2021-2022学年湖南省衡阳市常宁市阳加中学高三物理上学期期末试题含解析

2021-2022学年湖南省衡阳市常宁市阳加中学高三物理上学期期末试题含解析 一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意 1. 如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，且R1大于电源的内阻r，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则(      ) A．电压表读数增加      B．电流表读数减小 C．质点P将向上运动       D．电源的输出功率逐渐增大 参考答案： D 2. 如图所示，电阻R=20Ω，电动机的绕组电阻R′=10Ω．当开关打开时，电流表的示数是I，电路消耗的电功率为P。当开关合上后，电动机转动起来。若保持电路两端的电压不变，电流表的示数I′和电路消耗的电功率P′应是          A．I′=3I          B．I′<3I          C．P′=3P          D．P′<3P 参考答案： BD 3. 如图所示，均匀的直角三角板ABC重为20N，在C点有固定的转动轴，A点用竖直的线AD拉住，当BC处于水平平衡位置时AD线上的拉力大小为F。后将一块凹槽口朝下、重为4N的木块卡在斜边AC上，木块沿斜边AC加速下滑，当木块经过AC的中点时细线的拉力大小变为Ｆ＋△F，则下述正确的是   （      ） A．F＞10N     B. △F＞2N C. △F=2N      D. △F＜2N 参考答案： 答案：AC　 4. 木块A、B分别重50N和60N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25，夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm，弹簧的劲度系数为400N/m，系统置于水平地面上静止不动，现用F＝1N的水平拉力作用在木块B上，如图所示，力F作用后 A．木块A所受摩擦力大小是12.5N B．木块A所受摩擦力大小是11.5N C．木块B所受摩擦力大小是9N D．木块B所受摩擦力大小是7N 参考答案： 答案：C 解析：未加F时，木块A在水平面内受弹簧的弹力F1及静摩擦力FA作用，且F1＝FA＝kx＝8N，木块B在水平面内受弹簧弹力F2和静摩擦力FB作用，且F2＝FB＝kx＝8N，在木块B上施加F＝1N向右拉力后，由于F2＋F＜μGB，故木块B所受摩擦力仍为静摩擦力，其大小F＝F2＋F＝9N，木块A的受力情况不变。 5. 由粗糙的水平杆AO与光滑的竖直杆BO组成的绝缘直角支架如图放置，在AO杆、BO杆上套有带正电的小球P、Q，两个小球恰能在某一位置平衡．现将P缓慢地向左移动一小段距离，两球再次达到平衡．若小球所带电量不变，与移动前相比（　　） 　 A． P、Q之间的距离增大 B． 杆BO对Q的弹力减小 　 C． 杆AO对P的摩擦力增大 D． 杆AO对P的弹力减小 参考答案： C ： 解：A、Q受力如图，由力的合成与平衡条件可知：BO杆对小球Q的弹力变大，两小球之间的库仑力变大，由库仑定律知，两小球P、Q的距离变小，A、B错误； C、对整体受力分析，可得AO杆对小球P的摩擦力变大，C正确； D、AO杆对小球P的弹力不变，D错误． 故选：C 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 如图，手用力握住一个竖直的瓶子，瓶子的重为250N，当瓶子静止时，瓶子受到          摩擦力的作用（选填“静”或“滑动”）。摩擦力的大小为            N，摩擦力的方向            （选填“竖直向上”、“竖直向上”、“水平向右”、“水平向左” ）。 如果在手和瓶子间抹了洗洁精，需要增大手握瓶子的力才能握住瓶子，此时瓶子受到摩擦力大小            （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 参考答案： 静   250   竖直向上  不变 7. 带正电1.0×10-3C的粒子，不计重力,在电场中先后经过A、B两点，飞经A点时动能为10J，飞经B点时动能为4J，则带电粒子从A点到B点过程中电势能增加了______，AB两点电势差为____． 参考答案： 8. （3分）如图所示，在足够长的斜面上有一质量为m的长方形木板A，木板上表面光滑，当木板获得初速度v0后正好能沿斜面匀速下滑，当木板匀速下滑时将一质量也为m的滑块B轻轻地放在木板表面上，当B在木板上无摩擦时，木板和B的加速度大小之比为　　　 ；当B在木板上动量为 时，木板的动量为 　    ；当B在木板上动量为 ，木板的动量为               。 参考答案：     答案：1：1，  ， 0 9. 为了探究物体做功与物体速度变化的关系，现提供如图所示的器材，让小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行．请思考探究思路并回答下列问题(打点计时器交流电频率为50 Hz)． (1)为了消除摩擦力的影响应采取什么措施？答：将木板　　　　　　的一端用木块垫起适当的高度，使小车能　　　　下滑即可． (2)当我们分别用相同的橡皮筋1条、2条、3条、……并起来进行第1次、第2次、第3次、……实验时，每次实验中橡皮筋拉伸的长度都应保持一致，我们把第1次实验时橡皮筋对小车做的功记为W. (3)由于橡皮筋对小车做功而使小车获得的速度可以由打点计时器和纸带测出，如下图所示的是其中四次实验打出的部分纸带．  (4)试根据第(2)、(3)项中的信息，填写下表： 次数 1 2 3 4 橡皮筋对小车做功 W       小车速度v(m/s)         v2(m2/s2)         从表中数据可得出结论：____________________________________________________.   参考答案： 固定打点计数器 (1分)　　缓慢匀速 (1分)　 次数 1 2 3 4   橡皮筋对小车做功 W 2W 3W 4W 三行各1分，有错不得分 小车速度v(m/s) 1.0 1.415 1.73 2.0 v2(m2/s2) 1.0 2.0 3.0 4.0 结论：橡皮筋对小车做的功与小车速度的平方成正比 10. 电源的输出功率P跟外电路的电阻R有关。如图所示，是研究它们关系的实验电路。为了便于进行实验和保护蓄电池，给蓄电池串联了一个定值电阻R0，把它们一起看作新电源（图中虚线框内部分）。新电源的内电阻就是蓄电池的内电阻和定值电阻R0之和，用r表示，电源的电动势用E表示。   ①写出新电源的输出功率P跟E、r 、R的关系式：                          。 （安培表、伏特表看作理想电表）。   ②在实物图中按电路图画出连线，组成实验电路。   ③表中给出了6组实验数据，根据这些数据，在方格纸中画出P-R关系图线。根据图线可知，新电源输出功率的最大值约是           W，当时对应的外电阻约是              ． U（V） 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 I（A） 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7   参考答案： ①；②如图所示；③（1.0—1.1）W；R＝5欧； 11. 如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，A为沿传播方向上的某一质点（该时刻位于平衡位置），该时刻A质点的运动方向是____________（选填“向右”、“向左”、“向上”、“向下”）。如果该质点振动的频率为2Hz，则此列波的传播速度大小为____________m/s。    参考答案： 向下  8 12. 如图甲，在xoy平面内有两个沿z方向（垂直xoy平面）做简谐振动的点波源S1（0，4m）和S2（0，-2m），两波源的振动图线分别如图乙和图丙所示，所产生的两列横波的波速均为1.0m/s，则波源S1发出的波在介质中的波长为_______m，两列波引起的点A（8m，-2m）处质点的振动相互__________（选填加强、减弱或不能形成干涉）。 参考答案：     (1). 2m；    (2). 加强 波源S1振动的周期为T1=2s，则波源S1发出的波在介质中的波长为；同理可知；因，则，可知两列波引起的点A（8m，-2m）处质点的振动相互加强。 13. 如图所示实验装置可实现原子核的人工转变，当装置的容器内通入气体B时，荧光屏上观察到闪光。图中气体B是__________，使荧光屏出现闪光的粒子是___________。 参考答案： 氮气，质子 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 在做“用油膜法估测分子的大小”实验时，将6mL的油酸溶于酒精中制成104mL的油酸酒精溶液。用注射器取适量溶液滴入量筒，测得每滴入75滴，量筒内的溶液增加1mL。用注射器把1滴这样的溶液滴入表面撒有痱子粉的浅水盘中，把玻璃板盖在浅盘上并描出油酸膜边缘轮廓，如图所示。已知玻璃板上正方形小方格的边长为1cm，则油酸膜的面积约为________m2（保留两位有效数字）。由以上数据，可估算出油酸分子的直径约为________m（保留两位有效数字）。 参考答案： 1.1×10-2～1.2×10-2〖2分〗，7.3×10-10～6.7×10-10 15. 18．（5分）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，除有一标有“6 V,1.5 W”的小灯泡、导线和开关外，还有： A．直流电源6 V(内阻不计) B．直流电流表0～3 A(内阻0.1 Ω以下) C．直流电流表0～300 mA(内阻约为5 Ω) D．直流电压表0～10 V(内阻约为15 kΩ) E. 滑动变阻器10 Ω，2 A F．滑动变阻器1 kΩ，0.5 A 实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量． (1)实验中电流表应选用________，滑动变阻器应选用________(均用序号表示)． (2)在方框内画出实验电路图． 参考答案： （1）C，E （2）见下图 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. （12分）在一条平直的公路上，甲、乙两车同向行驶，乙车以10m/s的速度匀速行驶，甲车在乙车的后面作加速度为a的匀减速行驶，甲车的初速度为15m/s，试讨论，在甲车开始减速时，两车间的距离L满足什么条件可以使： （1）两车不相遇； （2）两车只能相遇一次； （3）两车能两次相遇。 参考答案： 解析： 由题意知道，两车距离有极值的临界条件是当两车速度相等的时候。 对于甲车做匀减速运动：当时,由得 对于乙车做匀速直线运动: 两车间的位移差 （1）两车不相遇,则,即 （2）两车只能相遇一次,则,即 （3）两车能两次相遇,则 17. 如图所示，用轻弹簧将质量均为m=1 kg的物块A和B连接起来，将它们固定在空中，弹簧处于原长状态，A距地面的高度h1=0.90m。同时释放两物块，设A与地面碰撞后速度立即变为零，由于B压缩弹簧后被反弹，使A刚好能离开地面（但不继续上升）。已知弹簧的劲度系数k=100N／m，取g=10m／s2。求： （1）物块A刚到达地面的速度；    （2）物块B反弹到最高点时，弹簧的弹性势能；  （3）若将B物块换为质量为2m的物块C（图中未画出），仍将它与A固定在空中且弹簧处于原长，从A距地面的高度为h2处同时释放，C压缩弹簧被反弹后，A也刚好能离开地面，此时h2的大小。 参考答案： 解：（1）依题意，AB两物块一起做自由落体运动……①（1分） 设A物块落地时速度为v1，此时B的速度也为v1 则有  ……②（1分） （2）设A刚好离地时，弹簧的形变量为x，此时B物块到达最高点 对A物块，有 mg＝kx……③（1分） A落地后到A刚好离开地面的过程中，对于A、B及弹簧组成的系