山東省菏澤市第十六中學2021-2022學年高三物理下學期期末試卷含解析一、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.下列說法正確的是

。

A．已知一個水分子的質(zhì)量和水的摩爾質(zhì)量，可以計算出阿伏伽德羅常數(shù)

B．做功與熱傳遞的本質(zhì)不同在于做功導致能量轉(zhuǎn)化，熱傳遞導致內(nèi)能轉(zhuǎn)移

C．機械能可能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能也可以全部用來做功以轉(zhuǎn)化成機械能

D．凡與熱現(xiàn)象有關的宏觀過程都具有方向性，在熱傳遞中，熱量只能從高溫物體傳遞給低溫物體，而不能從低溫物體傳遞給高溫物體

E．盡管技術不斷進步，熱機的效率仍不能達到100％，制冷機卻可以使溫度降到一293℃參考答案：ABC2.（單選）已知地球半徑為R，質(zhì)量分布均勻，勻質(zhì)球殼對其內(nèi)部物體的引力為零。設想在赤道正上方高h處和正下方深為h處各修建一環(huán)形真空軌道，軌道面與赤道面共面。A、B兩物體分別在上述兩軌道中做勻速圓周運動，軌道對它們均無作用力。則兩物體的速度大小之比為（

）A． B．C．

D．參考答案：D3.兩輛完全相同的汽車，沿水平直路一前一后勻速行駛，速度均為v0，若前車突然以恒定的加速度剎車，在前車剛停住時，后車以前車剎車的加速度開始剎車，已知前車在剎車過程中所行駛的距離為s，若要保持兩車在上述情況中不相撞，則兩車在勻速行駛時保持的距離至少應為（）A．sB．2sC．3sD．4s參考答案：B解：兩輛完全相同的汽車，剎車時加速度相同，剎車位移也相同為s，設加速度大小為a，前車剎車的時間為，剎車的位移s=在此時間內(nèi)，后車做勻速運動，位移為x=v0t=所以x=2s此后后車剎車，剎車位移也為s，要保持兩車在上述情況中不相撞，則兩車在勻速行駛時保持的距離至少應為△x=x+s﹣s=x=2s故選B．4.描述電源能量轉(zhuǎn)化本領大小的物理量是（

）（A）電動勢

（B）電源的總功率

（C）端壓

（D）電源的輸出功率參考答案：A5.如圖所示，通電螺線管兩側各懸掛一個小銅環(huán)，銅環(huán)平面與螺線管截面平行，當電鍵S接通一瞬間，兩銅環(huán)的運動情況是（

）

A．同時向兩側被推開

B．同時向螺線管靠攏

C．一個被推開，一個被吸引，但因電源正負極未知，無法具體判斷D．同時被推開或同時向螺線管靠攏，但因電源正負極未知，無法具體判斷參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.為了測量兩個質(zhì)量不等的沙袋的質(zhì)量，某實驗小組在實驗室找到了下列器材：輕質(zhì)定滑輪(質(zhì)量和摩擦可忽略)、砝碼一套、細線、米尺、秒表，由于沒有找到直接測量工具，他們決定根據(jù)已學過的物理學知識，改變實驗條件進行測量，通過選擇合適的變量得到線性關系，再根據(jù)圖線的斜率和截距求出沙袋的質(zhì)量，于是他們進行了下列操作：①實驗裝置如圖，設兩邊沙袋的質(zhì)量分別為m1、m2；②砝碼的總質(zhì)量為△m＝0.5kg，實驗小組先從△m中取出質(zhì)量為m′的砝碼放在m1沙袋中，剩余砝碼都放在m2沙袋中，發(fā)現(xiàn)m1下降m2上升；③用米尺測出沙袋運動的距離h，用秒表測出沙袋的運動時間t，則可知沙袋的加速度大小為a＝

；④改變m′，測量加速度a，得多組(m′，a)數(shù)據(jù)，作出“a—m′”圖線；⑤該小組成員得到圖線的斜率為k＝4m/kg·s2，截距為b＝2，請你算出沙袋的質(zhì)量m1=_________kg，m2=________kg。（其中g取10m/s2)參考答案：

3kg

1.5kg7.如圖為“用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機）研究加速度和力的關系”的實驗裝置。（1）在該實驗中必須采用控制變量法，應保持___________不變，用鉤碼所受的重力作為___________，用DIS測小車的加速度。（2）改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復測量。在某次實驗中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出a-F關系圖線（如圖所示）。①分析此圖線的OA段可得出的實驗結論是_________________________________。②（單選題）此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是（

）A．小車與軌道之間存在摩擦

B．導軌保持了水平狀態(tài)C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大

D．所用小車的質(zhì)量太大參考答案：（1）小車的總質(zhì)量，小車所受外力，（2）①在質(zhì)量不變的條件下，加速度與外力成正比，②C，8.為了測量玩具遙控汽車的額定功率，某同學用天平測出其質(zhì)量為0.6kg，小車的最大速度由打點計時器打出的紙帶來測量，如圖所示，主要實驗步驟有：ks5uA．給小車尾部系一條長紙帶，紙帶通過打點計時器；B．接通打點計時器（電源頻率為50Hz），使小車以額定功率沿水平地面加速到最大速度，繼續(xù)運行一段時間后關閉小車發(fā)動機，使其由地面向前滑行直至停下；C．處理紙帶上打下的點跡。（1）由紙帶知遙控汽車的最大速度為

；汽車滑行時的加速度為

。（2）汽車滑行的阻力為

；動摩擦因數(shù)為

，額定功率為

。（g取10m/s2，計算結果保留三位有效數(shù)字）第22題圖參考答案：1.00

-1.73

（2）1.04

0.173

1.049.我國用長征運載火箭已成功地發(fā)射了“神舟”系列試驗飛船，某次實驗過程中，一監(jiān)測系統(tǒng)采用在同一張底片上多次曝光的照相方法，從火箭點火時刻開始，每隔2．0s曝光一次，得到了一張記錄火箭在開始運動的最初8s內(nèi)5個不同位置的照片（如圖所示），已知火箭的長度為57．5m，當?shù)刂亓铀俣葹?．8m／s2．用刻度尺測量照片上的有關長度，結果如圖所示，根據(jù)上述條件和圖示，請回答：

（1）火箭運動8s時的高度

m．

（2）火箭運動6s時的速度大小

m／s．

（3）火箭上升的加速度大小

m／s2．參考答案：(1)300.00（297.5-302.5）

(2)50.0（49.4-50.6）

(3)6.25（5.62-6.87）（1）由火箭的實際長度結合照片比例計算出刻度尺1mm代表的實際長度，從而可得8s時火箭的高度。（2）由中間時刻的瞬時速度等于該段位移的平均速度可求得火箭運動6s時的速度大小。（3）結合以上兩問的結果，由可求得火箭上升的加速度大小。10.（單選）甲乙丙三輛汽車以相同速度同時經(jīng)某一路標，從此時開始，甲車一直勻速運動，乙車先勻加速后勻減速，丙車先勻減速后勻加速，他們經(jīng)過第二塊路標時速度又相等，則先通過第二塊路標的是A、甲車

B、乙車

C、丙車

D、無法確定參考答案：B11.為了“探究動能改變與合外力做功”的關系，某同學設計了如下實驗方案：A.第一步:把帶有定滑輪的木板有滑輪的一端墊起，把質(zhì)量為M的滑塊通過細繩與質(zhì)量為m的帶夾重錘相連，然后跨過定滑輪，重錘夾后連一紙帶，穿過打點計時器，調(diào)整木板傾角，直到輕推滑塊后，滑塊沿木板向下勻速運動，如圖甲所示.B.第二步:保持長木板的傾角不變，將打點計時器安裝在長木板靠近滑輪處，取下細繩和重錘，將滑塊與紙帶相連，使其穿過打點計時器，然后接通電源釋放滑塊，使之從靜止開始向下加速運動，打出紙帶，如圖乙所示.打出的紙帶如圖：試回答下列問題：①已知O、A、B、C、D、E、F相鄰計數(shù)的時間間隔為△t，根據(jù)紙帶求滑塊速度，當打點計時器打A點時滑塊速度vA=________,打點計時器打B點時滑塊速度vB=__________.②已知重錘質(zhì)量m，當?shù)氐闹丶铀俣萭，要測出某一過程合外力對滑塊做的功還必須測出這一過程滑塊________(寫出物理名稱及符號,只寫一個物理量)，合外力對滑塊做功的表達式W合=__________.③測出滑塊運動OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力對滑塊所做的功，WA、WB、WC、WD、WE，以v2為縱軸,以W為橫軸建坐標系,描點作出v2-W圖像,可知它是一條過坐標原點的傾斜直線,若直線斜率為k，則滑塊質(zhì)量M=_______.參考答案：①VA=x1/2⊿t、VB=(x3-x1)/2⊿t②x，mgx.

③M=2/k.12.如圖，豎直放置的輕彈簧，下端固定，上端與質(zhì)量為kg的物塊B相連接．另一個質(zhì)量為kg的物塊A放在B上．先向下壓A，然后釋放，A、B共同向上運動一段后將分離，分離后A又上升了m到達最高點，此時B的速度方向向下，且彈簧恰好為原長．則從A、B分離到A上升到最高點的過程中，彈簧彈力對B做的功為J，彈簧回到原長時B的速度大小為

m/s.（m/s2）

參考答案：0,

213.某同學采用如圖3所示的裝置進行了有關“動能定理”研究的實驗。a．按圖3把實驗器材安裝好，不掛配重，反復移動墊木直到小車做勻速直線運動；b．把細線系在小車上并繞過定滑輪懸掛質(zhì)量為100g的配重，接通電源，放開小車，電火花計時器在被小車帶動的紙帶上打下一系列點。從某點A開始，此后在紙帶上每隔4個點取一個計數(shù)點，依次標為B、C、D、……；c．測量出B、C、D、……各點與A點的距離，分別記為x1、x2、x3、……；d．用配重受到的重力分別乘以x1、x2、x3、……，得到配重重力所做的功W1、W2、W3、……；e．求出B、C、D、……各點的速度大小，分別記為υ1、υ2、υ3、……，再求出它們的平方υ12、υ22、υ32、……；f．用縱坐標表示速度的平方υ2，橫坐標表示配重重力所做的功W，作出υ2－W圖象，并在圖象中描出（Wi，υi2）坐標點，再連成圖線；(重力加速度g=9.80m/s2，以下計算保留到小數(shù)點后兩位）①

該同學得到的υ2－W圖象如圖4所示。通過圖象可知，打A點時對應小車的速度υ0=_________m/s；②

小車的質(zhì)量M=

kg。參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修3-4模塊）(6分)如圖所示，紅光和紫光分別從介質(zhì)1和介質(zhì)2中以相同的入射角射到介質(zhì)和真空的界面，發(fā)生折射時的折射角也相同。請你根據(jù)紅光在介質(zhì)1與紫光在介質(zhì)2的傳播過程中的情況，提出三個不同的光學物理量，并比較每個光學物理量的大小。參考答案：答案：①介質(zhì)１對紅光的折射率等于介質(zhì)２對紫光的折射率；②紅光在介質(zhì)１中的傳播速度和紫光在介質(zhì)２中的傳播速度相等；③紅光在介質(zhì)１中發(fā)生全反射的臨界角與紫光在介質(zhì)２中發(fā)生全反射的臨界角相等。（其它答法正確也可；答對每１條得２分，共6分）15.（4分）試通過分析比較，具有相同動能的中子和電子的物質(zhì)波波長的大小。參考答案：粒子的動量，物質(zhì)波的波長由，知，則。解析：物質(zhì)波的的波長為，要比較波長需要將中子和電子的動量用動能表示出來即，因為，所以，故。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.(14分)如圖所示，光滑水平面上放置質(zhì)量均為M=2kg的甲、乙兩輛小車，兩車之間通過一感應開關相連（當滑塊滑過感應開關時，兩車自動分離），甲車上表面光滑，乙車上表面與滑塊P之間的動摩擦因數(shù)μ=0.5．一根通過細線拴著且被壓縮的輕質(zhì)彈簧固定在甲車的左端，質(zhì)量為m=1kg的滑塊P(可視為質(zhì)點)與彈簧的右端接觸但不相連，此時彈簧的彈性勢能E0=10J，彈簧原長小于甲車長度，整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)．現(xiàn)剪斷細線，求：⑴滑塊P滑上乙車前的瞬時速度的大小；⑵滑塊P滑上乙車后最終未滑離乙車，滑塊P在乙車上滑行的距離．（取g=10m/s2）

參考答案：

解析：⑴設滑塊P滑上乙車前的速度為v，對整體應用動量守恒和能量關系有：

mv－2MV=0

（3分）

E0=mv2/2+2MV2/2

（3分）

解之得v=4m/s

V=1m/s

（1分）

⑵設滑塊P和小車乙達到的共同速度v′，對滑塊P和小車乙有：

mv－MV=(m＋M)v′

（3分）

（3分）

代入數(shù)據(jù)解得：

（1分）17.如圖所示，傾角為θ=30。的光滑斜面與光滑水平面間有光滑小圓弧銜接。將小球甲從斜面上高h=0.O5m處的A點由靜止釋放，同時小球乙從距離B點L=0.4m的C點以速度V0沿水平面向左勻速運動。甲開始運動后經(jīng)過t=1s剛好追上乙。求：小球乙的速度V0。(g取10m/s2)參考答案：0.4m/s解：設小球甲在光滑斜面上運動的加速度為a，運動時間為t1，運動到B處時的速度為v1，從B處到追上小球乙所用時間為t2，則a＝gsin30°＝5m/s2

（2分）由得＝0.2s

（4分）

v1＝at1＝1m/s

（2分）t2＝t－t1＝0.8s