江蘇省徐州市沛縣中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理下學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（多選）如圖所示，將一輕彈簧下端固定在傾角為θ的粗糙面底端，彈簧處于自然狀態(tài)時(shí)上端位于A點(diǎn)．質(zhì)量為m的物體從斜面上的B點(diǎn)靜止下滑，與彈簧發(fā)生相互作用后，最終停在斜面上．下列說法正確的是（）A．物體最終將停在A點(diǎn)B．物體第一次反彈后不可能到達(dá)B點(diǎn)C．整個(gè)過程中重力勢能的減少量等于克服摩擦力做的功D．整個(gè)過程中物體的最大動能小于彈簧的最大彈性勢能參考答案：解：A、由題意可知，物塊從靜止沿斜面向上運(yùn)動，說明重力的下滑分力大于最大靜摩擦力，因此物體不可能最終停于A點(diǎn)，故A錯(cuò)誤；B、由于運(yùn)動過程中存在摩擦力，導(dǎo)致摩擦力做功，所以物體第一次反彈后不可能到達(dá)B點(diǎn)，故B正確；C、根據(jù)動能定理可知，從靜止到速度為零，則有重力做功等于克服彈簧彈力做功與物塊克服摩擦做的功之和，故C錯(cuò)誤；D、整個(gè)過程中，動能最大的位置即為速度最大，因此即為第一次下滑與彈簧作用時(shí)，彈力與摩擦力的合力等于重力的下滑分力的位置，而彈簧的最大勢能即為第一次壓縮彈簧到最大位置，因?yàn)樽畲髣幽芎痛藭r(shí)的重力勢能一同轉(zhuǎn)化為最低點(diǎn)的最大彈性勢能和此過程中的克服摩擦做功，所以整個(gè)過程中物體的最大動能小于彈簧的最大彈性勢能，故D正確；故選：BD2.(單選)質(zhì)量為m1＝1kg和m2（未知）的兩個(gè)物體在光滑的水平面上正碰，碰撞時(shí)間極短，其x-t圖象如圖所示，則A．此碰撞一定為彈性碰撞

B．被碰物體質(zhì)量為2kgC．碰后兩物體速度相同

D．此過程有機(jī)械能損失參考答案：A3.（單選）下列一說法中正確的是A．物體做自由落體運(yùn)動時(shí)不受任何外力作用B．高速公路旁限速牌上的數(shù)字是指平均速度C．物體做直線運(yùn)動時(shí)，速度變化量大其加速度一定大D．研究人造地球衛(wèi)星運(yùn)行的軌道時(shí)，可將人造地球衛(wèi)星視為質(zhì)點(diǎn)參考答案：D4.火星和木星沿各自的橢圓軌道繞太陽運(yùn)行，根據(jù)開普勒行星運(yùn)動定律可知（A）太陽位于木星運(yùn)行軌道的中心（B）火星和木星繞太陽運(yùn)行速度的大小始終相等（C）火星與木星公轉(zhuǎn)周期之比的平方等于它們軌道半長軸之比的立方（D）相同時(shí)間內(nèi)，火星與太陽連線掃過的面積等于木星與太陽連線掃過的面積參考答案：答案：C解析：太陽位于木星運(yùn)行軌道的一個(gè)焦點(diǎn)上，故A錯(cuò)；火星和木星繞太陽運(yùn)行的軌道不同，運(yùn)行速度的大小不等，根據(jù)開普勒第二定律，相同時(shí)間內(nèi)，火星與太陽連線掃過的面積不等于木星與太陽連線掃過的面積，故B、D錯(cuò)；根據(jù)開普勒第三定律，火星與木星公轉(zhuǎn)周期之比的平方等于它們軌道半長軸之比的立方，故C對。5.（單選）為了解釋地球的磁性，19世紀(jì)安培假設(shè)：地球的磁場是由繞過地心的軸的環(huán)形電流I引起的。在下列四個(gè)圖中，正確表示安培假設(shè)中環(huán)形電流方向的是參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.要利用軌道、滑塊(其前端固定有擋光窄片K)、托盤、砝碼、輕滑輪、輕繩、光電計(jì)時(shí)器、米尺等器材測定滑塊和軌道間的動摩擦因數(shù)μ，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的裝置，滑塊和托盤上分別放有若干砝碼，滑塊質(zhì)量為M，滑塊上砝碼總質(zhì)量為m′，托盤和盤中砝碼的總質(zhì)量為m.軌道上A、B兩點(diǎn)處放置有光電門(圖中未畫出)．實(shí)驗(yàn)中，重力加速度g取10m/s2.圖甲圖乙(1)用游標(biāo)卡尺測量窄片K的寬度d，如圖乙所示，則d＝__________mm，用米尺測量軌道上A、B兩點(diǎn)間的距離x，滑塊在水平軌道上做勻加速直線運(yùn)動，擋光窄光通過A、B兩處光電門的擋光時(shí)間分別為tA、tB，根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式，可得計(jì)算滑塊在軌道上加速運(yùn)動的加速度的表達(dá)式為a＝____________；(2)該同學(xué)通過改變托盤中的砝碼數(shù)量，進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)，得到的多組數(shù)據(jù)如下：實(shí)驗(yàn)次數(shù)托盤和盤中砝碼的總質(zhì)量m/(kg)滑塊的加速度a/(m/s2)10.100020.150030.2000.3940.2500.9150.3001.4060.3501.9270.4002.38圖丙請根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖丙中作出am圖象．從數(shù)據(jù)或圖象可知，a是m的一次函數(shù)，這是由于采取了下列哪一項(xiàng)措施________．A.每次實(shí)驗(yàn)的M＋m′都相等

B.每次實(shí)驗(yàn)都保證M＋m′遠(yuǎn)大于mC.每次實(shí)驗(yàn)都保證M＋m′遠(yuǎn)小于m

D.每次實(shí)驗(yàn)的m′＋m都相等(3)根據(jù)am圖象，可知μ＝________(請保留兩位有效數(shù)字)．參考答案：(1)2.20或2.25(2分)(2分)(2)注意：應(yīng)為直線，標(biāo)度的選取要合適(2分)D(2分)(3)0.16(2分)7.核動力航母利用可控核裂變釋放核能獲得動力．核反應(yīng)是若干核反應(yīng)的一種，其中X為待求粒子，y為X的個(gè)數(shù)，則X是

▲

（選填“質(zhì)子”、“中子”、“電子”），y＝

▲

.若反應(yīng)過程中釋放的核能為E，光在真空中的傳播速度為c，則核反應(yīng)的質(zhì)量虧損表達(dá)式為

▲

.參考答案：中子（1分）

3（1分）

E/c28.物體因繞軸轉(zhuǎn)動而具有的動能叫轉(zhuǎn)動動能，轉(zhuǎn)動動能的大小與物體轉(zhuǎn)動的角速度有關(guān)．為了研究某一砂輪的轉(zhuǎn)動動能EK與角速度ω的關(guān)系，可采用下述方法：先讓砂輪由動力帶動勻速轉(zhuǎn)動，測得其角速度ω，然后讓砂輪脫離動力，由于輪與軸之間存在摩擦，砂輪最后停下，測出脫離動力到停止轉(zhuǎn)動砂輪轉(zhuǎn)過的圈數(shù)n．測得幾組不同的ω和n如下表所示ω（rad/s）

0.5

1

2

3

4n5

20

80

180

320Ek（J）

另外已測得砂輪轉(zhuǎn)軸的直徑為1cm，轉(zhuǎn)軸間的摩擦力為10/πN．（1）試計(jì)算出每次脫離動力時(shí)砂輪的轉(zhuǎn)動動能，并填入上表中；（2）試由上述數(shù)據(jù)推導(dǎo)出該砂輪轉(zhuǎn)動動能Ek與角速度ω的關(guān)系式Ek=2ω2；（3）若脫離動力后砂輪的角速度為2.5rad/s，則它轉(zhuǎn)過45圈后角速度ω=2rad/s．參考答案：考點(diǎn)：線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速．專題：勻速圓周運(yùn)動專題．分析：（1）砂輪克服轉(zhuǎn)軸間摩擦力做功公式W=f?n?πD，f是轉(zhuǎn)軸間的摩擦力大小，n是砂輪脫離動力到停止轉(zhuǎn)動的圈數(shù)，D是砂輪轉(zhuǎn)軸的直徑．根據(jù)動能定理得知，砂輪克服轉(zhuǎn)軸間摩擦力做功等于砂輪動能的減小，求解砂輪每次脫離動力的轉(zhuǎn)動動能．（2）采用數(shù)學(xué)歸納法研究砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek與角速度ω的關(guān)系式：當(dāng)砂輪的角速度增大為原來2倍時(shí)，砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek是原來的4倍；當(dāng)砂輪的角速度增大為原來4倍時(shí)，砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek是原來的16倍，得到Ek與ω2成正比，則有關(guān)系式Ek=kω2．將任一組數(shù)據(jù)代入求出比例系數(shù)k，得到砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek與角速度ω的關(guān)系式．（3）根據(jù)動能與角速度的關(guān)系式，用砂輪的角速度表示動能，根據(jù)動能定理求出轉(zhuǎn)過45圈后的角速度．解答：解：（1）根據(jù)動能定理得：Ek=f?n?πD，代入計(jì)算得到數(shù)據(jù)如下表所示．ω/rad?s﹣10.51234n5.02080180320Ek/J0.5281832（2）由表格中數(shù)據(jù)分析可知，當(dāng)砂輪的角速度增大為原來2倍時(shí)，砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek是原來的4倍，得到關(guān)系Ek=kω2．當(dāng)砂輪的角速度增大為原來4倍時(shí)，砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek是原來的16倍，得到Ek與ω2成正比，則有關(guān)系式Ek=kω2．k是比例系數(shù)．將任一組數(shù)據(jù)比如：ω=1rad/s，Ek=2J，代入得到k=2J?s/rad，所以砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek與角速度ω的關(guān)系式是Ek=2ω2（3）根據(jù)動能定理得﹣f?n?πD=2ω22﹣2ω12代入解得ω2=2rad/s故答案為：（1）如表格所示；（2）2ω2；（3）2．點(diǎn)評：本題考查應(yīng)用動能定理解決實(shí)際問題的能力和應(yīng)用數(shù)學(xué)知識處理物理問題的能力；注意摩擦力做功與路程有關(guān)．9.一課外實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的電路測量某待測電阻Rx的阻值，圖中R0為標(biāo)準(zhǔn)定值電阻（R0=20.0Ω）；可視為理想電壓表。S1為單刀開關(guān)，S2位單刀雙擲開關(guān)，E為電源，R為滑動變阻器。采用如下步驟完成實(shí)驗(yàn)：（1）按照實(shí)驗(yàn)原理線路圖（a），將圖（b）中實(shí)物連線_____________；（2）將滑動變阻器滑動端置于適當(dāng)位置，閉合S1；（3）將開關(guān)S2擲于1端，改變滑動變阻器動端的位置，記下此時(shí)電壓表的示數(shù)U1；然后將S2擲于2端，記下此時(shí)電壓表的示數(shù)U2；（4）待測電阻阻值的表達(dá)式Rx=_____________（用R0、U1、U2表示）；（5）重復(fù)步驟（3），得到如下數(shù)據(jù)：

12345U1/V0.250.300.360.400.44U2/V0.861.031.221.361.493.443.433.393.403.39

（6）利用上述5次測量所得的平均值，求得Rx=__________Ω。（保留1位小數(shù)）參考答案：

(1).如圖所示：

(2).

(3).48.2【命題意圖】

本題主要考查電阻測量、歐姆定律、電路連接研及其相關(guān)的知識點(diǎn)。【解題思路】開關(guān)S2擲于1端，由歐姆定律可得通過Rx的電流I=U1/R0，將開關(guān)S2擲于2端，R0和Rx串聯(lián)電路電壓為U2，Rx兩端電壓為U=U2-U1，由歐姆定律可得待測電阻阻值Rx=U/I=R0=（-1）R0。5次測量所得的平均值,（3.44+3.43+3.39+3.40+3.39）=3.41，代入Rx=（-1）R0=（3.41-1）×20.0Ω=48.2Ω。10.新發(fā)現(xiàn)的雙子星系統(tǒng)“開普勒-47”有一對互相圍繞運(yùn)行的恒星，運(yùn)行周期為T，其中一顆大恒星的質(zhì)量為M，另一顆小恒星只有大恒星質(zhì)量的三分之一。已知引力常量為G。大、小兩顆恒星的轉(zhuǎn)動半徑之比為_____________，兩顆恒星相距______________。參考答案：1:3，

11.如圖所示，用DIS研究兩物體m1和m2間的相互作用力，m1和m2由同種材料構(gòu)成。兩物體置于光滑的水平地面上，若施加在m1上的外力隨時(shí)間變化規(guī)律為：F1=kt+2，施加在m2上的恒力大小為：F2=2N。由計(jì)算機(jī)畫出m1和m2間的相互作用力F與時(shí)間t的關(guān)系圖。

則F—t圖像中直線的斜率為_____________（用m1、m2、k表示），縱坐標(biāo)截距為________N參考答案：km2/(m1+m2)

2N12.（1）如圖所示，質(zhì)量為m的小鐵塊A以水平速度v0沖上質(zhì)量為M、長為L、置于光滑水平面C上的木板B，正好不從木板上掉下.已知A、B間的動摩擦因數(shù)為μ，此時(shí)長木板對地位移為s，則這一過程中木板增加的動能

；小鐵塊減少的動能

；系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量

（2）一個(gè)電量為q=+10—5C的電荷從電場中的A點(diǎn)移動B點(diǎn)，克服電場力做功0。006J，則A、B兩點(diǎn)的電勢差為

V，若選A點(diǎn)電勢能為零，則B點(diǎn)電勢為_________V，電荷在B點(diǎn)電勢能為_________J（3）質(zhì)量為2t的貨車在水平路面上以額定功率2×105W啟動，阻力為車重的0.1倍，由靜止開始行駛100m完成啟動達(dá)到最大速度，則該汽車行駛的最大速度為

,啟動時(shí)間為

（4）①在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，有如下可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材：鐵架臺、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器以及復(fù)寫紙、紙帶、低壓直流電源、天平、秒表、導(dǎo)線、電鍵．其中不必要的器材是________________，缺少的器材是

②在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量m＝1.00kg的重物自由下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列點(diǎn)．如圖所示為選取的一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶，O為第一個(gè)點(diǎn)，A、B、C為從合適位置開始選取的三個(gè)連續(xù)點(diǎn)(其他點(diǎn)未畫出)．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一次點(diǎn)，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝9.80m/s2.那么：i）紙帶的________端(選填“左”或“右”)與重物相連；ii）根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù)，應(yīng)取圖中O點(diǎn)和________點(diǎn)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律參考答案：(1)、、(2)-600、600、0.006(3)100m/s、51s(4)

（1）根據(jù)動能定理，對A、B單獨(dú)分析，再對系統(tǒng)分析即可解答。（2）,克服電場力做功，即電場力做負(fù)功，代入已知數(shù)據(jù)即可解答。（3），代入已知數(shù)據(jù)即可解答。（4）正確解答實(shí)驗(yàn)問題的前提是明確實(shí)驗(yàn)原理，從實(shí)驗(yàn)原理出發(fā)進(jìn)行分析所測數(shù)據(jù)，如何測量計(jì)算，會起到事半功倍的效果．重物下落時(shí)做勻加速運(yùn)動，故紙帶上的點(diǎn)應(yīng)越來越遠(yuǎn)，根據(jù)這個(gè)關(guān)系判斷那一端連接重物．驗(yàn)證機(jī)械能守恒時(shí)，我們驗(yàn)證的是減少的重力勢能△Ep=mgh和增加的動能△Ek=mv2之間的關(guān)系，所以我們要選擇能夠測h和v的數(shù)據(jù)．13.（8分）如圖所示，用多用電表研究光敏電阻的阻值與光照強(qiáng)弱的關(guān)系。①應(yīng)將多用電表的選擇開關(guān)置于

檔；②將紅表筆插入

接線孔（填“+”或“-”）；③將一光敏電阻接在多用電表兩表筆上，用光照射光敏電阻時(shí)表針的偏角為θ，現(xiàn)用手掌擋住部分光線，表針的偏角變?yōu)棣取洌瑒t可判斷θ

θ′(填“＜”,“＝”或“＞”)；④測試后應(yīng)將選擇開關(guān)置于

檔。參考答案：

答案：①歐姆；②“＋”；③

>；④OFF或交流電壓最高

(每空2分)。三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（12分）位于處的聲源從時(shí)刻開始振動，振動圖像如圖，已知波在空氣中傳播的速度為340m/s，則：

（1）該聲源振動的位移隨時(shí)間變化的表達(dá)式為

mm。（2）從聲源振動開始經(jīng)過

s，位于x=68m的觀測者開始聽到聲音。（3）如果在聲源和觀測者之間設(shè)置一堵長為30m，高為2m，吸音效果良好的墻，觀測者能否聽到聲音，為什么？參考答案：答案：（1）（4分）；（2）（4分）0.2；（3）（4分）能。因?yàn)槁暡ǖ牟ㄩL與障礙物的高度差不多，可以發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，所以，觀察者能夠聽到聲音。15.（4分）現(xiàn)用“與”門、“或”門和“非”門構(gòu)成如圖所示電路，請將右側(cè)的相關(guān)真值表補(bǔ)充完整。(填入答卷紙上的表格)參考答案：

答案：

ABY001010100111

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，質(zhì)量為m=lkg的小球穿在斜桿上，斜桿與水平方向的夾角為θ=37°，球恰好能在桿上勻速滑動．若球受到一大小為F=40N的水平推力作用，可使小球沿桿向上加速滑動（g取10m/s2），求：（1）小球與斜桿間的動摩擦因數(shù)μ的大小；（2）小球沿桿向上加速滑動的加速度大小．參考答案：解：（1）對小球受力分析，由平衡條件可知：mgsinθ=f1………………①N1=mgcosθ………………②

f1=μN(yùn)1………………③

解得μ=tan37°=0.75………④

（6分）（2）水平推力作用后，由牛頓第二定律：Fcosθ－mgsinθ－f2=ma………………⑤

f2=μN(yùn)2=μ(Fsinθ+mgcosθ)……………⑥

解得

a=2m/s2．

（6分）17.如圖所示，兩金屬板正對并水平放置，分別與平行金屬導(dǎo)軌連接，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ區(qū)域有垂直導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場．金屬桿ab與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，并一直向右勻速運(yùn)動．某時(shí)刻ab進(jìn)入Ⅰ區(qū)域，同時(shí)一帶正電小球從O點(diǎn)沿板間中軸線水平射入兩板間．a(chǎn)b在Ⅰ區(qū)域運(yùn)動時(shí)，小球勻速運(yùn)動；ab從Ⅲ區(qū)域右邊離開磁場時(shí)，小球恰好從金屬板的邊緣離開．已知板間距為4d，導(dǎo)軌間距為L，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、寬度均為d．帶電小球質(zhì)量為m，電荷量為q，ab運(yùn)動的速度為v0，重力加速度為g．求：（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小；（2）ab在Ⅱ區(qū)域運(yùn)動時(shí)，小球的加速度大小；（3）要使小球恰好從金屬板的邊緣離開，ab運(yùn)動的速度v0要滿足什么條件．參考答案：解：（1）ab在磁場區(qū)域運(yùn)動時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為：ε=BLv0…①金屬板間產(chǎn)生的場強(qiáng)大小為：…②ab在Ⅰ磁場區(qū)域運(yùn)動時(shí)，帶電小球勻速運(yùn)動，有mg=qE…③聯(lián)立①②③得：…④（2）ab在Ⅱ磁場區(qū)域運(yùn)動時(shí)，設(shè)小球的加速度a，依題意，有qE+mg=ma…⑤聯(lián)立③⑤得：a=2g…⑥（3）依題意，ab分別在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ磁場區(qū)域運(yùn)動時(shí)，小球在電場中分別做勻速、類平拋和勻速運(yùn)動，設(shè)發(fā)生的豎直分位移分別為SⅠ、SⅡ、SⅢ；ab進(jìn)入Ⅲ磁場區(qū)域時(shí)，