2021-2022學(xué)年湖南省衡陽(yáng)市夏浦中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

1、2021-2022學(xué)年湖南省衡陽(yáng)市夏浦中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析一、 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. 甲乙兩車在公路上沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng)，它們的vt圖象如圖所示兩圖象在t=t1時(shí)相交于P點(diǎn)，P在橫軸上的投影為Q，OPQ的面積為S在t=0時(shí)刻，乙車在甲車前面，相距為d已知此后兩車相遇兩次，且第一次相遇的時(shí)刻為t，則下面四組t和d的組合可能是（）At=t1，d=SBt=t1，d=SCt=t1，d=SDt=t1，d=S參考答案：D【考點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖像【分析】vt圖象中，與時(shí)間軸平行的直線表示做勻速直線運(yùn)動(dòng)，傾斜的直線表示勻變速直線運(yùn)動(dòng)，斜率

2、表示加速度，傾斜角越大表示加速度越大，圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移在時(shí)間軸上方的位移為正，下方的面積表示位移為負(fù)相遇要求在同一時(shí)刻到達(dá)同一位置【解答】解：在t1時(shí)刻如果甲車沒(méi)有追上乙車，以后就不可能追上了，故tt1，從圖象中甲、乙與坐標(biāo)軸圍成的面積即對(duì)應(yīng)的位移看：A因?yàn)橐嘤鰞纱?，所以第一次相遇不可能在t1時(shí)刻，故A錯(cuò)誤；B當(dāng)t=t1時(shí)，由幾何關(guān)系可知甲的面積為S，乙的面積為，所以甲的面積比乙的面積多出，即相距d=時(shí)正好相遇，故B、C組合不可能，D組合可能；故選D2. （單選）如圖所示，直角三角形ABC區(qū)域中存在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，比荷相同的兩個(gè)粒子（不計(jì)重力）沿AB方向射入磁場(chǎng)，分別從AC邊上的P

3、、Q兩點(diǎn)射出，則（）A從P點(diǎn)射出的粒子速度大B兩個(gè)粒子射出磁場(chǎng)時(shí)的速度一樣大C從Q點(diǎn)射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間長(zhǎng)D兩個(gè)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間一樣長(zhǎng)參考答案：解：粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)幾何關(guān)系（圖示弦切角相等），粒子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的圓心角相等，根據(jù)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：t=，又因?yàn)榱Ｗ釉诖艌?chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)的周期T=，可知粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，故D正確，C錯(cuò)誤；如圖，粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，分別從P點(diǎn)和Q點(diǎn)射出，由圖知，粒子運(yùn)動(dòng)的半徑RPRQ，又粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R=知粒子運(yùn)動(dòng)速度vPvQ，故AB錯(cuò)誤；故選：D3. （多選）目前，在居家裝修中，經(jīng)常用到花崗巖、大理石等裝修材

4、料，這些巖石 都不同程度地含有放射性元素，比如有些含有鈾、釷的花崗巖等都會(huì)釋放出放射性惰性氣體氡，而氡會(huì)發(fā)生放射性衰變，放出、射線，這些射線會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生癌變及呼吸道方面的疾病，根據(jù)有關(guān)放射性知識(shí)可知，下列說(shuō)法正確的是（ ）A.衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子時(shí)產(chǎn)生并發(fā)射出來(lái)的B.已知氡的半衰期為3.8天，若取1g氡放在天平左盤(pán)上,砝碼放于右盤(pán)，左右兩邊恰好平衡，則7.6天后，需取走0.75g砝碼天平才能再次平衡C.發(fā)生衰變時(shí),生成核與原來(lái)的原子核相比,中子數(shù)減少了4D.射線一般伴隨著或射線產(chǎn)生,在這三種射線中,射線的穿透能力最強(qiáng),電離能力最弱參考答案：AD4. 如圖所示，兩豎直放置

5、的足夠長(zhǎng)的平行光滑導(dǎo)軌與電阻R連接后處于垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬桿ab與導(dǎo)軌接觸良好并可沿導(dǎo)軌滑動(dòng)，金屬桿的電阻恒定，導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)。最初開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，讓ab桿由靜止開(kāi)始下滑，經(jīng)一段時(shí)間后閉合S，則從S 閉合開(kāi)始計(jì)時(shí)，金屬桿ab的速度v、加速度a、桿中的電流I、桿所受安培力F與t的關(guān)系圖像如下圖所示，其中不可能正確的是ks5u參考答案：B5. （多選）如圖所示，質(zhì)量為的滑塊以一定初速度滑上傾角為的固定斜面，同時(shí)施加一沿斜面向上的恒力；已知滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，取出發(fā)點(diǎn)為參考點(diǎn)，能正確描述滑塊運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)過(guò)程中,滑塊勢(shì)能、動(dòng)能、機(jī)械能以及產(chǎn)生的熱量，隨時(shí)間、位移x關(guān)系的是 參考答案

6、：AC二、 填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6. 物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在時(shí)間T內(nèi)通過(guò)位移x1到達(dá)A點(diǎn)，接著在時(shí)間T內(nèi)又通過(guò)位移x2到達(dá)B點(diǎn)，則物體在A點(diǎn)速度大小為 在B點(diǎn)的速度大小為 參考答案：7. 某種紫外線波長(zhǎng)為300nm，該紫外線光子的能量為 J金屬鎂的逸出功為5.91019J，則讓該紫外線照射金屬鎂時(shí)逸出光電子的最大初動(dòng)能為 J(普朗克常量h6.631034Js)參考答案：6.631019，7.31020；8. 氫原子能級(jí)如圖17所示，則要使一個(gè)處于基態(tài)的氫原子釋放出一個(gè)電子而變成為氫離子，該氫原子需要吸收的能量至少是_eV；一群處于n=4能級(jí)的氫原子躍遷到n=2的狀態(tài)過(guò)

7、程中，可能輻射_種不同頻率的光子。圖17參考答案：13.6eV，39. 在光滑的水平面上靜止一物體，現(xiàn)以水平恒力推此物體，作用一段時(shí)間后換成相反方向的水平恒力推物體，當(dāng)恒力作用時(shí)間與恒力的作用時(shí)間相同時(shí)，物體恰好回到原處，此時(shí)物體的速度為v2，若撤去恒力的瞬間物體的速度為v1，則v2v1= ，= 。參考答案： 2:1 1:3 10. 如圖所示電路，電池組的內(nèi)阻r4W，外電阻R12W，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2的電阻調(diào)為4W時(shí)，電源內(nèi)部的電熱功率為4W，則電源的最大輸出功率為_(kāi)W。欲使R2的電功率達(dá)到最大值，則R2應(yīng)調(diào)為_(kāi)W。參考答案：6.25，611. 用如圖甲所示的裝置做“探究加速度a與力F、質(zhì)量m的

8、關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。為使小車所受的合外力近似等于小桶和細(xì)沙的總重力，除需要進(jìn)行“平衡摩擦力”的操作以外，還需要保證 小桶與沙的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量 ；某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶如圖乙所示，A、B、C、D、E、F、G為7個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1s，為了使用圖象的方法得出小車的加速度，需要計(jì)算出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度，利用圖乙中的數(shù)據(jù)計(jì)算出的打計(jì)數(shù)點(diǎn)C時(shí)小車瞬時(shí)速度大小為 0.37 m/s。（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：12. 如圖所示，一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板上固定有甲、乙兩個(gè)光電門(mén)，與之相連的計(jì)時(shí)器可以顯示帶有遮光片的小車在其間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，與跨過(guò)定滑輪的輕質(zhì)細(xì)繩相連的輕

9、質(zhì)測(cè)力計(jì)能顯示掛鉤處所受的拉力。不計(jì)空氣阻力及一切摩擦。 （1）在探究“合外力一定時(shí)，加速度與質(zhì)量的關(guān)系”時(shí)，要使測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于小車所受合外力，操作中必須滿足_；要使小車所受合外力一定，操作中必須滿足 。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先測(cè)出小車質(zhì)量m，再讓小車從靠近甲光電門(mén)處由靜此開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，讀出小車在兩光電門(mén)之間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t。改變小車質(zhì)量m，測(cè)得多組m、t的值，建立坐標(biāo)系描點(diǎn)作出圖線。下列能直觀得出“合外力一定時(shí)，加速度與質(zhì)量成反比例”的圖線是_ （2）抬高長(zhǎng)木板的右端，使小車從靠近乙光電門(mén)處由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，讀出測(cè)力計(jì)的示數(shù)F和小車在兩光電門(mén)之間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t0改變木板傾角，測(cè)得多組數(shù)據(jù)，得到的的圖線如圖所示。實(shí)驗(yàn)

10、中測(cè)得兩光電門(mén)的距離L=0.80m，沙和沙桶的總質(zhì)量m1=0.34kg，重力加速度g取9.8m/s2，則圖線的斜率為 （保留兩位有效數(shù)字）；若小車與長(zhǎng)木板間的摩擦不能忽略，測(cè)得圖線斜率將 _（填“變大”、“變小”或“不變”）。參考答案：13. 如圖所示為一面積為S的矩形線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的交流電的波形，則該交流電的頻率是_Hz，電壓有效值為_(kāi)V。參考答案：50，212.1三、 簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14. 如圖甲所示，將一質(zhì)量m=3kg的小球豎直向上拋出，小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，設(shè)阻力大小恒定不變，g=10m/s2

11、，求（1）小球在上升過(guò)程中受到阻力的大小f（2）小球在4s末的速度v及此時(shí)離拋出點(diǎn)的高度h參考答案：（1）小球上升過(guò)程中阻力f為5N；（2）小球在4秒末的速度為16m/s以及此時(shí)離拋出點(diǎn)h為8m考點(diǎn)：牛頓第二定律；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖像專題：牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題分析：（1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間公式求出小球上升的加速度，再根據(jù)牛頓第二定律求出小球上升過(guò)程中受到空氣的平均阻力（2）利用牛頓第二定律求出下落加速度，利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求的速度和位移解答：解：由圖可知，在02s內(nèi)，小球做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為： 由牛頓第二定律，有：f+mg=ma1代入數(shù)據(jù)，解得：f=6N（2）2s4s內(nèi)，小球做

12、勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其所受阻力方向與重力方向相反，設(shè)加速度的大小為a2，有：mgf=ma2即 4s末小球的速度v=a2t=16m/s依據(jù)圖象可知，小球在 4s末離拋出點(diǎn)的高度： 答：（1）小球上升過(guò)程中阻力f為5N；（2）小球在4秒末的速度為16m/s以及此時(shí)離拋出點(diǎn)h為8m點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，注意加速度是中間橋梁15. （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.(

13、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(kāi)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

14、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面的夾角的正切值四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16. 如圖甲所示，在豎直平面內(nèi)有一個(gè)直角三角形斜面體，傾角為300，斜邊長(zhǎng)為x0，以斜面頂部O點(diǎn)為坐標(biāo)軸原點(diǎn)，沿斜面向下建立一個(gè)一維坐標(biāo)x軸。斜面頂部安裝一個(gè)小的定滑輪，通過(guò)定滑輪連接兩個(gè)物體A、B（均可視為質(zhì)點(diǎn)），其質(zhì)量分別為m1、m2，所有摩擦均不計(jì) ，開(kāi)始時(shí)A處于斜面頂部，并取斜面底面所處的水平面為零重力勢(shì)能面，B物體距離零勢(shì)能面的距離為x0/2；現(xiàn)加在A物體上施加一個(gè)平行斜面斜向下的恒力F，使A由靜止向下運(yùn)動(dòng)。當(dāng)A

15、向下運(yùn)動(dòng)位移x0時(shí)，B物體的機(jī)械能隨x軸坐標(biāo)的變化規(guī)律如圖乙，則結(jié)合圖象可求：（1）B質(zhì)點(diǎn)最初的機(jī)械能E1和上升x0時(shí)的機(jī)械能E2；（2）恒力F的大小。參考答案：，（1）B物體的最初的動(dòng)能為零。B物體的重力勢(shì)能為； （1分）故B物體的機(jī)械能為 （1分） 上升x0后由圖像可求： ，（2分）得B物體的機(jī)械能為： （1分）（2）因?yàn)镕是恒力，所以AB系統(tǒng)以恒定的加速度運(yùn)動(dòng)。當(dāng)B運(yùn)動(dòng)時(shí)它的機(jī)械能為零，可得：， 求得： （2分） 由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求得B的加速度： （2分）對(duì)A、B組成的物體，由牛頓第二定律得： （2分） 得恒力： （1分）17. 如圖所示，兩根間距為L(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌MN和PQ，電阻不計(jì)，左端彎曲

16、部分光滑，水平部分導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為，水平導(dǎo)軌左端有寬度為d、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，右端有另一磁場(chǎng)，其寬度也為d，但方向豎直向下，兩磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度大小均為B0，相隔的距離也為d.有兩根質(zhì)量為m、電阻均為R的金屬棒a和b與導(dǎo)軌垂直放置，b棒置于磁場(chǎng)中點(diǎn)C、D處現(xiàn)將a棒從彎曲導(dǎo)軌上某一高處由靜止釋放并沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)下去（1）當(dāng)a棒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，若要使b棒在導(dǎo)軌上保持靜止，則a棒剛釋放時(shí)的高度應(yīng)小于某一值h0，求h0的大??；（2）若將a棒從彎曲導(dǎo)軌上高度為h（hh0）處由靜止釋放，a棒恰好能運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)的左邊界處停止，求a棒克服安培力所做的功；（3）若將a棒仍從彎曲導(dǎo)軌上高度為h（hh0）

17、處由靜止釋放，為使a棒通過(guò)磁場(chǎng)時(shí)恰好無(wú)感應(yīng)電流，可讓磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間而變化，將a棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)刻記為t0，此時(shí)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0，試求出在a棒通過(guò)磁場(chǎng)的這段時(shí)間里，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的關(guān)系式。參考答案：（1）因?yàn)閍棒進(jìn)入磁場(chǎng)后做減速運(yùn)動(dòng)，所以只要?jiǎng)傔M(jìn)入時(shí)b棒不動(dòng)，b就可以靜止不動(dòng)。對(duì)a棒：由機(jī)械能守恒：mgh0mv 1分對(duì)回路：BLv0，I 1分對(duì)b棒：BILmg 1分聯(lián)立解得：h0. 1分（2）由全過(guò)程能量守恒與轉(zhuǎn)化規(guī)律：mghmg2dW克A 2分解得：W克Amghmg2d 2分（3） a棒通過(guò)磁場(chǎng)時(shí)恰好無(wú)感應(yīng)電流，說(shuō)明感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，在t0的前提

18、下，0即保持不變 1分對(duì)a棒：由機(jī)械能守恒：mghmv2 1分a棒進(jìn)入磁場(chǎng)后，由牛頓第二定律得：ag經(jīng)過(guò)時(shí)間t，a棒進(jìn)入磁場(chǎng)的距離為xvtat2 1分磁通量B0(dx)LBL 1分又最初磁通量為0B0dLB0LB0dL 1分聯(lián)立解得：BB0 1分18. 一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形單匝金屬線框，質(zhì)量為m。電阻為R，從寬度為2L,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直向里的有界磁場(chǎng)上方2L處自由下落,ad邊進(jìn)人和離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)速度恰好相等.求：（1）線框進(jìn)人磁場(chǎng)瞬間，a,d兩點(diǎn)的電勢(shì)差U，并指明a,d兩點(diǎn)電勢(shì)的高低;（2）線框經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱及bc邊離開(kāi)磁場(chǎng)瞬間線框的速度大小;（3）定性畫(huà)出線框從開(kāi)始下落到離開(kāi)磁場(chǎng)全過(guò)程的V一t圖線大概示意圖。參考答案：解：（1）線框從靜止開(kāi)始自由下落由機(jī)械能守恒得：2分ad邊進(jìn)入磁場(chǎng)切割磁感線，電動(dòng)勢(shì)： 1分由全電路歐姆定律得：, 1分解得：