2021-2022學年湖南省長沙市維新中學高三物理下學期期末試題含解析_第1頁
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1、2021-2022學年湖南省長沙市維新中學高三物理下學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. (多選)如圖所示,傾角為的絕緣斜面固定在水平面上,當質量為m、帶電荷量為+q的滑塊沿斜面下滑時,在此空間突然加上豎直方向的勻強電場,已知滑塊受到的電場力小于滑塊的重力則下列說法不正確的是() A 若滑塊勻速下滑,加上豎直向上的電場后,滑塊將減速下滑 B 若滑塊勻速下滑,加上豎直向下的電場后,滑塊仍勻速下滑 C 若滑塊勻減速下滑,加上豎直向上的電場后,滑塊仍減速下滑,但加速度變大 D 若滑塊勻加速下滑,加上豎直向下的電場后,滑塊仍以原加速度加速下

2、滑參考答案:【考點】: 勻強電場中電勢差和電場強度的關系【專題】: 電場力與電勢的性質專題【分析】: 若滑塊勻速下滑,受力平衡,沿斜面方向列出力平衡方程加上豎直方向的勻強電場后,豎直方向加上電場力,再分析物體受力能否平衡,判斷物體能否勻速運動: 解:A、若滑塊勻速下滑時,則有mgsin=mgcos當加上豎直向上的電場后,在沿斜面方向,(mgF)sin=(mgF)cos,受力仍保持平衡,則滑塊仍勻速下滑故A錯誤;B、若滑塊勻速下滑,有mgsin=mgcos加上豎直向下的電場后,在沿斜面方向,(mg+F)sin=(mg+F)cos,受力仍保持平衡,則滑塊仍勻速下滑故B正確;C、若滑塊勻減速下滑,根

3、據(jù)牛頓第二定律,有:mgcosmgsin=ma,解得a=g(cossin);加上豎直向上的電場后,根據(jù)牛頓第二定律,有:(mgF)cos(mgF)sin=ma,解得a=g(cossin)(1);故aa,即加速度減小,故C錯誤;D、若滑塊勻加速下滑,根據(jù)牛頓第二定律,有:mgsinmgcos=ma,解得a=g(sincos);加上豎直向下的電場后,根據(jù)牛頓第二定律,有:(F+mg)sin(F+mg)cos=ma,解得a=g(sincos)(1+);故aa,即加速度變大,故D錯誤;本題下列說法不正確的,故選:ACD【點評】: 判斷物體運動的狀態(tài),關鍵是分析受力情況,確定合力是否為零或合力與速度方向

4、的關系2. (多選) 如圖所示,電源電動勢為E,內電阻為r,當滑動變阻器的觸片P從右端滑到左端時,發(fā)現(xiàn)電壓表V1、V2示數(shù)變化的絕對值分別為U1和U2,下列說法中正確的是( )A.小燈泡L1、L2變暗,L2變亮 B.小燈泡L3變暗,L1、L2變亮 C.U1U2 D.U1=U2參考答案:BC3. 如圖所示為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t時刻的波形圖。已知該波的周期為T,a、b、c、d為沿波傳播方向上的四個質點,則下列說法中正確的是 ( )A、在t+時,質點c的速度達到最大值B、在t +2T時,質點d的加速度達到最大值C、從t時刻起,質點a比質點b先回到平衡位置 D從t時刻起,在一個周期內,a

5、、b、c、d四個質點所通過的路程均為一個波長 參考答案:AB4. “嫦娥五號”探測器由軌道器返回器著陸器等多個部分組成探測器預計在2017年由“長征五號”運載火箭在中國文昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空,自動完成月面樣品采集,并從月球起飛,返回地球若已知月球半徑為R,“嫦娥五號”在距月球表面高度為R的圓軌道上飛行,周期為T,萬有引力常量為G,下列說法正確的是()A月球質量為B月球表面重力加速度為C月球密度為D月球第一宇宙速度為參考答案:B【考點】萬有引力定律及其應用【分析】對探測器分析,只受萬有引力,做勻速圓周運動,萬有引力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律列式得到月球質量的表達式;根據(jù)牛頓第二定律列式求解月

6、面重力加速度,第一宇宙速度是月球表面的環(huán)繞速度【解答】解:A、對探測器,萬有引力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律,有:,解得:M=,故A錯誤;B、月球表面的重力加速度為:g=,故B正確;C、月球的密度: =,故C錯誤;D、月球的第一宇宙速度為月球表面的環(huán)繞速度,根據(jù)牛頓第二定律,有:,解得:v=,故D錯誤;故選:B5. (單選)一半徑為r的帶正電實心金屬導體球,如果以無窮遠點為電勢的零點,那么在如圖所示的4個圖中,能正確表示導體球的電場強度隨距離的變化和導體球的電勢隨距離的變化的是(圖中橫坐標d表示某點到球心的距離,縱坐標表示場強或電勢的大?。〢圖甲表示場強大小隨距離變化的關系,圖乙表示電勢大小隨

7、距離變化關系B圖乙表示場強大小隨距離變化的關系,圖丙表示電勢大小隨距離變化關系C圖丙表示場強大小隨距離變化的關系,圖丁表示電勢大小隨距離變化關系D圖丁表示場強大小隨距離變化的關系,圖甲表示電勢大小隨距離變化關系 參考答案:B一個帶正電的金屬球內的電場強度為零,電勢處處相等從球外沿d軸方向無窮遠處,由點電荷電場強度公式可知,電場強度漸漸變小根據(jù)沿電場的方向電勢逐漸降低,知電勢隨d逐漸降低,電勢與x圖線的斜率表示電場強度的大小,知斜率先不變后減小故B正確,A、C、D錯誤所以答案為:B二、 填空題:本題共8小題,每小題2分,共計16分6. 常溫水中用氧化鈦晶體和鉑黑作電極,在太陽光照射下分解水,可以

8、從兩電極上分別獲得氫氣和氧氣已知分解1mol的水可得到1mol氫氣,1mol氫氣完全燃燒可以放出2.858 105J的能量,阿伏伽德羅常數(shù)NA = 6.021023mol-1,水的摩爾質量為1.810-2 kg /mol .則2g水分解后得到氫氣分子總數(shù) 個;2g水分解后得到的氫氣完全燃燒所放出的能量 J(均保留兩位有效數(shù)字)參考答案:7. 如圖甲所示的電路中,、均為定值電阻, 為一滑動變阻器當其滑片P從左端滑至右端時,測得電源的路端電壓隨電源中流過的電流變化圖線如圖乙所示,其中A、B兩點是滑片P在變阻器的兩個不同端點得到的電源的電動勢為 V和內阻 ,定值電阻的阻值 參考答案:8. 在飛輪制造

9、中有一個定重心的工序,該工序的目的是使飛輪的重心發(fā)生微小的位移,以使它準確定位于輪軸上如圖所示放置在豎直平面內的一個質量為M、半徑為R的金屬大飛輪用力推動一下飛輪,讓飛輪轉動若干周后停止多次試驗,發(fā)現(xiàn)飛輪邊緣上的標記A總是停在圖示位置根據(jù)以上情況,工人在輪緣邊上的某點E處,焊上質量為m的少量金屬(不計焊錫質量)后,再用力推動飛輪,當觀察到 的現(xiàn)象時,說明飛輪的重心已調整到軸心上了請在圖上標出E的位置;為使飛輪的重心回到軸心上,還可以采用其他的方法,如可以在輪緣邊上某處Q點,鉆下質量為m/的少量金屬則鉆下的質量m/= ,并在圖上標出Q點的位置參考答案: 答案:A最終可以停留在任何位置 m 9.

10、1宇宙中存在一些離其它恒星較遠的、由質量相等的三顆星組成的三星系統(tǒng)(假設三顆星的質量均為m,引力常量為G),通??珊雎云渌求w對它們的引力作用。已觀測到穩(wěn)定的三星系統(tǒng)存在兩種基本的構成形式:第一種形式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的圓軌道上運行,則兩顆運動星體的運動周期為 ;第二種形式是三顆星位于等邊三角形的三個頂點上,并沿外接于等邊三角形的圓形軌道運行,周期與第一種形式相同,則三顆星之間的距離為 。參考答案: ; 10. 如圖甲所示,在一端封閉,長約1m的玻璃管內注滿清水,水中放一個蠟燭做的蠟塊,將玻璃管的開口端用膠塞塞緊,然后將這個玻璃管倒置,在蠟塊沿玻璃管上升的同

11、時,將玻璃管水平向右移動,假設從某時刻開始計時,蠟塊在玻璃管內任意1s內上升的距離都是10cm,玻璃管向右勻加速平移,從出發(fā)點開始在第1s內、第2秒內、第3秒內、第4秒內通過的水平位移依次是2.5cm7.5cm12.5cm17.5cm,圖乙中y表示蠟塊豎直方向的位移,x表示蠟塊隨玻璃管通過的水平位移,t=0時蠟塊位于坐標原點,(1)請在圖乙中畫出蠟塊4s內的軌跡;(2)玻璃管向右平移的加速度a= m/s2;(3)t=2s時蠟塊的速度v2= m/s (保留到小數(shù)點后兩位)參考答案:解:(1)依據(jù)運動的合成法則,則蠟塊4s內的軌跡,如下圖所示:(2)蠟塊在水平方向做勻加速運動,每相鄰1秒位移差值x

12、=7.52.5=12.57.5=17.512.5=5(cm)x=at2則加速度a=5102 m/s2(3)豎直方向上的分速度vy=0.1m/s水平分速度vx=at=0.1m/s根據(jù)平行四邊形定則得,v=m/s=0.14m/s故答案為:(1)如圖所示;(2)5102;(3)0.1411. 在用架空電纜進行高壓輸電時,為了增加電纜的抗拉能力,常常增加掛線的弧度,如圖所示,在ABCD四點,若電纜線端切線與豎直方向的夾角都是60o,已知電纜線能承受的最大拉力為2000N,則AB或CD段電纜線承重不超過 A1000N B2000N C2000N DN參考答案:B12. 某同學利用圖甲所示的實驗裝置,探究

13、物塊在水平桌面上的運動規(guī)律。物塊在重物的牽引下開始運動,重物落地后,物塊再運動一段距離停在桌面上(尚未到達滑輪處)。從紙帶上便于測量的點開始,每5個點取1個計數(shù)點,相鄰計數(shù)點間的距離如圖乙所示。打點計時器電源的頻率為50Hz。(1)通過分析紙帶數(shù)據(jù),可判斷物塊在相鄰計數(shù)點 和 之間某時刻開始減速。(2)計數(shù)點5對應的速度大小為 m/s,計數(shù)點6對應的速度大小為 m/s。(保留三位有效數(shù)字)。(3)物塊減速運動過程中加速度的大小為a= m/s2(保留三位有效數(shù)字),若用a/g來計算物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)(g為重力加速度),則計算結果比動摩擦因數(shù)的真實值 (填“偏大”或“偏小”)。參考答案:(1

14、) 6;7【或7;6】(4分)(2)1.00;1.20(4分)(3)2.00;偏大(4分)13. (4分)如圖所示,質量為m2的物體A放在車廂的水平底板上,用豎直細繩通過光滑定滑輪與質量為m1的物體B相連,車廂正沿水平軌道向右行駛,此時與物體B相連的細繩與豎直方向成角。則底板對m2支持力FN=_,物體m2受到的摩擦力的大小f=_。參考答案: 答案: (2分) (2分)三、 實驗題:本題共2小題,每小題11分,共計22分14. 探究金屬絲的電阻與長度的關系的實驗中,取一段粗細均勻的金屬絲拉直后連接在A、B接線柱上,金屬絲上安裝一個可滑動的金屬夾P,實驗室提供了下列器材:電壓表V(0-3V-15V

15、)、電流表A(0-0.6 A-3A)、4V直流電源、滑動變阻器(0-20)、刻度尺、開關和導線若干用刻度尺測量金屬絲AP段長度l,用電壓表和電流表測量AP段的電阻R,請你用筆劃線代替導線,在圖甲中用三根導線連接好電路。閉合開關前,應注意 實驗過程中,某次測量電壓表、電流表指針偏轉如圖乙所示,則電流表和電壓表的讀數(shù)分別為I= A,U= V。實驗中測出AP段長度l以及對應的電阻值R如下表:l/cm30.0040.0050.0060.0070.0080.00R/2.12.93.54.25.05.7請在圖丙坐標中,描點作出R-l圖線;根據(jù)圖線得到的結論是 某實驗小組在實驗中,調節(jié)金屬夾P時,發(fā)現(xiàn)電壓表

16、有示數(shù),電流表的示數(shù)為零,原因可能是 參考答案:如圖甲 將變阻器滑片移到最右端0.42 2.25(2.2-2.3都可以)如圖丙 R與l成正比A、P與電壓表間出現(xiàn)斷路15. (06年全國卷)現(xiàn)要測量某一電壓表的內阻。給定的器材有:待測電壓表(量程2V,內阻約4k);電流表(量程1.2mA,內阻約500);直流電源E(電動勢約2.4V,內阻不計);固定電阻3個:R1=4000,R2=10000,R3=15000;電鍵S及導線若干。要求測量時兩電表指針偏轉均超過其量程的一半。I.從3個固定電阻中選用1個,與其它器材一起組成測量電路,并在虛線框內畫出測量電路的原理圖。(要求電路中各器材用題中給定的符號

17、標出。)II.電路接通后,若電壓表讀數(shù)為U,電流表讀數(shù)為I,則電壓表內阻Rv=_。參考答案:答案:I.電路如圖 II.解析:I.實驗電路如上圖所示,若選用電阻R1,則并聯(lián)電阻R2000,電壓表讀數(shù)UR20001.921V,電流表讀數(shù)I0.00096A0.96mA0.6mA,R1符合要求,同理可得R2、R3不符合要求,故選R1。II.電路接通后,通過R1的電流I1,則通過電壓表的電流為I2II1I,所以電壓表的內阻RV。四、計算題:本題共3小題,共計47分16. 如圖,上下表面平行的玻璃磚折射率n=,下表面鍍有反射膜,玻璃磚右側整直放置一標尺。一束單色光以入射角i=45o射到玻璃磚上表面的A點,

18、在標尺上出現(xiàn)兩個光點(圖中未面出)。不考慮多次反射,已知折射光在玻璃磚內的傳播時間為t,真空中的光速為c,求:(i)標尺上兩光點的距離;(ii)光在標尺上形成兩光點的時間差。參考答案:(i) (ii)試題分析:(i)根據(jù)題意畫出光路圖,根據(jù)折射定律和,及幾何關系求解距離;(ii)求反射光在AE段的傳播時間,根據(jù)等時即可求出時間差。(i)光路如圖由折射定律:由幾何關系知GF=BE=AB光在玻璃中的速度為光在玻璃中的路徑長度s=2AB=vt可解得標尺上兩光點的距離(ii)反射光在AE段的傳播時間為在EG段的傳播時間與折射光在BF段的時間相等,所以光在標尺上形成兩光點的時間差:【點睛】作出光路圖,運用幾何知識求出光在玻璃磚內傳播的距離s是解決本題的關鍵,并能由折射定律求出折射角,把握出射和入射的聯(lián)系17. 某同學在模仿雜技演員表演“水流星”節(jié)目時,用不可伸長的輕繩系著盛水的杯子在豎直平面內做圓周運動,當杯子運動到最高點時杯里的水恰好不流出來。已知繩長為L,杯子與水的總質量為m,杯子可視為質點,忽略空氣阻力的影響。求: 在最高點時杯子與水的速度大小v1; 在最低點時杯子與水的動能E k2在最低點時輕繩所受的拉力大小。參考答案:(1) (2) (3) (1)在最高點時杯子與水運動的向心力由重力提供,

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