湖南省岳陽(yáng)市縣第五中學(xué)2021年高三物理上學(xué)期期末試題含解析

湖南省岳陽(yáng)市縣第五中學(xué)2021年高三物理上學(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1.一起重機(jī)的鋼繩由靜止開(kāi)始勻加速提起質(zhì)量為m的重物，當(dāng)重物的速度為v1時(shí)，起重機(jī)達(dá)到額定功率p．以后起重機(jī)保持該功率不變，繼續(xù)提升重物，直到達(dá)到最大速度v2為止，則整個(gè)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是(重力加速度為g)

A．鋼繩的最大拉力為mg，

B．鋼繩的最大拉力為C．重物的平均速度大小為

D.重物勻加速運(yùn)動(dòng)的加速參考答案：【知識(shí)點(diǎn)】

功率、平均功率和瞬時(shí)功率；牛頓第二定律．C2E1【答案解析】B

解析：A、加速過(guò)程物體處于超重狀態(tài)，鋼索拉力較大，重物勻加速運(yùn)動(dòng)的末速度為v1，此時(shí)的拉力為F=，所以最大拉力為，故A錯(cuò)誤，B正確；C、此過(guò)程不是初速度為υ1，末速度為υ2的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，所以平均速度不等于，故C錯(cuò)誤；D、由牛頓第二定律得；a=，故D錯(cuò)誤；故選：B【思路點(diǎn)撥】勻加速提升重物時(shí)鋼繩拉力最大，且等于勻加速結(jié)束時(shí)的拉力，由P=Fv求出最大拉力，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度．本題考查的是類(lèi)似汽車(chē)的啟動(dòng)方式，對(duì)于汽車(chē)的兩種啟動(dòng)方式，恒定加速度啟動(dòng)和恒定功率啟動(dòng)，對(duì)于每種啟動(dòng)方式的汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程一定要熟悉．2.（單選）質(zhì)點(diǎn)從同一高度水平拋出，不計(jì)空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是A.質(zhì)量越大，水平位移越大

B.初速度越大，落地時(shí)豎直方向速度越大C.初速度越大，空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)

D.初速度越大，落地速度越大參考答案：D3.在光滑的水平面上，甲、乙兩物質(zhì)的質(zhì)量分別為m1、m2，它們分別沿東西方向的一直線相向運(yùn)動(dòng)，其中甲物體以速度6m/s由西向東運(yùn)動(dòng)，乙物體以速度2m/s由東向西運(yùn)動(dòng)，碰撞后兩物體都沿各自原方向的反方向運(yùn)動(dòng)，速度的大小都是4m/s；則

A.甲、乙兩物體質(zhì)量之比是3∶5，是彈性碰撞B.甲、乙兩物體質(zhì)量之比是1∶5，是彈性碰撞C.甲、乙兩物體質(zhì)量之比是3∶5，是非彈性碰撞D.甲、乙兩物體質(zhì)量之比是1∶5，是非彈性碰撞參考答案：A4.（單選）如圖所示，傾角θ=37°的光滑斜面固定在水平面上，斜面長(zhǎng)L=3.0m，質(zhì)量m=1kg的物塊從斜面頂端無(wú)初速度釋放，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2，則A.物塊從斜面頂端滑到底端的過(guò)程中重力的平均功率為30WB.物塊滑到斜面底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率為36WC.物塊滑到斜面底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率為48WD.物塊滑到斜面底端時(shí)的動(dòng)能為30J參考答案：B5.極地衛(wèi)星的運(yùn)行軌道平面通過(guò)地球的南北兩極（軌道可視為圓軌道）．如圖所示，若某極地衛(wèi)星從北緯30°的正上方按圖示方向第一次運(yùn)行至南緯60°正上方，所用時(shí)間為t，已知地球半徑為R（地球可看做球體），地球表面的重力加速度為g，引力常量為G，由以上條件可知（）A．衛(wèi)星運(yùn)行的角速度為B．地球的質(zhì)量為C．衛(wèi)星運(yùn)行的線速度為D．衛(wèi)星距地面的高度參考答案：A【考點(diǎn)】人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系；萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用．【分析】地球表面重力等于萬(wàn)有引力，衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的向心力由地球?qū)πl(wèi)星的萬(wàn)有引力提供，據(jù)此展開(kāi)討論即可【解答】解：A、衛(wèi)星從北緯30°的正上方，按圖示方向第一次運(yùn)行到南緯60°的正上方時(shí)，剛好完成的角度為，則運(yùn)行的角速度為，故A正確

B、由黃金代換：GM=gR2，知，則B錯(cuò)誤

C、D、因角速度為，其軌道半徑為不是R，則C錯(cuò)誤；設(shè)軌道半徑為r，則，則=（），其距離地面的高度為r﹣R，則D錯(cuò)誤故選：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖，用長(zhǎng)度為L(zhǎng)的輕繩懸掛一質(zhì)量為M的小球（可以看成質(zhì)點(diǎn)），先對(duì)小球施加一水平作用力F，使小球緩慢從A運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，輕繩偏離豎直方向的夾角為θ。在此過(guò)程中，力F做的功為

。參考答案：7.用一根細(xì)繩，一端系住一個(gè)質(zhì)量為m的小球，另一端懸在光滑水平桌面上方h處，繩長(zhǎng)l大于h，使小球在桌面上做如右圖所示的勻速圓周運(yùn)動(dòng).若使小球不離開(kāi)桌面，其轉(zhuǎn)速最大值是

參考答案：8.如右圖所示，粗糙斜面的傾角為30°輕繩通過(guò)兩個(gè)滑輪與A相連，輕繩的另一端固定于天花板上，不計(jì)輕繩與滑輪的摩擦．物塊A的質(zhì)量為m不計(jì)滑輪的質(zhì)量，掛上物塊B后，當(dāng)滑輪兩邊輕繩的夾角為90°時(shí)，A、B恰能保持靜止且A所受摩擦力向下，則物塊B的質(zhì)量為

參考答案：9.如圖所示，足夠長(zhǎng)的斜面傾角θ=37°，一物體以v0=24m/s的初速度從斜面上A點(diǎn)處沿斜面向上運(yùn)動(dòng)；加速度大小為a=8m/s2，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，則物體沿斜面上滑的最大距離x=9m，物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25．參考答案：考點(diǎn)：牛頓第二定律；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系．專(zhuān)題：牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專(zhuān)題．分析：（1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移公式求出物體沿斜面上滑的最大距離．（2）根據(jù)牛頓第二定律，結(jié)合沿斜面方向上產(chǎn)生加速度，垂直斜面方向上合力為零，求出動(dòng)摩擦因數(shù)的大?。獯穑航猓海?）由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：==36m（2）由牛頓第二定律得有：沿斜面方向上：mgsinθ+f=ma…（1）垂直斜面方向上：mgcosθ﹣N=0…（2）又：f=μN(yùn)…（3）由（1）（2）（3）得：μ=0.25

故答案為：9m．0.25．點(diǎn)評(píng)：本題考查了牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的綜合運(yùn)用，知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的橋梁．10.勻強(qiáng)電場(chǎng)中有M、N、P三點(diǎn)，連成一個(gè)直角三角形，MN=4cm，MP=5cm，如圖所示，把一個(gè)電量為﹣2×10﹣9C的檢驗(yàn)電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做功8×10﹣9J，從M點(diǎn)移到P點(diǎn)電場(chǎng)力做功也是8×10﹣9J．則勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向由N指向M，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為100N/C．參考答案：解：根據(jù)電場(chǎng)力做功的公式得：UMN==V=﹣4V，而從M移到P時(shí)，電場(chǎng)力做功也為8×10﹣9J，所以UMP=﹣4V，所以N、P兩點(diǎn)為等勢(shì)點(diǎn)，且N點(diǎn)的電勢(shì)大于M點(diǎn)的電勢(shì)，即場(chǎng)強(qiáng)方向由N指向M；有：E===100N/C．故答案為：由N指向M，100．11.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖甲所示的裝置來(lái)測(cè)定滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù),其中A為滑塊,B和C處是鉤碼,不計(jì)繩和滑輪的質(zhì)量及它們之間的摩擦。實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)保持在B和C處鉤碼總個(gè)數(shù)不變的條件下,改變C處鉤碼個(gè)數(shù),測(cè)出C處不同個(gè)數(shù)鉤碼的總質(zhì)量m及對(duì)應(yīng)加速度a,然后通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析求出滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)。(1)該同學(xué)手中有電火花計(jì)時(shí)器、紙帶、10個(gè)質(zhì)量均為100克的鉤碼、滑塊、一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板、細(xì)線,為了完成本實(shí)驗(yàn),得到所要測(cè)量的物理量,還需要________。A.秒表B.毫米刻度尺C.天平D.彈簧測(cè)力計(jì)(2)在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理中,該同學(xué)以C處鉤碼的總質(zhì)量m為橫軸,以加速度a為縱軸,繪制了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)圖線,可知滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=________。(g取10m/s2)參考答案：

(1).(1)B

(2).(2)0.3【詳解】第一空.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通過(guò)打點(diǎn)即可知道時(shí)間，故不需要秒表，故A錯(cuò)誤．本實(shí)驗(yàn)不需要測(cè)滑塊的質(zhì)量，鉤碼質(zhì)量已知，故不需要天平，故B錯(cuò)誤．實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量?jī)牲c(diǎn)之間的距離，需要毫米刻度尺，故C正確．滑塊受到的拉力等于鉤碼的重力，不需要彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)拉力，故D錯(cuò)誤．故選C；

第二空.對(duì)ABC系統(tǒng)應(yīng)用牛頓第二定律可得：，其中m+m＇=m0；所以a-m圖象中，縱軸的截距為-μg，故-μg=-3，μ=0.3.12.在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)較精準(zhǔn)地測(cè)量到的雙衰變事例是在1987年公布的，在進(jìn)行了7960小時(shí)的實(shí)驗(yàn)后，以68%的置信度認(rèn)出發(fā)生的36個(gè)雙衰變事例，已知靜止的發(fā)生雙衰變時(shí)，將釋放出兩個(gè)電子和兩個(gè)中微子（中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)都為零），同時(shí)轉(zhuǎn)變成一個(gè)新核X，則X核的中子數(shù)為

；若衰變過(guò)程釋放的核能是E，真空中的光速為c，則衰變過(guò)程的質(zhì)量虧損是

．參考答案：13.如圖所示，一輕桿上端可以繞固定的水平軸O無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，輕桿下端固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），開(kāi)始時(shí)輕桿豎直靜止?，F(xiàn)用力F＝mg垂直作用于輕桿的中點(diǎn)，使輕桿轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中保持力F與輕桿始終垂直，當(dāng)輕桿轉(zhuǎn)過(guò)的角度θ＝_________時(shí)，F(xiàn)的功率最大。若從輕桿豎直靜止開(kāi)始，保持F＝mg，且F始終水平作用于輕桿的中點(diǎn)，則桿能轉(zhuǎn)過(guò)的最大角度θM＝_________。參考答案：30o，53o三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（4分）如圖所示，光滑水平面軌道上有三個(gè)木塊，A、B、C，質(zhì)量分別為mB=mc=2m,mA=m，A、B用細(xì)繩連接，中間有一壓縮的彈簧(彈簧與滑塊不栓接)。開(kāi)始時(shí)A、B以共同速度v0運(yùn)動(dòng)，C靜止。某時(shí)刻細(xì)繩突然斷開(kāi)，A、B被彈開(kāi)，然后B又與C發(fā)生碰撞并粘在一起，最終三滑塊速度恰好相同。求B與C碰撞前B的速度。參考答案：解析：設(shè)共同速度為v，球A和B分開(kāi)后，B的速度為,由動(dòng)量守恒定律有,,聯(lián)立這兩式得B和C碰撞前B的速度為?？键c(diǎn)：動(dòng)量守恒定律15.（選修3—5）（5分）如圖所示，球1和球2從光滑水平面上的A點(diǎn)一起向右運(yùn)動(dòng)，球2運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間與墻壁發(fā)生了彈性碰撞，結(jié)果兩球在B點(diǎn)發(fā)生碰撞，碰后兩球都處于靜止?fàn)顟B(tài)。B點(diǎn)在AO的中點(diǎn)。（兩球都可以看作質(zhì)點(diǎn)）

求：兩球的質(zhì)量關(guān)系

參考答案：解析：設(shè)兩球的速度大小分別為v1，v2，則有

m1v1=m2v2

v2=3v1

解得：m1=3m2四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.2007年10月24日，中國(guó)首顆探月衛(wèi)星“嫦娥一號(hào)”在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，準(zhǔn)確進(jìn)入預(yù)定軌道．隨后，“嫦娥一號(hào)”經(jīng)過(guò)變軌和制動(dòng)成功進(jìn)入環(huán)月軌道．如圖所示，陰影部分表示月球，設(shè)想飛船在距月球表面高度為3R的圓形軌道Ⅰ上作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，到達(dá)A點(diǎn)時(shí)經(jīng)過(guò)暫短的點(diǎn)火變速，進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ，在到達(dá)軌道Ⅱ近月點(diǎn)B點(diǎn)時(shí)再次點(diǎn)火變速，進(jìn)入近月圓形軌道Ⅲ，而后飛船在軌道Ⅲ上繞月球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)．已知月球半徑為R，月球表面的重力加速度為．不考慮其它星體對(duì)飛船的影響，求：（1）飛船在軌道Ⅰ、Ⅲ的速度之比．（2）飛船從軌道Ⅱ上遠(yuǎn)月點(diǎn)A運(yùn)動(dòng)至近月點(diǎn)B所用的時(shí)間．（3）如果在Ⅰ、Ⅲ軌道上有兩只飛船，它們繞月球飛行方向相同，某時(shí)刻兩飛船相距最近（兩飛船在月球球心的同側(cè)，且兩飛船與月球球心在同一直線上），則經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間，他們又會(huì)相距最近？參考答案：

（1）由萬(wàn)有引力提供向心力有：（2）設(shè)飛船在軌道I上的運(yùn)動(dòng)周期為T(mén)1，在軌道I有：在月球表面有：

由以上可得：設(shè)飛船在軌道II上的運(yùn)動(dòng)周期T2，而軌道II的半長(zhǎng)軸為2.5R，根據(jù)開(kāi)普勒定律得：，可解得：所以飛船從A到B的飛行時(shí)間為：（3）設(shè)飛船在軌道I上的的角速度為、在軌道Ⅲ上的角速度為，有：設(shè)兩飛船再經(jīng)t時(shí)間相距最近，有：17.滑板運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)驚險(xiǎn)刺激的運(yùn)動(dòng)，深受青少年的喜愛(ài)。如圖11所示，是滑板運(yùn)動(dòng)的軌道，AB和CD是一段圓弧形軌道，BC是一段長(zhǎng)7m的水平軌道。一運(yùn)動(dòng)員從AB軌道上P點(diǎn)以6m/s的速度下滑，經(jīng)BC軌道后沖上CD軌道，到Q點(diǎn)時(shí)速度減為零。已知運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量50kg，h=1.4m，H=1.8m，不計(jì)圓弧軌道上的摩擦。求：(g=10m/s2，以水平軌道為零勢(shì)能面)(1)運(yùn)動(dòng)員第一次經(jīng)過(guò)B點(diǎn)、C點(diǎn)時(shí)的速度各是多少?(2)運(yùn)動(dòng)員與BC軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)?參考答案：18.如圖所示的鋼板由傾斜部分和水平部分組成，水平部分足夠