2021-2022學(xué)年湖南省株洲市醴陵板杉中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

2021-2022學(xué)年湖南省株洲市醴陵板杉中學(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.直升機(jī)懸停在空中向地面投放裝有救災(zāi)物資的箱子。設(shè)投放初速度為零，箱子所受的空氣阻力大小與箱子下落速度的平方成正比，且運(yùn)動(dòng)過(guò)程中箱子始終保持如圖所示的姿態(tài)。則在箱子下落過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是：

A．箱內(nèi)物體對(duì)箱子底部始終沒(méi)有壓力B．箱子剛從飛機(jī)上投下時(shí)，箱內(nèi)物體受到的支持力最大C．箱子接近地面時(shí)，箱內(nèi)物體受到的支持力比剛投下時(shí)大D．若下落距離較長(zhǎng)時(shí)，箱內(nèi)物體所受支持力的大小有可能等于它的重力參考答案：CD2.如圖所示，在足夠大的光滑絕緣水平面內(nèi)有一帶正電的點(diǎn)電荷a(圖中未畫(huà)出)．與a帶同種電荷的質(zhì)點(diǎn)b僅在a的庫(kù)侖力作用下。以初速度v0(沿MP方向)由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，到N點(diǎn)時(shí)速度大小為v，且v<v0.則A．a(chǎn)電荷一定在虛線MP下方B．b電荷在M點(diǎn)N點(diǎn)的加速度大小可能相等C．b電荷在M點(diǎn)的電勢(shì)能小于在N點(diǎn)的電勢(shì)能D．b電荷從M點(diǎn)到N點(diǎn)的過(guò)程中，a電荷對(duì)其做的總功為負(fù)值

參考答案：ACD3.汽車(chē)通過(guò)拱形橋頂點(diǎn)的速度為10m／s時(shí)，車(chē)對(duì)橋的壓力為車(chē)重的3／4。如果要使汽車(chē)行駛到橋頂時(shí)對(duì)橋恰好無(wú)壓力，則汽車(chē)在橋頂時(shí)的速度應(yīng)為(g=10m/s)

A．30m／s

B．25m／s

C．20m／s

D．15m／s參考答案：答案：C4.下列敘述正確的是：

A．牛頓做了著名的斜面實(shí)驗(yàn)，得出輕重物體自由下落一樣快得結(jié)論

B．法拉第發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，揭示電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象之間的聯(lián)系

C．伽利略開(kāi)創(chuàng)了科學(xué)實(shí)驗(yàn)之先河，他把科學(xué)的推理方法引入了科學(xué)研究

D．慣性定律在任何參考性中都成立參考答案：C5.一只“220V，40W”的白熾燈泡，在常溫下燈絲的電阻約120Ω，正常發(fā)光時(shí)電阻約為1200Ω。現(xiàn)用一多用電表（中值電阻為15Ω）測(cè)量，則（

）A．可測(cè)量正常發(fā)光時(shí)的電阻，選擇旋鈕置于×10檔B．可測(cè)量正常發(fā)光時(shí)的電阻，選擇旋鈕置于×100檔C．可測(cè)量常溫下的電阻，選擇旋鈕置于×10檔D．可測(cè)量常溫下的電阻，選擇旋鈕置于×100檔參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，質(zhì)量為m的物體靜止放在水平光滑的平臺(tái)上，系在物體上的繩子跨過(guò)光滑定滑輪，在地面上的人以速度向右勻速行走，設(shè)人從地面上靠近平臺(tái)的邊緣處開(kāi)始向右行至繩與水平方向夾角θ=45°處，則在此過(guò)程中人對(duì)物體所做的功為

．參考答案：試題分析：人對(duì)物體所做的功等于物體增加的動(dòng)能。人以速度向右行至繩與水平方向夾角θ=45°處時(shí)，物體的速度，所以動(dòng)能7.有兩列簡(jiǎn)諧橫波a、b在同一媒質(zhì)中沿x軸正方向傳播，波速均為v＝2m/s。在t＝0時(shí)，兩列波的波峰正好在x＝2.5m處重合，如圖所示。

①兩列波的周期分別為T(mén)a

和Tb

。②當(dāng)t1＝0.5s時(shí)，橫波b的傳播使質(zhì)點(diǎn)P發(fā)生的位移為_(kāi)____________m。參考答案：①1.25s；2s；②-2cm------------每空1分，共3分8.（填空）一艘宇宙飛船飛近某一新發(fā)現(xiàn)的行星，并進(jìn)入靠近該行星表面的圓形軌道繞行數(shù)圈后，著陸在該行星上，飛船上備有以下實(shí)驗(yàn)器材A.精確秒表一只

B.已知質(zhì)量為m的物體一個(gè)

C.彈簧秤一個(gè)

D.天平一臺(tái)（附砝碼）已知宇航員在繞行時(shí)及著陸后各做了一次測(cè)量，依據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)，可求出該星球的半徑R及星球的質(zhì)量M。（已知引力常量為G）（1）兩次測(cè)量所選用的器材分別為_(kāi)_______，________。（用序號(hào)表示）（2）兩次測(cè)量的物理量分別是________，________。（物理量后面注明字母，字母不能重復(fù)。）（3）用該數(shù)據(jù)寫(xiě)出半徑R，質(zhì)量M的表達(dá)式。R＝________，M＝________。參考答案：（1）A；BC

（2）周期T；物體重力F （3）；9.從高為5m處以某一初速度豎直向下拋出一個(gè)小球，小球在與地面相碰后豎直向上彈起，上升到拋出點(diǎn)上方2m高處被接住，這段時(shí)間內(nèi)小球的位移是

m,路程是

m.（初速度方向?yàn)檎较颍﹨⒖即鸢福?312

10.如圖，寬為L(zhǎng)的豎直障礙物上開(kāi)有間距d=0.6m的矩形孔，其下沿離地高h(yuǎn)=1.2m，離地高H=2m的質(zhì)點(diǎn)與障礙物相距x．在障礙物以v0=4m/s勻速向左運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，質(zhì)點(diǎn)自由下落．為使質(zhì)點(diǎn)能穿過(guò)該孔，L的最大值為0.8m；若L=0.6m，x的取值范圍是0.8≤x≤1m．m．（取g=10m/s2）參考答案：考點(diǎn)：平拋運(yùn)動(dòng)．專題：平拋運(yùn)動(dòng)專題．分析：根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的公式求出小球通過(guò)矩形孔的時(shí)間，從而通過(guò)等時(shí)性求出L的最大值．結(jié)合小球運(yùn)動(dòng)到矩形孔上沿的時(shí)間和下沿的時(shí)間，結(jié)合障礙物的速度求出x的最小值和最大值．解答：解：小球做自由落體運(yùn)動(dòng)到矩形孔的上沿的時(shí)間s=0.2s；小球做自由落體運(yùn)動(dòng)到矩形孔下沿的時(shí)間，則小球通過(guò)矩形孔的時(shí)間△t=t2﹣t1=0.2s，根據(jù)等時(shí)性知，L的最大值為L(zhǎng)m=v0△t=4×0.2m=0.8m．x的最小值xmin=v0t1=4×0.2m=0.8mx的最大值xmax=v0t2﹣L=4×0.4﹣0.6m=1m．所以0.8m≤x≤1m．故答案為：0.8，0.8m≤x≤1m．點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵抓住臨界狀態(tài)，運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式進(jìn)行求解．知道小球通過(guò)矩形孔的時(shí)間和障礙物移動(dòng)L的最大值時(shí)間相等．11.如圖所示，在點(diǎn)電荷+Q的電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，將兩正電荷a和b，其中他們的質(zhì)量4ma=mb，電量2qa=qb，分別從A點(diǎn)由靜止釋放到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，它們的速度大小之比為．參考答案：解：對(duì)ab從A到B得過(guò)程中分別運(yùn)用動(dòng)能定理得：

①②又因?yàn)橘|(zhì)量4ma=mb，電量2qa=qb，由解得：=故答案為：：112.一個(gè)標(biāo)有“12V”字樣，功率未知的燈泡，測(cè)得燈絲電阻R隨燈泡兩端電壓變化的關(guān)系圖線如圖所示，利用這條圖線計(jì)算：（1）在正常發(fā)光情況下，燈泡的電功率P＝________W。（2）若一定值電阻與燈泡串聯(lián)，接在20V的電壓上，燈泡能正常發(fā)光，則串聯(lián)電阻的阻值為_(kāi)_______Ω。

參考答案：

答案：24；413.為了“探究動(dòng)能改變與合外力做功”的關(guān)系，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：A.第一步:把帶有定滑輪的木板有滑輪的一端墊起，把質(zhì)量為M的滑塊通過(guò)細(xì)繩與質(zhì)量為m的帶夾重錘相連，然后跨過(guò)定滑輪，重錘夾后連一紙帶，穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，調(diào)整木板傾角，直到輕推滑塊后，滑塊沿木板向下勻速運(yùn)動(dòng)，如圖甲所示.B.第二步:保持長(zhǎng)木板的傾角不變，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝在長(zhǎng)木板靠近滑輪處，取下細(xì)繩和鉤碼，將滑塊與紙帶相連，使其穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，然后接通電源釋放滑塊，使之從靜止開(kāi)始向下加速運(yùn)動(dòng)，打出紙帶，如圖乙所示.V打出的紙帶如下圖：試回答下列問(wèn)題：①已知O、A、B、C、D、E、F相鄰計(jì)數(shù)的時(shí)間間隔為△t，根據(jù)紙帶求滑塊速度，當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打A點(diǎn)時(shí)滑塊速度vA=_____________,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)滑塊速度vB=___________.②已知重錘質(zhì)量m，當(dāng)?shù)氐闹丶铀俣萭，要測(cè)出某一過(guò)程合外力對(duì)滑塊做的功還必須測(cè)出這一過(guò)程滑塊________(寫(xiě)出物理名稱及符號(hào),只寫(xiě)一個(gè)物理量)，合外力對(duì)滑塊做功的表達(dá)式W合=__________.③測(cè)出滑塊運(yùn)動(dòng)OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力對(duì)滑塊所做的功，WA、WB、WC、WD、WE，以v2為縱軸,以W為橫軸建坐標(biāo)系,描點(diǎn)作出v2-W圖像,可知它是一條過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線,若直線斜率為k，則滑塊質(zhì)量M=_______.參考答案：①由時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間的平均速度VA=OB/2⊿t=x1/2⊿t

VB=(x3-x1)/2⊿t

②整個(gè)系統(tǒng)按圖甲運(yùn)動(dòng)，撤去重錘后，滑塊下滑時(shí)所受合外力就是重錘的重力，由動(dòng)能定理，只要知道滑塊下滑的位移x，就可得到合力所做的功，合力功為mgx.③由動(dòng)能定理可得W=Mv2/2,若描點(diǎn)作出v2-W圖像,是一條過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線,直線斜率為k,滑塊質(zhì)量M=2/k.三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，鉤碼A和B分別系在一條跨過(guò)定滑輪的軟繩兩端，鉤碼質(zhì)量均為M，在A的上面套一個(gè)比它大一點(diǎn)的環(huán)形金屬塊C，在距地面為h1處有一寬度略比A大一點(diǎn)的狹縫，鉤碼A能通過(guò)狹縫，環(huán)形金屬塊C不能通過(guò)．開(kāi)始時(shí)A距離狹縫的高度為h2，放手后，A、B、C從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)．（1）利用計(jì)時(shí)儀器測(cè)得鉤碼A通過(guò)狹縫后到落地用時(shí)t1，則鉤碼A通過(guò)狹縫的速度為

（用題中字母表示）．（2）若通過(guò)此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，還需測(cè)出環(huán)形金屬塊C的質(zhì)量m，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間．若系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，則需滿足的等式為

（用題中字母表示）．（3）為減小測(cè)量時(shí)間的誤差，有同學(xué)提出如下方案：實(shí)驗(yàn)時(shí)調(diào)節(jié)h1=h2=h，測(cè)出鉤碼A從釋放到落地的總時(shí)間t，來(lái)計(jì)算鉤碼A通過(guò)狹縫的速度，你認(rèn)為可行嗎？若可行，寫(xiě)出鉤碼A通過(guò)狹縫時(shí)的速度表達(dá)式；若不可行，請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明理由．

、

．參考答案：（1）；（2）（3）可行；【考點(diǎn)】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．【分析】（1）由平均速度可近似表示A點(diǎn)的瞬時(shí)速度；（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置及機(jī)械能守恒定律可得出對(duì)應(yīng)的表達(dá)式；（3）整體在中間位置上方做勻加速運(yùn)動(dòng)，在下方做勻速運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可求得下方瞬時(shí)速度的大?。窘獯稹拷猓海?）在h1階段由于金屬塊C靜止，而A，B質(zhì)量相等，所以A，B都是勻速直線運(yùn)動(dòng)，由勻速運(yùn)動(dòng)公式可得：v=；（2）由題意可知，整體減小的重力勢(shì)能等于動(dòng)能的增加量；即：（3）整體在上一段做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在下方做勻速運(yùn)動(dòng)；則可知：設(shè)中間速度為v，則有：h=t1；h=vt2；t1+t2=t解得：t2=；則下落的速度v==；故此方法可行；速度

；故答案為：（1）；（2）（3）可行；15.右圖是“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中獲得的一條紙帶，O、A、B、C、D和E為紙帶上六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)。OD間的距離為

cm(2)某同學(xué)用游標(biāo)卡尺測(cè)一工件的長(zhǎng)度，游標(biāo)卡尺（主尺的最小分度為1mm）的示數(shù)如圖所示，其讀數(shù)為

cm。參考答案：（1）1.20

（2）0.960cm四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，虛線OL與y軸的夾角θ=45°，在OL上側(cè)有平行于OL向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在OL下側(cè)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一質(zhì)量為m、電荷量q（q＞0）的粒子以速率v0從y軸上的M（OM=d）點(diǎn)垂直于y軸射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，該粒子恰好能夠垂直于OL進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，不計(jì)粒子重力．（1）求此電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小E；（2）若粒子能在OL與x軸所圍區(qū)間內(nèi)返回到虛線OL上，求粒子從M點(diǎn)出發(fā)到第二次經(jīng)過(guò)OL所需要的最長(zhǎng)時(shí)間．參考答案：解：（1）粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，不計(jì)粒子重力，只受電場(chǎng)力作用，F(xiàn)電=qE，；沿垂直電場(chǎng)線方向X和電場(chǎng)線方向Y建立坐標(biāo)系，則在X方向位移關(guān)系有：dsinθ=v0sinθ?t，所以；該粒子恰好能夠垂直于OL進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，所以在Y方向上，速度關(guān)系有：v0cosθ=at=，所以，，則有．（2）根據(jù)（1）可知粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；粒子在磁場(chǎng)中只受洛倫茲力的作用，在洛倫茲力作用下做圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T(mén)粒子能在OL與x軸所圍區(qū)間內(nèi)返回到虛線OL上，則粒子從M點(diǎn)出發(fā)到第二次經(jīng)過(guò)OL在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)了半個(gè)圓周，所以，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為；粒子在磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力作為向心力，所以有，；根據(jù)（1）可知，粒子恰好能夠垂直于OL進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，速度v就是初速度v0在X方向上的分量，即；粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，在Y方向上的位移，所以，粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的位置在OL上距離O點(diǎn)；根據(jù)幾何關(guān)系，可得：，即；所以，=；所以，粒子從M點(diǎn)出發(fā)到第二次經(jīng)過(guò)OL所需要的最長(zhǎng)時(shí)間=．答：（1）此電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小E為；（2）若粒子能在OL與x軸所圍區(qū)間內(nèi)返回到虛線OL上，則粒子從M點(diǎn)出發(fā)到第二次經(jīng)過(guò)OL所需要的最長(zhǎng)時(shí)間為．【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．【分析】（1）根據(jù)粒子只受電場(chǎng)力作用，沿電場(chǎng)線方向和垂直電場(chǎng)線方向建立坐標(biāo)系，利用類平拋運(yùn)動(dòng)；根據(jù)橫向位移及縱向速度建立方程組，即可求解；（2）由（1）求出在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間及離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的位置；再根據(jù)粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，由圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律及幾何關(guān)系得到最大半徑，進(jìn)而得到最長(zhǎng)時(shí)間；17.如圖所示，在直角坐標(biāo)系的第I象限分布著場(chǎng)強(qiáng)E=5×103V/m，方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，其余三象限分布著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。現(xiàn)從電場(chǎng)中M（0.5，0.5）點(diǎn)由靜止釋放一比荷為q/m=2×104C/kg、不計(jì)重力的帶正電微粒，該微粒第一次進(jìn)入磁場(chǎng)后將垂直通過(guò)x軸。(1)求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度和帶電微粒第二次進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的位置坐標(biāo)；(2)為了使微粒還能回到釋放點(diǎn)M，在微粒第二次進(jìn)入磁場(chǎng)后撤掉第I象限的電場(chǎng)，求此情況下微粒從釋放到回到M點(diǎn)所用時(shí)間。參考答案：解：⑴設(shè)微粒質(zhì)量為m，帶電量為q，第一次進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度為v0，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌道半徑為R，帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，有幾何關(guān)系可得：R=0.5m

…………（1）由動(dòng)能定理可得

………（2）ks5u有圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得

…… （3）解得：B=1.0T……………（4）微粒在磁場(chǎng)中剛好運(yùn)動(dòng)3/4圓周后，從點(diǎn)（0.5，0）處垂直電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng)做類平拋運(yùn)動(dòng)。設(shè)微粒第二次進(jìn)入磁場(chǎng)的位置坐標(biāo)為（0，y），則：……（5）…………（6）代入數(shù)值解得：y=1.0m……（7）微粒第二次進(jìn)入