2021-2022學(xué)年湖南省婁底市漣源伏口鎮(zhèn)伏口中學(xué)高三物理期末試卷含解析

1、2021-2022學(xué)年湖南省婁底市漣源伏口鎮(zhèn)伏口中學(xué)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(jì)15分每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1. 著名物理學(xué)家費(fèi)曼曾設(shè)計(jì)過這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)：一塊水平放置的絕緣體圓盤可繞過其中心的豎直軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，在圓盤的中部有一個(gè)線圈，圓盤的邊緣固定著一圈帶負(fù)電的金屬小球，如圖所示當(dāng)線圈接通直流電源后，線圈中的電流方向如圖中箭頭所示，圓盤會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)幾位同學(xué)對(duì)這一實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行了解釋和猜測(cè)，你認(rèn)為合理的是（）A接通電源后，線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，帶電小球受到洛倫茲力，從而導(dǎo)致圓盤沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)（從上向下看）B接通電源后，線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，帶電小球受到洛倫茲力，從而導(dǎo)致圓盤沿逆時(shí)

2、針轉(zhuǎn)動(dòng)（從上向下看）C接通電源的瞬間，線圈產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，從而產(chǎn)生電場(chǎng)，導(dǎo)致圓盤沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)（從上向下看）D接通電源的瞬間，線圈產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，從而產(chǎn)生電場(chǎng)，導(dǎo)致圓盤沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)（從上向下看）參考答案：C【考點(diǎn)】楞次定律；洛侖茲力【分析】由題，在線圈接通電源的瞬間，線圈中的電流是增大的，產(chǎn)生的磁場(chǎng)是逐漸增強(qiáng)的，逐漸增強(qiáng)的磁場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)（麥克斯韋電磁理論）在小球所在圓周處相當(dāng)于有一個(gè)環(huán)形電場(chǎng)，小球因帶電而受到電場(chǎng)力作用從而會(huì)讓圓板轉(zhuǎn)動(dòng)根據(jù)小球的帶電性，判定圓板的轉(zhuǎn)動(dòng)方向【解答】解：A、小球在靜止時(shí)不受洛倫茲力，故圓盤不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)；故AB錯(cuò)誤；C、若金屬小球帶正電且線圈中電流突然增大，根據(jù)電磁場(chǎng)理

3、論可知，電場(chǎng)力順時(shí)針方向，則圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)方向與電流流向相反；故圓盤沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)； 故C正確； D錯(cuò)誤；故選：C2. 1772年，法籍意大利數(shù)學(xué)家拉格朗日在論文三體問題指出：兩個(gè)質(zhì)量相差懸殊的天體（如太陽(yáng)和地球）所在同一平面上有5個(gè)特殊點(diǎn)，如圖中的L1、L2、L3、L4、L5所示，人們稱為拉格朗日點(diǎn)。若飛行器位于這些點(diǎn)上，會(huì)在太陽(yáng)與地球共同引力作用下，可以幾乎不消耗燃料而保持與地球同步繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)。若發(fā)射一顆衛(wèi)星定位于拉格朗日L2點(diǎn)，下列說法正確的是（ ）A. 該衛(wèi)星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)周期和地球自轉(zhuǎn)周期相等B. 該衛(wèi)星在L2點(diǎn)處于平衡狀態(tài)C. 該衛(wèi)星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的向心加速度小于地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的向心加速度D

4、. 該衛(wèi)星在L2處所受太陽(yáng)和地球引力的合力比在L1處大參考答案：D【分析】該衛(wèi)星與地球同步繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的周期相同，處于非平衡狀態(tài)，由地球和太陽(yáng)的引力的合力提供向心力，根據(jù)公式分析其繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的向心加速度與地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的向心加速度關(guān)系；【詳解】A、據(jù)題意知，該衛(wèi)星與地球同步繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)，則該衛(wèi)星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)周期和地球公轉(zhuǎn)周期相等，故A錯(cuò)誤；B、在L2處，該衛(wèi)星所受的合力為地球和太陽(yáng)對(duì)它引力的合力，這兩個(gè)引力方向相同，合力不為零，處于非平衡狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；C、由于該衛(wèi)星與地球繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的周期相同，該衛(wèi)星的軌道半徑大，根據(jù)公式分析可知，該衛(wèi)星的繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的向心加速度大于地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的

5、向心加速度，故C錯(cuò)誤；D、由題可知，衛(wèi)星在點(diǎn)與點(diǎn)的周期與角速度是相等的，根據(jù)向心力的公式：，在點(diǎn)處的半徑大，所以在點(diǎn)處的合力大，故D正確。【點(diǎn)睛】本題首先要讀懂題意，不要被新情景嚇住，其次要正確分析該衛(wèi)星的受力情況，靈活選擇圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律進(jìn)行分析。3. 如圖所示，放置在水平地面上的直角劈質(zhì)量為M，上面放一質(zhì)量為m的物體，若m在其上勻速下滑，M仍保持靜止，那么正確的說法是 AM對(duì)地面的壓力等于（M+m）g BM對(duì)地面的壓力大于（M+m）g C地面對(duì)M沒有摩擦力 D地面對(duì)M有向左的摩擦力參考答案：AC4. 如圖所示，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物塊正在沿斜面以加速度a下滑，斜劈保持靜止，則地

6、面對(duì)斜劈的摩擦力()A等于零B不為零，方向一定向右C不為零，方向一定向左D不為零，方向可能向左，方向可能向右參考答案：D5. 如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量均為 m 帶電量分別為 q1、q2 的小球，放在半徑為R的內(nèi)壁光滑的絕緣半球 形碗內(nèi)，平衡時(shí)兩球與碗心O點(diǎn)的連線和豎直方向的夾角均為 30，則（）A兩球間庫(kù)侖力大小F=B兩球間庫(kù)侖力大小F=C碗對(duì)球的支持力FN=D碗對(duì)球的支持力FN=參考答案：D【考點(diǎn)】共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；力的合成與分解的運(yùn)用；庫(kù)侖定律【分析】以其中的一個(gè)小球?yàn)檠芯繉?duì)象進(jìn)行受力分析，利用庫(kù)侖定律結(jié)合平行四邊形法則進(jìn)行解答【解答】解：對(duì)右側(cè)小球分析可知，小球受重力、拉力及庫(kù)侖力而處

7、于平衡狀態(tài)，如圖所示，A、兩球間的距離大小為R，根據(jù)庫(kù)侖定律可得庫(kù)侖力大小F=，A錯(cuò)誤；B、由幾何關(guān)系可知F=mgtan30=，B錯(cuò)誤；C、碗對(duì)球的支持力FN=T=，C錯(cuò)誤；D、碗對(duì)球的支持力FN=T=，所以D正確；故選：D二、 填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6. 一飛船在某星球表面附近，受星球引力作用而繞其做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速率為，飛船在離該星球表面高度為h處，受星球引力作用而繞其做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速率為，已知引力常量為G，則該星球的質(zhì)量表達(dá)式為 。參考答案：7. 如圖所示是甲、乙、丙三個(gè)物體做直線運(yùn)動(dòng)的s-t圖像，比較三物體的(1）位移大小： ；(2）路程 ；(3）平均速度的大小

8、 。參考答案：、8. 下表是按照密立根的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的某金屬的UC和v的的幾組數(shù)據(jù)。(UC是遏制電壓)UC/V0.5410.6370.7140.8090.878v/l014Hz5.6445.8886.0986.3036.501請(qǐng)根據(jù)上表的數(shù)據(jù)在答題紙對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)中作出UC-v圖象；從圖象中可知這種金屬的截止頻率為 ；已知e=1.6010-19C，用給出的數(shù)據(jù)結(jié)合圖象算出普朗克常量為 。參考答案：9. （5分）地核的體積約為整個(gè)球體積的16%，地核的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的34。經(jīng)估算，地核的地平均密度為_kg/m3。(結(jié)果取兩位有效數(shù)字)參考答案：答案：1.210410. （6分）伽利略通過研究

9、自由落體和物塊沿光滑斜面的運(yùn)動(dòng)，首次發(fā)現(xiàn)了勻加速運(yùn)動(dòng)規(guī)律。伽利略假設(shè)物塊沿斜面運(yùn)動(dòng)與物塊自由下落遵從同樣的法則，他在斜面上用刻度表示物塊滑下的路程，并測(cè)出物塊通過相應(yīng)路程的時(shí)間，然后用圖線表示整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程，圖中OA表示測(cè)得的時(shí)間，矩形OAED的面積表示該時(shí)間內(nèi)物塊經(jīng)過的路程，則圖中OD的長(zhǎng)度表示 。P為DE的中點(diǎn)，連接OP且延長(zhǎng)交AE的延長(zhǎng)線于B，則AB的長(zhǎng)度表示 。參考答案： 答案：平均速度，物體的末速度 11. 示波器是著名的實(shí)驗(yàn)儀器，如圖是示波器的示意圖，金屬絲發(fā)射出來的電子被加速后從金屬板的小孔穿出，進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)。電子在穿出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后沿直線前進(jìn)，最后打在熒光屏上。設(shè)加速電壓U1，偏轉(zhuǎn)極

10、板長(zhǎng)L，偏轉(zhuǎn)板間距d，當(dāng)電子加速后從兩偏轉(zhuǎn)板的中央沿與板平行方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)。偏轉(zhuǎn)電壓U2為時(shí)，電子束打在熒光屏上偏轉(zhuǎn)距離最大。參考答案：U2 = 2d2U1/L2，12. 在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí),用秒表測(cè)出單擺做n次(一般為30次50次)全振動(dòng)所用的時(shí)間t,算出周期;用米尺量出懸線的長(zhǎng)度l,用游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球的直徑d,則重力加速度g= (用題中所給的字母表達(dá)).參考答案：13. （2分）在衰變時(shí)產(chǎn)生的也具有放射性，它能放出一個(gè) 粒子而變?yōu)?。參考答案：三?實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14. 一個(gè)同學(xué)要研究輕質(zhì)彈簧的彈性勢(shì)能與彈簧長(zhǎng)度改變量的關(guān)

11、系，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：在離地面高度為h的光滑水平桌面上，沿著與桌子邊緣垂直的方向放置一輕質(zhì)彈簧，其左端固定，右端與質(zhì)量為m的一個(gè)小鋼球接觸當(dāng)彈簧處于自然長(zhǎng)度時(shí)，小鋼球恰好在桌子邊緣，如圖所示讓鋼球向左壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放，使鋼球沿水平方向射出桌面，小鋼球在空中飛行后落在水平地面上，水平距離為s（1）小剛球離開桌面時(shí)的速度大小為v=s，彈簧的彈性勢(shì)能Ep與小鋼球質(zhì)量m、桌面離地面高度h、小鋼球飛行的水平距離s等物理量之間的關(guān)系式為Ep=（2）彈簧的壓縮量x與對(duì)應(yīng)的鋼球在空中飛行的水平距離s的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示：彈簧的壓縮量x （cm） 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.

12、50小鋼球飛行的水平距離s （m） 2.01 3.00 4.01 4.96 6.01 7.00由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可確定彈性勢(shì)能Ep與彈簧的壓縮量x的關(guān)系為C（式中k為比例系數(shù)）（A）Ep=kx （B）Ep=k （C）Ep=kx2（D）Ep=k參考答案： 解：（1）小球離開桌面后做平拋運(yùn)動(dòng)，有：s=v0t豎直方向有：聯(lián)立解得：v0=s，根據(jù)功能關(guān)系有：，代入數(shù)據(jù)解得：EP=故答案為：s，（2）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，可得出彈性勢(shì)能Ep與彈簧的壓縮量x的關(guān)系為Ep=kx2，故ABD錯(cuò)誤，C正確本題也可利用代入法進(jìn)行逐項(xiàng)排除故選C15. 電動(dòng)自行車的電瓶用久以后性能會(huì)下降，表現(xiàn)之一為電池的電動(dòng)勢(shì)變小，內(nèi)阻變大。某

13、興趣小組將一輛舊電動(dòng)自行車充滿電，取下四塊電池，分別標(biāo)為A、B、C、D，測(cè)量它們的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。用多用表直流電壓50V擋測(cè)量每塊電池的電動(dòng)勢(shì)。測(cè)量電池A時(shí)，多用電表的指針如圖甲所示，其讀數(shù)為 V。用圖乙所示電路測(cè)量A、B、C、D四塊電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，圖中R0為保護(hù)電阻，其阻值為5。改變電阻箱的阻值R，測(cè)出對(duì)應(yīng)的電流I，根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)分別作出A、B、C、D四塊電池的圖線，如圖丙。由圖線C可知電池C的電動(dòng)勢(shì)E= V；內(nèi)阻r= 。分析圖丙可知，電池 (選填“A”、“B”、“C”或“D”)較優(yōu)。參考答案： 11.0 (2分，答“11”也給2分) 12， 1 (每空3分) C (2分)四、計(jì)算題：本

14、題共3小題，共計(jì)47分16. （13分）如圖所示，在光滑水平絕緣平面上，水平勻強(qiáng)電場(chǎng)方向與x軸間成135角，電場(chǎng)強(qiáng)度E1103N/c，某帶電小球電量為q2106c，質(zhì)量m1103kg，以初速度v02m/s從坐標(biāo)軸原點(diǎn)出發(fā)，在xOy平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，v0與水平勻強(qiáng)電場(chǎng)垂直，（1）該帶電小球所受到的電場(chǎng)力的大小；（2）該帶電小球在第二秒內(nèi)速度變化量的大小；（3）當(dāng)帶電小球再經(jīng)過x軸時(shí)與x軸交于A點(diǎn)，求帶電小球經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)速度v、OA間電勢(shì)差UOA。參考答案：解析：（1）FqE（1分）21061032103 N（2分）（2）Dva（1分）2 m/s（2分）（3）tan45（1分）vy2v0vv024.5 m

15、/s（2分）速度方向：與x軸呈45tan1斜向右下方。（1分）UEd （1分） dat24m UEv0t10004V，UOA4103V（2分）17. 現(xiàn)代化的生產(chǎn)流水線大大提高了勞動(dòng)效率，如下圖為某工廠生產(chǎn)流水線上水平傳輸裝置的俯視圖，它由傳送帶和轉(zhuǎn)盤組成。物品從A處無初速放到傳送帶上，運(yùn)動(dòng)到B處后進(jìn)入勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)盤一起運(yùn)動(dòng)（無相對(duì)滑動(dòng)）到C處被取走裝箱。已知A、B兩處的距離L=10m，傳送帶的傳輸速度v=2.0m/s，物品在轉(zhuǎn)盤上與軸O的距離R=4.0m,物品與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)1=0.25。取g=10m/s2。（1）求物品從A處運(yùn)動(dòng)到B處的時(shí)間t（2）若物品在轉(zhuǎn)盤上的最大靜摩擦力可視為與

16、滑動(dòng)摩擦力大小相等，則物品與轉(zhuǎn)盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)2至少為多大？（3）若物品的質(zhì)量為0.5kg，傳送帶平均每分鐘傳輸送10個(gè)物品，則傳送帶電動(dòng)機(jī)因?yàn)閭魉臀锲沸枰敵龅墓β识啻?？參考答案：解：?）（5分）設(shè)物品質(zhì)量為m，放在傳送帶上，先受到摩擦力而加速運(yùn)動(dòng)，有：1mg=ma V=at1 x=at 得t1=0.8 sX=0.8mL，故還要?jiǎng)蛩龠\(yùn)動(dòng)，有t2=4.6 S所以t=t1+t2=5.4 s（2）（4分）物品在轉(zhuǎn)盤上所受靜摩擦力提供向心力，2最小時(shí)達(dá)最大靜摩擦力，有：2mg=m 得 2 =0.1（3）（5分）在傳送帶上因?yàn)閭魉臀锲沸枰龅墓椋篧=mv2+1mg(vt1-x)=2 J因此傳送帶電動(dòng)機(jī)因?yàn)閭魉臀锲沸枰敵龅墓β剩篜=（W）=（W）18. (9分)如圖所示，U形導(dǎo)線框MNQP水平放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感線方向與導(dǎo)線框所在平面垂直，導(dǎo)線MN和PQ足夠長(zhǎng)，間距為0.5m，橫跨在導(dǎo)線框上的導(dǎo)體棒ab的電阻r1.0，接在NQ間的電阻R=4.0g，電壓表為理想電表，其余電阻不計(jì)。若導(dǎo)體棒在水平外力作用下以速度=2.0ms向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，不計(jì)導(dǎo)體棒與導(dǎo)線框間的摩擦。 (1)通過電阻及的電流方向如何? (2)電壓表的示數(shù)為多少? (3)若某一時(shí)刻撤去水平外力，則從該時(shí)刻起，在導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)1.0m的過程中，通過導(dǎo)體棒的電