2021-2022學年貴州省貴陽市開陽縣宅吉鄉(xiāng)中學高三物理下學期期末試題含解析

2021-2022學年貴州省貴陽市開陽縣宅吉鄉(xiāng)中學高三物理下學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.（多選）下列各圖是反映汽車(額定功率P額)從靜止開始勻加速啟動，最后做勻速運動的過程中，其速度隨“時間以及加速度、牽引力和功率隨速度變化的圖像，其中正確的是參考答案：ACD解析：汽車開始做初速度為零的勻加速直線運動，當達到額定功率時，勻加速結(jié)束，然后做加速度逐漸減小的加速運動，直至最后運動運動．開始勻加速時：F-f=ma

設(shè)勻加速剛結(jié)束時速度為v1，有：P額=Fv1最后勻速時：F=f，，有：F額=Fvm由以上各式解得：勻加速的末速度為：v1＝，最后勻速速度為：vm＝．在v-t圖象中斜率表示加速度，汽車開始加速度不變，后來逐漸減小，故A正確；汽車運動過程中開始加速度不變，后來加速度逐漸減小，最后加速度為零，故B錯誤；汽車牽引力開始大小不變，然后逐漸減小，最后牽引力等于阻力，故C正確；開始汽車功率逐漸增加，P=Fv=Fat，故為過原點直線，后來功率恒定，故D正確．故選ACD．2.從地面上方同一高度沿水平和豎直向上方向分別拋出兩個等質(zhì)量的小物體，拋出速度大小都是為v，不計空氣阻力，對兩個小物體以下說法正確的是（）A．落地時的速度相同B．落地時重力做功的瞬時功率相同C．從拋出到落地重力的沖量相同D．兩物體落地前動量變化率相等參考答案：D【考點】動量定理；功率、平均功率和瞬時功率．【分析】根據(jù)動能定理比較落地時的動能大小，方向不同；通過比較落地時豎直方向上的速度比較重力做功的瞬時功率，通過比較運動的時間比較重力沖量；動量定理求變化率【解答】解：A、根據(jù)動能定理兩物體落地時，速度大小相等，方向不同，故落地時速度不同，故A錯誤；B、根據(jù)動能定理兩物體落地時，速度大小相等，方向不同，重力做功的瞬時功率p=mgvsinθ，故B錯誤C、高度相同，平拋時間短，根據(jù)動量定理I=mgt，故C錯誤D、根據(jù)動量定理I=mgt．故D正確．故選：D3.圖2所示的勻強電場E的區(qū)域內(nèi)，由A、B、C、D、A＇、B＇、C＇、D＇作為頂點構(gòu)成一正方體空間，電場方向與面ABCD垂直。下列說法正確的是A．AD兩點間電勢差UAD與AA＇兩點間電勢差UAA＇相等B．帶正電的粒子從A點沿路徑A→D→D＇移到D＇點，電場力做正功C．帶負電的粒子從A點沿路徑A→D→D＇移到D＇點，電勢能減小D．帶電的粒子從A點移到C＇點，沿對角線AC＇與沿路徑A→B→B＇→C＇電場力做功相同參考答案：BD4.如圖所示，AB為真空中兩個固定的等量正電荷，abcd是以AB連線中心O為中心的正方形，且關(guān)于AB對稱，關(guān)于a，b，c，d，O各點，下列說法中正確的是（）A．電場強度Ea=EdB．電勢φa＞φdC．將一正電荷由a點移到b點，電場力做正功D．將一負電荷由b點移到O點，電勢能減小參考答案：D【分析】根據(jù)等量同種電荷電場線和等勢線分布情況和對稱性，判斷abcd四點的電勢和場強關(guān)系，場強是矢量，只有大小和方向都相同時，場強才相同，根據(jù)W=Uq可分析電場力做功情況，同時根據(jù)電場力做功與電勢能間的關(guān)系分析電勢能的變化情況．【解答】解：AB、根據(jù)等量同種電荷電場線和等勢線分布情況和對稱性，可知ABCD四點的電場強度大小和電勢均相等，但場強的方向不同，故AB錯誤；C、由于ab間的電勢差為零，將正電荷由a點移到b點時有：Wab=0；故C錯誤；D、負電荷由b點移到O點時有：Wbo=Ub0?（﹣q）＞0；即電場力做負功，電勢能減小，故D正確．故選：D．5.（多選）下列說法中正確的是(

)A．借助顯微裝置，可以直接觀察到分子的無規(guī)則運動，布朗運動就是例證B．液體表面層分子較稀疏，分子間引力大于斥力C．當分子力表現(xiàn)為引力時，分子勢能隨分子間距的增大而增大D．只有單晶體才具有各向異性，而多晶體則表現(xiàn)為各向同性E．隨著低溫技術(shù)的進步，新型的制冷設(shè)備可以使溫度降低到-300℃以下參考答案：B

C

D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s．試回答下列問題：①寫出x=0.5m處的質(zhì)點做簡諧運動的表達式：

cm；②x=0.5m處質(zhì)點在0～5.5s內(nèi)通過的路程為

cm．參考答案：①y＝5cos2πt

(2分)

110cm(2分)

7.“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實驗裝置如圖所示。(1)在平衡摩擦力后，掛上砝碼盤，打出了一條紙帶如圖所示。計時器打點的時間間隔為0.02s．從比較清晰的點起，每5個點取一個計數(shù)點，量出相鄰計數(shù)點之間的距離，該小車的加速度a＝______m/s2。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(2)平衡摩擦力后，將5個相同的砝碼都放在小車上．掛上砝碼盤，然后每次從小車上取一個砝碼添加到砝碼盤中，測量小車的加速度。小車的加速度a與砝碼盤中砝碼總重力F的實驗數(shù)據(jù)如下表：砝碼盤中的砝碼總重力F(N)00.1960.3920.5880.7840.980加速度a(m·s－2)0.210.691.181.662.182.70某同學根據(jù)上面表格中的實驗數(shù)據(jù)在坐標紙上作出a－F的關(guān)系圖象，發(fā)現(xiàn)圖線不通過坐標原點，請說明主要原因是什么？參考答案：(1)a＝0.16m/s2或者0.17m/s2；（2分）(2)未計入砝碼盤的重力。8.某實驗小組在“探究加速度與物體受力的關(guān)系”實驗中，設(shè)計出如下的實驗方案，其實驗裝置如圖所示。已知小車質(zhì)量M=214.6g，砝碼盤質(zhì)量m0=7.4g，所使用的打點計時器的交流電頻率=50Hz。其實驗步驟是：

A．按圖中所示安裝好實驗裝置

B．調(diào)節(jié)長木板的傾角，輕推小車后，使小車能沿長木板向下做勻速運動

C．取下細繩和砝碼盤，記下砝碼盤中砝碼的質(zhì)量m

D．先接通電源，再放開小車，打出一條紙帶，由紙帶求得小車的加速度a

E．重新掛上細繩和砝碼盤，改變砝碼盤中砝碼質(zhì)量，重復B~D步驟，求得小車在不同合外力F作用下的加速度，回答以下問題：（1）按上述方案做實驗，是否要求砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量？______（填“是”或“否”）。（2）實驗中打出的一條紙帶如圖所示，由該紙帶可求得小車的加速度a=_______m/s2。（3）某同學將有關(guān)數(shù)據(jù)填入他所設(shè)計的表格中，并根據(jù)表中的數(shù)據(jù)畫出a-F圖像（如圖），造成圖線不過坐標原點最主要的一條原因是________，由該圖線延長線與橫軸的交點可求出的物理量是________，其大小是___________。

參考答案：（1）否

（2）0.77

（3）在計算小車所受的合外力時未計入砝碼盤的重力;砝碼盤重力；

0.079.實驗室給同學們提供了如下實驗器材：滑輪、小車、小木塊、長木板、停表、砝碼、彈簧測力計、直尺，要求同學們用它們來粗略驗證牛頓第二定律．(1)實驗中因涉及的物理量較多，必須采用

法來完成該實驗．(2)某同學的做法是：將長木板的一端墊小木塊構(gòu)成一斜面，用小木塊改變斜面的傾角，保持滑輪小車的質(zhì)量不變，讓小車沿不同傾角的斜面由頂端無初速釋放，用停表記錄小車滑到斜面底端的時間．試回答下列問題：①改變斜面傾角的目的是：__________________________________________

.②用停表記錄小車下滑相同距離(從斜面頂端到底端)所經(jīng)歷的時間，而不是記錄下滑相同時間所對應的下滑距離，這樣做的原因是

.

(3)如果要較準確地驗證牛頓第二定律，則需利用打點計時器來記錄小車的運動情況．如下圖是某同學得到的一條用打點計時器打下的紙帶，并在其上取了O、A、B、C、D、E、F共7個計數(shù)點(圖中每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個打點計時器打下的點未畫出)，打點計時器接的是50Hz的低壓交流電源．他將一把毫米刻度尺放在紙上，其零刻線和計數(shù)點O對齊．由以上數(shù)據(jù)可計算打點計時器在打A、B、C、D、E各點時物體的瞬時速度，其中打E點時的速度是________m/s．加速度的大小是

m/s2。(取三位有效數(shù)字)參考答案：(1)控制變量(2)①改變小車所受的合外力②記錄更準確(或：更容易記錄，記錄誤差會更小，時間更容易記錄，方便記錄，方便計時，位置很難記錄等類似答案均正確)（3）0.233±0.003

0.34410.如圖所示為氫原子的能級示意圖，一群氫原子處于n=3的激發(fā)態(tài)，在向較低能級躍遷的過程中向外發(fā)出光子，并用這些光照射逸出功為2.49eV的金屬鈉。

①這群氫原子能發(fā)出______種不同頻率的光，其中有____種頻率的光能使金屬鈉發(fā)生光電效應。

②金屬鈉發(fā)出的光電子的最大初動能_______eV。參考答案：①3

2

②9.60eV

11.如圖所示為某一簡諧橫波在t＝0時刻的波形圖，質(zhì)點a的振動方向如圖，由此可知該波沿______傳播，該時刻a、b、c三點中速度最大的是______點，加速度最大的是______點，從這一時刻開始，第一次最快回到平衡位置的是______點，若t＝0.02s時質(zhì)點c第一次到達波谷處，則此波的波速為______m/s。參考答案：x軸方向

a

c

c

100m/s

12.原子核聚變可望給人類未來提供豐富潔凈的能源。當氘等離子體被加熱到適當高溫時,氘核參與的幾種聚變反應可能發(fā)生，放出能量。這幾種反應的總效果可以表示為①該反應方程中的k=

,d=

；②質(zhì)量虧損為

kg.參考答案：13.（6分）如圖甲所示，一邊長為l的正方形金屬線框位于光滑水平面上，線框的右邊緊貼著豎直向下的有界勻強磁場區(qū)域的邊界。從t＝0時刻開始，線框在一水平向右的外力F的作用下從靜止開始做勻加速直線運動，在t0時刻穿出磁場。圖乙為外力F隨時間變化的圖像，圖像中的F0、t0均為已知量，則t＝t0時刻線框的速度v＝________，t＝t0時刻線框的發(fā)熱功率P＝_______。參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，在滑雪運動中一滑雪運動員，從傾角θ為37°的斜坡頂端平臺上以某一水平初速度垂直于平臺邊飛出平臺，從飛出到落至斜坡上的時間為1.5s，斜坡足夠長，不計空氣阻力，若g取10m/s2，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：(1)運動員在斜坡上的落點到斜坡頂點(即飛出點)間的距離；(2)運動員從斜坡頂端水平飛出時的初速度v0大小.參考答案：18.75m

試題分析：（1）根據(jù)位移時間公式求出下落的高度，結(jié)合平行四邊形定則求出落點和斜坡頂點間的距離。（2）根據(jù)水平位移和時間求出初速度的大小。（1）平拋運動下落的高度為：則落點與斜坡頂點間的距離為：（2）平拋運動的初速度為：【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，結(jié)合運動學公式和數(shù)學公式進行求解，并且要知道斜面的傾角是與位移有關(guān)，還是與速度有關(guān)。15.（4分）現(xiàn)用“與”門、“或”門和“非”門構(gòu)成如圖所示電路，請將右側(cè)的相關(guān)真值表補充完整。(填入答卷紙上的表格)參考答案：

答案：

ABY001010100111

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（20分）如圖甲所示，一質(zhì)量為2.0kg的物體靜止在水平面上，物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.20。從t=0時刻起，物體受到水平方向的力F的作用而開始運動，8s內(nèi)F隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示。求：（g取10m/s2）（1）4s末物體速度的大??；（2）在圖丙的坐標系中畫出物體在8s內(nèi)的v-t圖象；（要求計算出相應數(shù)值）（3）在8s內(nèi)水平力F所做的功。參考答案：解析：（1）（6分）物體受到水平力F和摩擦力f的作用，由靜止開始向右做勻加速直線運動，設(shè)加速度為a1，4s末速度為v1，由牛頓第二定律：F1-μmg=ma1

（2分）a1=3m/s2

（2分）v1=at1=12m/s

（2分）（2）（8分）由圖知，4-5s內(nèi)物體受到水平力F的大小不變，方向改變，設(shè)加速度為a2，5s末速度為v2

-(F2+μmg)=ma2

a2=-7m/s2

（2分）v2=v1+a2t2=5m/s

（2分）

由圖知，5-8s內(nèi)物體只受摩擦力f的作用，設(shè)加速度為a3，速度為v3-μmg=ma3

a3=-2m/s2

（1分）

t3=-=2.5s

在t=7.5s時物體停止運動，v3=0

（1分）物體運動的v-t圖象如圖所示

（2分）（3）（6分）由v-t圖可知（或計算得出）0-4s內(nèi)

s1=24m

（1分）4-5s內(nèi)

s2=8.5m

（1分）水平力F做功

WF=F1S1-F2S2

（2分）

解得：

WF

=155J

（2分）17.如圖所示，水平桌面上有一輕彈簧，左端固定在A點，自然狀態(tài)時其右端位于B點。水平桌面右側(cè)某一位置有一豎直放置的、左上角有一開口的光滑圓弧軌道MNP，其半徑為R=0.5m，∠PON=53°，MN為其豎直直徑，P點到桌面的豎直距離是h=0.8m。如用質(zhì)量m1=0.4kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點，釋放后物塊恰停止在桌面邊緣D點?，F(xiàn)換用同種材料制成的質(zhì)量為m2=0.2kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點，釋放后物塊能飛離桌面并恰好由P點沿切線滑入光滑圓軌道MNP(g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6).（1）求物體m2運動到M點時受到軌道的壓力；（2）求彈簧的彈性勢能EP；（3）如圓弧軌道的位置以及∠PON可任意調(diào)節(jié)，使從C點釋放又從D點滑出的質(zhì)量為m=km1物塊都能由P點沿切線滑入圓弧軌道，并且還能通過最高點M，求k的取值范圍。

參考答案：（1）設(shè)