山西省大同市天鎮縣高級職業中學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.(多選)如圖所示，質量為m的滑塊在水平面上向左撞向彈簧，當滑塊將彈簧壓縮了x0時速度減小到零，然后彈簧又將滑塊向右推開。已知彈簧的勁度系數為k，滑塊與水平面間的動摩擦因數為μ，整個過程彈簧未超過彈性限度，則A．滑塊向左運動過程中，始終做減速運動B．滑塊向右運動過程中，始終做加速運動C．滑塊與彈簧接觸過程中最大加速度為D．滑塊向右運動過程中，當彈簧形變量時，物體的加速度為零參考答案：ACD2.如圖所示，水平細桿上套一細環A，環A和球B間用一輕質繩相連，質量分別為mA、mB(mA＞mB)，由于B球受到水平風力作用，A環與B球一起向右勻速運動，已知細繩與豎直方向的夾角為θ，則下列說法正確的是(

)A．風力增大時，輕質繩對B球的拉力保持不變B.B球受到的風力F為mAgtanθC．桿對A環的支持力隨著風力的增加而不變D.A環與水平細桿間的動摩擦因數為參考答案：C3.長為L的輕繩的一端固定在O點，另一端栓一個質量為m的小球.先令小球以O為圓心，L為半徑在豎直平面內做圓周運動，小球能通過最高點，如圖所示.g為重力加速度.A.小球通過最高點時速度可能為零

B.小球通過最高點時所受輕繩的拉力可能為零

C.小球通過最底點時速度大小可能等于2

D.小球通過最底點時所受輕繩的拉力可能等于5mg參考答案：B4.從地面豎直上拋一物體A，同時在離地面某一高度處有一物體B自由下落，兩物體在空中同時到達同一高度時速度大小均為v，則下列說法正確的是(

)A．A上拋的初速度與B落地時速度大小相等，都是2vB．兩物體在空中運動的時間相等C．A上升的最大高度與B開始下落時的高度相同D．兩物體在空中同時達到的同一高度處一定是B開始下落時高度的中點參考答案：AC設兩物體從下落到相遇的時間為t，豎直上拋物體的初速度為v0，則由題gt=v0-gt=v

解得v0=2v．故A正確．根據豎直上拋運動的對稱性可知，B自由落下到地面的速度為2v，在空中運動時間為tB=，A豎直上拋，在空中運動時間tA=2×=．故B錯誤．物體A能上升的最大高度hA=，B開始下落的高度hB=，顯然兩者相等．故C正確．兩物體在空中同時達到同一高度為h=gt2===hB．故D錯誤．故選AC。5.在抗洪搶險中，戰士駕駛摩托艇救人。假設江岸是平直的，洪水沿江向下游流去，水流速度為v1，摩托艇在靜水中的航速為v2，戰士救人的地點A離岸邊最近處O的距離為d。如戰士想在最短時間內將人送上岸，則摩托艇登陸的地點離O點的距離為：（

）A．

B．0

C．

D．

參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，光滑斜面長為a，寬為b，傾角為θ，一物塊沿斜面從左上方頂點P水平射入，而從右下方頂點Q離開斜面，此物體在斜面上運動的加速度大小為

；入射初速度v的大小為

．參考答案：a=gsinθ,v0=a 7.在“探究加速度與物體受力的關系”活動中，某小組設計了如圖所示的實驗。圖中上下兩層水平軌道表面光滑，兩完全相同的小車前端系上細線，細線跨過滑輪并分別掛上裝有不同質量砝碼的盤，兩小車尾部細線水平連到控制裝置上，實驗時通過控制細線使兩小車同時開始運動，然后同時停止。實驗中：（1）應使砝碼和盤的總質量遠小于小車的質量，這時可認為小車受到的合力的大小等于

。（2）若測得小車1、2的位移分別為x1和x2，則小車1、2的加速度之比

。（3）要達到實驗目的，還需測量的物理量是

。參考答案：(1)砝碼和盤的總重

(2分)(2)x1/x2

(2分)

(3)兩組砝碼和盤的總重量（質量）（或盤的質量、兩砝碼和盤的總重量的比值）8.某同學在研究“一定質量氣體溫度不變時壓強和體積關系”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。現用一水平向左的作用力緩慢推動活塞，設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，該同學將推力F作為縱坐標，則橫坐標應該設置為____________，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）該同學發現實驗時圖線（乙）中隨著F的增大，圖線呈現向下彎曲的趨勢。試分析原因

。（3）該同學為了研究第（2）小題中圖線呈現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）9.一物塊靜置于水平面上，現用一與水平方向成37°角的拉力F使物體開始運動，如圖（a）所示．其后一段時間內拉力F隨時間變化和物體運動速度隨時間變化的圖象如圖（b）所示，已知物塊的質量為0.9kg，g=10m/s2．根據圖象可求得，物體與地面間的動摩擦系數為，0～1s內拉力的大小為6.6N．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）參考答案：考點：牛頓第二定律；勻變速直線運動的速度與時間的關系．專題：牛頓運動定律綜合專題．分析：由速度時間圖象抓住1～t1時間內做勻速直線運動，根據共點力平衡求出動摩擦因數，從圖象中求出物體運動的加速度，由牛頓第二定律可求得物體受到的拉力的大小．解答：解：物體在0～1s內做勻加速直線運動，在1～t1時間內做勻速直線運動，最好做勻減速直線運動．對于勻速直線運動階段，有：Fcos37°=f，f=μ（mg﹣Fsin37°）解得：．在0～1s內，做勻加速直線運動，加速度a=4m/s2．F1cos37°﹣μ（mg﹣F1sin37°）=ma解得F1=6.6N．故答案為：，6.6點評：解決本題的關鍵理清物體的運動規律，結合牛頓第二定律進行求解．10.為了探究受到空氣阻力時，物體運動的速度隨時間的變化規律，某同學采用了探究“加速度與物體質量、物體受力關系”的實驗裝置如圖1所示．實驗時，平衡小車與木板之間的摩擦力后，在小車上安裝一薄板，以增大空氣對小車運動的阻力．①往砝碼盤中加入一小砝碼，在釋放小車_______________

(選填“之前”或“之后”)接通打點計時器的電源，在紙帶上打出一系列的點．②從紙帶上選取若干計數點進行測量，得出各計數點的時間t與速度v的數據如下表：時間t/s00．501．001．502．002．50速度v/(m·s－1)0．120．190．230．260．280．29請根據實驗數據在圖2中作出小車的v－t圖象．圖2

③通過對實驗結果的分析，該同學認為：隨著運動速度的增加，小車所受的空氣阻力將變大，你是否同意他的觀點？請根據v－t圖象簡要闡述理由．參考答案：①之前②圖象如圖所示③同意，在v－t圖象中，速度越大時，加速度越小，小車受到的合力越小，則小車受空氣阻力越大．解析①打點計時器要在釋放小車之前接通電源．②選取合適的坐標標度，描點連線即可作出圖象，如圖所示．③v－t圖象的斜率表示加速度的大小，由圖象可知，其速度越來越大，加速度越來越小，則小車所受空氣阻力越來越大．11.一簡諧橫波以10m/s的波速沿x軸正方向傳播。已知t=0時刻的波形如圖，則x=0處質點振動方向

______

(“沿y軸負方向”或“沿y軸正方向”)，從t=0開始計時，x=2m處的振動方程為y=

_______

cm。

參考答案：y軸負方向12.某同學用圖示實驗裝置測量物塊與木板間的動摩擦因數.帶有窄片的物塊被一彈簧彈射裝置射出去，沿水平木板滑行，途中經過O處的光電門，最后停在了木板上的M點，重力加速度為g.①測得窄片的寬度為L，記下窄片通過光電門的時間，還需要測量的物理量有_________________；（標明相關物理量的符號）②物塊和木板間的動摩擦因數=_______________________.參考答案：還需要測量出OM間的距離s，由動能定理可知又，解得。13.質量為4.0kg的物體A靜止在水平桌面上，另一個質量為2.0kg的物體B以5.0m/s的水平速度與物體A相碰。碰后物體B以1.0m/s的速度反向彈回，則系統的總動量為_________kg·m/s，碰后物體A的速度大小為__________m/s。參考答案：10，3

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（4分）如圖所示，光滑水平面軌道上有三個木塊，A、B、C，質量分別為mB=mc=2m,mA=m，A、B用細繩連接，中間有一壓縮的彈簧(彈簧與滑塊不栓接)。開始時A、B以共同速度v0運動，C靜止。某時刻細繩突然斷開，A、B被彈開，然后B又與C發生碰撞并粘在一起，最終三滑塊速度恰好相同。求B與C碰撞前B的速度。參考答案：解析：設共同速度為v，球A和B分開后，B的速度為,由動量守恒定律有,,聯立這兩式得B和C碰撞前B的速度為。考點：動量守恒定律15.（6分）一定質量的理想氣體，在絕熱膨脹過程中

①對外做功5J，則其內能（選填“增加”或“減少”）,

J.

②試從微觀角度分析其壓強變化情況。參考答案：答案：①減少，5；②氣體體積增大，則單位體積內的分子數減少；內能減少，則溫度降低，其分子運動的平均速率減小,則氣體的壓強減小。（4分要有四個要點各占1分；單位體積內的分子數減少；溫度降低；分子運動的平均速率減小；氣體的壓強減小。）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.某游樂場中一種玩具車的運動情況可以簡化為如下模型：豎直平面內有一水平軌道AB與1/4圓弧軌道BC相切于B點，如圖所示。質量m=100kg的滑塊（可視為質點）從水平軌道上的P點在水平向右的恒力F的作用下由靜止出發沿軌道AC運動，恰好能到達軌道的末端C點。已知P點與B點相距L=6m，圓軌道BC的半徑R=3m，滑塊與水平軌道AB間的動摩擦因數μ=0.25，其它摩擦與空氣阻力均忽略不計。（g取10m/s2)求：（1）恒力F的大小．（2）滑塊第一次滑回水平軌道時離B點的最大距離（3）滑塊在水平軌道AB上運動經過的總路程S．

參考答案：（1）動車組最大速度為

（2分） 解得

vm=62.5m/s

（1分）（2）以第7、8節車為研究對象，由牛頓第二定律得

（2分）

解得

（1分）

（3）動能定理

（1分）

解得

17.（20分）如圖甲所示，豎直放置輕彈簧下端與放在水平地面上的物塊A相連，上端與物塊B相連。物塊C在B的正上方某處自由下落，與B碰后黏合在一起后繼續下降。在物塊C正上方放置一個速度傳感器，以測定C下落的速度；在物塊A的正下方放置一個壓力傳感器，以測量物塊A對地面的壓力FN，得到如圖乙所示的—t和FN—t圖，圖中縱坐標上的FN1、、均為已知量。已知彈簧的勁度系數為，A、B、C三個物塊的質量均相等且都可視為質點，重力加速度為g。（1）每個物塊的質量m；（2）求從t1到t2時間內，B、C黏合體對彈簧做功的大小？（3）為使B、C黏合體向上反彈到最大高度時，物塊A對地面的壓力恰好為零，則C物塊開始下落時與B物塊間的距離H應為多大？參考答案：解析：（1）設mA=mB=mC=m，由圖象可知，在C未與B碰撞前，A對地面的壓力為FN1，則有：

（3分）得：

（2分）

（2）由圖象可知：在t2時刻，B、C的速度達到最大為，此時B、C所受合力為零，故t1到t2的過程中，B、C下移的距離為：

（2分）由圖可知C與B碰前的速度為，設物塊B、C碰撞后黏合在一起的速度為，由動量守恒定律得：

（2分）則t1到t2的時間內，物塊B、C對彈簧做的功為W，對B、C由動能定理得：

（2分）

可解得：

（2分）（3）由于B與C碰前已壓縮，當物塊A對地的壓力恰好為零時，彈簧的伸長量：，物塊A對地的壓力恰好為零時，物塊B、C與它們剛碰撞時的高度差為：

（2分）物塊B、C第一次剛以相同的速度向下運動時彈簧的彈性勢能與物塊A對地面壓力為零時彈簧的彈性勢能相等，對于B、C和彈簧組成的系統，由機械能守恒定律得：

（1分）設物塊C開始下落時與B物塊間的距離為H，C與B碰撞前的瞬時速度為，B與C碰后黏合在一起的速度為，有：

（1分）

（1分）解得：

（2分）18.一半徑為R的透明球狀物體的橫截面如圖所示，圓弧CD內表面鍍銀（含邊界），O為球心，A、B、C、D是圓的四等分點．有一點光源，發出的一條細光線射到B點，與DB的夾角為60°，經折射后直接射到C點，從透明球狀物體射出后剛好可以回到點，光在真空中的速度為，為計算方便，取，答案值可用根式表示，試求：(ⅰ)透明物體的折射率；