湖南省衡陽市集兵中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理下學(xué)期期末試題含解析

湖南省衡陽市集兵中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理下學(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.如圖3所示，將小球a從地面以初速度v0豎直上拋的同時(shí)，將另一相同質(zhì)量的小球b從距地面h處由靜止釋放，兩球恰在處相遇(不計(jì)空氣阻力)．則

A．兩球同時(shí)落地B．相遇時(shí)兩球速度大小相等C．從開始運(yùn)動(dòng)到相遇，球a動(dòng)能的減少量等于球b動(dòng)能的增加量D．相遇后的任意時(shí)刻，重力對(duì)球a做功功率和對(duì)球b做功功率相等參考答案：C2.為減少二氧化碳排放，我國(guó)城市公交推出新型節(jié)能環(huán)保電動(dòng)車，在檢測(cè)某款電動(dòng)車性能的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量為8×102kg的電動(dòng)車由靜止開始沿平直公路行駛，達(dá)到的最大速度為15m/s，利用傳感器測(cè)得此過程中不同時(shí)刻電動(dòng)車的牽引力F與對(duì)應(yīng)的速度v，并描繪出F－圖，如圖所示(圖中AB、BO均為直線)．假設(shè)電動(dòng)車行駛中所受的阻力恒定，則A．在全過程中，電動(dòng)車在B點(diǎn)時(shí)速度最大B．BA過程電動(dòng)車做勻加速運(yùn)動(dòng)C．CB過程電動(dòng)車做減速運(yùn)動(dòng)D．CB過程電動(dòng)車的牽引力的功率恒定參考答案：BD3.地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度為al，地球的同步衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r，向心加速度為a2．已知萬有引力常量為G，地球半徑為R，地球赤道表面的重力加速度為g．下列說法正確的是（）A．地球質(zhì)量M=B．地球質(zhì)量M=C．a(chǎn)l、a2、g的關(guān)系是g＞a2＞a1 D．加速度之比=參考答案：C【考點(diǎn)】人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系；萬有引力定律及其應(yīng)用．【分析】運(yùn)用萬有引力提供向心力列出等式和運(yùn)用圓周運(yùn)動(dòng)的物理量之間的關(guān)系列出等式解決問題．【解答】解：AB、根據(jù)萬有引力定律可得，對(duì)地球的同步衛(wèi)星有：G=ma2，解得地球的質(zhì)量M=，故A、B錯(cuò)誤；C、地球赤道上的物體和地球同步衛(wèi)星的角速度相等，根據(jù)a=ω2r知，a1＜a2；對(duì)于地球近地衛(wèi)星有，G=mg，得g=G．對(duì)于地球同步衛(wèi)星，有G=ma2，即得a2=G，因?yàn)閞＞R，所以a2＜g，綜合得g＞a2＞a1，故C正確；D、地球赤道上的物體與地球同步衛(wèi)星角速度相同，則根據(jù)a=ω2r，地球赤道上的物體與地球同步衛(wèi)星的向心加速度之比=，故D錯(cuò)誤；故選：C4.帶電粒子M只在電場(chǎng)力作用下由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，在此過程中克服電場(chǎng)力做了2.6×10-6J的功，那么A．M在P點(diǎn)的電勢(shì)能一定小于它在Q點(diǎn)的電勢(shì)能B．P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定小于Q點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)C．P點(diǎn)的電勢(shì)一定高于Q點(diǎn)的電勢(shì)D．M在P點(diǎn)的動(dòng)能一定大于它在Q點(diǎn)的動(dòng)能

參考答案：AD5.當(dāng)圖a所示的門電路輸出為1時(shí)，燈可以正常發(fā)光。則A、B兩輸入端輸入如圖b所示的信號(hào)時(shí)，燈的發(fā)光情況是（A）始終發(fā)光

（B）始終熄滅（C）不停閃爍

（D）閃一下后熄滅參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，初速度為12m/s。該物體在第2S內(nèi)的位移是6m,此后它還能運(yùn)動(dòng)

m.參考答案：

2m

、

14

7.在探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的活動(dòng)中：

(1)將實(shí)驗(yàn)器材組裝如圖所示。請(qǐng)你指出該裝置中的錯(cuò)誤或不妥之處：①

▲

②

▲

③

▲

(2)改正實(shí)驗(yàn)裝置后，該同學(xué)順利完成了實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)中保持小車質(zhì)量不變，改變沙桶的質(zhì)量，測(cè)得小車所受繩子的拉力F和加速度a的數(shù)據(jù)如下表：F/N0.210.300.400.490.60a/(m/s-2)0.100.210.290.410.49①根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)，在右圖中作出a～F圖象；②由圖象可知，?。嚺c長(zhǎng)木板之間的最大靜摩擦力大小為

▲

N。(3)打出的某一條紙帶，A、B、C、D、E、F為相鄰的6個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，如圖，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出．利用圖中給出的數(shù)據(jù)可求出小車的加速度a=

▲

m/s2，A點(diǎn)的速度vA=

▲

m/s．參考答案：⑴①電源電壓應(yīng)為4～6V（2分）②沒有平衡摩擦力（2分）③小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（2分）⑵①如右圖所示，無標(biāo)度扣1分，無描點(diǎn)扣1分，圖象不是直線扣3分，扣完為止（3分）②0.12±0.02（2分）⑶0.50（2分）0.095（2分）8.在《測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度》的實(shí)驗(yàn)中，電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是用于測(cè)量

的儀器，工作電源是

（填“交流電”或“直流電”），電源電壓是

V。參考答案：時(shí)間

交流電

220結(jié)合實(shí)驗(yàn)的原理以及器材的相關(guān)選擇注意事項(xiàng)易得答案。9.如圖所示，一半徑為R的絕緣圓形軌道豎直放置，圓軌道最低點(diǎn)與一條水平軌道相連，軌道均光滑；軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為E．從水平軌道上A點(diǎn)由靜止釋放一質(zhì)量為m的帶正電小球，已知小球受電場(chǎng)力的大小等于小球重力大小的3/4倍．為使小球剛好在圓軌道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，小球在軌道內(nèi)的最小速率是；釋放點(diǎn)距圓軌道最低點(diǎn)B的距離是．參考答案：考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；向心力．分析：1、帶電小球受到重力和電場(chǎng)力作用，重力和電場(chǎng)力都是恒力，故重力和電場(chǎng)力的合力也是恒力，所以在軌道上上升的運(yùn)動(dòng)過程中，動(dòng)能減小，因?yàn)樾∏騽偤迷趫A軌道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，故合力恰好提供向心力時(shí)是小球做圓周運(yùn)動(dòng)的臨界狀態(tài)，此時(shí)小球的速度最小，此時(shí)的“最高點(diǎn)”是等效最高點(diǎn)，不是相對(duì)于AB軌道的最高點(diǎn)．2、A到B的過程運(yùn)用動(dòng)能定理，此過程只有電場(chǎng)力作用Eqs=m，化簡(jiǎn)可得A到B的距離s．解答：解：帶電小球運(yùn)動(dòng)到圖中最高點(diǎn)時(shí)，重力、電場(chǎng)力的合力提供向心力時(shí)，速度最小，因?yàn)镋q=根據(jù)勾股定理合力為：=因?yàn)樾∏騽偤迷趫A軌道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，故最高點(diǎn)合力提供向心力，即解得：（3）從B點(diǎn)到最高點(diǎn)，由動(dòng)能定理得：﹣mgR（1+cosθ）﹣EqRsinθ=

從A到B，由動(dòng)能定理得：Eqs=

代入數(shù)據(jù)解得：s=R

故答案為：，點(diǎn)評(píng)：題要注意速度最小的位置的最高點(diǎn)不是相對(duì)于地面的最高點(diǎn)，而是合力指向圓心，恰好提供向心力的位置，這是解題的關(guān)鍵．10.如圖a所示，傾角為45°、高為h的斜面固定在水平地面上，小球從高為H（2h＞H＞h）的某處自由下落，與斜面碰撞（無能量損失）后做平拋運(yùn)動(dòng)。若小球做平拋運(yùn)動(dòng)后能直接落到水平地面上，自由下落的起始點(diǎn)距斜面左端的水平距離x應(yīng)滿足的條件是

（用符號(hào)表示）；若測(cè)得x＝1m時(shí)，小球平拋運(yùn)動(dòng)的水平射程s最大，且水平射程的平方s2與x關(guān)系如圖b所示，則斜面的高h(yuǎn)應(yīng)為

m。參考答案：h＞x＞h－H，411.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，周期為2s，t＝0時(shí)刻的波形如圖所示．該列波的波速是___▲

__m/s；質(zhì)點(diǎn)a平衡位置的坐標(biāo)xa＝2.5m，再經(jīng)____▲

__s它第一次經(jīng)過平衡位置向y軸正方向運(yùn)動(dòng)．參考答案：2m/s(2分)

0.25s.12.(4分)如圖所示，在傾角為30°的斜面上，一輛動(dòng)力小車沿斜面下滑，在小車下滑的過程中，小車支架上連接著小球的輕繩恰好水平。已知小球的質(zhì)量為，則小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小為

，繩對(duì)小球的拉力大小為

。

參考答案：答案：2g；13.某種物質(zhì)分子間作用力表達(dá)式，則該物質(zhì)固體分子間的平均距離大約為

▲

；液體表面層的分子間的距離比

▲

（填“大”或“小“）。參考答案：（2分）

大三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖所示，質(zhì)量均為m=1kg的A、B兩物體通過勁度系數(shù)為k=100N/m的輕質(zhì)彈簧拴接在一起，物體A處于靜止?fàn)顟B(tài)。在A的正上方h高處有一質(zhì)量為的小球C，由靜止釋放，當(dāng)C與A發(fā)生彈性碰撞后立刻取走小球C，h至少多大，碰后物體B有可能被拉離地面？參考答案：h≥0.45m設(shè)C與A碰前C的速度為v0，C與A碰后C的速度為v1，A的速度為v2，開始時(shí)彈簧的壓縮量為H。對(duì)C機(jī)械能守恒：

C與A彈性碰撞：對(duì)C與A組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒：

動(dòng)能不變：

解得：

開始時(shí)彈簧的壓縮量為：

碰后物體B被拉離地面有彈簧伸長(zhǎng)量為：

則A將上升2H，彈簧彈性勢(shì)能不變，機(jī)械能守恒：

聯(lián)立以上各式代入數(shù)據(jù)得：

15.質(zhì)量為m=4kg的小物塊靜止于水平地面上的A點(diǎn)，現(xiàn)用F=10N的水平恒力拉動(dòng)物塊一段時(shí)間后撤去，物塊繼續(xù)滑動(dòng)一段位移停在B點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)相距x=45m，物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2．g取10m/s2．求：（1）撤去力F后物塊繼續(xù)滑動(dòng)的時(shí)間t；（2）物塊在力F作用過程發(fā)生的位移x1的大小．參考答案：（1）撤去力F后物塊繼續(xù)滑動(dòng)的時(shí)間為3s；（2）物塊在力F作用過程發(fā)生的位移x1的大小36m解：設(shè)F作用時(shí)間為t1，之后滑動(dòng)時(shí)間為t，前段加速度大小為a1，后段加速度大小為a2（1）由牛頓第二定律可得：F﹣μmg=ma1μmg=ma2且：a1t1=a2t可得：a1=0.5m/s2，a2=2m/s2，t1=4t（a1t12+a2t2）=x解得：t=3s（2）由（1）可知，力F作用時(shí)間t1=4t=12x1=a1t12==36m答：（1）撤去力F后物塊繼續(xù)滑動(dòng)的時(shí)間為3s；（2）物塊在力F作用過程發(fā)生的位移x1的大小36m四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.室內(nèi)裝修污染四大有害氣體是苯系物、甲醛、氨氣和氡。氡存在于建筑水泥、礦渣磚、裝飾石材及土壤中。氡看不到，嗅不到，但它進(jìn)入人的呼吸系統(tǒng)能誘發(fā)肺癌，是除吸煙外導(dǎo)致肺癌的重大因素。靜止的氡核放出一個(gè)粒子x后變成釙核，釙核的動(dòng)能為0.33MeV，若衰變放出的能量全部變成釙核和粒子x的動(dòng)能。則：①寫出上述衰變的核反應(yīng)方程；②求粒子x的動(dòng)能。（保留兩位有效數(shù)字）參考答案：①（2分）②設(shè)釙核的質(zhì)量為m1、速度為v1，粒子x的質(zhì)量為m2、速度為v2

根據(jù)動(dòng)量守恒定律有（1分）

粒子x的動(dòng)能=18MeV17.如圖所示，兩電阻不計(jì)的足夠長(zhǎng)光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面夾角，導(dǎo)軌間距，所在平面的正方形區(qū)域abcd內(nèi)存在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為T，方向垂直斜面向上．將甲乙兩電阻阻值相同、質(zhì)量均為kg的相同金屬桿如圖放置在導(dǎo)軌上，甲金屬桿處在磁場(chǎng)的上邊界，甲乙相距也為，其中m．靜止釋放兩金屬桿的同時(shí)，在甲金屬桿上施加一個(gè)沿著導(dǎo)軌的外力F，使甲金屬桿在運(yùn)動(dòng)過程中始終做沿導(dǎo)軌向下的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小5m/s2．（取m/s2）（1）乙金屬桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)乙金屬桿作勻速運(yùn)動(dòng)，則甲乙的電阻R為多少？（2）以剛釋放時(shí)，寫出從開始到甲金屬桿離開磁場(chǎng)，外力F隨時(shí)間t的變化關(guān)系，并說明F的方向．（3）乙金屬桿在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，乙金屬桿中的電功率多少？（4）若從開始釋放到乙金屬桿離開磁場(chǎng)，乙金屬桿中共產(chǎn)生熱量J，試求此過程中外力F對(duì)甲做的功．參考答案：（1）甲乙加速度相同(5m/s2)，當(dāng)乙進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，甲剛出磁場(chǎng)

(1分)乙進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)

①

(1分)乙受力平衡

②

(1分)

=

(1分)（2）甲在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，

③

(1分)外力F始終等于安培力，

④

(2分)F方向沿導(dǎo)軌向下

(1分)（3）乙在磁場(chǎng)中作勻速運(yùn)動(dòng)，

⑤

(2分)（4）乙進(jìn)入磁場(chǎng)前，甲乙發(fā)出相同熱量，設(shè)為Q1，此過程中甲一直在磁場(chǎng)中，外力F始終等于安培力，則有WF=W安=2Q1

⑥

(1分)乙在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)發(fā)出熱量Q2，利用動(dòng)能定理mglsinθ－2Q2=0

(1分)得Q2=0.02J

⑦

甲乙發(fā)出相同熱量Q1=(Q-Q2）/2=1/75=0.0133J

(1分)由于甲出磁場(chǎng)以后，外力F為零。得WF=2Q1=2/75=0.0266J

(1分)（另解：整個(gè)過程甲、乙通過的電流相同，所以發(fā)出的熱量相同，總熱量為2Q=0.0667J

(1分)根據(jù)能量守恒，由于甲在磁場(chǎng)中是a=5m/s=gsinθ，所以甲金屬桿下滑時(shí)重力做功全部轉(zhuǎn)化成動(dòng)能，外力做功WF轉(zhuǎn)化成電能。離開磁場(chǎng)后外力為零，不做功。

(1分)乙金屬桿進(jìn)入磁場(chǎng)后，是勻速運(yùn)動(dòng)，重力做功轉(zhuǎn)化為電能，WG=mglsinθ=0.04J

(1分)

WF+WG=2Q

WF=2Q-WG=0.0267(J)

(1