2021-2022學(xué)年天津第八十六中學(xué)高三物理期末試題含解析

2021-2022學(xué)年天津第八十六中學(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.如圖所示，質(zhì)量為m的等邊三棱柱靜止在水平放置的斜面上。已知三棱柱與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，斜面的傾角為，則斜面對(duì)三棱柱的支持力與摩擦力的大小分別為

A．mg和mgB．mg和mgC．mg和mgD．mg和mg參考答案：A解析：受力如圖所示，，。2.如圖所示，t＝0時(shí)，質(zhì)量為0.5kg的物體從光滑斜面上的A點(diǎn)由靜止開始下滑，經(jīng)過(guò)B點(diǎn)后進(jìn)入水平面(設(shè)經(jīng)過(guò)B點(diǎn)前后速度大小不變)，最后停在C點(diǎn)．每隔2s物體的瞬時(shí)速度記錄在下表中，重力加速度g＝10m/s2，則下列說(shuō)法中正確的是()t/s0246v/(m·s－1)06128A．t＝3s的時(shí)刻物體恰好經(jīng)過(guò)B點(diǎn)B．t＝10s的時(shí)刻物體恰好停在C點(diǎn)C．物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度為12m/sD．A、B間的距離大于B、C間的距離參考答案：3.（多選題）下列各圖分別表示的是某一物體的運(yùn)動(dòng)情況或其所受合外力的情況．下列說(shuō)法正確的是（

）A、甲物體受到不為零、且恒定的合外力；B、乙物體受到的合外力越來(lái)越大；C、丙物體的速度可能越來(lái)越?。?/p>

D、丁物體的加速度越來(lái)越大；

參考答案：CD4.如圖所示，用一根長(zhǎng)桿和兩個(gè)定滑輪的組合裝置來(lái)提升重物M，長(zhǎng)桿的一端放在地上通過(guò)鉸鏈聯(lián)結(jié)形成轉(zhuǎn)軸，其端點(diǎn)恰好處于左側(cè)滑輪正下方O點(diǎn)處，在桿的中點(diǎn)C處拴一細(xì)繩，通過(guò)兩個(gè)滑輪后掛上重物M.C點(diǎn)與O點(diǎn)距離為l.現(xiàn)在桿的另一端用力，使其逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，由豎直位置以角速度ω緩緩轉(zhuǎn)至水平(轉(zhuǎn)過(guò)了90°角)，此過(guò)程中下述說(shuō)法中正確的是重物M做勻速直線運(yùn)動(dòng)重物M做勻變速直線運(yùn)動(dòng)重物M的最大速度是ωl重物M的速度先減小后增大參考答案：C5.下列關(guān)于運(yùn)動(dòng)和力的敘述中，正確的是

A．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，其加速度方向一定是變化的

B．物體做圓周運(yùn)動(dòng)，所受的合力一定指向圓心

C．物體所受合力方向與運(yùn)動(dòng)方向相反，該物體一定做直線運(yùn)動(dòng)

D．物體運(yùn)動(dòng)的速率在增加，所受合力方向一定與運(yùn)動(dòng)方向相同參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某同學(xué)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體的加速度，電源頻率f=50Hz。在紙帶上打出的點(diǎn)中，選出零點(diǎn)，每隔4個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，因保存不當(dāng)，紙帶被污染，如圖所示，A、B、C、D是依次排列的4個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，僅能讀出其中3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、D到零點(diǎn)的距離：xA=16.6mm,xB=126.5mm,xD=624.5mm.若無(wú)法再做實(shí)驗(yàn)，可由以上信息推知：（1）相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為___________s;（2）打C點(diǎn)時(shí)物體的速度大小為___________m/s(取2位有效數(shù)字）；（3）物體的加速度大小為_____________（用xA、xB、xD和f表示）.參考答案：(1)0.1(2)2.5(3)7.氫原子能級(jí)及各能級(jí)值如圖所示．當(dāng)大量氫原子從第4能級(jí)向第2能級(jí)躍遷時(shí)，可以釋放出3種不同頻率的光子，所釋放的光子最小頻率為（用普朗克常量h和圖中給出的能級(jí)值字母表示）．參考答案：【考點(diǎn)】：氫原子的能級(jí)公式和躍遷．【專題】：原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)專題．【分析】：根據(jù)hγ=Em﹣En，可知在何能級(jí)間躍遷發(fā)出光的頻率最?。航猓寒?dāng)大量氫原子從第4能級(jí)向第2能級(jí)躍遷時(shí)，可以釋放出3種不同頻率的光子；分別是n=4向n=3，n=3向n=2，以及n=4向n=2三種．因?yàn)榉懦龅墓庾幽芰繚M足hγ=Em﹣En，知，從n=4能級(jí)躍遷到n=3能級(jí)發(fā)出光的頻率最??；則有：hγ=E4﹣E3，所以：γ=．故答案為：3；【點(diǎn)評(píng)】：解決本題的關(guān)鍵知道能級(jí)間躍遷放出或吸收光子的能量滿足hγ=Em﹣En．8.如圖所示，從傾角為θ的足夠長(zhǎng)斜面上的A點(diǎn)，先后將同一個(gè)小球以不同的初速度水平向右拋出．第一次初速度為υ1，球落到斜面上時(shí)瞬時(shí)速度方向與斜面夾角為α1；第二次初速度為υ2，球落到斜面上時(shí)瞬時(shí)速度方向與斜面夾角為α2．不計(jì)空氣阻力，若υ1>υ2，則α1

α2（填>、=、<）．參考答案：＝

9.在研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)．小球在平拋運(yùn)動(dòng)途中的幾個(gè)位置如圖中的a、b、c、d所示，則小球平拋初速度的計(jì)算式為v0大小為＝

；小球經(jīng)過(guò)c點(diǎn)時(shí)的速度VC大小為______

_____（均用L、g表示）．參考答案：（3分）；10.因?yàn)槭诌厸]有天平,小王同學(xué)思考如何利用一已知?jiǎng)哦认禂?shù)為k的彈簧和長(zhǎng)度測(cè)量工具來(lái)粗測(cè)一小球的質(zhì)量,他從資料上查得彈簧的彈性勢(shì)能(其中x為彈簧形變量)后,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):將彈簧一端固定在水平桌面上,另一端緊靠小球,彈簧原長(zhǎng)時(shí)小球恰好在桌邊,然后壓縮彈簧并測(cè)得壓縮量x,釋放彈簧,小球飛出后落在水平地面上,測(cè)出桌高h(yuǎn)以及落點(diǎn)到桌邊沿的水平距離s．(1)小球質(zhì)量的表達(dá)式為:

．（4分）(2)如果桌面摩擦是本次實(shí)驗(yàn)誤差的主要因素,那么小球質(zhì)量的測(cè)量值將

（4分）(填“偏大”、“偏小”或“準(zhǔn)確”)．參考答案：⑴；⑵偏大11.如圖所示，將粗細(xì)相同的兩段均勻棒A和B粘合在一起，并在粘合處用繩懸掛起來(lái)，棒恰好處于水平位置并保持平衡．如果B的密度是A的密度的2倍，則A與B的長(zhǎng)度之比為，A與B的重力之比為．參考答案：：1

,

1：

12.一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，在t＝0時(shí)刻波剛好傳播到x＝6m處的質(zhì)點(diǎn)A，如圖所示，已知波的傳播速度為48m/s。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：①?gòu)膱D示時(shí)刻起再經(jīng)過(guò)________s，質(zhì)點(diǎn)B第一次處于波峰；②寫出從圖示時(shí)刻起質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)方程為________cm。參考答案：①0.5②y＝－2sin12πt(cm)13.一條細(xì)線下面掛一小球，讓小角度自由擺動(dòng)，它的振動(dòng)圖像如圖所示。根據(jù)數(shù)據(jù)估算出它的擺長(zhǎng)為________m，擺動(dòng)的最大偏角正弦值約為________。參考答案：(1)T＝2s答案：(1)10.04三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（04年全國(guó)卷Ⅱ）（18分）用以下器材測(cè)量一待測(cè)電阻Rx的阻值（900～1000Ω）：電源E，具有一定內(nèi)阻，電動(dòng)勢(shì)約為9.0V；電壓表V1，量程為1.5V，內(nèi)阻r1＝750Ω；電壓表V2，量程為5V，內(nèi)阻r2＝2500Ω；滑線變阻器R，最大阻值約為100Ω；單刀單擲開關(guān)K，導(dǎo)線若干。（1）測(cè)量中要求電壓表的讀數(shù)不小于其量程的，試畫出測(cè)量電阻Rx的一種實(shí)驗(yàn)電路原理圖（原理圖中的元件要用題圖中相應(yīng)的英文字母標(biāo)注）。（2）根據(jù)你所畫的電路原理圖在題給的實(shí)物圖上畫出連線。（3）若電壓表V1的讀數(shù)用U1表示，電壓表V2的讀數(shù)用U2表示，則由已知量和測(cè)得量表示Rx的公式為Rx＝_________________。參考答案：答案：（1）實(shí)驗(yàn)電路原理圖如圖：

（2）實(shí)物連線圖如圖：

（3）或15.一位同學(xué)用光電計(jì)時(shí)器等器材裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)臉，如圖甲所示．通過(guò)電磁鐵控制的小球從B點(diǎn)的正上方A點(diǎn)自由下落，下落過(guò)程中經(jīng)過(guò)光電門B時(shí)，光電計(jì)時(shí)器記錄下小球過(guò)光電門時(shí)間t，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間（1）為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，該實(shí)驗(yàn)還需要測(cè)量下列哪些物理量

．A．AB之間的距離H；

B．小球的質(zhì)量為m；C．小球從A到B的下落時(shí)間tABD．小球的直徑d．（2）小球通過(guò)光電門時(shí)的瞬時(shí)速度V=（用題中以上的測(cè)量物理量表達(dá)）（3）多次改變AB之間距離H，重復(fù)上述過(guò)程，作出1/t2隨H的變化圖象如圖乙所示，當(dāng)小球下落過(guò)程中機(jī)械能守恒時(shí)，該直線斜率k0=．（4）在實(shí)驗(yàn)中根據(jù)數(shù)據(jù)實(shí)際繪出的圖乙直線的斜率為k（k＜k0）則實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所受的平均阻力f與小球重力mg的比值為（用k、k0表示）．參考答案：（1）AD；（2）；（3）；（4）．【考點(diǎn)】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．【分析】該題利用自由落體運(yùn)動(dòng)來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒，因此需要測(cè)量物體自由下落的高度hAB，以及物體通過(guò)B點(diǎn)的速度大小，在測(cè)量速度時(shí)我們利用小球通過(guò)光電門的平均速度來(lái)代替瞬時(shí)速度，因此明白了實(shí)驗(yàn)原理即可知道需要測(cè)量的數(shù)據(jù)；由題意可知，本實(shí)驗(yàn)采用光電門利用平均速度法求解落地時(shí)的速度；則根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知，當(dāng)減小的機(jī)械能應(yīng)等于增大的動(dòng)能；由原理即可明確注意事項(xiàng)及數(shù)據(jù)的處理等內(nèi)容．【解答】解：（1）A、根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，需要測(cè)量的是A點(diǎn)到光電門B的距離，故A正確；B、根據(jù)機(jī)械能守恒的表達(dá)式可知，方程兩邊可以約掉質(zhì)量，因此不需要測(cè)量質(zhì)量，故B錯(cuò)誤；C、利用小球通過(guò)光電門的平均速度來(lái)代替瞬時(shí)速度，不需要測(cè)量下落時(shí)間，故C錯(cuò)誤；D、利用小球通過(guò)光電門的平均速度來(lái)代替瞬時(shí)速度時(shí)，需要知道擋光物體的尺寸，因此需要測(cè)量小球的直徑，故D正確．故選：AD．（2）已知經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的時(shí)間小球的直徑；則可以由平均速度表示經(jīng)過(guò)光電門時(shí)的速度；故v=；（3）若減小的重力勢(shì)能等于增加的動(dòng)能時(shí)，可以認(rèn)為機(jī)械能守恒；則有：mgH=mv2；即：2gH=（）2解得：=，那么該直線斜率k0=．（4）乙圖線=kH，因存在阻力，則有：mgH﹣fH=mv2；所以重物和紙帶下落過(guò)程中所受平均阻力與重物所受重力的比值為=；故答案為：（1）AD；（2）；（3）；（4）．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.中央電視臺(tái)曾經(jīng)推出過(guò)一個(gè)游戲節(jié)目——推礦泉水瓶．選手們從起點(diǎn)開始用力推瓶一段時(shí)間后，放手讓瓶向前滑動(dòng)，若瓶最后停在桌上有效區(qū)域內(nèi)視為成功，若瓶最后不停在有效區(qū)域內(nèi)或在滑行過(guò)程中倒下均視為失敗．其簡(jiǎn)化模型如圖所示，AC是長(zhǎng)度為L(zhǎng)1=5m的水平桌面，選手們可將瓶子放在A點(diǎn)，從A點(diǎn)開始用一恒定不變的水平推力推瓶，BC為有效區(qū)域．已知BC長(zhǎng)度為L(zhǎng)2=1m，瓶子質(zhì)量為m=0.5kg，瓶子與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4.某選手作用在瓶子上的水平推力F=20N，瓶子沿AC做直線運(yùn)動(dòng)，（g取10m/s2）假設(shè)瓶子可視為質(zhì)點(diǎn)，那么該選手要想游戲獲得成功，試問(wèn):⑴推力作用在瓶子上的時(shí)間最長(zhǎng)不得超過(guò)多少?⑵推力作用在瓶子上的距離最小為多少？參考答案：（1）要想獲得游戲成功，瓶滑到C點(diǎn)速度正好為0，力作用時(shí)間最長(zhǎng)，設(shè)最長(zhǎng)作用時(shí)間為t1，有力作用時(shí)瓶的加速度為a1，t1時(shí)刻瓶的速度為v，力停止后加速度為a2，由牛頓第二定律得：

①

（2分）

②

（1分）加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的位移③（1分）Ks5u減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的位移④（1分）

位移關(guān)系滿足:

⑤（2分）又:

⑥

（1分）

由以上各式解得:（1分）(2)要想游戲獲得成功,瓶滑到B點(diǎn)速度正好為零,力作用距離最小,設(shè)最小距離為d,則:

⑦

（2分）

⑧

（2分）

聯(lián)立解得:d=0.4m17.放在水平地面上的一物塊，受到方向不變的水平推力F的作用，力F的大小與時(shí)間t的關(guān)系和物塊速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示．重力加速度g＝10m/s2.求：

(1)物塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的滑動(dòng)摩擦力大?。?2)物塊在3～6s中的加速度大?。?/p>

(3)物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)．參考答案：：(1)由v－t圖象可知，物塊在6～9s內(nèi)做勻速運(yùn)動(dòng)，由F－t圖象知，6～9s的推力F3＝4N，故Ff＝F3＝4N.（4分）(2)由v－t圖象可知，3～6s內(nèi)做勻加速運(yùn)動(dòng)，由a＝得a＝2m/s2.（4分）(3)在3～6s內(nèi)，由牛頓第二定律有F2－Ff＝ma，得m＝1kg.且Ff＝μFN＝μmg，則μ＝＝0.4.（4分）18.如圖所示，M、N為中心開有小孔的平行板電容器的兩極板，相距為D，其右側(cè)有一邊長(zhǎng)為