2021-2022學(xué)年湖南省衡陽(yáng)市夏明翰中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試題含解析

1、2021-2022學(xué)年湖南省衡陽(yáng)市夏明翰中學(xué)高三物理下學(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(jì)15分每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1. 神舟八號(hào)和天宮一號(hào)順利完成第二次對(duì)接分離后，北京時(shí)間18日19時(shí)22分，在北京航天飛行控制中心的控制下，天宮一號(hào)成功實(shí)施第二次升軌控制，軌道高度由337Km抬升到382Km，順利由對(duì)接軌道進(jìn)入管理軌道，天宮一號(hào)在對(duì)接軌道和管理軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則（ ）A、天宮一號(hào)在對(duì)接軌道的運(yùn)行速度小于在管理軌道的運(yùn)行速度B、天宮一號(hào)在對(duì)接軌道上通過制動(dòng)減速后才能到達(dá)管理軌道C、天宮一號(hào)在對(duì)接軌道上具有的機(jī)械能大于在管理軌道上的機(jī)械能D、天宮一號(hào)

2、在對(duì)接軌道上的加速度大于在管理軌道的加速度參考答案：D2. （單選）如圖所示，在圓柱形區(qū)域內(nèi)存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B隨時(shí)間t的變化關(guān)系為BB0+kt，其中B0、k為正的常數(shù)。在此區(qū)域的水平面內(nèi)固定一個(gè)半徑為r的圓環(huán)形內(nèi)壁光滑的細(xì)玻璃管，將一電荷量為q的帶正電小球在管內(nèi)由靜止釋放，不考慮帶電小球在運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的磁場(chǎng)，則下列說法正確的是A從上往下看，小球?qū)⒃诠軆?nèi)沿順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中動(dòng)能增量為2qkrB從上往下看，小球?qū)⒃诠軆?nèi)沿逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中動(dòng)能增量為2qkrC從上往下看，小球?qū)⒃诠軆?nèi)沿順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中動(dòng)能增量為qkr2D從上往下看

3、，小球?qū)⒃诠軆?nèi)沿逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中動(dòng)能增量為qkr2參考答案：C3. 2013年12月初，霧霾施虐寧波，有同學(xué)想通過靜電除塵的方法凈化空氣，設(shè)計(jì)原理圖如圖所示她用玻璃圓桶密閉含灰塵的空氣，圓桶的高和直徑相等第一種除塵方式是：在圓桶頂面和底面間加上電壓U，沿圓桶的軸線方向形成一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，塵粒的運(yùn)動(dòng)方向如圖甲所示；第二種除塵方式是：在圓桶軸線處放一直導(dǎo)線，在導(dǎo)線與桶壁間加上的電壓也等于U，形成沿半徑方向的輻向電場(chǎng)，塵粒的運(yùn)動(dòng)方向如圖乙所示已知空氣阻力與塵粒運(yùn)動(dòng)的速度成正比，即F阻=kv（k為一定值），假設(shè)每個(gè)塵粒的質(zhì)量和帶電荷量均相同，則在這兩種方式中（）A塵粒最終一定都做勻速運(yùn)動(dòng)

4、B塵粒受到的電場(chǎng)力大小相等C電場(chǎng)對(duì)單個(gè)塵粒做功的最大值相等D乙容器中的塵粒運(yùn)動(dòng)為類平拋運(yùn)動(dòng)參考答案：C考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；動(dòng)能定理的應(yīng)用專題：帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題分析：根據(jù)分析灰塵的受力，判斷灰塵最終落在圓柱上，電場(chǎng)對(duì)單個(gè)塵粒做功的最大值為uq都相等解答：解：A、塵?？赡芤恢弊黾铀龠\(yùn)動(dòng)，也可能最終做勻速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B、每種除塵方式受到電場(chǎng)力大小F=qE，但兩種不同方式中，空間中的電場(chǎng)強(qiáng)度本題，所以塵料所受電場(chǎng)力大小是不同的，故B錯(cuò)誤；C、電場(chǎng)對(duì)單個(gè)塵粒做功的最大值為qU，故在兩種情況下電場(chǎng)對(duì)塵粒做功的最大值相同，故C正確；D、乙容器中塵粒運(yùn)動(dòng)過程中阻力隨速度在變化，所受

5、合力不為恒力，故塵粒做的不是類平拋運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤故選：C點(diǎn)評(píng)：考查靜電除塵的應(yīng)用，是道較新穎的題目，也是物理與生活相結(jié)合的典型，本題抓住塵粒的受力特征，再分析4. 一條形磁鐵靜止在斜面上，固定在磁鐵中心的豎直上方的水平導(dǎo)線中通有垂直紙面向里的恒定電流，如圖所示.若將磁鐵的N極位置與S極位置對(duì)調(diào)后，仍放在斜面上原來的位置，則磁鐵對(duì)斜面的壓力F和摩擦力f的變化情況可能是( )F增大，f減小 B.F減小，f增大 C.F與f都增大 D.F與f都減小參考答案：D5. 如圖所示，在一根粗糙的水平直桿上，套有兩個(gè)質(zhì)量均為m的鐵環(huán)，兩鐵環(huán)上系著兩根等長(zhǎng)細(xì)線共同拴住質(zhì)量為M的小球，兩鐵環(huán)與小球都處于靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)想

6、辦法使得兩鐵環(huán)間距離AB增大一些而同時(shí)仍能保持系統(tǒng)平衡，則OA繩和OB繩的拉力變化情況是 A拉力增大 B拉力減小 C拉力不變 D不能確定參考答案：A二、 填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6. 一條細(xì)線下面掛一小球，讓小角度自由擺動(dòng)，它的振動(dòng)圖像如圖所示。根據(jù)數(shù)據(jù)估算出它的擺長(zhǎng)為_m，擺動(dòng)的最大偏角正弦值約為_。參考答案：7. 如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形區(qū)域abcd內(nèi)存在著勻強(qiáng)電場(chǎng)，一個(gè)質(zhì)量為m、電量為q、初速度為v0的帶電粒子從a點(diǎn)沿ab方向進(jìn)入電場(chǎng)，不計(jì)重力。若粒子恰好從c點(diǎn)離開電場(chǎng)，則電場(chǎng)強(qiáng)度E_；粒子離開電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能為_。參考答案：，mv02 8. “研究回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E與

7、磁通量變化快慢的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，如圖1所示：（1） 某同學(xué)改變磁鐵釋放時(shí)的高度，作出E-t圖象尋求規(guī)律，得到如圖2所示的圖線。由此他得出結(jié)論：磁通量變化的時(shí)間t越短，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E越大，即E與t成反比。 實(shí)驗(yàn)過程是_的（填寫“正確”“不正確”）； 實(shí)驗(yàn)結(jié)論_（判斷是否正確并說明理由）。（2）對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理可以采用不同的方法如果橫坐標(biāo)取_，就可獲得如圖3所示的圖線； 若在基礎(chǔ)上僅增加線圈的匝數(shù)，則實(shí)驗(yàn)圖線的斜率將_(填“不變”“增大”或“減小”)。參考答案：)(1) 正確 （2分）； 不正確，只有在磁通量變化相同的條件下，時(shí)間越短，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)才越大。另外，從E-t圖象并不能得到E與t成反比的結(jié)論。

8、(2分)(2) 1/t （2分） 變大 9. 如圖（a）所示為某種燈泡的UI圖像，現(xiàn)將兩個(gè)這種小燈泡L1、L2與一個(gè)阻值為5的定值電阻R連成如圖（b）所示的電路，電源的電動(dòng)勢(shì)為E6V，電鍵S閉合后，小燈泡L1與定值電阻R的電功率均為P，則P_W，電源的內(nèi)阻r_。參考答案：0.2，2.510. 如圖所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E2V，內(nèi)阻r2，R14， R26，R33。若在C、D間連一個(gè)理想電流表，其讀數(shù)是 A；若在C、D間連一個(gè)理想電壓表，其讀數(shù)是 V。參考答案：1/6，1 11. A物體靠在墻壁上，現(xiàn)用力向左緩慢推B物體，壓縮彈簧，外力做功W，突然撤去外力，B物體將從靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，以后將帶動(dòng)A

9、物體一起做復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)，從A物體開始運(yùn)動(dòng)以后的過程中，彈簧的彈性勢(shì)能最大值為 . 參考答案：W12. 如圖所示，質(zhì)量為m5kg的物體，置于一傾角為30的粗糙斜面上，用一平行于斜面的大小為40N的力F拉物體，使物體沿斜面M向上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度a2m/s2，斜面始終保持靜止?fàn)顟B(tài)。則水平地面對(duì)斜面的靜摩擦力大小為_N，2s末該系統(tǒng)克服摩擦力做功的瞬時(shí)功率為_W。參考答案： 答案：15；2013. 如圖所示，將粗細(xì)相同的兩段均勻棒A和B粘合在一起，并在粘合處用繩懸掛起來，棒恰好處于水平位置并保持平衡如果B的密度是A的密度的2倍，則A與B的長(zhǎng)度之比為，A與B的重力之比為參考答案： ：1

10、 , 1： 三、 簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14. （選修3-5）（4分）已知氘核質(zhì)量2.0136u，中子質(zhì)量為1.0087u，核質(zhì)量為3.0150u。A、寫出兩個(gè)氘核聚變成的核反應(yīng)方程_。B、計(jì)算上述核反應(yīng)中釋放的核能。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）（1u=931.5Mev）C、若兩氘以相等的動(dòng)能0.35MeV作對(duì)心碰撞即可發(fā)生上述核反應(yīng)，且釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，則反應(yīng)中生成的核和中子的動(dòng)能各是多少？（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）參考答案：答案：a、 b、在核反應(yīng)中質(zhì)量的虧損為m=22.0136u-1.0087u-3.015u= 0.0035u所以釋放的核能為0.0035931

11、.5Mev=3.26Mev c、反應(yīng)前總動(dòng)量為0，反應(yīng)后總動(dòng)量仍為0， 所以氦核與中子的動(dòng)量相等。 由EK=P2/2m得 EHe:En=1:3所以En=3E/4=2.97Mev EHe=E/4=0.99Mev15. （簡(jiǎn)答）如圖12所示，一個(gè)截面為直角三角形的劈形物塊固定在水平地面上.斜面,高h(yuǎn)=4m，a=37,一小球以Vo=9m/s的初速度由C點(diǎn)沖上斜面.由A點(diǎn)飛出落在AB面上.不 計(jì)一切阻力.(Sin37=0.6,cos37 =0.8,g=10 m/s2)求.(l)小球到達(dá)A點(diǎn)的速度大??； (2)小球由A點(diǎn)飛出至第一次落到AB面所用時(shí)間； (3)小球第一次落到AB面時(shí)速度與AB面的夾角的正

12、切值參考答案：(1)1 (2) 0.25s（3） 6.29N機(jī)械能守恒定律解析：(1)從C到A對(duì)小球運(yùn)用動(dòng)能定理，解得v0=1m/s(2)將小球由A點(diǎn)飛出至落到AB面的運(yùn)動(dòng)分解為沿斜面（x軸）和垂直于斜面（y軸）兩個(gè)方向;則落回斜面的時(shí)間等于垂直于斜面方向的時(shí)間所以（3）小球落回斜面時(shí)沿斜面方向速度垂直斜面方向速度vy=1m/s，所以（1）由機(jī)械能守恒定律可以求出小球到達(dá)A點(diǎn)的速度（2）小球離開A后在豎直方向上先做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，后做自由落體運(yùn)動(dòng)，小球在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間（3）先求出小球落在AB上時(shí)速度方向與水平方向間的夾角，然后再求出速度與AB面的夾角的

13、正切值四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16. 如圖所示，質(zhì)量M=1.0kg的木塊隨傳送帶一起以v=2.0m/s的速度向左勻速運(yùn)動(dòng)，木塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.50當(dāng)木塊運(yùn)動(dòng)至最左端A點(diǎn)時(shí)，一顆質(zhì)量為m=20g的子彈以v0=3.0102m/s水平向右的速度擊穿木塊，穿出時(shí)子彈速度v1=50m/s設(shè)傳送帶的速度恒定，子彈擊穿木塊的時(shí)間極短，且不計(jì)木塊質(zhì)量變化，g=10m/s2求：（1）在被子彈擊穿后，木塊向右運(yùn)動(dòng)距A點(diǎn)的最大距離；（2）子彈擊穿木塊過程中產(chǎn)生的內(nèi)能；（3）從子彈擊穿木塊到最終木塊相對(duì)傳送帶靜止的過程中，木塊與傳送帶間由于摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能參考答案：解：（1）設(shè)木塊被子彈擊穿時(shí)的

14、速度為u，子彈擊穿木塊過程動(dòng)量守恒mv0Mv=mv1+Mu 解得 u=3.0m/s設(shè)子彈穿出木塊后，木塊向右做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度為a，根據(jù)牛頓第二定律mg=ma解得 a=5.0m/s2木塊向右運(yùn)動(dòng)到離A點(diǎn)最遠(yuǎn)時(shí)，速度為零，設(shè)木塊向右移動(dòng)最大距離為s1u2=2as1解得 s1=0.90m（2）根據(jù)能量守恒定律可知子彈射穿木塊過程中產(chǎn)生的內(nèi)能為E=mv02+Mv2mv12Mu2解得 E=872.5J（3）設(shè)木塊向右運(yùn)動(dòng)至速度減為零所用時(shí)間為t1，然后再向左做加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t2與傳送帶達(dá)到相對(duì)靜止，木塊向左移動(dòng)的距離為s2根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v2=2as2解得 s2=0.40mt1=0.60s，t2=0

15、.40s木塊向右減速運(yùn)動(dòng)的過程中相對(duì)傳送帶的位移為S=vt1+S1=2.1m，產(chǎn)生的內(nèi)能 Q1=MgS=10.5J木塊向左加速運(yùn)動(dòng)的過程中相對(duì)傳送帶的位移為S=vt2s2=0.40m，產(chǎn)生的內(nèi)能Q2=MgS=2.0J所以整個(gè)過程中木塊與傳送帶摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能Q=Q1+Q2=12.5J 答：（1）在被子彈擊穿后，木塊向右運(yùn)動(dòng)距A點(diǎn)的最大距離0.90m；（2）子彈擊穿木塊過程中產(chǎn)生的內(nèi)能為872.5J；（3）木塊與傳送帶間由于摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能為12.5J17. 如圖所示，在光滑絕緣水平面上，質(zhì)量為m的均勻絕緣棒AB長(zhǎng)為L(zhǎng)、帶有正電，電量為Q且均勻分布。在水平面上O點(diǎn)右側(cè)有勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E，其方向

16、為水平向左，BO距離為x0，若棒在水平向右的大小為QE/4的恒力作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)。求：棒的B端進(jìn)入電場(chǎng)L/8時(shí)的加速度大小和方向；棒在運(yùn)動(dòng)過程中的最大動(dòng)能；棒的最大電勢(shì)能。(設(shè)O點(diǎn)處電勢(shì)為零)參考答案：根據(jù)牛頓第二定律有：QE/4qEma （1分）q （1分）由式聯(lián)立解得：a，方向水平向右 （2分）當(dāng)棒的速度達(dá)到最大時(shí)棒進(jìn)入電場(chǎng)中的長(zhǎng)度為x，有： （1分）根據(jù)動(dòng)能定理有：(x0 x)Ekm0 （2分）由式聯(lián)立解得：Ekm （1分）當(dāng)棒速度減為0時(shí)，棒的電勢(shì)能最大若x0L，棒恰好全部進(jìn)入電場(chǎng)，根據(jù)動(dòng)能定理有：(x0L)00（1分）棒的電勢(shì)能為：Epm （1分）若x0L，棒一部分進(jìn)入電場(chǎng)，設(shè)進(jìn)

17、入的長(zhǎng)度為l，根據(jù)動(dòng)能定理有：(x0l)00 （1分）解得：l，棒的電勢(shì)能為：Epm （1分）若x0L，棒全部進(jìn)入電場(chǎng)，且A端離O點(diǎn)距離為l，有：(x0l)QE(lL)00 （1分）解得：l，棒的電勢(shì)能為：EpmQE(lL) （1分）18. 宇宙中存在一些離其他恒星較遠(yuǎn)的、由質(zhì)量相等的三顆星組成的三星系統(tǒng)，通?？珊雎云渌求w對(duì)它們的引力作用現(xiàn)已觀測(cè)到穩(wěn)定的三星系統(tǒng)存在兩種基本的構(gòu)成形式：一種是三顆星位于同一直線上，兩顆星圍繞中央星在同一半徑為R的圓軌道上運(yùn)行；另一種形式是三顆星位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，并沿外接于等邊三角形的圓軌道運(yùn)行設(shè)每個(gè)星體的質(zhì)量均為m，引力常量為G（1）試求第一種形式下，