2021-2022学年安徽省阜阳市仁和中学高三物理上学期期末试题含解析

2021-2022学年安徽省阜阳市仁和中学高三物理上学期期末试题含解析
一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意
1.
如图所示的电路中，U=120 V，滑动变阻器R2的最大值为 200Ω，R1=100Ω。

当滑片P滑至R2的中点时，a．b两端的电压为
A．60 V
B．40 V
C．80 V
D．120 V
参考答案：
B
2. （单选）如图所示，E为内阻不能忽略豹电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，V与A分别为电压表与电流表．初始时S0闭合S断开，现将S闭合，则
A.V的读数变大，A的读数变小
B.V的读数变大，A的读数变大
C.V的读数变小，A的读数变小
D.V的读数变小，A的读数变大
参考答案：
【知识点】闭合电路的欧姆定律J2
【答案解析】 C 解析：S闭合，外电阻变小，则由闭合电路欧姆定律可得电路中总电流增大，内电压增大，故路端电压减小，V的读数减小；把R1归为内阻，内电压增大，故R3的电压减小，由欧姆定律可知R3中的电流也减小，电流表示数减小，故C正确；故选：C．
【思路点拨】根据S的通断可得出电路电阻的变化，则由闭合电路欧姆定律可得出电路中总电流及路端电压的变化；再由串并联电路的性质可判及各部分电流的变化．应用闭合电路欧姆定律解决电路的动态分析时一般可按照：外电路-内电路-外电路的分析思路进行，灵活应用闭合电路欧姆定律及串并联电路的性质进行分析即可求解．
3. （单选题）如图所示电路中，定值电阻R大于电源内阻r，当滑动变阻器滑动端向右滑动后，理想电流表A
1
、A
2
、A
3
的示数变化量的绝对值分别为ΔI
1
、ΔI
2
、ΔI
3
，理想电压表示数变化量的绝对值为ΔU。

下列说法中正确的是
A．电流表A
2
的示数一定变小
B．电压表V的示数一定减小
C．ΔI
3
一定小于ΔI
2
D．ΔU与ΔI
1
比值一定小于电源内阻r
参考答案：
D
当滑动变阻器滑动端向右滑动后，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，则总电
流减小，所以电流表A
3
的示数减小。

根据串联电路分压的特点分析可知，并联部分电压增
大，即电压表V的示数增大，电流表A
2
的示数变大。

根据并联电路的电流规律，A
1
的示数I
1
变小，A
2
的示数I
2
变大，A
3
的示数I
3
变小，则知△I
1
一定大于△I
3。

电压表测量路
端电压，根据闭合电路欧姆定律U=E-I
3
r可知，，而大于，所以，根据，，据题R＞r，则得一定大于，故D正确。

故选D。

4. (单选题)下列关于近代物理知识说法，你认为正确的是 ( )
A．汤姆生发现了电子，表明原子核有复杂结构
B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应
C．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太长
D．按照波尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量减小
参考答案：
C
5. （单选）如右图所示，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ，在斜杆下端固定有质量为m的小球，下列关于杆对球的弹力F的判断中，正确的是()
A．小车静止时，F＝mgcos θ，方向沿杆向上
B．小车静止时，F＝mgcos θ，方向垂直杆向上
C．小车向右以加速度a运动时，一定有F＝mg/sin θ
D．小车向右以加速度a运动时，F2＝(ma)2＋(mg)2，方向斜向右上方，与竖直方向夹角满足tan α＝a/g
参考答案：
C
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 某同学从冰箱冷冻室中取出经较长时间冷冻的空烧瓶后，迅速把一个气球紧密地套在瓶口上，并将烧瓶放进盛有热水的烧杯里，气球逐渐膨胀起来，如图所示．烧瓶和气球里的气体内能＿＿＿(选填“增大”、“不变”或“减小”)，外界对气体＿＿＿(选填“做正功”、“做负功”或“不做功”)
参考答案：
增大做负功7. （5分）在某次光电效应实验中，得到的遏止电压U c与入射光的频率v的关系如图所示，若该直线的斜率和截距分别为k和b，电子电荷量的绝对值为e，则普朗克常量可表示为，所用材料的逸出功可表示为。

参考答案：
ek －eb
试题分析：光电效应中，入射光子能量，克服逸出功后多余的能量转换为电子动能，反向遏制电压；整理得，斜率即，所以普朗克常量，截距为，即
，所以逸出功
考点：光电效应
8. 打点计时器接交流（填交流、直流）电，当频率是50Hz时，打点计时器每隔0.02秒打一个点．若测得纸带上打下的第10个到第20个点的距离为20.00cm，则物体在这段位移的平均速度为1m/s．
参考答案：
解答：解：打点计时器接交流电，当频率是50Hz时，打点计时器每隔0.02秒打一个点．平均速度为：v==1m/s．
故答案为：交流，0.02，1．
9. 右图为小车做直线运动的s－t图，则小车在BC段做______运动，图中B点对应的运动状态的瞬时速度大小是______m/s。

参考答案：
匀速 1.6-2.1
10. 如图（a）所示为某同学设计的电子秤原理图，其中E是电动势为3V的电源（内阻不计），A是电流表（在设计中计划被改成电子秤的示数表盘），R0是阻值为5Ω定值电阻，R是一根长为6cm、阻值为15Ω的均匀电阻丝。

c是一根金属弹簧（电阻不计），其压缩量ΔL与所受压力F之间的关系如图（b）所示，c顶端连接有一个塑料盘。

制作时调整弹簧的位置，使之不称重物时滑片P刚好在电阻丝的a端。

（计算中g取10m/s2）
（1）当电流表示数为0.3A时，所称重物的质量为____________；
（2）该设计中使用的电流表的量程最小为__________，该电子秤的称量范围为
____________；
（3）将电流表的表盘改制成的电子秤示数盘有哪些特点？（请至少写出两个）
参考答案：
（1）2kg（2）0.6A，0~6kg
（3）刻度不均匀、左大右小、刻度盘最左侧部分区域无刻度等
11. 如图所示为阿特武德机的示意图，它是早期测量重力加速度的器械，由英国数学家和物理学家阿特武德于1784年制成。

他将质量同为M的重物用绳连接后，放在光滑的轻质滑轮上，处于静止状态。

再在一个重物上附加一质量为m的小重物，这时，由于小重物的重力而使系统做初速度为零的缓慢加速运动。

（1）所产生的微小加速度可表示为。

（2）某同学利用秒表和刻度尺测出重物M下落的时间t和高度h，则重力加速度的表达式为：。

参考答案：
，(2)。

12. 已知地球质量为M，万有引力恒量为G，地球半径为R，人造卫星在高空绕地球运行的轨道半径为r，则其绕地球运行的环绕速度
V= ，在地球表面附近运行的人造卫星的第一宇宙速度
V 1= 。

参考答案：
，
13. (6分)一定质量的非理想气体体积膨胀对外做了4×103J功的同时，又从外界吸收了2.4×103J的热量，则在该过程中，气体内能的增量△U=______J，气体的分子势能和分子动能分别__________、________(填“增加”“减小”或“不变”)
参考答案：
-1.6×103J 增加，减小
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （4分）已知气泡内气体的密度为1.29kg/，平均摩尔质量为0.29kg/mol。

阿伏加德罗常数，取气体分子的平均直径为，若气泡内的气体能完全变为液体，请估算液体体积与原来气体体积的比值。

（结果保留一位有效数字）。

参考答案：
设气体体积为，液体体积为
气体分子数, (或)
则（或）
解得 (都算对)
解析：
微观量的运算，注意从单位制检查运算结论，最终结果只要保证数量级正确即可。

设气体体积为，液体体积为
气体分子数, (或)
则（或）
解得 (都算对)
15. 声波在空气中的传播速度为340m/s，在钢铁中的传播速度为4900m/s。

一平直桥由钢铁制成，某同学用锤子敲击一铁桥的一端而发出声音，分别经空气和桥传到另一端的时间之差为1.00s。

桥的长度为_______m，若该波在空气中的波长为λ，则它在钢铁中波长为λ的_______倍。

参考答案：
(1). 365 (2).
试题分析：可以假设桥的长度，分别算出运动时间，结合题中的1s求桥长，在不同介质中传播时波的频率不会变化。

点睛：本题考查了波的传播的问题，知道不同介质中波的传播速度不同，当传播是的频率不会发生变化。

四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. （8分）内壁光滑的导热气缸竖直浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不计质量的活塞封闭压强为、体积为的理想气体．现在活塞上方缓缓倒上沙子，使
封闭气体的体积变为原来的，然后将气缸移出水槽，缓慢加热，使气体温度变为．活塞面积为，大气压强为，取，求：（1）所加沙子的质量；
（2）气缸内气体的最终体积。

参考答案：
解析：（1）在冰水混合物中时，被封气体发生等温变化
（1分）
（1分）
又
（1分）
（1分）
（2）当被封气体温度变为时，气体发生等压变化
其中
（2分）
17. 如图所示，倾角为θ的斜面上只有AB段粗糙，其余部分都光滑，AB段长为3L。

有一个质量分布均匀、长为L条状滑块，下端距A为2L，将它由静止释放，当滑块下端运动到A下面距A为L/2时滑块运动的速度达到最大。

(1)求滑块与粗糙斜面的动摩擦因数；
(2)求滑块停止时的位置；
(3)要使滑块能完全通过B点，由静止释放时滑块下端距A点的距离应满足什么条件？
参考答案：
解：(1)当滑块所受合外力零时，滑块速度最大，设其质量为m，则
（3分)
得（2分)
(2)设滑块停止时下端距A点的距离为x，摩擦力随x变化规律如图甲（1分)
根据动能定理
（3分)
解得
（1分)
即物块的下端停在B端
(3)设静止时物块的下端距A的距离为s，只要滑块下端运动到B点下方L/2处，整个滑块就能完全通过B点，设下端通过A点后，距A点的距离为x，摩擦力随x变化规律如图乙所示（1分)
根据动能定理（3分)
解得：（1分)
要让滑块能通过B点，则物块的下端距A的距离应大于（1分)
18. （12分）如图所示，A、B两个大小可视为质点的小球，A的质量M=0.60kg，B的的质量m=0.40kg，B球用长l=1.0m的轻质细绳吊起，当B球静止时，B球恰好与光滑的弧形轨道末端点P（P点切线水平）接触但无作用力。

现使A球从距P点高h=0.20m的Q点由静止释放，A球与B球碰撞后立即粘在一起运动。

若g取10m/s2，求：
（1）两球粘在一起后，悬绳的最大拉力；
（2）两球粘在一起后向左摆起的最大高度。

参考答案：
解析：（1）设碰撞后A球的速度为v0-，则
……………………2分
设碰后AB的共同速度为v，由动量守恒定律：
有……………………2分设绳的拉力为T，有：………………2分解得：T=11.44N……………………2分
（2）设最大高度为H，
有………………2分
解得：H=0.072m……………………2分。