2021年湖南省張家界市慈利縣廣福橋中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試題含解析

2021年湖南省張家界市慈利縣廣福橋中學(xué)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.在水平面上放著兩個(gè)質(zhì)量分別為2kg和3kg的小鐵塊m和M，它們之間用一原長為10cm，勁度系數(shù)為100N／m的輕彈簧相連，鐵塊與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.2。鐵塊M受到一大小為20N的恒定水平外力F，兩個(gè)鐵塊一起向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，如圖所示。這時(shí)兩鐵塊之間彈簧的長度應(yīng)為（重力加速度g取10m／s2）(

)A．12cm

B．13cm

C．15cm

D．18cm參考答案：D2.（單選）為研究鋼球在液體中運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力的大小，讓鋼球從某一高度豎直落下進(jìn)入液體中運(yùn)動(dòng)，用閃光照相的方法拍攝鋼球在不同時(shí)刻的位置，如圖所示。已知鋼球在液體中運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力與速度大小成正比，即F=kv，閃光照相機(jī)的閃光頻率為f，圖中刻度尺的最小分度為d,，鋼球的質(zhì)量為m，則阻力常數(shù)k的表達(dá)式是（

） A． B．

C． D．參考答案：B3.如圖所示，兩根平行放置、長度均為L的直導(dǎo)線a和b，放置在與導(dǎo)線所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)a導(dǎo)線通有電流強(qiáng)度為I，b導(dǎo)線通有電流強(qiáng)度為2I，且電流方向相反時(shí)，a導(dǎo)線受到磁場力大小為F1，b導(dǎo)線受到的磁場力大小為F2，則a通電導(dǎo)線的電流在b導(dǎo)線處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

A．

B．

C．

D．參考答案：C4.（單選）如圖4所示，發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí)，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1上，然后經(jīng)點(diǎn)火，衛(wèi)星沿橢圓軌道2運(yùn)行，最后再次點(diǎn)火，將衛(wèi)星送入軌道3，軌道1、2相切于Q點(diǎn)，軌道2、3相切于P點(diǎn)，則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)動(dòng)時(shí)。下列說法正確的是（D）A.將衛(wèi)星直接發(fā)射到軌道3上的發(fā)射速度可能等于發(fā)射到軌道1上的發(fā)射速度的2倍B.衛(wèi)星在軌道3上的周期小于在軌道1上的周期C.衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度大于它在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度D.衛(wèi)星從軌道1到軌道3動(dòng)能的變化量小于勢能的變化量參考答案：D5.繩系衛(wèi)星是由一根繩索栓在一個(gè)航天器上的衛(wèi)星，可以在這個(gè)航天器的下方或上方隨航天器一起繞地球運(yùn)行。如圖所示，繩系衛(wèi)星系在航天器上方，當(dāng)它們一起在赤道上空繞地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)（繩長不可忽略）。下列說法正確的是

A．繩系衛(wèi)星在航天器的前上方B．繩系衛(wèi)星在航天器的后上方C．繩系衛(wèi)星的加速度比航天器的小D．繩系衛(wèi)星的加速度比航天器的大參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.從離地面高度為h處有自由下落的甲物體，同時(shí)在它正下方的地面上有乙物體以初速度v0豎直上拋，要使兩物體在空中相碰，則做豎直上拋運(yùn)動(dòng)物體的初速度v0應(yīng)滿足什么條件？________（不計(jì)空氣阻力，兩物體均看作質(zhì)點(diǎn)）.若要乙物體在下落過程中與甲物體相碰，則v0應(yīng)滿足什么條件？________參考答案：v0≥，≤v0≤7.)V表示標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的摩爾體積，ρ為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的密度，NA為阿伏加德羅常數(shù)，m為每個(gè)水分子的質(zhì)量，則阿伏加德羅常數(shù)NA＝______，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下相鄰水蒸氣分子間的平均距離d＝_____.參考答案：

8.光滑水平面上兩物體b、b用不可伸長的松弛細(xì)繩相連，A質(zhì)量為2kg，B質(zhì)量為1kg；現(xiàn)使兩物體同時(shí)沿直線背向而行(=4m/s，

=2m/s)，直至繩被拉緊，然后兩物體一起運(yùn)動(dòng)，它們的總動(dòng)量大小為

kg·m/s，兩物體共同運(yùn)動(dòng)的速度大小為

m/s．參考答案：6

29.地球同步衛(wèi)星到地心的距離r可用地球質(zhì)量M、地球自轉(zhuǎn)周期T與引力常量G表示為r=_____________。參考答案：10.（4分）如圖所示為龍門吊車的示意圖，質(zhì)量為2t的均勻水平橫梁，架在相距8m的A、B兩面豎直墻上，一質(zhì)量為3.2t的吊車停在橫梁上距A墻3m處。不計(jì)墻的厚度和吊車的大小，則當(dāng)?shù)踯囅露宋磻业踔匚飼r(shí)，A墻承受的壓力等于______N；若吊車將一質(zhì)量為1.6t的重物P向上吊起，P到橫梁的距離以d=H–2.5t2（SI）（SI表示國際單位制，式中H為橫梁離地面的高度）規(guī)律變化時(shí)，A墻承受的壓力等于______N。（g取10m/s2）參考答案：

答案：3×104N、4.5×104N11.某人在某行星表面以速率v豎直上拋一物體，經(jīng)時(shí)間t落回手中，已知該行星的半徑為R，則能在這個(gè)行星表面附近繞該行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星所具有的速率為

參考答案：12.在某些恒星內(nèi)部，3個(gè)α粒子可以結(jié)合成一個(gè)C核，已知C核的質(zhì)量為1.99302×10-26kg，α粒子的質(zhì)量為6.64672×10-27kg，真空中光速c=3×108m/s，這個(gè)核反應(yīng)方程是

，這個(gè)反應(yīng)中釋放的核能為

（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）。參考答案：3He→C(2分)

9×10-13J13.某校游泳池長25m，寬15m，池深2.0m，水深1.8m，如圖所示。如用水泵將池中的水全部抽到地面的排水管中去，抽水速度為4m/s，抽水管的截面積為0.025m2，則抽水所需的時(shí)間為________s；忽略抽水管半徑的影響，抽水過程中水泵的平均輸出功率為________W。（水的密度r＝1×103kg/m3）參考答案：6750

；

1.9×103三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（選修3-4模塊）(6分)如圖所示，紅光和紫光分別從介質(zhì)1和介質(zhì)2中以相同的入射角射到介質(zhì)和真空的界面，發(fā)生折射時(shí)的折射角也相同。請你根據(jù)紅光在介質(zhì)1與紫光在介質(zhì)2的傳播過程中的情況，提出三個(gè)不同的光學(xué)物理量，并比較每個(gè)光學(xué)物理量的大小。參考答案：答案：①介質(zhì)１對(duì)紅光的折射率等于介質(zhì)２對(duì)紫光的折射率；②紅光在介質(zhì)１中的傳播速度和紫光在介質(zhì)２中的傳播速度相等；③紅光在介質(zhì)１中發(fā)生全反射的臨界角與紫光在介質(zhì)２中發(fā)生全反射的臨界角相等。（其它答法正確也可；答對(duì)每１條得２分，共6分）15.（選修3-4）（6分）如圖所示，己知平行玻璃磚的折射率，厚度為。入射光線以入射角60°射到玻璃磚的上表面，經(jīng)玻璃磚折射從下表面射出，出射光線與入射光線平行，求兩平行光線間距離。（結(jié)果可用根式表示）參考答案：解析：∵n=

∴r=300

（2分）

光路圖如圖所示

∴L1=d/cosr=

（2分）

∴L2=L1sin300=

（2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（12分）如圖所示，質(zhì)量m=1kg的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）在水平恒力F=10N作用下，從水平面上A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)2s后再加一反向的水平恒力=16N，問再經(jīng)多少時(shí)間物塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，且A、B兩點(diǎn)間的距離為，已知物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.20。（g=10m/s2）參考答案：解析：物塊先作勻加速度直線運(yùn)動(dòng)，再作勻減速直線運(yùn)動(dòng)，最后做反向的勻加速直線運(yùn)動(dòng)在2s內(nèi)，設(shè)加速度為，末速度為，位移，由由牛頓第二定律得：有，代入數(shù)值得位移=加反向力后，設(shè)物體作勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度為，由牛頓第二定律得代入數(shù)值得=設(shè)減速到零的時(shí)間為，位移為，由得，所以根據(jù)，得設(shè)物體的反向加速的加速度為，由牛頓第二定律得，代入數(shù)值得設(shè)反向加速到A、B兩點(diǎn)間的距離為19m的時(shí)間為，這段時(shí)間內(nèi)的位移為，則==由，得所以再經(jīng)時(shí)間時(shí)A、B兩點(diǎn)間的距離為17.如圖所示，將小砝碼置于桌面上的薄紙板上，用水平向右的拉力將紙板迅速抽出，砝碼的移動(dòng)很小，幾乎觀察不到，這就是大家熟悉的慣性演示實(shí)驗(yàn)。若砝碼和紙板的質(zhì)量分別為和，各接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為。重力加速度為g。（1）當(dāng)紙板相對(duì)砝碼運(yùn)動(dòng)時(shí)，求紙板所受摩擦力的大??；（2）要使紙板相對(duì)砝碼運(yùn)動(dòng)，求所需拉力的大??；（3）本實(shí)驗(yàn)中，=0。5kg，=0。1kg，=0。2，砝碼與紙板左端的距離d=0。1m，取g=10。若砝碼移動(dòng)的距離超過=0。002m，人眼就能感知。為確保實(shí)驗(yàn)成功，紙板所需的拉力至少多大？參考答案：答案：(1)

(2)

(3)解析：(1)砝碼對(duì)紙板的摩擦力

桌面對(duì)紙板的摩擦力

解得

(2)設(shè)砝碼的加速度為,紙板的加速度為,則

發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)

解得

(3)紙板抽出前,砝碼運(yùn)動(dòng)的距離

紙板運(yùn)動(dòng)的距離紙板抽出后，砝碼在桌面上運(yùn)動(dòng)的距離

由題意知

解得

代入數(shù)據(jù)得18.（12分）如圖所示，傾角為300的光滑斜面下端有一水平傳送帶。一質(zhì)量為2kg的物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）從離斜面底端高度為3.2m的C處由靜止開始下滑，從A點(diǎn)滑上傳送帶，傳送帶固定時(shí)，物體剛能滑到AB的中點(diǎn)處。不計(jì)在A點(diǎn)的速率變化，物體與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5，取g=10m/s2。求：（1）AB的長度為多少？（2）若傳送帶由不打滑的電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，以6m/s順時(shí)針勻速運(yùn)動(dòng)，則從物體滑上傳送帶開始到速度減為零的過程中電動(dòng)機(jī)對(duì)傳送帶做多少功？參考答案：解析：物體從C到A由機(jī)械能守恒……（2分）

得