2021-2022學年湖南省長沙市青山橋中學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.（多選）如圖所示，實線為電場線，虛線為等勢線，且AB=BC，電場中的A、B、C三點的場強分別為EA、EB、EC，電勢分別為φA、φB、φC，AB、BC間的電勢差分別為UAB、UBC，則下列關系中正確的有（）A．φA＞φB＞φCB．EC＞EB＞EAC．UAB＜UBCD．UAB=UBC參考答案：【考點】：電場線；電勢；電勢能．【專題】：電場力與電勢的性質專題．【分析】：電場強度的大小看電場線的疏密程度，電場線越密的地方電場強度越大，電勢的高低看電場線的指向，沿著電場線電勢一定降低．：解：A、考查靜電場中的電場線、等勢面的分布知識和規律．A、B、C三點處在一根電場線上，沿著電場線的方向電勢降落，故φA＞φB＞φC，故A正確；B、由電場線的密集程度可看出電場強度大小關系為EC＞EB＞EA，故B正確；C、電場線密集的地方電勢降落較快，故UBC＞UAB，故C正確，D錯誤．故選：ABC．【點評】：此類問題要在平時注重對電場線與場強、等勢面與場強和電場線的關系的掌握，熟練理解常見電場線和等勢面的分布規律．2.如圖所示，半徑為R、內徑很小的光滑半圓管豎直放置，兩個質量均為m的小球A、B以不同的速度進入管內．A通過最高點C時，對管壁上部壓力為8mg，B通過最高點C時，對管壁上下部均無壓力，則A、B兩球落地點間的距離為（）A．R B．2R C．3R D．4R參考答案：D【考點】向心力；牛頓第二定律．【分析】對兩個球分別受力分析，根據合力提供向心力，求出速度，此后球做平拋運動，正交分解后，根據運動學公式列式求解即可．【解答】解：兩個小球在最高點時，受重力和管壁的作用力，這兩個力的合力作為向心力，離開軌道后兩球均做平拋運動，A、B兩球落地點間的距離等于它們平拋運動的水平位移之差．對A球：8mg+mg=m解得：vA=對B球：mg=m解得：vB=由平拋運動規律可得落地時它們的水平位移為：sA=vAt=vA=6R

sB=vBt=vB=2R

所以：sA﹣sB=4R，選項D正確．故選：D3.（單選）黑板的下邊沿離地的高度為1m，若黑板擦(可視為質點)的質量為0.1kg，它與黑板之間的動摩擦因數為0.6。一同學用力將黑板擦在黑板表面緩慢豎直向上擦黑板，他所能擦到的最大高度為2.25m，當擦到最高位置時意外讓小黑板擦沿黑板面豎直向下滑落，則黑板擦砸到黑板下邊沿時的速度大小為

A.3.2m/s

B.4.2m/s

C.5.0m/s

D.6.7m/s參考答案：C4.如圖，兩根互相平行的長直導線過紙面上的M、N兩點，且與紙面垂直，導線中通有大小相等、方向相反的電流。a、o、b在M、N的連線上，o為MN的中點，c、d位于MN的中垂線上，且a、b、c、d到o點的距離均相等。關于以上幾點處的磁場，下列說法正確的是

（

）（A）o點處的磁感應強度為零（B）a、b兩點處的磁感應強度大小相等，方向相反（C）c、d兩點處的磁感應強度大小相等，方向相同（D）a、c兩點處磁感應強度的方向不同

參考答案：C5.（多選）在如圖甲所示的電路中，L1、L2和L3為三個相同規格的小燈泡，這種小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示，當開關S閉合后，電路中的總電流為0．25A．則此時

A．L1的電壓為L2電壓的2倍B．L1消耗的電功率為0．75WC．L2的電阻為12ΩD．L1、L2消耗的電功率的比值大于4：1參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，是一列簡諧橫波在t=0時刻的波形圖象．已知這列波的頻率為5Hz，此時，x=1．5m處的質點向y軸正方向振動，可以推知：這列波正在沿x軸(填“正”或“負”)方向傳播，波速大小為___________m／s．寫出x=1．5m處質點做簡諧運動的表達式_________________________________________________。參考答案：7.在探究物體的加速度a與物體所受外力F、物體質量M間的關系時，采用如圖所示的實驗裝置．小車及車中的砝碼質量用M表示，盤及盤中的砝碼質量用m表示．①當M與m的大小關系滿足________時，才可以認為繩子對小車的拉力大小等于盤和砝碼的重力．②某一組同學先保持盤及盤中的砝碼質量m一定來做實驗，其具體操作步驟如下，以下做法正確的是________．A．平衡摩擦力時，應將盤及盤中的砝碼用細繩通過定滑輪系在小車上B．每次改變小車的質量時，不需要重新平衡摩擦力C．實驗時，先放開小車，再接通打點計時器的電源D．用天平測出m以及小車質量M，小車運動的加速度可直接用公式a＝求出③另兩組同學保持小車及車中的砝碼質量M一定，探究加速度a與所受外力F的關系，由于他們操作不當，這兩組同學得到的a－F關系圖象分別如圖1和圖2所示，其原因分別是：

圖1

圖2圖1：____________________________________________________；圖2：_____________________________________________________.參考答案：①m?M

（2分）②B

（2分）③圖1：m過大(或M過小)，造成m不是遠小于M（2分）圖2：沒有平衡摩擦力或木板的傾角過小（2分）8.一定質量的理想氣體壓強p與熱力學溫度T的關系圖象如圖所示，AB、BC分別與p軸和T軸平行，氣體在狀態A時的壓強為p0、體積為V0，在狀態B時的壓強為2p0，則氣體在狀態B時的體積為

；氣體從狀態A經狀態B變化到狀態C的過程中，對外做的功為W，內能增加了ΔU，則此過程氣體

（選填“吸收”或“放出”）的熱量為

．參考答案：v0/2

(1分)

吸收(1分)

△U+W9.如圖，當用激光照射直徑小于激光束的不透明圓盤時，在圓盤后屏上的陰影中心出現了一個亮斑，在中心亮斑外還存在一系列

(填“等距”或“不等距”)的明暗相間的條紋。這是光的

(填“干涉”、“衍射”或“直線傳播”)現象。參考答案：不等距、衍射10.因為手邊沒有天平,小王同學思考如何利用一已知勁度系數為k的彈簧和長度測量工具來粗測一小球的質量,他從資料上查得彈簧的彈性勢能(其中x為彈簧形變量)后,設計了如下實驗:將彈簧一端固定在水平桌面上,另一端緊靠小球,彈簧原長時小球恰好在桌邊,然后壓縮彈簧并測得壓縮量x,釋放彈簧,小球飛出后落在水平地面上,測出桌高h以及落點到桌邊沿的水平距離s．(1)小球質量的表達式為:

．（4分）(2)如果桌面摩擦是本次實驗誤差的主要因素,那么小球質量的測量值將

（4分）(填“偏大”、“偏小”或“準確”)．參考答案：⑴；⑵偏大11.若某歐姆表表頭的滿偏電流為5mA，內接一節干電池，電動勢為1.5V，

那么該歐姆表的內阻為________Ω，待測電阻接入紅、黑表筆之間時，指針偏在滿刻度的3/4處，則待測電阻的阻值為________Ω，表盤中值刻度是________．參考答案：30010030012.某同學將一直流電源的總功率PE、輸出功率PR和電源內部的發熱功率Pr隨電流I變化的圖線畫在了同一坐標內，如圖所示，則電源內阻r=4Ω，當電流為1.5A時，外電路的電阻R=Ω．參考答案：考點：電功、電功率；閉合電路的歐姆定律．專題：恒定電流專題．分析：三種功率與電流的關系是：直流電源的總功率PE=EI，內部的發熱功率Pr=I2r，輸出功率PR=EI﹣I2r，根據數學知識選擇圖線．根據圖線a斜率求解電源的電動勢．由圖讀出電流I=1.5A時，發熱功率Pr=I2r，求出電源的內阻．解答：解：根據直流電源的總功率PE=EI，內部的發熱功率Pr=I2r，輸出功率PR=EI﹣I2r，E==8V．內部的發熱功率Pr=I2r，內阻為r==4Ω，當電流為1.5A時，由圖讀出電源的功率PE=12W．由PE==故答案為：4

點評：本題首先考查讀圖能力，物理上往往根據解析式來理解圖象的物理意義．13.用金屬制成的線材（如鋼絲、鋼筋）受到的拉力會伸長，17世紀英國物理學家胡克發現，金屬絲或金屬桿在彈性限度內的伸長與拉力成正比，這就是著名的胡克定律．這個發現為后人對材料的研究奠定了重要的基礎．現有一根用新材料制成的金屬桿，長為4m，橫截面積為0.8cm2，設計要求它受到拉力后的伸長不超過原長的1/100,由于這一拉力很大，桿又較長，直接測試有困難，就選用同種材料制成樣品進行測試，通過測試取得數據如右圖：(1)根據測試結果，推導出線材伸長x與材料的長度L、材料的橫截面積S及拉力F的函數關系為x=

（用所給字母表示,比例系數用k表示）。(2)在尋找上述關系中，運用

科學研究方法。

參考答案：（其中k為比例系數）；

(2)控制變量法三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某學習小組用如圖甲所示的實驗裝置探究動能定理，已知小車的質量為M,沙和小桶的總質量為m，實驗中小桶未到達地面，要完成該實驗，請回答下列問題：

①實驗時為保證小車受到的拉力大小與沙和小桶的總重力大小近似相等，沙和小桶的總質量遠小于小車質量，實驗時為保證小車受到的細線拉力等于小車所受的合外力，需要的操作是___________________。②在滿足第①問的條件下，若通過實驗得到紙帶如圖乙所示，A、B、C、D、E為計數點，相鄰兩點間的時間間隔為T當地重力加速度為g，相鄰計數點間的距離，其中B點和D點對應時刻小車的瞬時速度用和表示，則=______________.小車的運動中對應紙帶打B、D兩點間的過程，動能變化量表達式_________（用M，和表示）；小車合外力的功表達式W=____________。在多組實驗數據基礎上，分析小車合外力的功與動能變化量的關系為W=。參考答案：小車下滑時受到重力、細線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，則應該用小車重力的下滑分量來平衡摩擦力；故答案為：平衡摩擦力；小車做勻加速直線運動，紙帶上任意一點的速度等于該點前后相鄰兩點間的平均速度，故可求出B點的瞬時速度。15.某同學用如圖甲所示的電路測定未知電阻Rx的值及電源電動勢，R為電阻箱．（1）若圖甲中電流表表盤有均勻刻度，但未標刻度值，而電源內阻與電流表的內阻均可忽略不計，能否測得Rx的值？▲

（填“能”或“不能”）．（2）若該同學后來得知電流表量程后，調節電阻箱R=R1時，電流表的示數為I1；R=R2時，電流表的示數為I2，則可求得電源的電動勢為E=▲

．（3）該同學調節電阻箱的不同阻值，測得多組電流值，他把這些數據描在-R圖象上，得到一直線，如圖乙所示，由圖線可得E=▲

V，Rx=▲

Ω．（結果保留三位有效數字）參考答案：（1）能

（2）E=

（3）E=1.90V±0.02V；r=8.93Ω±0.05Ω四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（計算）如圖所示的電路中，電源的電動勢E=10V，R1=R2=6Ω，當電鍵S斷開時，電流表的示數I1=1.25A．求：（1）電源的電阻是多大？（2）當電鍵S閉合時，電源兩極間的電壓是多大？參考答案：（1）電源的電阻是2Ω．（2）當電鍵S閉合時，電源兩極間的電壓是6V．考點：閉合電路的歐姆定律解：（1）當S斷開時，根據閉合電路歐姆定律得：解得：r==2Ω（2）當S閉合后，設R1、R2并聯的總電路為R，則：

R==3Ω電源兩極間的電壓：=6V答：（1）電源的電阻是2Ω．（2）當電鍵S閉合時，電源兩極間的電壓是6V．17.(12分)隨著國際油價持續走高，能源危機困擾著整個世界。構建和諧型、節約型社會深得民心，節能器材遍布于生活的方方面面，自動充電式電動車就是很好的一例。電動車的前輪裝有發電機，發電機與蓄電池連接，當騎車者用力蹬車或電動自行車滑行時，打開自動充電裝置，自行車就可以連通發電機向蓄電池充電，將其他形式的能轉化成電能儲存起來。現有某人騎車以1250J的初動能在粗糙的水平路面上滑行，人車總質量為100kg。第一次關閉自動充電裝置，讓車自由滑行，其動能隨位移變化關系如圖線①所示；第二次啟動自動充電裝置，其動能隨位移變化關系如圖線②所示，設兩次人和車所受阻力恒定。求：(1)第一次滑行的時間．(2)第二次滑行過程中向蓄電池所充的電能是多少?

參考答案：解析：(1)電動自行車自由滑行時

……………………①

自行車滑行的時間

……………………②

………………③

(2)開動自動充電裝置后。

…………………④

……………………⑤18.（18分）由內壁光滑的細管制成的直角三角形管道ABC安放在豎直平面內，BC邊水平，AC管長5m，直角C處是小的圓弧，∠B=37o。從角A處無初速度地釋放兩個光滑小球（小球的直徑比管徑略小），第一個小球沿斜管AB到達B處，第