2021-2022學(xué)年湖南省婁底市婁星區(qū)萬寶鎮(zhèn)中學(xué)高三物理期末試卷含解析一、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.(單選)如圖所示，A、B兩物體質(zhì)量分別是mA、mB，用勁度為k的輕彈簧相連，豎直放置，處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)對A施豎直向上的拉力F，將A緩慢提起，當(dāng)B對地面恰好無壓力時，突然撤去拉力F。在A由靜止向下運動第一次達(dá)到最大速度過程中，下落的高度為A．mAg/k

B．(2mB-mA)g/kC．(mB-mA)g/k

D．(mA＋mB)g/k參考答案：D2.如圖甲所示，等離子氣流由左方連續(xù)以速度射入P1和P2兩板間的勻強磁場中，直導(dǎo)線ab與P1、P2相連接，線圈A與直導(dǎo)線cd連接．線圈A內(nèi)有隨圖乙所示變化的磁場，且規(guī)定磁場的正方向向左，則下列敘述正確的是（

）A．0～1s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥

B．1～2s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相吸引C．2～3s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相吸引

D．3～4s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相吸引參考答案：B3.如右圖，一理想變壓器原副線圈匝數(shù)之比為4：1，原線圈兩端接入一正弦交流電源；副線圈電路中R為負(fù)載電阻，交流電壓表和交流電流表都是理想電表．下列結(jié)論正確的是A．若電壓表讀數(shù)為6V，則輸入電壓的最大值為VB．若輸入電壓不變，副線圈匝數(shù)增加到原來的2倍，則電流表的讀數(shù)減小到原來的一半C．若輸入電壓不變，負(fù)載電阻的阻值增加到原來的2倍，則輸入功率也增加到原來的2倍D．若保持負(fù)載電阻的阻值不變．輸入電壓增加到原來的2倍，則輸出功率增加到原來的4倍參考答案：AD4.（單選）如圖所示，平行金屬板A、B水平正對放置，分別帶等量異號電荷。一帶點微粒水平射入板間，在重力和電場力共同作用下運動，軌跡如圖中虛線所示，那么（

）A．若微粒帶正電荷，則電場力一定小于重力B．微粒從M點運動到N點電勢能一定增加C．微粒從M點運動到N點動能不一定增加D．微粒從M點運動到N點機械能可能增加也有可能減少參考答案：【知識點】帶電粒子在混合場中的運動；功能關(guān)系E6K3K4【答案解析】D解析：微粒在極板間受到豎直向下的重力作用與電場力作用，由圖示微粒運動軌跡可知，微粒向下運動，說明微粒受到的合力豎直向下，重力與電場力的合力豎直向下；

A、如果微粒帶正電，A板帶正電荷，微粒受到的合力向下，微粒運動軌跡向下，A板帶負(fù)電，但如果電場力小于重力，微粒受到的合力向下，微粒運動軌跡向下，故無法確定電場力與重力的大小關(guān)系，故A錯誤；B、如果微粒受到的電場力向下，微粒從M點運動到N點過程中電場力做正功，微粒電勢能減小，如果微粒受到的電場力向上，則電勢能增加，故B錯誤；

C、微粒受到的合力向下，微粒從M點運動到N點過程中合外力做正功，微粒的動能增加，故C錯誤；D、微粒從M點運動到N點過程動能增加，重力勢能減小，機械能不一定增加，故D正確．故選：D．【思路點撥】微粒在平行金屬板間受到重力與電場力的作用，根據(jù)微粒運動軌跡與微粒受到的重力與電場力間的關(guān)系分析答題．根據(jù)微粒的運動軌跡判斷出微粒受到的合外力，然后根據(jù)微粒的受力情況分析答題；電場力做正功，電勢能增加，電場力做負(fù)功，電勢能減?。?.（多選題）如圖所示，一小物體m從光滑圓弧形軌道上與圓心O等高處由靜止釋放，圓弧半徑R=0.2m，軌道底端與粗糙的傳送帶平滑連接，當(dāng)傳送帶固定不動時，物體m能滑過右端的B點，且落在水平地面上的C點，取重力加速度g=10m/s2，則下列判斷可能正確的是（）A．若傳送帶逆時針方向運行且v=3m/s，則物體m也能滑過B點，達(dá)到地面上的C點左側(cè)B．若傳送帶逆時針方向運行且v=2m/s，則物體m也能滑過B點，到達(dá)地面上的C點C．若傳送帶順時針方向運動，則當(dāng)傳送帶速度v＞2m/s時，物體m到達(dá)地面上C點的右側(cè)D．若傳送帶順時針方向運動，則當(dāng)傳送帶速度v＜2m/s時，物體m也可能到達(dá)地面上C參考答案：BCD【考點】牛頓第二定律；勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系．【分析】應(yīng)用動能定理求出物體到達(dá)傳送帶上時的速度，然后根據(jù)傳送帶的運動情況分析物塊在傳送帶上的運動情況，然后判斷物體到達(dá)地面時的位置．【解答】解：物體在圓弧軌道上下滑過程，由動能定理得：mgR=mv02﹣0，解得：v0==2m/s；傳送帶靜止時物體滑到傳送帶上后向右做勻減速直線運動，到達(dá)傳送帶右端時物體的速度小于2m/s，物體離開傳送帶后做平拋運動到達(dá)C點，物體做平拋運動的初速度小于2m/s；A、若傳送帶逆時針方向運行且v=3m/s，物體在傳送帶上一直做勻減速直線運動，與傳送帶靜止時的運動情況相同，物體到達(dá)傳送帶右端時的速度與傳送帶靜止時到達(dá)右端的速度相等，物塊離開傳送帶做平拋運動，落在C點，故A錯誤；B、若傳送帶逆時針方向運行且v=2m/s，物體在傳送帶上一直做勻減速直線運動，與傳送帶靜止時的運動情況相同，物體到達(dá)傳送帶右端時的速度與傳送帶靜止時到達(dá)右端的速度相等，物塊離開傳送帶做平拋運動，落在C點，故B正確；C、若傳送帶順時針方向運動，則當(dāng)傳送帶速度v＞2m/s時，物體在傳送帶上可能先做勻加速直線運動后做勻速直線運動，也可能一直做勻加速直線運動，物塊到達(dá)傳送帶右端時的速度大于2m/s，做平拋運動的初速度大于2m/s，物體將落在C點的右側(cè)，故C正確；D、若傳送帶順時針方向運動，則當(dāng)傳送帶速度v＜2m/s時，物體在傳送帶上可能先做勻減速直線運動后做勻速直線運動，此時到達(dá)傳送帶右端時的速度比傳送帶靜止時的速度大，物體落在C點的右側(cè)，五月天也可能在你傳送帶上一直做勻減速直線運動，到達(dá)傳送帶右端時的速度與傳送帶靜止時的速度相等，物體將落在C點，故D正確；故選：BCD．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，物體靜止在光滑的水平面上，受一水平恒力F作用，要使物體在水平面上沿OA方向運動(OA與OF夾角為θ)，就必須同時再對物體施加一個恒力F，這個恒力的最小值等于

。參考答案：

答案：Fsinθ

7.某同學(xué)在研究“一定質(zhì)量氣體溫度不變時壓強和體積關(guān)系”實驗中，將一氣缸如圖（甲）開口端向右水平固定放置，活塞面積為S，厚度不計，封閉氣體長度為L，大氣壓強為p0。現(xiàn)用一水平向左的作用力緩慢推動活塞，設(shè)活塞向左移動距離為x。（1）通過力傳感器對水平推力的測定，該同學(xué)將推力F作為縱坐標(biāo)，則橫坐標(biāo)應(yīng)該設(shè)置為____________，便可作出圖（乙）中圖像，且滿足圖線截距和斜率大小相等。圖中斜率的含義為____________（用題目中符號表示）。（2）該同學(xué)發(fā)現(xiàn)實驗時圖線（乙）中隨著F的增大，圖線呈現(xiàn)向下彎曲的趨勢。試分析原因

。（3）該同學(xué)為了研究第（2）小題中圖線呈現(xiàn)向下彎曲的趨勢的原因，作出了該過程的p-V圖像，則圖（丙）中的四條圖線（圖線①②為雙曲線）符合這一過程的是圖線____________。參考答案：（1）（2分）；p0S（2分）（2）推動活塞過程中漏氣（2分）（3）③（2分）13.如圖，墻上有兩個釘子a和b，它們的連線與水平方向的夾角為45°，兩者的高度差為l。一條不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩一端固定于a點，另一端跨過光滑釘子b懸掛一質(zhì)量為m1的重物。在繩上距a端l/2的c點有一固定繩圈。若繩圈上懸掛質(zhì)量為m2的鉤碼，平衡后繩的ac段正好水平，則重物和鉤碼的質(zhì)量比=________。參考答案：9.冰壺比賽是在水平冰面上進行的體育項目，比賽場地示意如圖所示。比賽時，運動員在投擲線AB處讓冰壺以一定的初速度滑出，使冰壺的停止位置盡量靠近距離投擲線30m遠(yuǎn)的O點。為使冰壺滑行得更遠(yuǎn)，運動員可以用毛刷擦冰壺運行前方的冰面，使冰壺與冰面間的動摩擦因數(shù)減小。設(shè)冰壺與冰面間的動摩擦因數(shù)為μ1=0.008，用毛刷擦冰面后動摩擦因數(shù)減少至μ2=0.004。在某次比賽中，運動員使冰壺C在投擲線中點處以v0＝2m/s的速度沿虛線滑出。若不用毛刷擦冰面，則冰壺停止的位置距離O點____________m，為使冰壺C能夠沿虛線恰好到達(dá)O點，運動員用毛刷擦冰面的長度應(yīng)為____________m。參考答案：5

10

10.某同學(xué)用如圖所示裝置“研究物體的加速度與外力關(guān)系”，他將光電門固定在氣墊軌道上的某點B處，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平后，用重力為F的鉤碼，經(jīng)繞過滑輪的細(xì)線拉滑塊，每次滑塊從同一位置A由靜止釋放，測出遮光條通過光電門的時間t。改變鉤碼個數(shù)，重復(fù)上述實驗。記錄的數(shù)據(jù)及相關(guān)計算如下表。實驗次數(shù)12345F/N0.490.981.471.962.45t/（ms）40.428.623.320.218.1t2/（ms）21632.2818.0542.9408.0327.66.112.218.424.530.6（1）為便于分析F與t的關(guān)系，應(yīng)作出

的關(guān)系圖象，并在如圖坐標(biāo)紙上作出該圖線。（2）由圖線得出的實驗結(jié)論是

。

（3）設(shè)AB間的距離為s，遮光條的寬度為d，請你由實驗結(jié)論推導(dǎo)出物體的加速度與外力的關(guān)系

。

參考答案：（1）

圖略（2）與成正比（3）推導(dǎo)過程：在誤差允許范圍內(nèi)，物體質(zhì)量一定時，加速度與外力成正比11.如圖所示，在豎直平面內(nèi)存在著若干個無電場區(qū)和有理想邊界的勻強電場區(qū)，兩區(qū)域相互間隔，豎直高度均為h，電場區(qū)域水平方向無限長，每一電場區(qū)域場強的大小均為E，且E=mg/q，場強的方向均豎直向上。一個質(zhì)量為m，帶正電的、電荷量為q的小球（看作質(zhì)點），從第一無電場區(qū)域的上邊緣由靜止下落，不計空氣阻力。則小球從開始運動到剛好離開第n個電場區(qū)域的過程中，在無電場區(qū)域中所經(jīng)歷的時間為__________，在第n個電場區(qū)域中所經(jīng)歷的時間為________。參考答案：，12.交流電流表是一種能夠測量交變電流有效值的儀表，使用時，只要將電流表串聯(lián)進電路即可．?dāng)U大交流電流表量程可以給它并聯(lián)一個分流電阻．還可以給它配接一只變壓器，同樣也能起到擴大電流表量程的作用．如圖所示，變壓器a、b兩個接線端子之間線圈的匝數(shù)n1，c、d兩個接線端子之間線圈的匝數(shù)n2，并且已知n1＞n2，若將電流表的“0～3A”量程擴大，應(yīng)該將交流電流表的接線柱的“0”“3A”分別與變壓器的接線端子

相連（選填“a、b”或“c、d”）；這時，電流表的量程為

A．參考答案：a、b，【考點】變壓器的構(gòu)造和原理．【分析】理想變壓器的工作原理是原線圈輸入變化的電流時，導(dǎo)致副線圈的磁通量發(fā)生變化，從而導(dǎo)致副線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢．而副線圈中的感應(yīng)電流的變化，又導(dǎo)致在原線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢．串聯(lián)在電路中的是電流互感器，并聯(lián)在電路中的是電壓互感器．【解答】解：由題意可知，該處的變壓器起到的作用是先將大電流轉(zhuǎn)化為小電流，然后再將小電流連接電流表進行測量．所以電流表接電流小的線圈．根據(jù)變壓器中電流與匝數(shù)的關(guān)系式：，電流與匝數(shù)成反比，所以電流表接匝數(shù)比較多的線圈，所以要接在a、b端；電壓表原來的量程為3V，則接變壓器后的量程：A故答案為：a、b，13.質(zhì)量為2．0kg的物體，從離地面l6m高處，由靜止開始勻加速下落，經(jīng)2s落地，則物體下落的加速度的大小是

m/s2，下落過程中物體所受阻力的大小是

N．(g取l0m/s2)參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖甲所示，斜面傾角為θ=37°，一寬為d=0.65m的有界勻強磁場垂直于斜面向上，磁場邊界與斜面底邊平行。在斜面上由靜止釋放一矩形金屬線框，線框沿斜面下滑，下邊與磁場邊界保持平行。取斜面底部為重力勢能零勢能面，從線框開始運動到恰好完全進入磁場的過程中，線框的機械能E和位移x之間的關(guān)系如圖乙所示，圖中①、②均為直線段。已知線框的質(zhì)量為M=0.1kg，電阻為R=0.06Ω．（取g=l0m·s-2,sin37°=0.6,

cos37°=0.8)求：(1)線框與斜面間的動摩擦因數(shù)μ；(2)線框剛進入磁場到恰好完全進入磁場所用的時間t：(3)線框穿越磁場的過程中，線框中的最大電功率Pm。參考答案：0.5；1/6s；0.54W【詳解】（1）由能量守恒定律，線框減小的機械能等于克服摩擦力做功，則其中x1=0.36m；解得μ=0.5（2）金屬線框進入磁場的過程中，減小的機械能等于克服摩擦力和安培力做的功，機械能均勻減小，因此安培力也是恒力，線框做勻速運動，速度為v1v12=2ax1解得a=2m/s2v1=1.2m/s其中

x2為線框的側(cè)邊長，即線框進入磁場過程中運動的距離，可求出x2=0.2m，則（3）線框剛出磁場時速度最大，線框內(nèi)電功率最大由可求得v2=1.8m/s根據(jù)線框勻速進入磁場時：可得FA=0.2N又因為可得將v2、B2L2帶入可得：15.（6分）如圖所示，一氣缸豎直放置，用一質(zhì)量為m的活塞在缸內(nèi)封閉了一定量的理想氣體，在氣缸的底部安裝有一根電熱絲，用導(dǎo)線和外界電源相連，已知汽缸壁和活塞都是絕熱的，汽缸壁與活塞間接觸光滑且不漏氣。現(xiàn)接通電源，電熱絲對缸內(nèi)氣體緩慢加熱。

①關(guān)于汽缸內(nèi)氣體，下列說法正確的是

。A．單位時間內(nèi)氣缸單位面積上氣體分子撞擊次數(shù)減少B．所有分子的速率都增加C．分子平均動能增大D．對外做功，內(nèi)能減少②設(shè)活塞橫截面積為S，外界大氣壓強為p0，電熱絲熱功率為P，測得通電t時間內(nèi)活塞緩慢向上移動高度h，求：（Ⅰ）汽缸內(nèi)氣體壓強的大??；（Ⅱ）t時間缸內(nèi)氣體對外所做的功和內(nèi)能的變化量。參考答案：AC（2分）；（4分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.2012年11月，我國艦載機在航母上首降成功。設(shè)某一載艦機質(zhì)量為m=2.5×104kg，速度為v0=42m/s，飛機將在甲板上以a0=0.8m/s2的加速度做勻減速運動，著艦過程中航母靜止不動。（1）飛機著艦后，若僅受空氣阻力和甲板阻力作用，航母甲板至少多長才能保證飛機不滑到海里？（2）為了讓飛機在有限長度的跑道上停下來，甲板上設(shè)置了阻攔索讓飛機減速，同時考慮到飛機尾鉤掛索失敗需要復(fù)飛的情況，飛機著艦時并不關(guān)閉發(fā)動機。圖示為飛機勾住阻攔索后某一時刻的情景，此時發(fā)動機的推力大小F=1.2×105N，減速的加速度a1=20m/s2，此時阻攔索夾角θ=1060，空氣阻力和甲板阻力保持不變，求此時阻攔索承受的張力大??？參考答案：解：（1）由運動學(xué)公式2a0S0=v02

得S0=v02/2a0

……1分代入數(shù)據(jù)可得S0=1102.5m………2分（2）飛機受力分析如圖所示。由牛頓定律有2FTcosθ+f–F=ma………………2分其中FT為阻攔索的張力，f為空氣和甲板對飛機的阻力飛機僅受空氣阻力和甲板阻力時f=ma0

………………1分聯(lián)立上式可得FT

=5×105N

………2分17.（10分）如圖所示，水平向右的恒力F=8N，作用在靜止于光滑水平面上質(zhì)量為M=8kg的小車上，當(dāng)小