以子彈的初速度方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒定律得：（m0+m）v1﹣Mv=（m0+m+M）v2，解得：v2=0.8m/s故答案為：8m/s；0.8m/s10.（4分）如圖所示，質(zhì)量為的小球在半徑為的半球形容器中從上部邊緣由靜止開始下滑，下滑到最低點(diǎn)時(shí)，對(duì)容器底的壓力為，則在最低點(diǎn)時(shí)小球運(yùn)動(dòng)的速度大小為

，在下滑過程中克服摩擦力做的功為

。參考答案：

答案：

11.假設(shè)一列火車共有6節(jié)車廂且均停在光滑的軌道上，各車廂間有一定的間距．若第一節(jié)車廂以速度向第二節(jié)車廂運(yùn)動(dòng)，碰后不分開，然后一起向第三節(jié)車廂運(yùn)動(dòng)，……依次直到第6節(jié)車廂．則第一節(jié)車廂與第二節(jié)車廂碰后的共同速度為__________,火車最終的速度為____________參考答案：

12.一顆衛(wèi)星繞某一星球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星的軌道半徑為r，運(yùn)動(dòng)周期為T，星球半徑為R，則衛(wèi)星的加速度為，星球的質(zhì)量為．（萬有引力恒量為G）參考答案：：解：衛(wèi)星的軌道半徑為r，運(yùn)動(dòng)周期為T，根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)的公式得衛(wèi)星的加速度a=根據(jù)萬有引力提供衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，=mM=故答案為：，13.如圖所示，質(zhì)量為M的長(zhǎng)平板車放在光滑的傾角為α的斜面上，車上站著一質(zhì)量為m的人，若要平板車靜止在斜面上，車上的人必須以加速度a＝

向

（填“上或下”）加速奔跑[LU25]

。參考答案：三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在做“探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)時(shí)，先將橡皮條的一端固定在水平木板上，另一端系上帶有繩套的兩根細(xì)繩。實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要兩次拉伸橡皮條，一次是通過兩細(xì)繩用兩個(gè)彈簧秤互成角度地拉橡皮條，另一次是用一個(gè)彈簧秤通過細(xì)繩拉橡皮條。

(1)實(shí)驗(yàn)對(duì)兩次拉伸橡皮條的要求中，下列哪些說法是正確的_______(填字母代號(hào))。

A．將橡皮條拉伸相同長(zhǎng)度即可

B．將橡皮條沿不同方向拉到相同長(zhǎng)度

C．將彈簧秤都拉伸到相同刻度

D．將橡皮條和繩的結(jié)點(diǎn)拉到相同位置

(2)在操作過程中，可減小實(shí)驗(yàn)誤差的做法有_________（填字母代號(hào)）。

A．兩細(xì)繩必須等長(zhǎng)

B．彈簧秤、細(xì)繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行

C．用兩彈簧秤同時(shí)拉細(xì)繩時(shí)兩彈簧秤的夾角應(yīng)大于D．用兩彈簧秤同時(shí)拉細(xì)繩時(shí)兩彈簧秤示數(shù)應(yīng)盡可能大些參考答案：15.（10分）某同學(xué)為了探究物體在斜面上的運(yùn)動(dòng)時(shí)摩擦力與斜面傾角的關(guān)系，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置如圖。長(zhǎng)直平板一端放在水平桌面上，另一端架在一物塊上。在平板上標(biāo)出A、B兩點(diǎn)，B點(diǎn)處放置一光電門，用光電計(jì)時(shí)器記錄滑塊通過光電門時(shí)擋光的時(shí)間。實(shí)驗(yàn)步驟如下：①用游標(biāo)卡尺測(cè)量滑塊的擋光長(zhǎng)度d，用天平測(cè)量滑塊的質(zhì)量m；②用直尺測(cè)量AB之間的距離s，A點(diǎn)到水平桌面的垂直距離h1，B點(diǎn)到水平桌面的垂直距離h2；③將滑塊從A點(diǎn)靜止釋放，由光電計(jì)時(shí)器讀出滑塊的擋光時(shí)間t1④重復(fù)步驟③數(shù)次，并求擋光時(shí)間的平均值；⑤利用所測(cè)數(shù)據(jù)求出摩擦力f和斜面傾角的余弦值；⑥多次改變斜面的傾角，重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟②③④⑤，做出f-關(guān)系曲線。（1）用測(cè)量的物理量完成下列各式（重力加速度為g）：①斜面傾角的余弦=

；②滑塊通過光電門時(shí)的速度v=

；③滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度a=

；④滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)所受到的摩擦阻力f=

；（2）測(cè)量滑塊擋光長(zhǎng)度的游標(biāo)卡尺讀數(shù)如圖所示，讀得d=

。

參考答案：（1）①；②；③；④；（2）3.62cm解析：(1)物塊在斜面上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),受重力、支持力、滑動(dòng)摩擦力,如圖所示①；根據(jù)三角形關(guān)系可得到,②根據(jù)③根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,有,即有；④根據(jù)牛頓第二定律,則有；(2)在游標(biāo)卡尺中，主尺上是3.6cm，在游標(biāo)尺上恰好是第1條刻度線與主尺對(duì)齊，再考慮到卡尺是10分度，所以讀數(shù)為3.6cm+0.1×1mm=3.61cm或者3.62cm也對(duì)。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，物體的質(zhì)量m=4kg，與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2，在傾角為37°，F(xiàn)=10N的恒力作用下，由靜止開始加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)t=5s時(shí)撤去F，（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）．求：（1）物體做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度a；（2）撤去F后，物體還能滑行多長(zhǎng)時(shí)間？參考答案：解：（1）物體在力F作用下做初速度為零的加速運(yùn)動(dòng)，受力如圖水平方向有：Fcos37°﹣f=ma

豎直方向有：Fsin37°+N﹣mg=0

摩擦力：f=μN(yùn)

帶入數(shù)據(jù)解得a=0.3m/s2（2）撤去外力F后物體在滑動(dòng)摩擦力作用下做勻減速運(yùn)動(dòng)，勻減速運(yùn)動(dòng)的初速度為υ=at1再由速度公式可得，0=υ﹣a′t2加速度為a′=μg

代入數(shù)據(jù)解得t2=0.75s

答：（1）物體做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為0.3m/s2；（2）撤去F后，物體還能滑行0.75s．【考點(diǎn)】牛頓第二定律；牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用．【分析】對(duì)物體受力分析可知，物體的運(yùn)動(dòng)可以分為兩個(gè)運(yùn)動(dòng)過程，先是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，后是勻減速直線運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律求出加速度，再由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求解即可．17.細(xì)長(zhǎng)的截面均勻的U形玻璃管，兩端都開口，管內(nèi)有兩段水銀柱封閉著一段空氣柱，若氣體溫度是300K時(shí)，空氣柱在U形管的左側(cè)，A、B兩點(diǎn)之間的15cm如圖所示（圖中標(biāo)注的長(zhǎng)度單位是cm）．若保持氣體的溫度不變，從左側(cè)開口處緩慢地再注入25cm長(zhǎng)的水銀柱，管內(nèi)的空氣長(zhǎng)為多少？為了使這段空氣柱長(zhǎng)度恢復(fù)到15cm，且回到A、B兩點(diǎn)之間．可以向U形管內(nèi)再注入一些水銀，且改變氣體的溫度．求從左、右哪一側(cè)注入多長(zhǎng)的水銀柱？氣體的溫度變?yōu)槎嗌伲浚ù髿鈮簭?qiáng)相當(dāng)于75cmHg產(chǎn)生的壓強(qiáng)）下面是某同學(xué)的部分解法：由于左側(cè)開口處緩慢地注入25cm長(zhǎng)的水銀柱，所以氣體末態(tài)壓強(qiáng)變?yōu)?25cmHg，根據(jù)玻意耳定律，有：p1V1=p2V2，100×15S=125×L2S，得L2=12cm．你認(rèn)為該同學(xué)的解法是否正確？試說明理由并繼續(xù)完成該題解答．參考答案：考點(diǎn)：理想氣體的狀態(tài)方程；封閉氣體壓強(qiáng)．專題：理想氣體狀態(tài)方程專題．分析：該同學(xué)的解法錯(cuò)誤，因?yàn)樽⑷胨y柱后，封閉的氣體會(huì)發(fā)生移動(dòng)，不再左側(cè)玻璃管中，根據(jù)抓住封閉氣體壓強(qiáng)大小求出左側(cè)水銀柱在水平管中的長(zhǎng)度，結(jié)合玻意耳定律求出管內(nèi)氣體的長(zhǎng)度．為使氣柱長(zhǎng)度恢復(fù)到15cm，且回到A、B兩點(diǎn)之間，應(yīng)向右側(cè)管內(nèi)再注入25cmHg水銀，抓住體積不變，根據(jù)查理定律得出溫度的大?。獯穑航猓涸撏瑢W(xué)對(duì)氣體末狀態(tài)壓強(qiáng)的分析錯(cuò)誤．右側(cè)水銀柱總長(zhǎng)只有45cm，所以在左側(cè)注入25cm長(zhǎng)的水銀后，將有一定的水銀柱長(zhǎng)度處于底部水平管中，設(shè)有x長(zhǎng)度處于底部水平管中，有：75+50﹣x=75+45，解得：x=5cm．即5cm長(zhǎng)處于底部的水平管中，末態(tài)壓強(qiáng)為120cmHg，p1V1=p2V2代入數(shù)據(jù)得：L2=12.5cm．為使氣柱長(zhǎng)度恢復(fù)到15cm，且回到A、B兩點(diǎn)之間，應(yīng)向右側(cè)管內(nèi)再注入25cmHg水銀，且需要升溫，有：代入數(shù)據(jù)得：T3=375K．答：該同學(xué)解法錯(cuò)誤，管內(nèi)的空氣長(zhǎng)為12.5cm．應(yīng)向右側(cè)管內(nèi)再注入25cmHg水銀，氣體的溫度變?yōu)?75K．點(diǎn)評(píng)：本題考查了玻意耳定律和查理定律的綜合運(yùn)用，關(guān)鍵抓住氣體狀態(tài)的不變量，選擇合適的定律進(jìn)行求解，難度中等．18.如圖所示，兩平行金屬板A、B長(zhǎng)8cm，兩板間距離d＝8cm，A板比B板電勢(shì)高300V，一帶正電的粒子電荷量q＝10-10C，質(zhì)量m＝10-20kg，沿電場(chǎng)中心線RO垂直電場(chǎng)線飛入電場(chǎng)，初速度υ0＝2×106m/s，粒子飛出平行板電場(chǎng)后經(jīng)過界面MN