2021-2022學年湖南省張家界市朝陽中學高三物理上學期期末試題含解析

1、2021-2022學年湖南省張家界市朝陽中學高三物理上學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15分每小題只有一個選項符合題意1. 參考答案：ACD2. （單選）如圖所示，水平細桿上套一環(huán)A，環(huán)A與B球間用一輕繩相連，質(zhì)量分別為mA、mB由于B球受到風力作用，環(huán)A與B球一起向右勻速運動已知細繩與豎直方向的夾角為則下列說法中正確的是（）A風速增大時，輕質(zhì)繩對球B的拉力保持不變B球B受到的風力F為mBgtanC桿對A環(huán)的支持力隨著風速的增加而增加D環(huán)A與水平細桿間的動摩擦因數(shù)為參考答案：考點：牛頓第二定律；力的合成與分解的運用.專題：牛頓運動定律綜合專題分析：先對球B受力分析

2、，受重力、風力和拉力，根據(jù)共點力平衡條件列式分析；對A、B兩物體組成的整體受力分析，受重力、支持力、風力和水平向左的摩擦力，再再次根據(jù)共點力平衡條件列式分析各力的變化解答：解：A、B、對球B受力分析，受重力、風力和拉力，如左圖 風力F=mBgtan，故B正確； 繩對B球的拉力T=當風力增大時，增大，則T增大故A錯誤C、D、把環(huán)和球當作一個整體，對其受力分析，受重力（mA+mB）g、支持力N、風力F和向左的摩擦力f，如右圖根據(jù)共點力平衡條件可得：桿對A環(huán)的支持力大小 N=（mA+mB）g f=F則A環(huán)與水平細桿間的動摩擦因數(shù)為=，故D錯誤；對整體分析，豎直方向上桿對環(huán)A的支持力NA=（mA+mB

3、）g，故C錯誤；故選：B點評：本題關(guān)鍵是先對整體受力分析，再對球B受力分析，然后根據(jù)共點力平衡條件列式分析求解3. 回熱式制冷機是一種深低溫設(shè)備，制冷極限約50K某臺設(shè)備工作時，一定量的氦氣（可視為理想氣體）緩慢經(jīng)歷如圖所示的四個過程：從狀態(tài)A到B和C到D是等溫過程，溫度分別為t1=27和t2=133；從狀態(tài)B到C和D到A是等容過程，體積分別為V0和5V0求狀態(tài)B與D的壓強之比（）A35：15B15：7C133：27D75：7參考答案：D【考點】理想氣體的狀態(tài)方程【分析】由圖明確B和D點的體積關(guān)系，由題意可知，各自的溫度，注意AB和CD過程分別對應(yīng)兩個等溫變化過程，再對BD兩點分析，由理想氣體

4、狀態(tài)方程可求得壓強的比值【解答】解：A到B、C到D均為等溫變化，則TB=300 K，TD=140 K由理想氣體狀態(tài)方程有=可得： =，故D正確，ABC錯誤故選：D4. 如圖所示,一夾子夾住木塊,在力F作用下向上提升. 夾子和木塊的質(zhì)量分別為m、M,夾子與木塊兩側(cè)間的最大靜摩擦力均為f. 若木塊不滑動,力F的最大值是 （）A B C. D參考答案：A整體法，隔離法，對木塊，解得.5. 如圖所示，小車內(nèi)有一光滑斜面，當小車在水平軌道上做勻變速直線運動時，小物塊A恰好能與斜面保持相對靜止，在小車運動過程中的某時刻（此時小車速度不為零）突然使小車迅速停止，則在小車迅速停止的過程中，小物塊A可能（ ）A

5、沿斜面滑下B沿斜面滑上去C仍與斜面保持相對靜止D離開斜面做曲線運動參考答案：BD二、 填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6. 一列頻率為2.5Hz的簡諧橫波沿x軸傳播，在t1=0時刻波形如圖中實線所示，在t2=0.7s時刻波形如圖中虛線所示。則虛線時刻橫坐標為x=3m的質(zhì)點的速度是_（選填“最大，零”）；在t3=0.1s時位于0 x5m區(qū)間的質(zhì)點中有一部分正向y軸正方向運動，這些質(zhì)點在x軸上的坐標區(qū)間是_。 參考答案：零，1mx3m 7. 盧瑟福用a粒子轟擊氮核時發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子.完成其核反應(yīng)方程：N+He .參考答案：O+H8. 如圖所示(a)，一個質(zhì)量為m0的物體放在光滑的水平桌面上，

6、當用20N的力F通過細繩繞過定滑輪拉它時，產(chǎn)生2m/s2的加速度現(xiàn)撤掉20N的拉力，在細繩下端掛上重為20N的物體m，如圖所示(b)，則前、后兩種情況下繩的拉力分別為T1=_N，T2=_N (g取10m/s2) 參考答案：20N, 16.7N9. 如圖所示，處于水平位置的、質(zhì)量分布均勻的直桿一端固定在光滑轉(zhuǎn)軸O處，在另一端A下擺時經(jīng)過的軌跡上安裝了光電門，用來測量A端的瞬時速度vA，光電門和轉(zhuǎn)軸O的豎直距離設(shè)為h。將直桿由圖示位置靜止釋放，可獲得一組（vA2，h）數(shù)據(jù)，改變光電門在軌跡上的位置，重復實驗，得到在vA2h圖中的圖線。設(shè)直桿的質(zhì)量為M，則直桿繞O點轉(zhuǎn)動的動能Ek=_（用M和vA來表

7、示）?，F(xiàn)將一質(zhì)量m=1kg的小球固定在桿的中點，進行同樣的實驗操作，得到vA2h圖中的圖線，則直桿的質(zhì)量M =_kg。（g=10m/s2）參考答案：，0.2510. 一質(zhì)量kg的物體在水平外力的作用下在水平面上運動，已知在t=0時物體處于直角坐標系的坐標原點且沿y方向的初速度為0，運動過程中物體的位置坐標與時間的關(guān)系為，則物體在t=10s時速度大小為 m/s；t=10s時水平外力的大小為 N。 參考答案：5；0.811. 如圖所示，把電量為 -610C的電荷，從電場中的A點移到B點，其電勢能_(選填“增大”、“減小”或“不變”)；若A點的電勢為=16V，B點的電勢為=10V，則此過程中電場力做

8、的功為_J。參考答案：答案：增大：-3.612. 用M表示地球質(zhì)量，R表示地球半徑，T表示地球自轉(zhuǎn)周期，G表示萬有引力常量，則地面上物體的重力加速度為g= ，地球同步衛(wèi)星的軌道高度為h= 參考答案：；R【考點】同步衛(wèi)星【分析】根據(jù)已知量，地球表面的物體受到的重力等于萬有引力可求出近地軌道處的重力加速度；地球的同步衛(wèi)星的萬有引力提供向心力，可以求出地球同步衛(wèi)星的高度【解答】解：地球表面的物體受到的重力等于萬有引力，有：=mg 解得：g=，地球的同步衛(wèi)星的萬有引力提供向心力：=m解得：r=那么地球同步衛(wèi)星的軌道高度為：h=R；故答案為：；R13. （4分）如圖所示為龍門吊車的示意圖，質(zhì)量為2t的均

9、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。不計墻的厚度和吊車的大小，則當?shù)踯囅露宋磻业踔匚飼r，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=H2.5t2（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，A墻承受的壓力等于_N。（g取10m/s2）參考答案： 答案：3104N、4.5104N三、 簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14. （選修3-3）（4分）估算標準狀態(tài)下理想氣體分子間的距離（寫出必要的解題過程和說明,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：解析：在標準狀態(tài)下，1m

10、ol氣體的體積為V=22.4L=2.2410-2m3 一個分子平均占有的體積V0=V/NA 分子間的平均距離d=V01/3=3.310-9m15. （2014?宿遷三模）學?？萍脊?jié)上，同學發(fā)明了一個用彈簧槍擊打目標的裝置，原理如圖甲，AC段是水平放置的同一木板；CD段是豎直放置的光滑半圓弧軌道，圓心為O，半徑R=0.2m；MN是與O點處在同一水平面的平臺；彈簧的左端固定，右端放一可視為質(zhì)點、質(zhì)量m=0.05kg的彈珠P，它緊貼在彈簧的原長處B點；對彈珠P施加一水平外力F，緩慢壓縮彈簧，在這一過程中，所用外力F與彈簧壓縮量x的關(guān)系如圖乙所示已知BC段長L=1.2m，EO間的距離s=0.8m計算時

11、g取10m/s2，滑動摩擦力等于最大靜摩擦力壓縮彈簧釋放彈珠P后，求：（1）彈珠P通過D點時的最小速度vD；（2）彈珠P能準確擊中平臺MN上的目標E點，它通過C點時的速度vc；（3）當緩慢壓縮彈簧到壓縮量為x0時所用的外力為8.3N，釋放后彈珠P能準確擊中平臺MN上的目標E點，求壓縮量x0參考答案：（1）彈珠P通過D點時的最小速度為 ；（2）通過C點時的速度為 m/s；（3）壓縮量為0.18m考點：動能定理的應(yīng)用；機械能守恒定律專題：動能定理的應(yīng)用專題分析：（1）根據(jù)D點所受彈力為零，通過牛頓第二定律求出D點的最小速度；（2）根據(jù)平拋運動的規(guī)律求出D點的速度，通過機械能守恒定律求出通過C點的速

12、度（3）當外力為0.1N時，壓縮量為零，知摩擦力大小為0.1N，對B的壓縮位置到C點的過程運用動能定理求出彈簧的壓縮量解答：解：（1）當彈珠做圓周運動到D點且只受重力時速度最小，根據(jù)牛頓第二定律有：mg=解得 v=m/s（2）彈珠從D點到E點做平拋運動，設(shè)此時它通過D點的速度為v，則s=vtR=gt從C點到D點，彈珠機械能守恒，有：聯(lián)立解得 v=代入數(shù)據(jù)得，V=2m/s（3）由圖乙知彈珠受到的摩擦力f=0.1N，根據(jù)動能定理得， 且F1=0.1N，F(xiàn)2=8.3N得 x=代入數(shù)據(jù)解得x0=0.18m答：（1）彈珠P通過D點時的最小速度為 ；（2）通過C點時的速度為 m/s；（3）壓縮量為0.18

13、m點評：本題考查了動能定理、機械能守恒定律、牛頓第二定律的綜合，涉及到圓周運動和平拋運動，知道圓周運動向心力的來源，以及平拋運動在豎直方向和水平方向上的運動規(guī)律是解決本題的關(guān)鍵四、計算題：本題共3小題，共計47分16. 如圖所示為一簡易火災(zāi)報警裝置。其原理是：豎直放置的試管中裝有水銀，當溫度升高時，水銀柱上升，使電路導通，蜂鳴器發(fā)出報警的響聲。27時，空氣柱長度L1為20cm，水銀上表面與導線下端的距離L2為10cm，管內(nèi)水銀柱的高度h為8cm，大氣壓強為75cm水銀柱。求：（1）當溫度達到多少時，報警器會報警？（2）如果要使該裝置在87時報警，則應(yīng)該再往玻璃管內(nèi)注入多少cm高的水銀柱？（3）

14、如果大氣壓增大，則該報警器的報警溫度會受到怎樣的影響？參考答案：17. 如圖所示，斜面傾角為，在斜面底端垂直斜面固定一擋板，輕質(zhì)彈簧一端固定在擋板上，質(zhì)量為M1.0 kg的木板與輕彈簧接觸但不拴接，彈簧與斜面平行且為原長，在木板右上端放一質(zhì)量為m2.0 kg的小金屬塊，金屬塊與木板間的動摩擦因數(shù)為10.75，木板與斜面粗糙部分間的動摩擦因數(shù)為20.25，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)小金屬塊突然獲得一個大小為v15.3 m/s、方向平行斜面向下的速度，沿木板向下運動當彈簧被壓縮x0.5 m到P點時，金屬塊與木板剛好達到相對靜止，且此后運動過程中，兩者一直沒有發(fā)生相對運動設(shè)金屬塊從開始運動到與木塊達到相同速度

15、共用時間t0.75 s，之后木板壓縮彈簧至最短，然后木板向上運動，彈簧彈開木板，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，已知sin 0.28、cos 0.96，g取10 m/s2，結(jié)果保留二位有效數(shù)字(1)求木板開始運動瞬間的加速度；(2)求彈簧被壓縮到P點時的彈性勢能是多少？(3)假設(shè)木板在由P點壓縮彈簧到彈回到P點過程中不受斜面摩擦力作用，木板離開彈簧后沿斜面向上滑行的距離？參考答案：(1)對金屬塊，由牛頓第二定律可知加速度大小為a1gcos gsin 4.4 m/s2，沿斜面向上(1分)木板受到金屬塊的滑動摩擦力F11mgcos 14.4 N，沿斜面向下(1分)木板受到斜面的滑動摩擦力18. 有一個導熱性能良好的氣缸，用輕質(zhì)活塞密封了一