河南省洛陽市張溝中學(xué)2021年高三物理上學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.一質(zhì)量為m的小球，用長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩懸掛于O點(diǎn)，小球在水平力F作用下，從平衡位置P很緩慢地移動(dòng)到Q點(diǎn)，如圖3所示，則力F所做的功為

:

(

)A．mgLcosθ

B．FLsinθ

C．mgL(1一cosθ)

D．FL(1一cosθ)參考答案：C2.如圖所示，D是一只理想二極管，它的作用是只允許電流從a流向b，不允許電流從b流向a.平行板電容器AB內(nèi)部原有帶電微粒P處于靜止?fàn)顟B(tài)，保持極板A和B的間距不變，使極板A和B正對(duì)面積減小后，微粒P的運(yùn)動(dòng)情況、極板A和B間電壓分別是（

）A．仍靜止不動(dòng)

不變

B．向下運(yùn)動(dòng)

變小C．向上運(yùn)動(dòng)

變大

D．向上運(yùn)動(dòng)

不變參考答案：C3.質(zhì)點(diǎn)作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，下列各物理量中變化周期是振動(dòng)周期一半的是

（

）（A）位移

（B）回復(fù)力

（C）加速度

（D）動(dòng)能參考答案：D4.（2014秋?德城區(qū)校級(jí)月考）如圖所示，在拉力F的作用下，物體A沿水平面向右運(yùn)動(dòng)，在這一過程中，物體B勻速上升，設(shè)A對(duì)地面的壓力為N，A所受摩擦力為f，繩對(duì)A的拉力大小為T，在上述運(yùn)動(dòng)過程中，N、f、T的變化情況是（）A． N、f、T均增大 B． N、f增大，T不變C． N、f，T均減小 D． N增大，f減小，T不變參考答案：B解：據(jù)題B保持勻速上升，A受到重力和拉力，由平衡條件得知，繩子的拉力大小T等于B的重力大小，保持不變．根據(jù)定滑輪的特點(diǎn)可知，A受到輕繩的拉力大小也不變．對(duì)A分析受力情況如圖，則豎直方向力平衡得：N+Tcosθ=GB，得N=GB﹣TcosθB沿向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，θ增大，cosθ減小，T不變，則N逐漸增大，而f=μN(yùn)，μ不變，則f也逐漸增大．故B正確，A、C、D錯(cuò)誤．故選：B．5.（單選）有種自動(dòng)扶梯，無人乘行時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)很慢，有人站上扶梯時(shí)，它會(huì)先慢慢加速，再勻速運(yùn)轉(zhuǎn)。一顧客乘扶梯上樓，正好經(jīng)歷了這兩個(gè)過程，則能正確反映該乘客在這兩個(gè)過程中的受力示意圖的是：（

）參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A.其中，A?B和C?D為等溫過程，B?C為等壓過程，D?A為等容過程.該循環(huán)過程中，內(nèi)能增加的過程是

▲

(選填“A?B”、“B?C”、“C?D”或“D?A”).若氣體在B?C過程中，內(nèi)能變化量的數(shù)值為2kJ，與外界交換的熱量值為7kJ，則在此過程中氣體對(duì)外做的功為

▲

kJ.參考答案：B?C（2分）57.如圖所示，一長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m的均勻棒可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，下端A擱在光滑球面上，用過球心的水平力向左推球．若在圖示位置棒與球相切，且與豎直方向成45°時(shí)球靜止，則水平推力F為

．若球經(jīng)過圖示位置時(shí)水平向左的速度為v，則棒的端點(diǎn)A的速度為

．參考答案：；v．【考點(diǎn)】力矩的平衡條件；運(yùn)動(dòng)的合成和分解．【分析】根據(jù)力矩平衡條件，列出方程，求得球?qū)Π舻闹С至?，再?duì)球受力分析，依據(jù)平衡條件，即可求解水平推力大??；對(duì)棒與球接觸處進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的分解，確定兩分運(yùn)動(dòng)，從而即可求解．【解答】解：對(duì)棒受力分析，根據(jù)力矩平衡，由圖可知，則有：mg×=N×L解得：N=再對(duì)球受力分析，依據(jù)平衡條件，則有：Ncos45°=F解得：F=由題意可知，對(duì)棒與球接觸處，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的分解，如圖所示：則有：vA=vcos45°=v故答案為：；v．8.⑵如圖，一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)a沿abc變化到狀態(tài)c，吸收了340J的熱量，并對(duì)外做功120J。若該氣體由狀態(tài)a沿adc變化到狀態(tài)c時(shí)，對(duì)外做功40J，則這一過程中氣體

▲

（填“吸收”或“放出”）

▲

J熱量。參考答案：吸收

260J9.如圖所示，實(shí)線為電場(chǎng)線，虛線為等勢(shì)面。且AB＝BC，電場(chǎng)中A、B、C三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)分別為EA、EB、EC，AB、BC間的電勢(shì)差分別為UAB、UBC，則EA、EB、EC大小關(guān)系為

；UAB、UBC大小關(guān)系為

(按從大到小的順序排列)。參考答案：．EC>EB>EA

UABBC10.有一半徑為r1，電阻為R，密度為ρ的均勻圓環(huán)落入磁感應(yīng)強(qiáng)度B的徑向磁場(chǎng)中，圓環(huán)截面的半徑為r2（r2?r1）。如圖所示，當(dāng)圓環(huán)在加速下落到某一時(shí)刻時(shí)的速度為v，則此時(shí)圓環(huán)的加速度a＝________，如果徑向磁場(chǎng)足夠長(zhǎng)，則圓環(huán)的最大速度vm＝a＝g－，vm＝2012學(xué)年普陀模擬25_________。參考答案：．a(chǎn)＝g－，vm＝11.如圖1－26所示，質(zhì)量為m、橫截面為直角三角形的物塊ABC，∠BAC＝α，AB邊靠在豎直墻上，F(xiàn)是垂直于斜面AC的推力，現(xiàn)物塊靜止不動(dòng)，則摩擦力大小為

。參考答案：12.在做研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)得到一條紙帶，如圖所示，并且每5個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，已知每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離為x，且x1=0.96cm，x2=2.88cm，x3=4.80cm，x4=6.72cm，x5=8.64cm，x6=10.56cm，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz．此紙帶的加速度大小a=

m/s2，打第4個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)紙帶的速度大小v=

m/s．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）參考答案：1.92，0.768．【考點(diǎn)】探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律．【分析】在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，根據(jù)逐差法可以得出加速度．【解答】解：每5個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s用逐差法來計(jì)算加速度a=═1.92m/s2．某時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于一段時(shí)間內(nèi)的平均速度v4==0.768m/s故答案為：1.92，0.768．13.某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲探究“滑塊與桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)”，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖1所示的裝置。該小組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：用天平稱量出滑塊的質(zhì)量為M=400g，將滑塊放在水平桌面上并連接上紙帶，用細(xì)線通過滑輪掛上兩個(gè)鉤碼（每個(gè)鉤碼質(zhì)量為100g），調(diào)整滑輪高度使拉滑塊的細(xì)線與桌面平行，讓鉤碼拉動(dòng)滑塊由靜止開始加速運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動(dòng)情況。選取的實(shí)驗(yàn)紙帶記錄如圖2所示，圖中A、B、C、D、E均為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間隔均為0.1s，則物體運(yùn)動(dòng)的加速度為

m/s2，細(xì)線對(duì)滑塊的拉力大小為

N，滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=

。（重力加速度為，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

參考答案：0．85；

1．8

0．37三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某同學(xué)利用單擺測(cè)定當(dāng)?shù)刂亓铀俣龋l(fā)現(xiàn)單擺靜止時(shí)擺球重心在球心的正下方，他仍將從懸點(diǎn)到球心的距離當(dāng)作擺長(zhǎng)L，通過改變擺線的長(zhǎng)度，測(cè)得6組L和對(duì)應(yīng)的周期T，畫出L一T2圖線，然后在圖線上選取A、B兩個(gè)點(diǎn)，坐標(biāo)如圖所示。他采用恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)處理方法，則計(jì)算重力加速度的表達(dá)式應(yīng)為g=

。請(qǐng)你判斷該同學(xué)得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與擺球重心就在球心處的情況相比，將

。(填“偏大”、“偏小”或“相同”)參考答案：答案：

相同解析：題目考查了用單擺測(cè)重力加速度設(shè)A、B的擺線長(zhǎng)為L(zhǎng)A和LB，擺線到重心的距離為L(zhǎng)1，所以A、B的兩處的擺長(zhǎng)分別為L(zhǎng)A＋L1和LB＋L1。

根據(jù)周期公式得，

則

①

②

②－①得

從式子中可以看出，最終的結(jié)果與重心的位置無關(guān)，所以不影響g值的測(cè)量。15.某同學(xué)用圖甲所示的電路研究某種型號(hào)電池的電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻圖中R0為5Ω的定值電阻，兩個(gè)電壓表均為理想電壓表。(1)請(qǐng)根據(jù)圖甲所示的電路圖用筆畫線代替導(dǎo)線將圖乙中的的實(shí)物圖補(bǔ)充完整_______(2)閉合開關(guān)，電壓表V1、V2的示數(shù)分別為U1、U2，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，得到多組U1、U2，作出電池的U1－U2曲線如圖丙。由此可知電池的電動(dòng)勢(shì)為___________V，U2較大時(shí)電池的內(nèi)阻將___________(選填“增大”、“不變”或“減小”)(3)若將圖甲所示的電路圖中的滑動(dòng)變阻器換成R=20Ω的定值電阻，閉合開關(guān)后電阻R消耗的電功率為___________W(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。參考答案：

(1).

(2).2.90（或2.9,2.89,2.91,2.92）

(3).增大

(4).0.20（0.18—0.22）【詳解】（1）電路如圖；（2）由閉合電路的歐姆定律：，即，由圖像可知，電池的電動(dòng)勢(shì)為2.90V；因圖像的斜率，則U2較大時(shí)，圖像的斜率變大，則電池的內(nèi)阻將增大；（3）若將圖甲所示的電路圖中的滑動(dòng)變阻器換成R=20Ω的定值電阻，閉合開關(guān)后電阻R兩端的電壓等于R0兩端電壓的4倍，則此時(shí)U1=5U2，由圖像可知U1=2.5V，U2=0.5V，R兩端的電壓為2.0V，則R消耗的電功率為.四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（20分）由內(nèi)壁光滑的細(xì)管制成的直角三角形管道ABC安放在豎直平面內(nèi)，BC邊水平，AC管長(zhǎng)5m，直角C處是小的圓弧，∠B=37o，如圖所示。從角A處無初速度地釋放兩個(gè)光滑小球（小球的直徑比管徑略小），第一個(gè)小球沿斜管AB到達(dá)B處，第二個(gè)小球沿豎管AC到C再沿橫管CB到B處，（已知tan37o=3/4，管內(nèi)無空氣阻力，取g=10m/s2）求：（1）兩小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小之比V1:V2；（2）兩小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的時(shí)間之比t1:t2。參考答案：解析：（1）設(shè)AC長(zhǎng)為h，小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度為V，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，mgh=mV2/2，（3分）所以V=（2分）可見小球的速度只與高度h有關(guān)，與路徑無關(guān)，V1:V2=1:1（2分）（2）第一個(gè)小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間由a1t2/2=h/sinθ（2分）根據(jù)牛頓第二定律mgsinθ=ma1，得a1=gsinθ。（2分）

（1分）第二個(gè)小球在豎管中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間由gt1ˊ2/2=h，得

⑤（2分）第二個(gè)小球在橫管中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間由h/tanθ=Vt2ˊˊ（1分）所以（2分），所求

（3分），該比值與h及g的取值無關(guān)。17.夏天天降暴雨，導(dǎo)致城市內(nèi)澇。如圖所示為某城市下水管道中側(cè)面剖面圖，由于井蓋上的泄水孔因故堵塞，在井蓋與水面之間封閉一定氣體。當(dāng)下水道內(nèi)水位不斷上升時(shí)，井蓋可能會(huì)不斷跳躍。設(shè)井蓋質(zhì)量m＝25kg，圓柱形豎直井內(nèi)水面面積s＝0.25m2，圖示時(shí)刻井蓋到水面間距h＝2m，此時(shí)封閉氣體壓強(qiáng)與外界大氣壓強(qiáng)相等，若環(huán)境溫度不變，已知P0＝1.0×105Pa，g＝10m/s2，求:①從圖示位置開始，水面上漲多少后井蓋第一次跳起?②設(shè)井蓋下落后，封閉氣體的壓強(qiáng)又變?yōu)镻。，求井蓋第一次跳起逸出的空氣與原來空氣質(zhì)量之比.參考答案：①②【詳解】①設(shè)第一次跳躍后，水面距離井蓋距離為h2氣體逸出時(shí)壓強(qiáng)為:由玻意耳定律：解得：上升高度：②井蓋第一次跳躍后，水面距井蓋距離為h2，氣體壓強(qiáng)為p0則，又：則：答：①從圖示位置開始，水面上漲0.02m后井蓋第一次跳起；②設(shè)井蓋下落后，井