2021-2022學(xué)年四川省綿陽市第一中學(xué)高中部高三物理上學(xué)期期末試題含解析

1、2021-2022學(xué)年四川省綿陽市第一中學(xué)高中部高三物理上學(xué)期期末試題含解析一、 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，兩根足夠長的光滑導(dǎo)軌固定豎直放置，間距為L，底端接阻值為R的電阻。將質(zhì)量為m的金屬棒懸掛在一個固定的輕彈簧下端，金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直。除電阻R外其余電阻不計?，F(xiàn)將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放，則 （ ）A釋放瞬間金屬棒的加速度小于重力加速度gB金屬棒的速度為v時，所受的安培力大小為C金屬棒向下運(yùn)動時，流過電阻R的電流方向為D電阻R上產(chǎn)生的總熱量等于金屬棒重力勢能的減少量 參考

2、答案：B解：A、釋放瞬間金屬棒的速度為零，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，不受安培力，金屬棒只受重力，所以金屬棒的加速度為g故A錯誤B、金屬棒的速度為v時，回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為 ，金屬棒所受的安培力大小為 故B正確C、金屬棒向下運(yùn)動時切割磁感線，根據(jù)右手定則判斷可知，流過電阻R的電流方向為ba，故C錯誤D、由于金屬棒產(chǎn)生感應(yīng)電流，受到安培力的阻礙，系統(tǒng)的機(jī)械能不斷減少，最終金屬棒停止運(yùn)動，此時彈簧具有一定的彈性勢能，所以導(dǎo)體棒的重力勢能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和彈簧的彈性勢能，則根據(jù)能量守恒定律得知在金屬棒運(yùn)動的過程中，電阻R上產(chǎn)生的總熱量等于棒的重力勢能減少量與彈簧彈性勢能之差，故D錯誤故選：B2. 如圖所示，A、B

3、是正點(diǎn)電荷中一條電場線上的兩點(diǎn)一個帶負(fù)電的點(diǎn)電荷僅受電場力作用，由靜止釋放從A點(diǎn)沿電場線運(yùn)動到B點(diǎn)下列說法中正確的是（）AA點(diǎn)的電場強(qiáng)度比B點(diǎn)的小B點(diǎn)電荷在A點(diǎn)的加速度大CA點(diǎn)的電勢比B點(diǎn)的電勢高D點(diǎn)電荷由A到B過程中電場力做負(fù)功參考答案：解：A、帶負(fù)電的點(diǎn)電荷僅受電場力作用，由靜止從A點(diǎn)沿電場線運(yùn)動到B點(diǎn)，說明負(fù)電荷所受的電場力方向從AB，則電場線方向從BA，則知，正點(diǎn)電荷在B的右側(cè)，由E=知，A點(diǎn)的電場強(qiáng)度比B點(diǎn)的小故A正確B、由F=qE知，負(fù)電荷在A點(diǎn)所受的電場力較小，加速度也較小故B錯誤C、電場線方向從BA，順著電場線，電勢降低，則知A點(diǎn)的電勢比B點(diǎn)的電勢低故C錯誤D、點(diǎn)電荷由A到B過

4、程中電場力方向與位移方向相同，做正功故D錯誤故選A3. （多選）如圖8所示，從半徑為R1 m的半圓PQ(PQ為水平直徑）上的P點(diǎn)水平拋出一個可視為質(zhì)點(diǎn)的小球，經(jīng)t0.4 s小球落到半圓上已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭10 m/s2，據(jù)此判斷小球的初速度可能為()A. 1 m/sB. 2 m/s C. 3 m/s D. 4 m/s參考答案：CD4. 如圖是兩等量異號點(diǎn)電荷，以兩電荷連線的中點(diǎn)O為圓心畫出半圓，在半圓上有a、b、c，b點(diǎn)在兩電荷連線的垂直平分線上，下列說法正確的是A.ac兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同B.ac兩點(diǎn)的電勢相同C.正電荷在a點(diǎn)的電勢能大于在b點(diǎn)的電勢能D.將正電荷由O移到b電場力做正功參考

5、答案：AC5. 一物體靜置在平均密度為的球形天體表面的赤道上。已知萬有引力常量為G，若由于天體自轉(zhuǎn)使物體對天體表面壓力恰好為零，則天體自轉(zhuǎn)周期為 （ ） A B C D參考答案：D二、 填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6. 如圖所示是用頻閃照相的方法拍到的一個彈簧振子的振動情況，甲圖是振子靜止在平衡位置的照片，乙圖是振子被拉伸到左側(cè)距平衡位置20cm處，放手后向右運(yùn)動周期的頻閃照片，已知頻閃的頻率為10Hz，則振子的振動周期為T_s，而在t=T/12時刻振子的位置坐標(biāo)_15cm。（選填“大于”、“小于”或“等于”）。參考答案：1.2；大于。7. 物體因繞軸轉(zhuǎn)動而具有的動能叫轉(zhuǎn)動動能

6、，轉(zhuǎn)動動能的大小與物體轉(zhuǎn)動的角速度有關(guān)為了研究某一砂輪的轉(zhuǎn)動動能EK與角速度的關(guān)系，可采用下述方法：先讓砂輪由動力帶動勻速轉(zhuǎn)動，測得其角速度，然后讓砂輪脫離動力，由于輪與軸之間存在摩擦，砂輪最后停下，測出脫離動力到停止轉(zhuǎn)動砂輪轉(zhuǎn)過的圈數(shù)n測得幾組不同的和n如下表所示（rad/s） 0.5 1 2 3 4n5 20 80 180 320Ek（J）另外已測得砂輪轉(zhuǎn)軸的直徑為1cm，轉(zhuǎn)軸間的摩擦力為10/N（1）試計算出每次脫離動力時砂輪的轉(zhuǎn)動動能，并填入上表中；（2）試由上述數(shù)據(jù)推導(dǎo)出該砂輪轉(zhuǎn)動動能Ek與角速度的關(guān)系式Ek=22；（3）若脫離動力后砂輪的角速度為2.5rad/s，則它轉(zhuǎn)過45圈后角

7、速度=2 rad/s參考答案：考點(diǎn)：線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速.專題：勻速圓周運(yùn)動專題分析：（1）砂輪克服轉(zhuǎn)軸間摩擦力做功公式W=f?n?D，f是轉(zhuǎn)軸間的摩擦力大小，n是砂輪脫離動力到停止轉(zhuǎn)動的圈數(shù)，D是砂輪轉(zhuǎn)軸的直徑根據(jù)動能定理得知，砂輪克服轉(zhuǎn)軸間摩擦力做功等于砂輪動能的減小，求解砂輪每次脫離動力的轉(zhuǎn)動動能（2）采用數(shù)學(xué)歸納法研究砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek與角速度的關(guān)系式：當(dāng)砂輪的角速度增大為原來2倍時，砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek是原來的4倍；當(dāng)砂輪的角速度增大為原來4倍時，砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek是原來的16倍，得到Ek與2成正比，則有關(guān)系式Ek=k2將任一組數(shù)據(jù)代入求出比例系數(shù)k，得到砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek與角速

8、度的關(guān)系式（3）根據(jù)動能與角速度的關(guān)系式，用砂輪的角速度表示動能，根據(jù)動能定理求出轉(zhuǎn)過45圈后的角速度解答：解：（1）根據(jù)動能定理得：Ek=f?n?D，代入計算得到數(shù)據(jù)如下表所示 /rad?s10.51234n5.02080180320Ek/J0.5281832（2）由表格中數(shù)據(jù)分析可知，當(dāng)砂輪的角速度增大為原來2倍時，砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek是原來的4倍，得到關(guān)系Ek=k2當(dāng)砂輪的角速度增大為原來4倍時，砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek是原來的16倍，得到Ek與2成正比，則有關(guān)系式Ek=k2k是比例系數(shù)將任一組數(shù)據(jù)比如：=1rad/s，Ek=2J，代入得到k=2J?s/rad，所以砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek與角速度的關(guān)

9、系式是Ek=22（3）根據(jù)動能定理得f?n?D=222212代入解得2=2rad/s故答案為：（1）如表格所示；（2）22；（3）2點(diǎn)評：本題考查應(yīng)用動能定理解決實際問題的能力和應(yīng)用數(shù)學(xué)知識處理物理問題的能力；注意摩擦力做功與路程有關(guān)8. 在某些恒星內(nèi)部，3個粒子可以結(jié)合成一個C核，已知C核的質(zhì)量為1.9930210-26kg，粒子的質(zhì)量為6.6467210-27kg，真空中光速c=3108m/s，這個核反應(yīng)方程是 ，這個反應(yīng)中釋放的核能為 （結(jié)果保留一位有效數(shù)字）。參考答案：3He C (2分) 910-13 J9. 某行星繞太陽的運(yùn)動可近似看作勻速圓周運(yùn)動，已知行星運(yùn)動的軌道半徑為R，周期

10、為T，萬有引力恒量為G，則該行星的線速度大小為_，太陽的質(zhì)量可表示為_。參考答案：10. 甲、乙是兩顆繞地球作勻速圓周運(yùn)動的人造衛(wèi)星，其線速度大小之比為，則這兩顆衛(wèi)星的運(yùn)轉(zhuǎn)半徑之比為_，運(yùn)轉(zhuǎn)周期之比為_。參考答案：； 11. 某興趣小組的同學(xué)利用如圖1所示的實驗 裝置，測量木塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)，圖中長木板水平固定。實驗過程中，打點(diǎn)計時器應(yīng)接在_(填“直流”或“交流”)電源上，調(diào)整定滑輪的高度，使_ _已知重力加速度為g，測得木塊的質(zhì)量為M，砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量為m，砝碼盤、砝 碼和木塊的加速度大小為a，則木塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)= _實驗時，某同學(xué)得到一條紙帶，如圖2所示，每隔三個

11、計時點(diǎn)取一個計數(shù)點(diǎn)，記為圖中 0、1、2、3、4、5、6點(diǎn)。測得相鄰兩個計數(shù)點(diǎn)間的距離分別為s1=0.96 cm s2=2.88 cm, s3 = 4. 80 cm, s4 =6. 72 cm, s5 = 8. 64 cm, s6 = 10. 56 cm，打點(diǎn)計時器的電源頻率為50 Hz0計算此紙帶的加速度大小a =_m/s2，打計數(shù)點(diǎn)“4”時紙帶的速度大小v=_m/s。（保留兩位有效數(shù)字）參考答案：打點(diǎn)計時器使用的是交流電源；調(diào)整定滑輪的高度，目的是使細(xì)線與長木板平行，減小實驗誤差；設(shè)細(xì)繩上的拉力為F，則，解得。利用逐差法求加速度，利用中間時刻的瞬時速度等于對應(yīng)時間的平均速度求解。12. 如

12、圖所示，M為理想變壓器，電表均可視為理想表，輸入端a、b接正弦交流電源時，原、副線圈中電壓表的示數(shù)分別為U1和U2，則原線圈與副線圈的匝數(shù)之比等于_；當(dāng)滑動變阻器的滑片P向上滑動時，電流表A1的示數(shù)I1變化情況是_。（選填“變大”、“變小”或“不變”）參考答案：答案：U1U2；變大13. 如圖所示，一半徑為R的光滑圓環(huán)，豎直放在水平向右的的勻強(qiáng)電場中，勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為E。環(huán)上a、c是豎直直徑的兩端，b、d是水平直徑的兩端，質(zhì)量為m的帶電小球套在圓環(huán)上，并可沿環(huán)無摩擦滑動，已知小球自a點(diǎn)由靜止釋放，沿abc運(yùn)動到d點(diǎn)時速度恰好為零，由此可知小球所受重力 （選填“大于”、“小于”或“等于”

13、）帶電小球所受的靜電力。小球在 （選填“a”、“b”、“c”或“d”）點(diǎn)時的電勢能最小。參考答案：等于 b題意：自a點(diǎn)由靜止釋放，沿abc運(yùn)動到d點(diǎn)時速度恰好為零，說明小球帶負(fù)電，并且bc弧形中點(diǎn)是速度最大的位置（等效最低點(diǎn)），畫出受力分析圖，則重力和電場力等大；電場力正功最多時，電勢能最小，所有在b點(diǎn)電勢能最小。三、 簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14. （8分）為確定愛因斯坦的質(zhì)能方程的正確性，設(shè)計了如下實驗：用動能為MeV的質(zhì)子轟擊靜止的鋰核Li，生成兩個粒子，測得兩個粒子的動能之和為MeV。寫出該反應(yīng)方程，并通過計算說明正確。（已知質(zhì)子、粒子、鋰核的質(zhì)量分別取、）參考答

14、案：核反應(yīng)方程為核反應(yīng)的質(zhì)量虧損，由質(zhì)能方程可得，質(zhì)量虧損相當(dāng)?shù)哪芰縈eV而系統(tǒng)增加的能量MeV，這些能量來自核反應(yīng)中，在誤差允許的范圍內(nèi)可認(rèn)為相等，所以正確。15. (4分)在橄欖球比賽中，一個95kg的橄欖球前鋒以5m/s的速度跑動，想穿越防守隊員到底線觸地得分就在他剛要到底線時，迎面撞上了對方兩名均為75kg的隊員，一個速度為2m/s，另一個為4m/s，然后他們就扭在了一起。他們碰撞后的共同速率是；在右面方框中標(biāo)出碰撞后他們動量的方向，并說明這名前鋒能否得分：。參考答案：答案：0.1m/s （2分） 方向見圖（1分） 能得分（1分） 四、計算題：本題共3小題，共計47分16. （06年全

15、國卷）（16分）如圖所示，一固定在豎直平面內(nèi)的光滑的半圓形軌道ABC，其半徑R5.0m，軌道在C處與水平地面相切。在C處放一小物塊，給它一水平向左的初速度v05m/s，結(jié)果它沿CBA運(yùn)動，通過A點(diǎn)，最后落在水平面上的D點(diǎn)，求C、D間的距離s。取重力加速度g10m/s2。參考答案：解析：設(shè)小物塊的質(zhì)量為m，過A處時的速度為v，由A到D經(jīng)歷的時間為t，有 2Rgt2 svt 由式并代入數(shù)據(jù)得s1m 17. 如圖所示，在距地面高為15 m處，有一不帶電的小球以10m/s的初速度水平向右拋出，與此同時，在的正下方有一帶正電滑塊也在一個水平恒力的作用下、以相同的初速度在絕緣水平地面上向右運(yùn)動，、所在空間

16、加有沿水平方向且垂直于紙面向里的足夠大的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度。已知所帶電荷量C，質(zhì)量0.1 kg，0.27 N，、均可看作質(zhì)點(diǎn)，著地時恰與相撞。若運(yùn)動中的電荷量保持不變，空氣阻力不計，重力加速度g取10m/，求：（1） 從拋出到與相撞經(jīng)歷的時間；（2） 與相撞前瞬間的速率；（3） 與地面之間的動摩擦因數(shù)。參考答案：（1）在豎直方向做自由落體運(yùn)動有H 帶入數(shù)據(jù)解得s （2）設(shè)的質(zhì)量為，著地速率為，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有= + 帶人數(shù)據(jù)解得20 m/s （2分）（2） 著地時恰與相撞，說明A2在水平地面一定以速度向右做勻速運(yùn)動，因受到圖2所示的五個力作用，故由平衡條件有 由式帶入數(shù)據(jù)得N09 N 代人式解得03 18. （8分）20