2021-2022學年河南省漯河市第二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.在粗糙水平面上靜放著一個質量為m的物體，已知該物體與水平面之間的動摩擦因數(shù)為μ（在計算時可認為最大靜摩擦力與滑動摩擦力的數(shù)值相等）?，F(xiàn)對該物體施加一個水平方向的變力F，其量值特點是：①F=2μmg且作用t0時間；②F=μmg且作用t0時間；③F=0（即停止作用或不作用）歷時t0。若此外力F按以下順序作用，則使該物體在3t0時間內(nèi)所發(fā)生的位移最大和在3t0末時刻速度最大的情況分別是(

)

A．②③①；①②③

B．①③②；②③①C．②①③；①③②

D．①②③；②③①參考答案：D2.某公交車沿水平公路做勻變速直線運動，車頂上用一輕桿和一細線各懸掛一小球，輕桿與豎直方向成θ角固定于車頂，細線與豎直方向成α角，如圖所示，若θ＜a，不考慮一切阻力，則下列說法中正確的是（）A．小車可能以加速度gtanα向右做勻加速運動B．小車可能以加速度gtanθ向左做勻減速運動C．輕桿對小球的彈力方向沿輕桿向上D．輕桿對小球的彈力方向與細線平行向上參考答案：AD考點：牛頓第二定律．專題：牛頓運動定律綜合專題．分析：先對細線吊的小球分析進行受力，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度．再對輕桿固定的小球應用牛頓第二定律研究，得出輕桿對球的作用力方向．加速度方向求出，但速度可能有兩種，運動方向有兩種．解答：解：A、對左邊的小球研究，根據(jù)牛頓第二定律，設其質量為m，得：mgtanα=ma得到：a=gtanα小車可能以加速度gtanα向右做勻加速運動或者向左做減速運動，故A正確，B錯誤；C、對右邊的小鐵球研究．設其質量為m′，輕桿對小球的彈力方向與豎直方向夾角為θ由牛頓第二定律，得：m′gtanθ=m′a′因為a=a′，得到θ=α＞θ則輕桿對小球的彈力方向與細線平行，即輕桿對小球的彈力方向一定沿著細繩方向向上，故C錯誤，D正確；故選：AD．點評：繩子的模型與輕桿的模型不同：繩子的拉力一定沿繩子方向，而輕桿的彈力不一定沿輕桿方向，與物體的運動狀態(tài)有關，可根據(jù)牛頓定律確定3.（多選）三個相同的物體疊放在水平面上，B物體受到水平拉力的作用，但三個物體都處于靜止狀態(tài)，如圖所示，下列判斷正確的是()A．各個接觸面都是粗糙的B．A與B的接觸面可能是光滑的C．C與水平面的接觸面可能是光滑的D．B與C、C與水平面的接觸面一定是粗糙的參考答案：BD解析：AB、力是作用在物體B上的，而三個物體都處于靜止狀態(tài)，對A受力分析，在水平方向上沒有相對運動趨勢，所以AB之間沒有摩擦力，可能是光滑的，選項A錯誤，B正確．CD、把三個物體看做一個整體，對其受力分析，水平方向受向右的拉力F作用，物體又處于靜止狀態(tài)，所以C一定受到地面的摩擦力作用，C與水平面的接觸面一定是粗糙的，同理把AB作為整體，進行受力分析，可知BC之間一定有摩擦力作用，B與C的接觸面一定是粗糙的，選項C錯誤，D正確．故選：BD4.手握輕桿，桿的另一端安裝有個小滑輪C，支持著懸持重物的繩子，繩與滑輪間的摩擦不計，如圖所示?，F(xiàn)保持滑輪C的位置不變，使桿向下轉動一個角度，則桿對滑輪C的作用力將（

）

A．變大

B．變小

C．不變

D．無法確定參考答案：

C5.（單選）從同一地點同時開始沿同一直線運動的兩個物體I、II的速度圖象如圖所示．在0～t2時間內(nèi)，下列說法中正確的是（）A．I物體所受的合外力不斷增大，II物體所受的合外力不斷減小B．在第一次相遇之前，t1時刻兩物體相距最遠C．t2時刻兩物體相遇D．I、II兩個物體的平均速度大小都是參考答案：【考點】：勻變速直線運動的圖像．【專題】：運動學中的圖像專題．【分析】：v﹣t圖象中，傾斜的直線表示勻變速直線運動，斜率表示加速度；圖象與坐標軸圍成的面積表示位移，相遇要求在同一時刻到達同一位置；勻變速直線運動的平均速度為．：解：由圖象可知I物體做加速度越來越小的加速運動，所受的合外力不斷減小，II物體做勻減速直線運動所受的合外力不變，故A錯誤；

圖象與坐標軸圍成的面積表示位移，由圖可知在t1時刻兩物體面積差最大，相距最遠，故B正確，C錯誤；

由圖象可知I物體的平均速度大于，II物體的平均速度大小等于，故D錯誤．故選B．【點評】：該題考查了速度﹣時間圖象相關知識點，要求同學們能根據(jù)圖象判斷物體的運動情況，從圖中讀取有用信息解題，難度不大．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，質量為m的小球A以速率v0向右運動時跟靜止的小球B發(fā)生碰撞，碰后A球以的速率反向彈回，而B球以的速率向右運動，則B的質量mB=_______；碰撞過程中，B對A做功為

。參考答案：4.5m

-3mv02/8

動量守恒：；動能定理：。7.做勻加速直線運動的物體，在第3s內(nèi)運動的位移為10m，第5s內(nèi)的位移是14m，則物體的加速度大小為m/s2，前5s內(nèi)的位移是m，第5s末的瞬時速度是

m/s。參考答案：2

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158.某實驗小組在“驗證機械能守恒定律”實驗中：①選出一條紙帶如圖甲所示，其中O點為打點計時器打下的第一個點，A、B、C為三個計數(shù)點，在計數(shù)點A和B、B和C之間還各有一個點，測得h1=12.01cm，h2=19.15cm，h3=27.86cm．已知重錘質量為0.5kg，打點計時器的工作電流頻率為50Hz，當?shù)氐闹亓铀俣萭=9.8m/s2．由以上數(shù)據(jù)算出，當打點計時器打到B點時重力勢能比開始下落時減少了

J，此時重錘的動能比開始下落時增加了

J．由計算結果可知，該實驗小組在做實驗時出現(xiàn)問題的可能原因是

．（計算結果保留兩位有效數(shù)字）②在圖甲所示的紙帶上，某同學又選取多個計數(shù)點，測出各計數(shù)點到第一個點O的距離h，算出各計數(shù)點對應的速度v，并以h為橫軸，以為縱軸畫出的圖線應是圖乙中的，圖線的斜率表示

．參考答案：①0.94；0.98；實驗時先釋放紙帶，然后再接通打點計時器的電源．②D；重力加速度g．

【考點】驗證機械能守恒定律．【分析】①根據(jù)下降的高度求出重力勢能的減小量，根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B點的速度，從而得出動能的增加量．②根據(jù)機械能守恒定律得出的表達式，結合表達式得出正確的圖線，從而得出圖線斜率表示的含義．【解答】解：①當打點計時器打到B點時重力勢能比開始下落時減少了△Ep=mgh2=0.5×9.8×0.1915=0.94J．B點的速度m/s=1.98m/s，則動能的增加量=0.98J．動能增加量大于重力勢能的減小量，做實驗時出現(xiàn)問題的可能原因是實驗時先釋放紙帶，然后再接通打點計時器的電源．②根據(jù)機械能守恒得，mgh=，解得，由于打出的第一個點已經(jīng)具有了一定的速度，所以h為0時，v已經(jīng)不為0，則正確的圖線是D．圖線的斜率表示重力加速度g．故答案為：①0.94；0.98；實驗時先釋放紙帶，然后再接通打點計時器的電源．②D；重力加速度g．9.（4分）兩個額定電壓為220V的白熾燈L1和L2的U－I特性曲線如圖所示。L2的額定功率約為_______W；現(xiàn)將L1和L2串聯(lián)后接到220V的電源上，電源內(nèi)阻忽略不計，此時L2的實際功率約為________W。參考答案：答案：99，17.510.如圖所示，是一列橫波在某一時刻的波形圖象。已知這列波的頻率為5Hz，此時的質點正向軸正方向振動，可以推知：這列波正在沿軸___▲__(填“正”或“負”)方向傳播，波速大小為___▲__m/s.參考答案：負

10；11.像打點計時器一樣，光電計時器也是一種研究物體運動情況的常用計時儀器，其結構如圖2所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當有物體從a、b間通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間?，F(xiàn)利用圖所示裝置測量滑塊和長1m左右的木塊間的動摩擦因數(shù)，圖中MN是水平桌面，Q是木板與桌面的接觸點，1和2是固定在木板上適當位置的兩個光電門，與之連接的兩個光電計時器沒有畫出。此外在木板頂端的P點還懸掛著一個鉛錘，讓滑塊從木板的頂端滑下，光電門1、2各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為0.05s和0.02s，擋光片的寬度d=1．0cm。（1）滑塊通過光電門1的速度v1=

m/s，滑塊通過光電門2的速度v2=

m/s。若光電門1、2的距離為L=21．0cm，則滑塊的加速度為

m/s2。（2）若僅提供一把米尺，已知當?shù)氐闹亓铀俣葹間，為完成測量，除了研究v1．v2和兩個光電門之間的距離L外，還需測量的物理量是

（說明各量的物理意義，同時指明代表物理量的字母）。（3）用（2）中各物理量求解動摩擦因數(shù)的表達μ=

（用字母表示）。參考答案：①0.2m/s；

0.5m/s

0.5m/s2；

②P點離桌面的距離h、重錘在桌面上所指的點與Q點距離a、斜面的長度b（3）Ks5u12.某同學設計了一個探究加速度a與物體所受合力F及質量m關系的實驗，圖甲所示為實驗裝置的簡圖。(交流電的頻率為50Hz)（1）如圖乙所示為某次實驗得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為__

______m/s2。(保留兩位有效數(shù)字)（2）保持砂和砂桶質量不變，改變小車質量m，分別得到小車加速度a與質量m及對應的數(shù)據(jù)如下表：實驗次數(shù)12345678小車加速度a/m·s－21.901.721.491.251.000.750.500.30小車質量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67/kg－14.003.453.032.502.001.411.000.60請在如圖12所示的坐標紙中畫出圖線，并由圖線求出小車加速度a與質量倒數(shù)之間的關系式是______________________。參考答案：13.（2）．氫原子第n能級的能量為En=，其中E1為基態(tài)能量．當氫原子由第4能級躍遷到第2能級時，發(fā)出光子的頻率為ν1；若氫原子由第2能級躍遷到基態(tài)，發(fā)出光子的頻率為ν2，則=．參考答案：由第4能級躍遷到第2能級，有：，從第2能級躍遷到基態(tài)，有：，則=．

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某同學在做平拋運動實驗時得出如圖所示的小球運動軌跡,a、b、c三點的位置在運動軌跡上已標出.則:（g取10m/s2）（1）小球開始做平拋運動的位置坐標為x=________cm.y＝________cm.（2）小球運動到b點的速度為________m/s.

參考答案：⑴－10,－1.25；（2）2.515.在“利用單擺測重力加速度”的實驗中：（1）已知單擺小球的質量為m，擺長為l，某地重力加速度為g，當單擺做擺角不超過5°的振動時，通過證明可以得到回復力F＝－kx，其中k＝_______。（2）某同學嘗試用DIS測量周期。如圖甲所示，用一個磁性小球代替原先的擺球，在單擺下方放置一個磁傳感器，其軸線恰好位于單擺懸掛點正下方。使單擺做小角度擺動，當磁感應強度測量值最大時，磁性小球位于最低點。若測得連續(xù)N個磁感應強度最大值之間的時間間隔為t，則單擺周期的測量值為____________（地磁場和磁傳感器的影響可忽略）。（3）經(jīng)理論推導可知，單擺在任意擺角θ時的周期公式可近似為T＝T0（1＋sin2），式中T0為當擺角θ趨近于0°時的周期。為了用圖象法驗證該關系式，若某同學在實驗中得到了如圖乙所示的圖線，則圖線的斜率為________，縱軸截距為__________。參考答案：（1）mg/l

（2分）（2）

（2分）（3）4/T0，－4

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，厚壁注射器下端的開口有橡膠套，它和柱塞一起把一段空氣柱密封在玻璃管中，氣壓表可顯示密閉氣體的壓強。初始時氣壓表的示數(shù)為1.0標準大氣壓、密閉氣體體積為3mL、溫度為27OC；現(xiàn)快速將柱塞壓下后，讀出此時氣壓表的示數(shù)為3.0標準大氣壓、密閉氣體體積為1.2mL.此時該密閉氣體的溫度為多少攝氏度？（視密閉氣體為理想氣體）參考答案：解；（2分）

又：

解得：

℃17.（19分）圖為某游樂場內(nèi)水上滑梯軌道示意圖，整個軌道在同一豎直平面內(nèi)，表面粗糙的AB段軌道與四分之一光滑圓弧軌道BC在B點水平相切。點A距水面的高度為H，圓弧軌道BC的半徑為R，圓心O恰在水面。一質量為m的游客（視為質點）可從軌道AB的任意位置滑下，不計空氣阻力。（1）若游客從A點由靜止開始滑下，到B點時沿切線方向滑離軌道落在水面D點，OD=2R，求游客滑到B點時的速度vB大小及運動過程軌道摩擦力對其所做的功Wf；（2）若游客從AB段某處滑下，恰好停在B點，又因受到微小擾動，繼續(xù)沿圓弧軌道滑到P點后滑離軌道，求P點離水面的高度h。（提示：在圓周運動過程中任一點，質點所受的向心力與其速率的關系為）

參考答案：（1）游客從B點做平拋運動