2021-2022學(xué)年湖南省婁底市雙峰中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

1、2021-2022學(xué)年湖南省婁底市雙峰中學(xué)高三物理下學(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15分每小題只有一個選項符合題意1. 如圖所示，有一等腰直角三角形的區(qū)域，其斜邊長為2L，高為L。在該區(qū)域內(nèi)分布著如圖所示的磁場，左側(cè)磁場方向垂直紙面向外，右側(cè)磁場方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。一邊長為L、總電阻為R的正方形導(dǎo)線框abcd，從圖示位置開始沿x軸正方向以速度v勻速穿過磁場區(qū)域。取沿順時針的感應(yīng)電流方向為正，由圖乙中表示線框中電流i隨bc邊的位置坐標(biāo)x變化的圖象正確的是參考答案：B2. 如圖所示，電荷q射入一固定的點電荷Q的電場中，僅受電場力的作用，先后經(jīng)過a

2、點和b點，圖中虛線表示其運動軌跡。a、b兩點到點電荷Q的距離分別為和，且，則 Aa點的電場強(qiáng)度是b點電場強(qiáng)度的2倍B電場力對電荷q先做正功后做負(fù)功C電荷q在b點的動能大于在a點的動能 D.帶電粒子在b點的電勢能大于在a點的電勢能參考答案：C3. （單選）如圖所示，用輕繩系住一小球靜止在光滑斜面上若要按力的實際作用效果來分解小球的重力G，則G的兩個分力的方向分別是圖中的（） A 1和4 B 2和4 C 3和4 D 3和2參考答案：【考點】： 力的分解【專題】： 平行四邊形法則圖解法專題【分析】： 將力進(jìn)行分解時，一般要按照力的實際作用效果來分解或按需要正交分解，若要按照力的實際作用效果來分解，要

3、看力產(chǎn)生的實際效果： 解：小球重力產(chǎn)生兩個效果，一是使繩子拉伸，二是使斜面受壓，故應(yīng)按此兩個方向分解，分別是3和4故選：C【點評】： 按照力的實際作用效果來分解是常用方法，看準(zhǔn)產(chǎn)生的效果即可，比較簡單4. 如圖所示，帶正電的物塊A放在足夠長的不帶電小車B上，兩者均保持靜止，處在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，在t=0時用水平恒力F向右拉小車B，t=t1時A相對B開始滑動，t=t2以后B作勻加速直線運動，已知地面光滑、AB間粗糙，A帶電荷量保持不變，則關(guān)于A、B的圖象，下圖大致正確的是（ ）A B C D參考答案：C5. 空間存在勻強(qiáng)電場，有一電荷量為q(q0)、質(zhì)量為m的粒子從O點以速率v0射入電場

4、，運動到A點時速率為2v0?，F(xiàn)有另一電荷量為-q、質(zhì)量為m的粒子以速率2v0 仍從O點射入該電場，運動到B點時速率為3v0。若忽略重力的影響，則 A在O、A、B三點中，B點電勢最高 B在O、A、B三點中，A點電勢最高 COA間的電勢差比BO間的電勢差大 DOA間的電勢差比BA間的電勢差小參考答案：AD二、 填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6. “用DIS測變速直線運動的瞬時速度”實驗中，使用的傳感器是_傳感器。小王同學(xué)利用DIS實驗器材研究某物體沿X軸運動的規(guī)律，發(fā)現(xiàn)物體所處的坐標(biāo)X與時間t滿足X=t3-2t（單位均是SI制單位），則該物體在第2秒末的瞬時速度大小為_m/s。 參考

5、答案：光電門 10 7. （選修3-3）（6分）蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等熱機(jī)以及電冰箱工作時都利用了氣體狀態(tài)變化來實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化，我們把這些氣體稱為工質(zhì)某熱機(jī)經(jīng)過一個循環(huán)后，工質(zhì)從高溫?zé)嵩次鼰酫1，對外做功W，又對低溫?zé)嵩捶艧酫2，工質(zhì)完全回復(fù)初始狀態(tài)，內(nèi)能沒有變化根據(jù)熱力學(xué)第一定律，在工質(zhì)的一個循環(huán)中，Q1、Q2、W三者之間滿足的關(guān)系是 熱機(jī)的效率不可能達(dá)到100%，從能量轉(zhuǎn)換的角度，說明 能不能完全轉(zhuǎn)化為 能參考答案：答案：（2分） 內(nèi) （2分） 機(jī)械（2分）8. 為探究力對同一個原來靜止的物體所做的功與物體獲得的速度的關(guān)系，可通過如圖所示的實驗裝置進(jìn)行：在木板上釘兩個鐵釘，將并接在一起的相

6、同橡皮筋的兩端固定在鐵釘?shù)捻敹?，橡皮筋的中央都掛在小車前端上方的小掛鉤上，通過拉動小車使橡皮筋伸長，由靜止釋放小車，橡皮筋對小車做功，再利用打點計時器和小車后端拖動的紙帶記錄小車的運動情況?，F(xiàn)有主要的探究步驟如下： a保持小車由靜止釋放的位置相同，通過改變并接在一起的相同橡皮筋的條數(shù)，使橡皮筋對小車做的功分別為W、2W、3W； b由打點計時器打出的若干條紙帶分別求出小車各次運動的最大速度； c做出Wv圖象； d分析Wv圖象。如果Wv圖象是一條直線，表明v；如果不是直線，可考慮是否存在等關(guān)系。 在實驗中，除了圖中已有的實驗器材以及交流電源、導(dǎo)線、開關(guān)以外，還需要哪種測量工具？答： 。 對于該實驗

7、，下列操作中屬于實驗要求的是 。（填寫選項前的序號） A小車每次都應(yīng)從靜止開始釋放 B實驗中應(yīng)將平板傾斜適當(dāng)角度以平衡摩擦力 C應(yīng)在紙帶上選取點跡間隔均勻的部分計算小車的最大速度v D必須測量出小車的質(zhì)量參考答案：9. 電動車所需能量有它所攜帶的蓄電池供給。圖為某電動車與汽油車性能的比較。通常車用電動機(jī)的質(zhì)量是汽油機(jī)電動機(jī)質(zhì)量的4倍或者5倍。為促進(jìn)電動車的推廣使用，在技術(shù)上應(yīng)對電動車的_、_等部件加以改進(jìn)。 給電動車蓄電池充電的能量實際上來自于發(fā)電站。一般發(fā)電站燃燒燃料釋放出來的能量僅30轉(zhuǎn)化為電能，在向用戶輸送及充電過程中又損失了20%，這意味著使用電動車時能量轉(zhuǎn)化的總效率約為_。參考答案：

8、答案：蓄電池 電動機(jī) 16.8解析：根據(jù)題意，使用電動車時能量轉(zhuǎn)化的總效率約為30%80%70%=16.8。10. 電子所帶的電荷量（元電荷e)最先是由密立根通過油滴實驗測量出的，圖 6是該實驗裝置的示意圖，將兩塊水平放置的金屬板A、B連接到電路中，板間產(chǎn) 生豎直向下的勻強(qiáng)電場。用一個噴霧器把許多油滴從上板中間的小孔噴入電場，油 滴從噴口出來時由于摩擦帶負(fù)電。在實驗中通過調(diào)節(jié)金屬板間的電壓，利用顯微鏡 觀察，找到懸浮不動的油滴。所用部分器材已在圖中給出，其中E為直流電源，R 為滑動變阻器，V為電壓表，S為開關(guān)，此外還有若干輕質(zhì)導(dǎo)線。(1) 在圖中畫線連接成實驗電路圖（其中是已經(jīng)連接好的導(dǎo)線）。

9、(2) 實驗時觀察到某個懸浮不動的油滴半徑為r，此時電壓表的示數(shù)為U,金屬板 A、B間的距離為d。已知油滴密度為p，重力加速度為g，空氣浮力不計，則 該油滴所帶的電荷量為_。（用題目中所給的物理量表示）參考答案：11. 某實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置來“探究物體運動的加速度與合外力、質(zhì)量關(guān)系”光電計時器和氣墊導(dǎo)軌是一種研究物體運動情況的常見儀器，如圖乙所示a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置當(dāng)物體從a、b間通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間實驗前需要調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌使之平衡為了測量滑塊的加速度a，實驗時將滑塊從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門的時間t，用天平測鉤碼

10、的質(zhì)量m和滑塊的質(zhì)量M，測出滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離L，測得遮光條的寬度。（1）小車的加速度表達(dá)式= （用字母表示）（2）實驗中如把砝碼的重力當(dāng)作小車的合外力F，作出圖線，如圖丙中的實線所示試分析：圖線不通過坐標(biāo)原點O的原因是 ，曲線上部彎曲的原因是 參考答案：12. 如圖所示，一彈簧振子在M、N間沿光滑水平桿做簡諧運動，坐標(biāo)原點O為平衡位置，MN8 cm.從小球經(jīng)過圖中N點時開始計時，到第一次經(jīng)過O點的時間為0.2 s，則小球的振動周期為_ s，振動方程的表達(dá)式為x_ cm。參考答案：0.8 （1）從小球經(jīng)過圖中N點時開始計時，到第一次經(jīng)過O點的時間為0.2s，故有：T=40.2

11、s=0.8s（2）簡諧運動，從正向最大位移處開始計時，其位移時間關(guān)系公式為：x=Acost；A=4cm；所以，位移時間關(guān)系公式為：13. 如圖所示，質(zhì)點O從t=0時刻開始作簡諧振動，振動頻率為10Hz。圖中Ox代表一彈性繩，OA=7 m，AB=BC=5m。已知形成的繩波在繩上的傳播速度為10m/s，則在第2 s內(nèi)A比B多振動_次，B比C多振動_次。參考答案： 次； 次。三、 簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14. 靜止在水平地面上的兩小物塊A、B，質(zhì)量分別為mA=l.0kg，mB=4.0kg；兩者之間有一被壓縮的微型彈簧，A與其右側(cè)的豎直墻壁距離l=1.0m，如圖所示。某時刻，將

12、壓縮的微型彈簧釋放，使A、B瞬間分離，兩物塊獲得的動能之和為Ek=10.0J。釋放后，A沿著與墻壁垂直的方向向右運動。A、B與地面之間的動摩擦因數(shù)均為u=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A、B運動過程中所涉及的碰撞均為彈性碰撞且碰撞時間極短。（1）求彈簧釋放后瞬間A、B速度的大??；（2）物塊A、B中的哪一個先停止？該物塊剛停止時A與B之間的距離是多少？（3）A和B都停止后，A與B之間的距離是多少？參考答案：（1）vA=4.0m/s，vB=1.0m/s；（2）A先停止； 0.50m；（3）0.91m；分析】首先需要理解彈簧釋放后瞬間的過程內(nèi)A、B組成的系統(tǒng)動量守恒，再結(jié)合能量關(guān)系求解出A

13、、B各自的速度大??；很容易判定A、B都會做勻減速直線運動，并且易知是B先停下，至于A是否已經(jīng)到達(dá)墻處，則需要根據(jù)計算確定，結(jié)合幾何關(guān)系可算出第二問結(jié)果；再判斷A向左運動停下來之前是否與B發(fā)生碰撞，也需要通過計算確定，結(jié)合空間關(guān)系，列式求解即可?！驹斀狻浚?）設(shè)彈簧釋放瞬間A和B的速度大小分別為vA、vB，以向右為正，由動量守恒定律和題給條件有0=mAvA-mBvB聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得vA=4.0m/s，vB=1.0m/s（2）A、B兩物塊與地面間的動摩擦因數(shù)相等，因而兩者滑動時加速度大小相等，設(shè)為a。假設(shè)A和B發(fā)生碰撞前，已經(jīng)有一個物塊停止，此物塊應(yīng)為彈簧釋放后速度較小的B。設(shè)從彈簧釋放到B

14、停止所需時間為t，B向左運動的路程為sB。，則有在時間t內(nèi)，A可能與墻發(fā)生彈性碰撞，碰撞后A將向左運動，碰撞并不改變A的速度大小，所以無論此碰撞是否發(fā)生，A在時間t內(nèi)的路程SA都可表示為sA=vAt聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得sA=1.75m，sB=0.25m這表明在時間t內(nèi)A已與墻壁發(fā)生碰撞，但沒有與B發(fā)生碰撞，此時A位于出發(fā)點右邊0.25m處。B位于出發(fā)點左邊0.25m處，兩物塊之間的距離s為s=025m+0.25m=0.50m（3）t時刻后A將繼續(xù)向左運動，假設(shè)它能與靜止的B碰撞，碰撞時速度的大小為vA，由動能定理有聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得 故A與B將發(fā)生碰撞。設(shè)碰撞后A、B的速度分別為vA以和

15、vB，由動量守恒定律與機(jī)械能守恒定律有 聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得 這表明碰撞后A將向右運動，B繼續(xù)向左運動。設(shè)碰撞后A向右運動距離為sA時停止，B向左運動距離為sB時停止，由運動學(xué)公式 由式及題給數(shù)據(jù)得sA小于碰撞處到墻壁的距離。由上式可得兩物塊停止后的距離15. 如圖所示，在滑雪運動中一滑雪運動員，從傾角為37的斜坡頂端平臺上以某一水平初速度垂直于平臺邊飛出平臺，從飛出到落至斜坡上的時間為1.5s，斜坡足夠長，不計空氣阻力，若g取10m/s2，已知sin37=0.6，cos37=0.8求：(1)運動員在斜坡上的落點到斜坡頂點(即飛出點)間的距離；(2)運動員從斜坡頂端水平飛出時的初速度v0大小

16、.參考答案：18.75m 試題分析：（1）根據(jù)位移時間公式求出下落的高度，結(jié)合平行四邊形定則求出落點和斜坡頂點間的距離。（2）根據(jù)水平位移和時間求出初速度的大小。（1）平拋運動下落的高度為：則落點與斜坡頂點間的距離為：（2）平拋運動的初速度為：【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，結(jié)合運動學(xué)公式和數(shù)學(xué)公式進(jìn)行求解，并且要知道斜面的傾角是與位移有關(guān)，還是與速度有關(guān)。四、計算題：本題共3小題，共計47分16. 雨過天晴，人們?？吹教炜罩谐霈F(xiàn)彩虹，它是陽光照射到空氣中彌漫的水珠上時出現(xiàn)的現(xiàn)象，在說明這個現(xiàn)象時，需要分析光線射入水珠后的光路。一細(xì)束光線射入水珠，水珠可視為

17、一個半徑為R的球，球心O到入射光線的垂直距離為d，水的折射率為n。 在圖上畫出該束光線射入水珠內(nèi)經(jīng)一次反射后又從水珠中射出的光路圖，并求這束光線從射向水珠到射出水珠一次偏轉(zhuǎn)的角度（用反三角函數(shù)表示）。參考答案：解析：光線經(jīng)二次折射和一次反射角度之間關(guān)系如圖所示： 由幾何關(guān)系得sinid/R （1分）第一次折射應(yīng)用折射定律得：sininsinr （1分）解得sinrd/nR從圖中可以看出，第一次折射光線偏轉(zhuǎn) 第二次折射光線偏轉(zhuǎn)反射偏轉(zhuǎn) 所以從光線射入到射出共偏轉(zhuǎn)角度為17. 如圖所示，在xOy平面直角坐標(biāo)系中，直角三角形ACD內(nèi)存在垂直平面向里磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，線段CO=OD=L，CD邊

18、在x軸上，ADC=30。電子束沿y軸方向以相同的速度v0從CD邊上的各點射入磁場，已知這些電子在磁場中做圓周運動的半徑均為，在第四象限正方形ODQP內(nèi)存在沿x軸正方向、大小為E=Bv0的勻強(qiáng)電場，在y=L處垂直于y軸放置一足夠大的平面熒光屏，屏與y軸交點為P。忽略電子間的相互作用，不計電子的重力。(1)電子的比荷；(2)從x軸最右端射入電場中的電子打到熒光屏上的點與P點間的距離：(3)射入電場中的電子打到熒光屏上的點距P的最遠(yuǎn)距離。參考答案：(1) (2) (3) 分析】根據(jù)電子束沿速度v0射入磁場，然后進(jìn)入電場可知，本題考查帶電粒子在磁場和電場中的運動，根據(jù)在磁場中做圓周運動，在電場中做類平拋運動，運用牛頓第二定律結(jié)合幾何知識并且精確作圖進(jìn)行分析求解；【詳解】（1）由題意可知電子在磁場中的軌跡半徑由牛頓第二定律得 電子的比荷；（2）若電子能進(jìn)入電場中，且離O點右側(cè)最遠(yuǎn)，則電子在磁場中運動圓軌跡應(yīng)恰好與邊AD相切，即粒子從F點離開磁場進(jìn)入電場時，離O點最遠(yuǎn)：設(shè)電子運動軌跡的圓心為點。則從F點射出的電子，做類平拋運動，有，代入得電子射出電場時與水平方向的夾角為有 所以，從x軸最右端射入電場中電子打到熒光屏上的點為G，則它與P點的距離；（3）設(shè)打到屏上離P點最遠(yuǎn)的電子是從(x