2022年浙江省杭州市石桥中学高三物理上学期期末试题含解析

2022年浙江省杭州市石桥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. 一物体沿固定斜面从静止开始向下运动，经过时间t0滑至斜面底端。已知物体在运动过程中所受的摩擦力恒 定。若用F、v、x和E分别表示该物体所受的合力、速度、位移和机械能，则下列图象中可能正确的是      （    ） 参考答案： AD 2. （单选）有一块长方体木板被锯成如图所示的A、B两块放在水平面桌面上，A、B紧靠在一起，木块A的角度如图所示．现用水平方向的力F垂直于板的左边推木板B，使两块板A、B保持原来形状整体沿力F的方向匀速运动，则（　　） 　 A． 木板B对A的弹力小于桌面对木板A的摩擦力 　 B． 木板A只受一个摩擦力 　 C． 木块A在水平面内受两个力的作用，合力为零 　 D． 木板B在水平面内受三个力的作用 参考答案： 考点： 共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．版权所有 专题： 共点力作用下物体平衡专题． 分析： 两木板在水平面做匀速运动，合力均为零，根据平衡条件分析受力情况，分析的结果必须满足条件． 解答： 解：A、B、对木板A分析受力情况：木板A水平面受到水平面向左的滑动摩擦力f，B的弹力NBA和摩擦力fBA，合力为零；由图可知木板B对A的弹力小于桌面对木板A的摩擦力．故A正确B错误． C、D、木板B在水平面内受到A的弹力和摩擦力，水平面的摩擦力和推力F，共四个力的作用．故C、D错误． 故选：A． 点评： 分析受力一般按重力、弹力和摩擦力顺序进行，要防止漏力，可以运用平衡条件进行检验． 3. 如图所示，在光滑的水平面上有一质量为M、倾角为的光滑斜面体，斜面上有一质量为m的物块沿斜面下滑。关于物块下滑过程中的加速度a（相对地面）和对斜面压力FN大小，你可能不会求解，但根据你所学的物理知识和物理方法进行分析判断，下列说法正确的是 A．                      B． C．                         D． 参考答案： BC 4. （多选）如图所示，绝缘弹簧的下端固定在光滑斜面底端，弹簧与斜面平行，带电小球Q（可视为质点）固定在绝缘斜面上的M点，且在通过弹簧中心的直线ab上。现将与Q大小相同，带电性也相同的小球P，从直线ab上的N点由静止释放，若两小球可视为点电荷，在小球P与弹簧接触到速度变为零的过程中，下列说法中正确的是： 　 A． 小球P的速度一定先增大后减小 　 B． 小球P的机械能一定在减少 　 C． 小球P速度最大时所受弹簧弹力和库仑力的合力为零 　 D． 小球P与弹簧系统的机械能一定增加 参考答案： AD 5. 小球从空中自由下落，与水平地面第一次相碰后弹到空中某一高度，其速度随时间变化 的关系如图所示，则（　　） A．小球反弹起的最大高度为1.25m B．碰撞时速度的改变量大小为2m/s C．小球是从5m高处自由下落的 D．小球第一次反弹初速度的大小为3m/s 参考答案： D 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 做匀速直线运动的小车上，水平放置一密闭的装有水的瓶子，瓶内有一气泡，如图所示，当小车突然停止运动时，气泡相对于瓶子     （填“向前”或“向后”或“不动”）运动。 参考答案： 向后 7. 如图所示，轻绳一端系在质量为m的物体A上，另一端与套在粗糙竖直杆MN上的轻圆环B相连接；现用水平力F拉住绳子上一点O，使物体A及圆环B静止在图中虚线所在的位置；现稍微增加力F使O点缓慢地移到实线所示的位置，这一过程中圆环B仍保持在原来位置不动；则此过程中，圆环对杆摩擦力F1 ___  _____(填增大、不变、减小)，圆环对杆的弹力F2 ___  _____(填增大、不变、减小)。 参考答案： 不变，    增大； 设圆环B的质量为M；以整体为研究对象，分析受力，如图，根据平衡条件得 F2=F① F1=（M+m）g② 由②可知，杆对圆环的摩擦力F1大小保持不变，由牛顿第三定律分析圆环对杆摩擦力F1也保持不变； 再以结点为研究对象，分析受力，如图2；根据平衡条件得到，F=mgtanθ，当O点由虚线位置缓慢地移到实线所示的位置时，θ增大，则F增大，而F2=F，则F2增大 8. 氦原子被电离出一个核外电子,形成类氢结构的氦离子,已知基态的一价氦离子能量为E1=-54.4eV,能级图如图所示,则一价氦离子第α能级En=_________ eV;一个静止的处于基态的一价氦离子被运动的电子碰撞后又失去了一个电子,则运动电子的动能一定大于__________eV. 参考答案： 9. 空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对气缸中的气体做功为2.0×105J，同时气体的内能增加了1.5×l05J．试问：此压缩过程中，气体           (填“吸收”或“放出”)的热量等于             J． 参考答案： 放出  0.5×105J  10. 如图所示，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点，已知A、B、C三点的电势分别为UA=15V，UB=3V，UC=-3V，由此可知D点电势UD=_________V；若该正方形的边长为a=2cm，且电场方向与正方形所在平面平行，则场强为E=_________V/m。   参考答案： 9V  11. 光滑水平面上两物体b、b用不可伸长的松弛细绳相连，A质量为2kg，B质量为1kg；现使两物体同时沿直线背向而行(=4m/s， =2m/s)，直至绳被拉紧，然后两物体一起运动，它们的总动量大小为    kg·m/s，两物体共同运动的速度大小为    m/s． 参考答案： 6  2 12. 一简谐横波在x轴上传播，t=0时的波形如图甲所示，x=200cm处质点P的振动图线如图乙所示，由此可以确定这列波的波长为       m，频率为        Hz，波速为        m/s，传播方向为         （填“向左”或“向右”）。 参考答案： 1；  0.5； 0.5；向左 13. 为了用弹簧测力计测定木块A和长木板B间的动摩擦因数μ，甲、乙两同学分别设计了如图所示的甲、乙两个试验方案． （1）为了用某一弹簧测力计的示数表示A和B之间的滑动摩擦力大小，你认为方案　甲　更易于操作． 简述理由　因为甲方案拉木块时不需要匀速拉动　． （2）若A和B的重力分别为100N和150N，当甲中A被拉动时，弹簧测力计a示数为60N，b示数为110N，则A、B间的动摩擦因数为　0.4　． 参考答案： 考点： 探究影响摩擦力的大小的因素．. 专题： 实验题． 分析： （1）实验中我们是根据拉力与摩擦力是一对平衡力的原理，才通过测力计读出摩擦力大小的，因此，在操作时要保持物体做匀速直线运动，这也是实验操作中较难保持的地方，方案甲很好地解决了这一问题； （2）根据公式f=μN可对动摩擦因数进行计算，但关键是要分析出摩擦力f的大小． 解答： 解：（1）由图示实验可知，甲方案中拉动物体A，不需要控制物体A做匀速直线运动，且弹簧测力计静止，便于弹簧测力计读数； 乙方案中用弹簧测力计拉动A，需要控制A做匀速直线运动，难于控制A做匀速直线运动，另一当面弹簧测力计是运动的，难于准确读数，因此甲方案更易于操作． （2）由题意可知，在甲方案中，两物体接触面受到的压力等于B的重力，即N=150N，弹簧测力计a的示数等于两物体接触面间摩擦力的大小，即f=60N． 由公式f=μN得，动摩擦因素μ===0.4． 故答案为：（1）甲；因为甲方案拉木块时不需要匀速拉动；（2）0.4． 点评： 本题考查了作用力与反作用力、平衡力的关系，并且要判断在不同的情况下接触面受到的正压力的大小，特别是注意根据给出的各个弹簧测力计的示数，分析判断出要用哪一个数据，是解答本题的难点，这对于学生有一定的迷惑性． 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材： A．被测干电池一节 B．电流表：量程0～0.6 A，内阻 C．电流表：量程0～0.6 A，内阻约为 D．电压表：量程0～3 V，内阻未知 E．电压表：量程0～15 V，内阻未知 F．滑动变阻器：0～10 Ω，2 A G．滑动变阻器：0～100 Ω，1 A H．开关、导线若干 伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差．在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻． (1)在上述器材中请选择适当的器材：__      _   (填写选项前的字母)； (2)实验电路图应选择下图中的         （填“甲”或 “乙”） (3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U－I图象，则在修正了实验系统误差后，干电池的电动势E＝___ ___V，内电阻r＝__  __ Ω. 参考答案： 【知识点】测定电的电动势和内阻．J7 【答案解析】（1）__ABDFH_（2）  乙   （3）__1.5__ __1.0__ 解析：：（1）在上述器材中请选择适当的器材：A．被测干电池一节 为了读数准确，所以选择B．电流表：量程0～0.6A，D．电压表：量程0～3V， 滑动变阻器阻值较小有利于电表的数值变化，减小误差，故选F．滑动变阻器，H．开关、导线若干（2）：（1）测量电电动势和内阻的时候，由于电的内阻是很小的，若采用甲图的接法，由于电流表内阻的影响，会使测量电阻偏大，为了减小内阻的测量误差，实验时应选用电路图乙． （3）由U-I图可知，电的电动势为：E=1.50V； 内电阻为：r= =1.0Ω 【思路点拨】（1）实验中要能保证安全和准确性选择电表；（2）本实验应滑动变阻器和电压表联合测量，由实验原理可得出电路原理图；（3）由原理利用闭合电路欧姆定律可得出表达式，由数学关系可得出电动势和内电阻．本题为设计性实验，在解题时应注意明确实验的原理；并且要由实验原理结合闭合电路欧姆定律得出表达式，由图象得出电动势和内电阻． 15. 物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数．实验装置如图1，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接．打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz．开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点． （1）图2给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个小点（图中未标出），计数点间的距离如图2所示．根据图中数据计算的加速度a=　0.50m/s2　（保留两位有效数字）． （2）回答下列两个问题： ①为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有　CD　（填入所选物理量前的字母） A．木板的长度     B．木板的质量m1      C．滑块的质量m2 D．托盘和砝码的总质量m3　　E．滑块运动的时间t 测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是　天平　． （3）滑块与木板间的动摩擦因数μ=　　（用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）． 参考答案： 解：（1）由匀变速运动的推论△x=aT2可知加速度： a===×10﹣2=0.50m/s2 （2）（3）①以系统为研究对象，由牛顿第二定律得： m3g﹣f=（m2+m3）a 滑动摩擦力：f=m2gμ， 解得：μ= 要测动摩擦因数μ，需要测出：滑块的质量m2 与托盘和砝码的总质量m3，故选：CD； 需要的器材是天平； 故答案为：（1）0.50m/s2；（2）CD，天平