2021-2022學(xué)年湖南省郴州市華王中學(xué)高三物理期末試題含解析

1、2021-2022學(xué)年湖南省郴州市華王中學(xué)高三物理期末試題含解析一、 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(xiàng)符合題意1. （多選）如圖所示，將一輕彈簧下端固定在傾角為的粗糙面底端，彈簧處于自然狀態(tài)時上端位于A點(diǎn)質(zhì)量為m的物體從斜面上的B點(diǎn)靜止下滑，與彈簧發(fā)生相互作用后，最終停在斜面上下列說法正確的是（）A物體最終將停在A點(diǎn)B物體第一次反彈后不可能到達(dá)B點(diǎn)C整個過程中重力勢能的減少量等于克服摩擦力做的功D整個過程中物體的最大動能小于彈簧的最大彈性勢能參考答案：解：A、由題意可知，物塊從靜止沿斜面向上運(yùn)動，說明重力的下滑分力大于最大靜摩擦力，因此物體不可能最終停于A點(diǎn)，故A

2、錯誤；B、由于運(yùn)動過程中存在摩擦力，導(dǎo)致摩擦力做功，所以物體第一次反彈后不可能到達(dá)B點(diǎn)，故B正確；C、根據(jù)動能定理可知，從靜止到速度為零，則有重力做功等于克服彈簧彈力做功與物塊克服摩擦做的功之和，故C錯誤；D、整個過程中，動能最大的位置即為速度最大，因此即為第一次下滑與彈簧作用時，彈力與摩擦力的合力等于重力的下滑分力的位置，而彈簧的最大勢能即為第一次壓縮彈簧到最大位置，因?yàn)樽畲髣幽芎痛藭r的重力勢能一同轉(zhuǎn)化為最低點(diǎn)的最大彈性勢能和此過程中的克服摩擦做功，所以整個過程中物體的最大動能小于彈簧的最大彈性勢能，故D正確；故選：BD2. （多選）一絕緣光滑半圓環(huán)軌道放在豎直向下的勻強(qiáng)電場中，場強(qiáng)為E在與

3、環(huán)心等高處放有一質(zhì)量為m、帶電+q的小球，由靜止開始沿軌道運(yùn)動，下述說法正確的是（） A 小球經(jīng)過環(huán)的最低點(diǎn)時速度最大 B 小球在運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒 C 小球經(jīng)過環(huán)的最低點(diǎn)時對軌道壓力為（mg+qE） D 小球經(jīng)過環(huán)的最低點(diǎn)時對軌道壓力為3（mg+qE）參考答案：解：A、小球從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)的過程中，合力做正功最多，則根據(jù)動能定理得知，動能增加增大，速率增大增大，所以小球經(jīng)過環(huán)的最低點(diǎn)時速度最大故A正確B、小球運(yùn)動過程中電場力做功，機(jī)械能不守恒故B錯誤C、D小球從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)的過程，根據(jù)動能定理得：（mg+qE）R=又由，聯(lián)立解得N=3（mg+qE）故D正確，C錯誤故選：AD3. （01年

4、廣東、河南卷）如圖，平行板電容器經(jīng)開關(guān)K與電池連接，a 處有一帶電量非常小的點(diǎn)電荷。K是閉合的Ua表示a點(diǎn)的電勢，f表示點(diǎn)電荷的電場力?，F(xiàn)將電容器的B板向下稍微移動，使兩板間的距離增大，則 （ ）AUa變大，f變大 BUa變大，f變小 CUa不變，f不變 DUa不變，f變小參考答案：答案：B 4. 下列說法正確的是 A體操運(yùn)動員雙手握住單杠吊在空中不動時處于超重狀態(tài) B蹦床運(yùn)動員在空中上升和下落過程中都處于失重狀態(tài) C舉重運(yùn)動員在舉起杠鈴后不動的那段時間內(nèi)處于超重狀態(tài) D蕩秋千的小孩通過最低點(diǎn)時對秋千板的壓力小于其重力參考答案：B5. 兩輛游戲賽車a、b在兩條平行的直車道上行駛。=0時兩車都在

5、同一計時線處，此時比賽開始。它們在四次比賽中的圖如圖所示。哪些圖對應(yīng)的比賽中，有一輛賽車追上了另一輛（ ）參考答案：二、 填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6. 某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲探究恒力做功與物體動能變化的關(guān)系，他們在實(shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到打點(diǎn)計時器以及學(xué)生電源、天平、刻度尺、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小桶和沙子若干。并將小車連接上紙帶，用細(xì)線通過滑輪掛上小沙桶。 （1）某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：用天平稱量小車的質(zhì)量M和沙與桶的總質(zhì)量m。讓沙桶帶動小車加速運(yùn)動，用打點(diǎn)計時器記錄其運(yùn)動情況，在打點(diǎn)計時器打出的紙帶上取兩點(diǎn)，測出這兩點(diǎn)的間距L，算出這兩點(diǎn)的速度v1與v

6、2。 本實(shí)驗(yàn)裝置圖（準(zhǔn)備放開小車時刻）中有什么缺點(diǎn)或錯誤？要完成本實(shí)驗(yàn)，還缺哪些重要實(shí)驗(yàn)步驟？ 本實(shí)驗(yàn)認(rèn)為小車所受合外力等于沙桶重力，則應(yīng)控制的實(shí)驗(yàn)條件是什么？ 。 （2）在實(shí)驗(yàn)操作正確的前提下，若挑選的一條點(diǎn)跡清晰的紙帶如下圖所示，已知相鄰兩個點(diǎn)間的時間間隔為T，從A點(diǎn)到B、C、D、E、F點(diǎn)的距離依次為s1、s2、s3、s4、s5（圖中未標(biāo)s3、s4、s5），則由此可求得紙帶上由B點(diǎn)到E點(diǎn)所對應(yīng)過程中，合外力對小車所做的功W=_；該小車動能改變量的表達(dá)式為EK= （結(jié)果用題中已知物理量的符號表示）；若滿足 則動能定理得證。參考答案：7. 位移是描述物體 變化的物理量，加速度是描述物體 快慢的

7、物理量參考答案：位置；速度變化【考點(diǎn)】加速度；位移與路程【分析】位移的物理意義是描述物體位置變化的物理量，加速度是描述物體速度變化快慢的物理量，都是矢量【解答】解：位移是描述物體位置變化的物理量，加速度是描述物體速度變化快慢的物理量故答案為：位置；速度變化8. 一列向右傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖如圖所示，波速大小為0.6m/s，P質(zhì)點(diǎn)的橫坐標(biāo)x = 0.96m，從圖中狀態(tài)開始計時，波源O點(diǎn)剛開始振動時的振動方向 (填“y軸正方向”或“y軸負(fù)方向”)；波的周期為 s，質(zhì)點(diǎn)P經(jīng)過 s時間第二次達(dá)到波峰參考答案：y的負(fù)方向(1分)、0.4(2分)、1.9(1分)9. 如圖所示，一輛長L=2m

8、,高 h=0.8m,質(zhì)量為 M =12kg 的平頂車，車頂面光滑，在牽引力為零時，仍在向前運(yùn)動，設(shè)車運(yùn)動時受到的阻力與它對地面的壓力成正比，且比例系數(shù)=0.3。當(dāng)車速為 v0 = 7 ms 時，把一個質(zhì)量為 m=1kg 的物塊（視為質(zhì)點(diǎn)）輕輕放在車頂?shù)那岸?，并開始計時。那么，經(jīng)過t= s物塊離開平頂車；物塊落地時，落地點(diǎn)距車前端的距離為s= m。參考答案： 10. (4分)某人把質(zhì)量為m的球從靜止開始舉高h(yuǎn)，并使它獲得速度v，則人對球做的功等于_,重力對物體做功_，合外力對物體做功_。（重力加速度為g）參考答案：答案：mgh+mv2 mgh mv2 11. 如圖所示為一圓拱橋，最高點(diǎn)的半徑為4

9、0m。一輛質(zhì)量為1.2103kg的小車，以10ms的速度經(jīng)過拱橋的最高點(diǎn)。此時車對橋頂部的壓力大小為_N；當(dāng)過最高點(diǎn)的車速等于_m/s時，車對橋面的壓力恰好為零。（取g=10ms2）參考答案： 20 12. 如圖所示為氫原子的能級圖，n為量子數(shù)。在 氫原子核外電子由量子數(shù)為2的軌道躍遷到量子數(shù)為3的軌道的過程中，將 （填“吸收”、“放出”）光子。若該光子恰能使某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，則一群處于量子數(shù)為4的激發(fā)態(tài)的氫原子在向基態(tài)躍遷過程中，有 種頻率的光子能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)。參考答案： 吸收（2分） 5（2分）13. 為了只用一根彈簧和一把刻度尺測定某滑塊與水平桌面間的動摩擦因數(shù)（設(shè)為定值），某

10、同學(xué)經(jīng)查閱資料知：一勁度系數(shù)為k的輕彈簧由伸長量為x至恢復(fù)到原長過程中，彈力所做的功為，于是他設(shè)計了下述實(shí)驗(yàn)： 第1步：如圖所示，將彈簧的一端固定的豎直墻上，彈簧處于原長時另一端位置A。現(xiàn)使滑塊緊靠彈簧將其壓縮至位置B，松手后滑塊在水平桌面上運(yùn)動一段距離，到達(dá)C位置時停止：第2步：將滑塊掛在豎直放置的彈簧下，彈簧伸長后保持靜止?fàn)顟B(tài)。 回答下列問題： （1）你認(rèn)為，該同學(xué)應(yīng)該用刻度尺直接測量的物理量是（寫出名稱并用符號表示） 。 （2）用測得的物理量表示滑塊與水平桌面間動摩擦因數(shù)的計算式：= 。參考答案：（1）AB間距離x1，BC間距離s，彈簧豎直懸掛時伸長的長度x2（3分）（2）三、 簡答題：

11、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(shí)驗(yàn)：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. （8分）在衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出。中微子的性質(zhì)十分特別，因此在實(shí)驗(yàn)中很難探測。1953年，萊尼斯和柯文建造了一個由大水槽和探測器組成的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，

12、利用中微子與水中的核反應(yīng)，間接地證實(shí)了中微子的存在。（1）中微子與水中的發(fā)生核反應(yīng)，產(chǎn)生中子（）和正電子（），即中微子+，可以判定，中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別是 。（填寫選項(xiàng)前的字母） A.0和0 B.0和1 C.1和 0 D.1和1（2）上述核反應(yīng)產(chǎn)生的正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體后，可以轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€光子（），即+2 已知正電子和電子的質(zhì)量都為9.110-31，反應(yīng)中產(chǎn)生的每個光子的能量約為 J.正電子與電子相遇不可能只轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€光子，原因是 。參考答案：（1）A； (2)；遵循動量守恒解析：（1）發(fā)生核反應(yīng)前后，粒子的質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)均不變，據(jù)此可知中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)

13、分都是0，A項(xiàng)正確。（2）產(chǎn)生的能量是由于質(zhì)量虧損。兩個電子轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€光子之后，質(zhì)量變?yōu)榱?，由，故一個光子的能量為，帶入數(shù)據(jù)得=J。正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體，故系統(tǒng)總動量為零，故如果只產(chǎn)生一個光子是不可能的，因?yàn)榇诉^程遵循動量守恒。四、計算題：本題共3小題，共計47分16. 如圖所示，小球以某一速度從豎直放置的半徑為R的光滑圓形軌道底端A點(diǎn)沖入（1）若小球恰能從B點(diǎn)脫離軌道（OB與水平方向成37），則V0為多少？（2）若小球始終不離開軌道，求V0的取值范圍？（3）若V0=，求小球第一次相對A點(diǎn)能上升的最大高度？參考答案：考點(diǎn)：動能定理的應(yīng)用；平拋運(yùn)動；向心力專題：動能定

14、理的應(yīng)用專題分析：（1）從A到B的過程中，根據(jù)動能定理結(jié)合向心力公式列式求解；（2）設(shè)小球恰能通過圓周最高點(diǎn)的速度為v1，根據(jù)動能定理和向心力公式求出速度，若小球恰能沿原軌跡返回，根據(jù)動能定理求出速度，從而求出范圍；（3）根據(jù)動能定理結(jié)合向心力公式列式求解解答：解：（1）從A到B的過程中，根據(jù)動能定理得：mgR（1+sin37）=，根據(jù)向心力公式得：mgsin37解得：（2）設(shè)小球恰能通過圓周最高點(diǎn)的速度為v1，根據(jù)動能定理得：根據(jù)向心力公式得：解得：若小球恰能沿原軌跡返回，解得：則若小球始終不離開軌道的v0的取值范圍是，（3）根據(jù)動能定理得：mgR（1+sin）=，根據(jù)向心力公式得：mgsin=解得：sin，則H=R（1+sin）+答：（1）若小球恰能從B點(diǎn)脫離軌道（OB與水平方向成37），則V0為；（2）若小球始終不離開軌道，V0的取值范圍為；（3）若V0=，小球第一次相對A點(diǎn)能上升的最大高度為點(diǎn)評：本題主要考查了動能定理結(jié)合向心力公式的直接應(yīng)用，注意選取不同的過程中，可