2021年湖南省永州市祁陽縣第四中學(xué)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15分．每小題只有一個選項符合題意1.汽車從甲地由靜止出發(fā)，沿直線運(yùn)動到丙地，乙在甲、丙兩地的中點(diǎn)．汽車從甲地勻加速運(yùn)動到乙地，經(jīng)過乙地時速度為54km/h；接著又從乙地勻加速運(yùn)動到丙地，到丙地時速度為108km/h，求汽車從甲地到達(dá)丙地的平均速度．A.36km/h

B.40.5km/h

C.54km/h

D.81km/h參考答案：B2.（多選）如圖所示，疊放在一起的α、b兩物體在水平恒力F作用下沿水平面作勻速直線運(yùn)動，若保持水平恒力F大小、方向不變，將F改作用在物體a上，a、b的運(yùn)動狀態(tài)可能是（）A．物體a和物體b仍在一起做勻速直線運(yùn)動B．物體a和物體b都做勻加速直線運(yùn)動C．物體a做勻加速直線運(yùn)動，物體b做勻減速直線運(yùn)動D．物體a做勻加速直線運(yùn)動，物體b做勻速直線運(yùn)動參考答案：考點(diǎn)：牛頓第二定律；力的合成與分解的運(yùn)用．專題：牛頓運(yùn)動定律綜合專題．分析：靈活采用整體法和隔離進(jìn)行受力分析，結(jié)合牛頓第二定律分析物體的運(yùn)動情況．解答：解：A、F是作用在物體B上時，物塊A、B以相同的速度做勻速運(yùn)動，以整體為研究對象，根據(jù)平衡條件可得：水平地面對B的滑動摩擦力大小等于F．突然將F改作用在物塊a上，若ab間的最大靜摩擦力較大，則ab可以一起做勻速直線運(yùn)動；故A正確；B、由于b與地面的滑動摩擦力一定，故對整體來說，它們不可能做勻加速直線運(yùn)動；故BD錯誤；C、若ab間的最大靜摩擦力較小，則a做勻加速直線運(yùn)動；b減速運(yùn)動；故C正確；故選：AC．點(diǎn)評：本題考查分析運(yùn)動情況和受力情況和的能力，要考慮各種可能的情況：恒力可能小于等于ab的最大靜摩擦力，也可能大于最大靜摩擦力．3.如圖16所示，兩個嚙合齒輪，小齒輪半徑為10cm，大齒輪半徑為20cm，大齒輪中C點(diǎn)離圓心O2的距離為10cm，A、B分別為兩個齒輪邊緣上的點(diǎn)，則A、B、C三點(diǎn)的()A．線速度之比為1∶1∶1

B．向心加速度之比為4∶2∶1C．角速度之比為1∶1∶1

D．轉(zhuǎn)動周期之比為2∶1∶1參考答案：B4.（單選）一個T型電路如圖所示，電路中的電,。另有一測試電源，電動勢為100V，內(nèi)阻忽略不計。則（）A．當(dāng)cd端短路時，ab之間的等效電阻是40 Ｂ．當(dāng)ab端短路時，cd之間的等效電阻是40C．當(dāng)ab兩端接通測試電源時，cd兩端的電壓為80VD．當(dāng)cd兩端接通測試電源時，ab兩端的電壓為80V參考答案：C5.在變速直線運(yùn)動中，下面關(guān)于速度和加速度關(guān)系的說法，正確的是(

)A．加速度與速度無必然聯(lián)系B．速度減小時，加速度也一定減小C．速度為零，加速度也一定為零D．速度增大時，加速度不一定增大參考答案：AD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一種游標(biāo)卡尺，它的游標(biāo)尺上有50個小的等分刻度，總長度為49mm．用它測量某物體長度，卡尺示數(shù)如圖所示，則該物體的長度是4.120cm．參考答案：考點(diǎn)：刻度尺、游標(biāo)卡尺的使用．專題：實驗題．分析：游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法是主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀；解答：解：游標(biāo)卡尺的固定刻度讀數(shù)為41mm，游標(biāo)尺上第6個刻度游標(biāo)讀數(shù)為0.02×10mm=0.20mm，所以最終讀數(shù)為：41.20mm=4.120cm；故答案為：4.120點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵掌握游標(biāo)卡尺和螺旋測微器的讀數(shù)方法，游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法是主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀．7.參考答案：8.右圖為“研究一定質(zhì)量氣體在體積不變的條件下，壓強(qiáng)變化與溫度變化關(guān)系”的實驗裝置示意圖．在燒瓶A中封有一定質(zhì)量的氣體，并與氣壓計相連，初始時氣壓計兩側(cè)液面平齊．（1）若氣體溫度升高，為使瓶內(nèi)氣體的體積不變，應(yīng)將氣壓計右側(cè)管_____（填“向上”或“向下”）緩慢移動，直至________．（2）（單選）實驗中多次改變氣體溫度，用Dt表示氣體升高的溫度，用Dh表示氣壓計兩側(cè)管內(nèi)液面高度差的變化量．則根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的圖線應(yīng)是：_______參考答案：（1）向上（2分），氣壓計左管液面回到原來的位置（2分）（2）A（2分）9.一列沿著x軸傳播的橫波，在t=0時刻的波形如圖甲所示，圖甲中N質(zhì)點(diǎn)的振動圖象如圖乙所示。則此波沿x軸

方向傳播（填“正向”或“負(fù)向”），波速為

m/s。在4s內(nèi)，K質(zhì)點(diǎn)的路程是

m。參考答案：10.如圖所示，是用DIS實驗系統(tǒng)探究“物體的加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系”實驗裝置。

(1)為了使小車所受的合力等于繩子的拉力，在實驗測量前，還需要對實驗裝置作必要的調(diào)整，請你寫出該如何調(diào)整：

。

(2)保持小車所受拉力不變，改變小車的質(zhì)量，測得了下表所示的6組數(shù)據(jù)：

請根據(jù)6組數(shù)據(jù)在右圖中選擇合適的坐標(biāo)作出加速度與質(zhì)量的關(guān)系圖線。

(3)如果鉤碼的重力越來越大時，小車的加速度會無限制地增加嗎？

請簡要回答理由和結(jié)論：

。參考答案：11.質(zhì)量M=500t的機(jī)車，以恒定的功率從靜止出發(fā)，經(jīng)過時間t=5min在水平路面上行駛了s=2.25km，速度達(dá)到了最大值vm=54km/h，則機(jī)車的功率為3.75×105W，機(jī)車運(yùn)動中受到的平均阻力為2.5×104N．參考答案：考點(diǎn)：功率、平均功率和瞬時功率．專題：功率的計算專題．分析：汽車達(dá)到速度最大時做勻速直線運(yùn)動，牽引力做功為W=Pt，運(yùn)用動能定理求解機(jī)車的功率P．根據(jù)勻速直線運(yùn)動時的速度和功率，由P=Fv求出此時牽引力，即可得到阻力．解答：解：機(jī)車的最大速度為vm=54km/h=15m/s．以機(jī)車為研究對象，機(jī)車從靜止出發(fā)至達(dá)速度最大值過程，根據(jù)動能定理得

Pt﹣fx=當(dāng)機(jī)車達(dá)到最大速度時P=Fvm=fvm由以上兩式得P=3.75×105W機(jī)車勻速運(yùn)動時，阻力為f=F==2.5×104N故答案為：3.75×105；2.5×104點(diǎn)評：本題關(guān)鍵要清楚汽車啟動的運(yùn)動過程和物理量的變化，能夠運(yùn)用動能定理和牛頓第二定律解決問題．12.如圖所示為水平放置的兩個彈簧振子A和B的振動圖像，已知兩個振子質(zhì)量之比為mA:mB=2:3，彈簧的勁度系數(shù)之比為kA:kB=3:2，則它們的周期之比TA：TB＝

；它們的最大加速度之比為aA:aB＝

。

參考答案：2：3；9：2略13.一內(nèi)壁光滑的環(huán)形細(xì)圓管，位于豎直平面內(nèi)，環(huán)的半徑為R(比細(xì)管的半徑大得多)，圓管中有兩個直徑與細(xì)管內(nèi)徑相同的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)).A球的質(zhì)量為m1，B球的質(zhì)量為m2.它們沿環(huán)形圓管順時針運(yùn)動，經(jīng)過最低點(diǎn)時的速度都為v0.設(shè)A球運(yùn)動到最低點(diǎn)時，B球恰好運(yùn)動到最高點(diǎn)，若要此時兩球作用于圓管的合力為零，那么m1、m2、R與v0應(yīng)滿足的關(guān)系式是.參考答案：答案：

解析：首先畫出小球運(yùn)動達(dá)到最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的受力圖，如圖所示.A球在圓管最低點(diǎn)必受向上的彈力N1，此時兩球?qū)A管的合力為零，m2必受圓管向下的彈力N2，且N1＝N2據(jù)牛頓第二定律A球在圓管的最低點(diǎn)有N1－m1g＝m1

①同理B球在最高點(diǎn)有m2g＋N2＝m2

②B球由最高點(diǎn)到最低點(diǎn)機(jī)械能守恒2m2gR＋

③又N1＝N2由①②③式解得v0＝三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.物理小組在一次探究活動中測量滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)。實驗裝置如圖甲所

示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，其一端與穿過電磁打點(diǎn)汁時器的紙帶相連，另一端通過跨過定滑輪的細(xì)線與托盤連接。打點(diǎn)計時器使用的交流電源的頻率為50Hz。開始實驗時，在托盤中放入適量砝碼，滑塊開始做勻加速運(yùn)動，在紙帶上打出一系列點(diǎn)。①圖乙給出的是實驗中獲取的一條紙帶的一部分：0、l、2、3、4、5、6、7是計數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計數(shù)點(diǎn)間還有4個打點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計算的加速度a=_________（保留兩位有效數(shù)字）。②為了測量動摩擦因數(shù)，下列物理量中還應(yīng)測量的是

。

A．木板的長度L

B．木板的質(zhì)量mi

C．滑塊的質(zhì)量

D．托盤和砝碼的總質(zhì)量t

E．滑塊運(yùn)動的時間t③滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)=________(用被測物理量的字母表示，重力加速度為g）參考答案：①0.49(2分)②CD(2分)③①每相鄰兩計數(shù)點(diǎn)間還有4個打點(diǎn)，說明相鄰的計數(shù)點(diǎn)時間間隔：T=0.1s，根據(jù)逐差法有：a==0.49m/s2，②要測量動摩擦因數(shù)，由f=μFN

可知要求μ，需要知道摩擦力和壓力的大小，壓力就是滑塊的重力，所以需要知道滑塊的質(zhì)量，摩擦力要根據(jù)滑塊的運(yùn)動來求得，滑塊做的是勻加速運(yùn)動，拉滑塊運(yùn)動的是托盤和砝碼，所以也要知道托盤和砝碼的質(zhì)量，故ABE錯誤，CD正確．故選：CD．

③以整個系統(tǒng)為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律有：m3g-f=（m2+m3）a

①f=m2gμ

②聯(lián)立①②解得：μ=．15.如圖是某同學(xué)在做勻變速直線運(yùn)動實驗中獲得的一條紙帶．已知打點(diǎn)計時器電源頻率為50Hz，ABCD是紙帶上四個計數(shù)點(diǎn)，每兩個相鄰計數(shù)點(diǎn)間有四個點(diǎn)沒有畫出．從圖中讀出A、B兩點(diǎn)間距，可求得B點(diǎn)對應(yīng)的速度是________m/s，加速度是

m/s2(計算結(jié)果保留二位有效數(shù)字)

參考答案：0.080

0.20

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，質(zhì)量m'=10kg的木楔ABC靜置于粗糙水平地面上，∠C=90°．在斜面AB上，有一質(zhì)量m=1.0kg的物塊以v0=5m/s的初速度沿斜面上滑，滑行1.0m后靜止，在這過程中木楔沒有動，g取10m/s2．已知傾角θ為37°（sin37°=0.6，cos37°=0.8），求物塊上滑過程中，（1）物塊對木楔的摩擦力和壓力的大?。唬?）地面對木楔的摩擦力的大小和方向．參考答案：解：（1）物塊沿斜面向上做勻減速運(yùn)動：初速度v0=5m/s，位移x=1.0m．末速度v=0m/s，由v2﹣v02=﹣2ax得：a===12.5m/s2對物塊進(jìn)行受力分析，如圖1所示．由牛頓第二定律得：垂直斜面方向有：FN1=mgcos37°沿斜面方向有：mgsin37°+Ff1=ma根據(jù)牛頓第三定律得：

FN1′=FN1，F(xiàn)f1′=Ff1解得物塊對木楔的摩擦力和壓力的大小分別為：Ff1′=6.5N，F(xiàn)N1′=8N（2）以木楔為研究對象，分析受力，作出力圖如圖2．

根據(jù)平衡條件得：水平方向有

Ff2=Ff1′cosθ+FN1′sinθ可解得地面對木楔的摩擦力的大小Ff2=10N，方向水平向左．答：（1）物塊對木楔的摩擦力和壓力的大小分別是6.5N和8.5N；（2）地面對木楔的摩擦力的大小是10N，方向水平向左．【考點(diǎn)】牛頓第二定律；勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系．【分析】（1）物塊沿斜面向上做勻減速運(yùn)動，根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式求出加速度．對物塊進(jìn)行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律列式即可求出物塊所受的摩擦力和支持力，從而求得物塊對木楔的摩擦力和壓力；（2）以木楔為研究對象，分析受力，根據(jù)平衡條件，運(yùn)用正交分解法求解地面對木楔的摩擦力的大小和方向．17.電子擴(kuò)束裝置由相鄰的電子加速器、偏轉(zhuǎn)電場和偏轉(zhuǎn)磁場組成．偏轉(zhuǎn)電場由兩塊水平平行放置的長為l相距為d的導(dǎo)體板組成，如圖甲所示．大量電子（其重力不計，質(zhì)量為m、電荷量為e）由靜止開始，經(jīng)加速電場加速后，連續(xù)不斷地水平向右從兩板正中間射入偏轉(zhuǎn)電場．當(dāng)兩板不帶電時，電子通過兩板之間的時間均為2t0，當(dāng)在兩板間加如圖乙所示的周期為2t0、最大值恒為U0的電壓時，所有電子均可射出偏轉(zhuǎn)電場，并射入垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，最后打在磁場右側(cè)豎直放置的熒光屏上．磁場的水平寬度為s，豎直高度足夠大。求：（1）加速電場的電壓（2）電子在離開偏轉(zhuǎn)電場時的最大側(cè)向位移；（3）要使側(cè)向位移最大的電子能垂直打在熒光屏上，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多大？參考答案：見解析（注：電量用q表示，扣1分）（1）電子離開加速電場時的速度為

┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（1分）由動能定理得

┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（2分）得

┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（1分）（2）要使電子的側(cè)向位移最大，應(yīng)讓電子從0、2t0、4t0……等時刻進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場

┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（1分）

┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（2分） ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（1分）

┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（1分）

┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（2分）（3）設(shè)電子從偏轉(zhuǎn)電場中射出時的偏向角為q，要電子垂直打在熒光屏上，則電子在磁場中運(yùn)動半徑應(yīng)為：

┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（2分）設(shè)電子從偏轉(zhuǎn)電場中出來時的速度為v，垂直偏轉(zhuǎn)極板的速度為vy，則電子從偏轉(zhuǎn)電場中出來時的偏向角為：

┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（1分）式中 又

┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅