2021-2022學(xué)年內(nèi)蒙古自治區(qū)呼和浩特市樊家夭中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

2021-2022學(xué)年內(nèi)蒙古自治區(qū)呼和浩特市樊家夭中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個選項(xiàng)符合題意1.兩個質(zhì)量不同的小球用長度不等的細(xì)線拴在同一點(diǎn)并在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，則它們的(

)A．受到的拉力一定相同B．運(yùn)動的線速度相同C．運(yùn)動的角速度相同D．向心加速度相同參考答案：C2.如圖所示，質(zhì)量為m的物體A在豎直向上的力F（F<mg）作用下靜止于斜面上。若減小力F，則物體A所受合力不變

B．斜面對物體A的支持力不變C．斜面對物體A的摩擦力不變

D．斜面對物體A的摩擦力可能為零參考答案：A3.寓言“龜兔賽跑”中說：烏龜和兔子同時從起點(diǎn)跑出，兔子在遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過烏龜時，便驕傲地睡起了大覺，它一覺醒來，發(fā)現(xiàn)烏龜已悄悄地爬到了終點(diǎn)，后悔不已．在整個賽跑過程中()A．兔子始終比烏龜跑得快

B．烏龜始終比兔子跑得快C．兔子的平均速度大

D．烏龜?shù)钠骄俣却髤⒖即鸢福篋4.關(guān)于物體的慣性，下列說法中正確的是()A．把手中的球由靜止釋放后，球能加速下落，說明力是改變物體慣性的原因B．我國優(yōu)秀田徑運(yùn)動員劉翔在進(jìn)行110m欄比賽中做最后沖刺時，速度很大，很難停下來，說明速度越大，物體的慣性也越大C．戰(zhàn)斗機(jī)在空戰(zhàn)時，甩掉副油箱是為了減小慣性，提高飛行的靈活性D．公交汽車在起動時，乘客都要向前傾，這是乘客具有慣性的緣故參考答案：C5.（單選）如圖所示是傾角為450的斜坡，在斜坡底端P點(diǎn)正上方某一位置Q處以速度v0水平向左拋出一個小球A小球恰好能垂直落在斜坡上，運(yùn)動時間為t1若在小球A拋出的同時，小球B從同一點(diǎn)Q處幵始自由下落，下落至P點(diǎn)的時間為t2。則A、B兩球運(yùn)動的時間之比t1：t2是（不計(jì)空氣阻力）（

）A.1:2

B.

C.1:3

D.參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，一個硬質(zhì)圓環(huán)豎直放置在地面上，兩根輕桿OA、OB一端由鉸鏈（圖中未畫出）連接在圓環(huán)圓心O處，另一端也由鉸鏈分別連接在圓環(huán)A、B兩點(diǎn)。重物G由一根輕繩OC懸掛在O點(diǎn)。開始時，輕桿OA水平，OB與OA夾角為150°。若從圖示位置將圓環(huán)順時針緩慢旋轉(zhuǎn)90°，桿OA對O點(diǎn)的作用力大小變化情況是____________；若從圖示位置將圓環(huán)逆時針緩慢旋轉(zhuǎn)90°，桿OB對O點(diǎn)的作用力大小變化情況是____________（均選填“一直變大”、“一直變小”、“先變大后變小”或“先變小后變大”）。參考答案：先變大后變小；一直變小。7.氫原子的能級圖如圖所示，一群處于n=4能級的氫原子向較低能級躍遷,能產(chǎn)生

▲

種不同頻率的光子，其中頻率最大的光子是從n=4的能級向n=

▲

的能級躍遷所產(chǎn)生的。參考答案：618.已知?dú)馀輧?nèi)氣體的密度為30g/，平均摩爾質(zhì)量為1.152g/mol。阿伏加德羅常數(shù)，估算氣體分子間距離d=___________m，氣泡的體積為1cm3，則氣泡內(nèi)氣體分子數(shù)為_____________個。參考答案：

（1）根據(jù)，得氣體分子連同占據(jù)的空間為，氣體分子間距離得（2）氣泡內(nèi)氣體質(zhì)量，氣泡內(nèi)氣體摩爾數(shù)為：，分子數(shù)為得：9.如圖為用拉力傳感器和速度傳感器探究“加速度與物體受力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置。用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小，在長木板上相距L=48.0cm的A、B兩點(diǎn)各安裝一個速度傳感器，分別記錄小車到達(dá)A、B時的速率。

(1)實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：①將拉力傳感器固定在小車上；②調(diào)整長木板的傾斜角度，以平衡小車受到的摩擦力，讓小車在不受拉力作用時能在木板上做

運(yùn)動；③把細(xì)線的一端固定在拉力傳感器上，另一端通過定滑輪與鉤碼相連；④接通電源后自C點(diǎn)釋放小車，小車在細(xì)線拉動下運(yùn)動，記錄細(xì)線拉力F的大小及小車分別到達(dá)A、B時的速率vA、vB；⑤改變所掛鉤碼的數(shù)量，重復(fù)④的操作。(2)下表中記錄了實(shí)驗(yàn)測得的幾組數(shù)據(jù)，是兩個速度傳感器記錄速率的平方差，則加速度的表達(dá)式a=

，請將表中第3次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填寫完整（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）；

次數(shù)F（N）（m2/s2）a（m/s2）10.600.770.8021.04]1.611.6831.422.34

42.003.483.6352.624.654.8463.005.495.72

3)由表中數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)并作出a～F關(guān)系圖線；

(4)對比實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算得到的關(guān)系圖線(圖中已畫出理論圖線)，造成上述偏差的原因是

。參考答案：．⑴勻速直線(2分)

⑵(2分),

2.44(2分)

⑶如圖(2分)（不描點(diǎn)扣1分）⑷沒有完全平衡摩擦力(2分)17.(12分)如圖甲的光電門傳感器是測定瞬時速度大小的儀器．其原理是發(fā)射端發(fā)出一束很細(xì)的紅外線到接收端，當(dāng)固定在運(yùn)動物體上的一個已知寬度為d的擋光板通過光電門擋住紅外線時，和它連接的數(shù)字計(jì)時器可記下?lián)豕獾臅r間Δt，則可以求出運(yùn)動物體通過光電門時的瞬時速度大小。(1)為了減小測量瞬時速度的誤差，應(yīng)選擇寬度比較________(選填“寬”或“窄”)的擋光板。(2)如圖乙是某同學(xué)利用光電門傳感器探究小車加速度與力之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置，他將該光電門固定在水平軌道上的B點(diǎn)，用不同重物通過細(xì)線拉同一小車，小車每次都從同一位置A點(diǎn)靜止釋放．①如圖丙所示，用游標(biāo)卡尺測出擋光板的寬度d＝________mm，實(shí)驗(yàn)時將小車從圖乙A點(diǎn)靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時器記下?lián)豕獍逋ㄟ^光電門時擋光時間間隔Δt＝0.02s，則小車通過光電門時的瞬時速度大小為________m/s；②實(shí)驗(yàn)中設(shè)小車的質(zhì)量為m1，重物的質(zhì)量為m2，則在m1與m2滿足關(guān)系式________時可近似認(rèn)為細(xì)線對小車的拉力大小與重物的重力大小相等；③測出多組重物的質(zhì)量m2和對應(yīng)擋光板通過光電門的時間Δt，并算出小車經(jīng)過光電門時的速度v，通過描點(diǎn)作出線性圖象，研究小車的加速度與力之間的關(guān)系．處理數(shù)據(jù)時應(yīng)作出________圖象(選填“v—m2”或“v2—m2”)；④某同學(xué)在③中作出的線性圖象不過坐標(biāo)原點(diǎn)，其可能的原因是__________________。參考答案：(1)窄(2)①11.400.57②m1?m2③v2－m2④小車與水平軌道間存在摩擦力11.圖1為驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。圖中打點(diǎn)計(jì)時器的電源為50Hz的交流電源，打點(diǎn)的時間間隔用Δt表示。在小車質(zhì)量未知的情況下，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種方法用來研究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量間的關(guān)系”。（1）完成下列實(shí)驗(yàn)步驟中的填空：①平衡小車所受的阻力：小吊盤中不放物塊，調(diào)整木板右端的高度，用手輕撥小車，直到打點(diǎn)計(jì)時器打出一系列________的點(diǎn)。②按住小車，在小吊盤中放入適當(dāng)質(zhì)量的物塊，在小車中放入砝碼。③打開打點(diǎn)計(jì)時器電源，釋放小車，獲得帶有點(diǎn)列的紙帶，在紙帶上標(biāo)出小車中砝碼的質(zhì)量m。④按住小車，改變小車中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟③。⑤在每條紙帶上清晰的部分，每5個間隔標(biāo)注一個計(jì)數(shù)點(diǎn)。測量相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距s1，s2，…。求出與不同m相對應(yīng)的加速度a。⑥以砝碼的質(zhì)量m為橫坐標(biāo)為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上做出關(guān)系圖線。若加速度與小車和砝碼的總質(zhì)量成反比，則與m處應(yīng)成_________關(guān)系（填“線性”或“非線性”）。（2）完成下列填空：①本實(shí)驗(yàn)中，為了保證在改變小車中砝碼的質(zhì)量時，小車所受的拉力近似不變，小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和應(yīng)滿足的條件是_______________________。②設(shè)紙帶上三個相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距為s1、s2、s3。a可用s1、s3和Δt表示為a=__________。圖2為用米尺測量某一紙帶上的s1、s3的情況，由圖可讀出s1=__________mm，s3=__________。由此求得加速度的大小a=__________m/s2。③圖3為所得實(shí)驗(yàn)圖線的示意圖。設(shè)圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，若牛頓定律成立，則小車受到的拉力為___________，小車的質(zhì)量為___________。參考答案：12.如圖所示為一面積為S的矩形線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動時所產(chǎn)生的交流電的波形，則該交流電的頻率是_________Hz，電壓有效值為_______V。參考答案：50，212.113.如圖所示是甲、乙兩位同學(xué)在“探究力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中所得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，若用F表示兩個分力F1、

F2的合力，用F′表示F1和F2的等效力，則可以判斷___(填“甲”或“乙”)同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是符合事實(shí)的．參考答案：_甲_(填“甲”或“乙”)三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置來探究加速度與力的關(guān)系．輕質(zhì)彈簧秤固定在一合適的木塊上，桌面的右邊緣固定一個光滑的定滑輪，細(xì)繩的兩端分別與彈簧秤的掛鉤和礦泉水瓶連接．在桌面上畫出兩條平行線P、Q，并測出間距d.開始時將木塊置于P處，現(xiàn)緩慢向瓶中加水，直到木塊剛剛開始運(yùn)動為止，記下彈簧秤的示數(shù)F0，以此表示滑動摩擦力的大小．再將木塊放回原處并按住，繼續(xù)向瓶中加水后，記下彈簧秤的示數(shù)F，然后釋放木塊，并用秒表記下木塊從P運(yùn)動到Q處的時間t.(1)木塊的加速度可以用d和t表示為a＝______.(2)改變瓶中水的質(zhì)量重復(fù)實(shí)驗(yàn)，確定加速度a與彈簧秤示數(shù)F的關(guān)系．下圖中能表示該同學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的是________．(3)用加水的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，它的優(yōu)點(diǎn)是________．A．可以改變滑動摩擦力的大小B．可以更方便地獲取更多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)C．可以更精確地測出摩擦力的大小[D．可以獲得更大的加速度以提高實(shí)驗(yàn)精度參考答案：(1)

2d/t2_

(2)

_C_

(3)

BC

（1）

根據(jù)勻變速直線運(yùn)動公式得：（2）當(dāng)有拉力是加速度還是零，所以圖線不經(jīng)過原點(diǎn)的原因是沒有平衡小車的摩擦力．ABD答案不可能，只有C答案正確。（3）用加水的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比水的質(zhì)量容易改變，可以更方便地獲取更多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以更精確地測出摩擦力的大小，故選選擇BC答案。15.某同學(xué)要測量一節(jié)舊電池的電動勢和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)器材有一個電流表、一個電阻箱R、一個1Ω的定值電阻R0，一個開關(guān)和導(dǎo)線若干，該同學(xué)按如圖所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．

測得的數(shù)據(jù)如下表所示：實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345R（Ω）4．010．016．022．028．0I（A）1．000．500．340．250．20

（1）電路中定值電阻R0的作用是：__________________________________．（2）該同學(xué)為了用作圖法來確定電池的電動勢和內(nèi)電阻，若將R作為直角坐標(biāo)系的縱坐標(biāo)，則應(yīng)取____________作為橫坐標(biāo)．（3）利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在給出的直角坐標(biāo)系上畫出正確的圖象．（4）由圖象可知，該電池的電動勢E=

V，內(nèi)電阻r=___Ω．參考答案：（1）保護(hù)電源，防止電源被短路（2分）（2）I-1/A-1（2分，沒寫單位不扣分）（3）圖略（2分）

（4）6．0（5．8~6．2）（1分）；1．0（0．8．~1．2）（1分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，長度為L、傾角θ＝30°的斜面AB，在斜面頂端B向左水平拋出小球1、同時在底端A正上方某高度處水平向右拋出小球2，小球2垂直撞在斜面上的位置P，小球1也同時落在P點(diǎn)，求兩球平拋的初速度和下落的高度．參考答案：設(shè)運(yùn)動時間為t、小球1和2的初速度分別為v1和v2、下落高度為h，小球1做平拋運(yùn)動落在斜面上，有tanθ＝．又x1＝v1t，y1＝gt2，解得tanθ＝．①

小球2垂直撞在斜面上，有tanθ＝，即tanθ＝．②根據(jù)幾何關(guān)系有x1＋x2＝Lcosθ，即（v1＋v2）t＝Lcosθ，③聯(lián)立①②得v2＝2v1tan2θ，④①③聯(lián)立得2v1（v1＋v2）tanθ＝gLcosθ，⑤④⑤聯(lián)立解得v1＝、v2＝，代入③解得t＝．則下落高度h＝y(tǒng)1＝v1ttanθ＝××＝0．3L．17.如圖所示，半徑分別為R和r的甲、乙兩個光滑的圓形軌道安置在同一豎直平面上，軌道之間有一條水平軌道CD相通，一小球以一定的速度先滑上甲軌道，通過動摩擦因數(shù)為μ的CD段，又滑上乙軌道，最后離開兩圓軌道，若小球在兩圓軌道的最高點(diǎn)對軌道的壓力都恰好為零，試求CD段的長度．參考答案：考點(diǎn)：動能定理的應(yīng)用；牛頓第二定律；向心力；機(jī)械能守恒定律．專題：動能定理的應(yīng)用專題．分析：小球在兩圓軌道的最高點(diǎn)對軌道的壓力恰好為零，都由重力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律求出小球經(jīng)過圓形軌道最高點(diǎn)時的速率．當(dāng)小球從C到達(dá)甲圓形軌道的最高點(diǎn)的過程中，只有重力做功，根據(jù)機(jī)械能守恒定律求解小球經(jīng)過C點(diǎn)時的速率．根據(jù)動能定理求解CD的長度．解答：解：設(shè)小球通過C點(diǎn)時的速度為vC，通過甲軌道最高點(diǎn)的速度為v1，根據(jù)小球?qū)壍缐毫榱阌?/p>

…①取軌道最低點(diǎn)所在水平面為參考平面，由機(jī)械能守恒定律有…②聯(lián)立①②式，可得同理可得小球通過D點(diǎn)時的速度，設(shè)CD段的長度為l，對小球通過CD段的過程，由動能定理有解得：答：CD段的長度是．點(diǎn)評：本題是向心力、機(jī)械能守恒定律、動能定理的綜合應(yīng)用．在豎直平面內(nèi)，小球沿光滑圓軌道的運(yùn)動模型與輕繩拴的球的運(yùn)動模型相