河南省商丘市駱集第一中學2021-2022學年高三物理期末試卷含解析

河南省商丘市駱集第一中學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.如圖所示，理想變壓器原副線圈匝數(shù)之比為n1:n2=22:1，原線圈接在電壓為U0=220V的正弦式交流電源上，副線圈連接理想電壓表V、交流電流表A、理想二極管D和電容器C．則A．電壓表的示數(shù)為10VB．電容器不斷地充電和放電，電量不斷變化C．穩(wěn)定后電流表的讀數(shù)為零D．穩(wěn)定后電容器兩極板間電勢差始終為V參考答案：ACD2.（多選題）如圖所示，帶有長方形盒子的斜劈A放在固定的斜面體上，在盒子內(nèi)放有光滑球B，B恰與盒子前、后壁P、Q點相接觸．若使斜劈A在斜面體C上靜止不動，則P、Q對球B無壓力．以下說法正確的是（）A．若C的斜面光滑，斜劈A由靜止釋放，則P點對球B有壓力B．若C的斜面粗糙，斜劈A沿斜面勻速下滑，則P、Q對B均無壓力C．若C的斜面光滑，斜劈A以一定的初速度沿斜面向上滑行，則P、Q對B均無壓力D．若C的斜面粗糙，斜劈A沿斜面加速下滑，則Q點對球B有壓力參考答案：BD【考點】共點力平衡的條件及其應用；物體的彈性和彈力．【分析】斜劈A在斜面體C上靜止不動，則B受重力和支持力平衡．當斜面光滑，斜劈A和B球具有相同的加速度沿斜面向下加速，通過對B球進行受力分析，判斷P、Q對球有無壓力．當斜面粗糙或光滑，按照同樣的方法，先判斷出整體的加速度方向，再隔離對B進行受力分析，從而判斷P、Q對球有無壓力．【解答】解：A、C、當斜面光滑，斜劈是靜止釋放還是以一定的初速度沿斜面上滑，斜劈和球這個整體具有相同的加速度，方向沿斜面向下．根據(jù)牛頓第二定律，知B球的合力方向沿斜面向下．所以B球受重力、底部的支持力、以及Q對球的彈力．知P點對球無壓力，Q點對球有壓力．故A、C錯誤．

B、斜劈A沿斜面勻速下滑，知B球處于平衡狀態(tài)，受重力和底部的支持力平衡．所以P、Q對球均無壓力．故B正確．

D、斜劈A沿斜面加速下滑，斜劈和球這個整體具有相同的加速度，方向沿斜面向下．根據(jù)牛頓第二定律，知B球的合力方向沿斜面向下．所以B球受重力、底部的支持力、以及Q對球的彈力．故D正確．故選：BD．3.（單選）如圖所示，光滑水平桌面上，一小球以速度v向右勻速運動，當它經(jīng)過靠近桌邊的豎直木板ad邊前方時，木板開始作自由落體運動．若木板開始運動時，cd邊與桌面相齊，則小球在木板上的投影軌跡是（）參考答案：B考點： 運動的合成和分解．.專題： 運動的合成和分解專題．分析： 小球的投影的運動是由小球水平方向的位移與木板豎直方向上的位移的合位移，則由運動的合成可知投影的軌跡．解答： 解：投影在水平方向做勻速直線運動，豎直方向上做加速運動，故小球的合速度應偏向上方，故軌跡應向上偏折，故選B．點評： 勻速直線運動和勻變速直線運動的合運動一定為曲線運動，并且運動方向向加速度的方向靠近．4.（單選）一長輕質(zhì)木板置于光滑水平地面上，木板上放質(zhì)量分別為mA=1kg和mB=2kg的A、B兩物塊，A、B與木板之間的動摩擦因數(shù)都為μ=0.2，水平恒力F作用在A物塊上，如圖所示（重力加速度g取10m/s2）．則（）A．若F=1N，則物塊、木板都靜止不動B．若F=1.5N，則A物塊所受摩擦力大小為1.5NC．若F=4N，則B物塊所受摩擦力大小為4ND．若F=8N，則B物塊的加速度為1m/s2參考答案：考點：牛頓第二定律；勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系；力的合成與分解的運用．專題：牛頓運動定律綜合專題．分析：根據(jù)滑動摩擦力公式求出A、B與木板之間的最大靜摩擦力，比較拉力和最大靜摩擦力之間的關(guān)系判斷物體的運動情況，進而判斷物體所受摩擦力的情況，根據(jù)牛頓第二定律求出B的加速度．解答：解：A與木板間的最大靜摩擦力fA=μmAg=0.2×1×10N=2N，B與木板間的最大靜摩擦力fB=μmBg=0.2×2×10N=4N，A、F=1N＜fA，所以AB即木板保持相對靜止，整體在F作用下向左勻加速運動，故A錯誤；B、若F=1.5N＜fA，所以AB即木板保持相對靜止，整體在F作用下向左勻加速運動，根據(jù)牛頓第二定律得：F﹣f=mAa，所以A物塊所受摩擦力f＜F=1.5N，故B錯誤；C、F=4N＞fA，所以A在木板上滑動，B和木板整體受到摩擦力2N，輕質(zhì)木板，質(zhì)量不計，所以B的加速度a===1m/s2對B進行受力分析，摩擦力提供加速度，f′=mBa=2×1=2N，故C錯誤；D、F=8N＞fA，所以A相對于木板滑動，B和木板整體受到摩擦力2N，輕質(zhì)木板，質(zhì)量不計，所以B的加速度a===1m/s2故D正確．故選：D．點評：本題以常見的運動模型為核心，考查了摩擦力、牛頓第二定律、隔離法與整體法的應用等知識；解決的關(guān)鍵是正確對兩物體進行受力分析．5.一種巨型娛樂器械可以讓人體驗超重和失重的感覺．一個可乘十多個人的環(huán)形座艙套在豎直柱子上，由升降機運送上幾十米的高處，然后讓座艙自由下落．下落一定高度后，制動系統(tǒng)啟動，座艙做減速運動，到地面時剛好停下．下列判斷正確的是 A．座艙在自由下落的過程中人處于超重狀態(tài) B．座艙在自由下落的過程中人處于失重狀態(tài) C．座艙在減速運動的過程中人處于失重狀態(tài) D．座艙在減速運動的過程中人處于超重狀態(tài)參考答案：BD座艙在自由下落的過程中，人的加速度向下，處于失重狀態(tài)；座艙在減速運動的過程中，人有向上的加速度，處于超重狀態(tài)；BD正確。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.在探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的活動中：①某同學在接通電源進行實驗之前，將實驗器材組裝如圖所示。請你指出該裝置中的錯誤或不妥之處（只要答出其中的兩點即可）：

，

。②改正實驗裝置后，該同學順利地完成了實驗。下圖是他在實驗中得到的一條紙帶，圖中相鄰兩計數(shù)點之間的時間間隔為0.1s，由圖中的數(shù)據(jù)可算得小車的加速度a為

m/s2。（結(jié)果取兩位有效數(shù)字）參考答案：）打點計時器不應使用干電池，應使用交流電源；實驗中沒有平衡小車的摩擦力；小車初始位置離打點計時器太遠（只要答出其中的兩點即可）2）0.19~0.20內(nèi)均正確7.如圖所示，在光滑水平面上，一絕緣細桿長為，兩端各固定著一個帶電小球，處于水平方向、場強為E的勻強電場中，兩小球帶電量分別為＋q和－q，輕桿可繞中點O自由轉(zhuǎn)動。在輕桿與電場線夾角為α時，忽略兩電荷間的相互作用，兩電荷受到的電場力對O點的力矩大小為___________，兩電荷具有的電勢能為___________。參考答案：8.測定木塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)時，采用如圖所示的裝置，圖中長木板水平固定．（1）實驗過程中，電火花計時器應接在

電源上．調(diào)整定滑輪高度，使

．（2）已知重力加速度為g，測得木塊的質(zhì)量為M，砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量為m，木塊的加速度為a，則木塊與長木板間動摩擦因數(shù)μ=

．（3）如圖為木塊在水平木板上帶動紙帶運動打出的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5、6為計數(shù)點，相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點未畫出．從紙帶上測出x1=3.20cm，x2=4.52cm，x5=8.42cm，x6=9.70cm．則木塊加速度大小a=

m/s2(保留兩位有效數(shù)字)．參考答案：9.建筑、橋梁工程中所用的金屬材料(如鋼筋鋼梁等)在外力作用下會伸長，其伸長量不僅與和拉力的大小有關(guān)，還和金屬材料的橫截面積有關(guān)．人們發(fā)現(xiàn)對同一種金屬，其所受的拉力與其橫截面積的比值跟金屬材料的伸長量與原長的比值的比是一個常數(shù)，這個常數(shù)叫做楊氏模量．用E表示，即:；某同學為探究其是否正確，根據(jù)下面提供的器材:不同粗細不同長度的同種金屬絲；不同質(zhì)量的重物；螺旋測微器；游標卡尺；米尺；天平；固定裝置等．設(shè)計的實驗如圖所示．該同學取一段金屬絲水平固定在固定裝置上，將一重物掛在金屬絲的中點，其中點發(fā)生了一個微小下移h（橫截面面積的變化可忽略不計）。用螺旋測微器測得金屬絲的直徑為D；用游標卡尺測得微小下移量為h；用米尺測得金屬絲的原長為2L；用天平測出重物的質(zhì)量m(不超量程)．用游標卡尺測長度時如下圖，右圖是左圖的放大圖（放大快對齊的那一部分），讀數(shù)是

。用以上測量量的字母表示該金屬的楊氏模量的表達式為:E=

．參考答案：（1）8.94mm

(2分)

（2）10.質(zhì)量為0.2kg的物體以24m/s的初速度豎直上拋，由于空氣阻力，經(jīng)2s到達最高點，設(shè)空氣阻力大小恒定，則物體上升的最大高度是______m，它由最高點落回拋出點需_____s。參考答案：24

；11.一顆行星的半徑為R，其表面重力加速度為g0，引力常量為G，則該行星的質(zhì)量為

，該行星的第一宇宙速度可表示為

。參考答案：

12.質(zhì)量為2噸的打樁機的氣錘，從5m高處白由落下與地面接觸0.2s后完全靜止下來，空氣阻力不計、g取10m/s2，則在此過程中地面受到氣錘的平均打擊力為___________N。參考答案：13.如圖所示，測定氣體分子速率的部分裝置放在高真空容器中，A、B是兩個圓盤，繞一根共同軸以相同的轉(zhuǎn)速n＝25r/s勻速轉(zhuǎn)動．兩盤相距L＝20cm，盤上各開一很窄的細縫，兩盤細縫之間成6°的夾角，圓盤轉(zhuǎn)一周的時間為_________s；如果某氣體分子恰能垂直通過兩個圓盤的細縫，則氣體分子的最大速率為________m/s．參考答案：0.04；

300三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（2013?黃岡模擬）某種材料的三棱鏡截面ABC如圖所示，底邊BC水平且鍍銀，其中∠A=90°，∠B=60°，一束豎直向下的光束從AB邊上的M點入射，經(jīng)過BC面反射后，從AC邊上的N點平行于BC邊射出，且MN連線平行于BC．求：（Ⅰ）光線在M點的折射角；（Ⅱ）三棱鏡的折射率．（可用根式表示）參考答案：（Ⅰ）光線在M點的折射角是15°；（Ⅱ）三棱鏡的折射率是．考點： 光的折射定律．專題： 光的折射專題．分析： （Ⅰ）由幾何知識求出光線在M點的入射角和折射角．（Ⅱ）運用折射定律求解三棱鏡的折射率．解答： 解：（Ⅰ）如圖，∠A=90°，∠B=60°，∠C=30°．由題意可得∠1=∠2=60°，∠NMQ=30°，∠MNQ=60°．根據(jù)折射定律，可得：∠PMQ=∠PNQ．根據(jù)反射定律，可得：∠PMN=∠PNM．即為：∠NMQ+∠PMQ=∠MNQ﹣∠PNQ．故折射角∠PMQ=15°（Ⅱ）折射率n==答：（Ⅰ）光線在M點的折射角是15°；（Ⅱ）三棱鏡的折射率是．點評： 本題是幾何光學問題，作出光路圖，運用幾何知識求出入射角和折射角是解題的關(guān)鍵之處，即能很容易解決此類問題．15.（16分）如圖所示，物塊A和B通過一根輕質(zhì)不可伸長的細繩連接，跨放在質(zhì)量不計的光滑定滑輪兩側(cè)，質(zhì)量分別為mA=2kg、mB=1kg。初始時A靜止與水平地面上，B懸于空中。先將B豎直向上再舉高h=1.8m（未觸及滑輪）然后由靜止釋放。一段時間后細繩繃直，A、B以大小相等的速度一起運動，之后B恰好可以和地面接觸。取g=10m/s2。（1）B從釋放到細繩繃直時的運動時間t；（2）A的最大速度v的大??；（3）初始時B離地面的高度H。參考答案：（1）；（2）；（3）。試題分析：（1）B從釋放到細繩剛繃直前做自由落體運動，有：解得：（2）設(shè)細繩繃直前瞬間B速度大小為vB，有細繩繃直瞬間，細繩張力遠大于A、B的重力，A、B相互作用，總動量守恒：繩子繃直瞬間，A、B系統(tǒng)獲得的速度：之后A做勻減速運動，所以細繩繃直瞬間的速度v即為最大速度，A的最大速度為2m/s。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，圓柱形氣缸A中用質(zhì)量為2m的活塞封閉有一定質(zhì)量的理想氣體，溫度為27℃，氣缸中的活塞通過滑輪系統(tǒng)懸掛一質(zhì)量為m的重物，穩(wěn)定時活塞與氣缸底部距離為h，現(xiàn)在重物m上加掛質(zhì)量為的小物體，已知大氣壓強為p0，活塞橫截面積為S，，不計一切摩擦，求當氣體溫度升高到37℃且系統(tǒng)重新穩(wěn)定后，重物m下降的高度。參考答案：初狀態(tài)下：

（3分）V1＝hS，T1＝300K末狀態(tài)下：

（3分）V2＝（h＋Δh）S，T1＝310K根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程：

（2分）解得：Δh＝0.24h

（1分）17.在鐵路與公路交叉點上，由于司機粗心、判斷失誤或車況等原因常常造成交通事故．現(xiàn)有一輛長為5m的汽車以v1=15m/s的速度行駛，在離鐵路與公路交叉點175m處，汽車司機突然發(fā)現(xiàn)離交叉點200m處有一列長300m的列車以v2=20m/s的速度行駛過來，為了避免事故的發(fā)生，汽車司機如果立刻剎車作勻減車運動，則最小加速度為多少？汽車司機如果立刻作勻加速運動，則最小加速度應多大？參考答案：解：加速行駛，在列車通過交叉口前面通過，臨界情況：L+s=v1t+，列車到達交叉口所用時間為：t==，整理得：a=0.6m/s2故當汽車以大于0.6m/s2的加速度剎車時亦可避免事故發(fā)生．汽車減速行駛，在列車到之前停止，列車通過交叉口所需時間為：汽車減速到停止過程，有：s=，代入數(shù)據(jù)得：t2=＜25s則汽車做減速運動應滿足：﹣2a1s=0﹣v2代入