2021-2022學(xué)年湖南省長(zhǎng)沙市范林中學(xué)高三物理期末試卷含解析

1、2021-2022學(xué)年湖南省長(zhǎng)沙市范林中學(xué)高三物理期末試卷含解析一、 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. （單選）某研究性學(xué)習(xí)小組用加速度傳感器探究物體從靜止開始做直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，得到了質(zhì)量為1.0kg的物體運(yùn)動(dòng)的加速度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖線，如圖所示。由圖可以得出 ( )A從 t4.0s到t6.0s的時(shí)間內(nèi)物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)B物體在t10.0s時(shí)的速度大小約為5.8m/sC從t10.0s到t12.0s的時(shí)間內(nèi)合外力對(duì)物體做的功約為7.3J D不能從已知信息粗略估算出物體在t=3.0s時(shí)的速度參考答案：C從t=4.0s到t=6.0的時(shí)間內(nèi)物體的加速度減小

2、，物體做加速度減小的變減加速運(yùn)動(dòng)故A錯(cuò)誤；物體從靜止開始做加速運(yùn)動(dòng)，由于v=at，故加速度圖線與時(shí)間軸包圍的面積表示速度的變化量，t=10s時(shí)的速度等于前10秒圖線與坐標(biāo)軸包圍的面積， v=680.1=6.8m/s，所以B錯(cuò)誤由于加速度圖線與時(shí)間軸包圍的面積表示速度的變化量，故可以估算出12s末的速度為v=S=7.8m/s，根據(jù)動(dòng)能定理得：,故C正確.物體從靜止開始做加速運(yùn)動(dòng)，由于v=at，故加速度圖線與時(shí)間軸包圍的面積表示速度的變化量，故t=3.0s時(shí)的速度等于前3秒圖線與坐標(biāo)軸包圍的面積，故D錯(cuò)誤；2. 如圖所示，帶電小球a由絕緣細(xì)線OC和OE懸掛而處于靜止?fàn)顟B(tài)，其中OC水平，地面上固定一

3、絕緣且內(nèi)壁光滑的 圓弧細(xì)管道AB，圓心O與a球位置重合，管道底端B與水平地面相切。一質(zhì)量為m的帶電小球b從A端口由靜止釋放，當(dāng)小球b運(yùn)動(dòng)到B端時(shí)對(duì)管道內(nèi)壁恰好無壓力，在此過程中A小球b的機(jī)械能守B懸線OE的拉力先增大后減小C懸線OC的拉力先增大后減Db球受到的庫侖力大小始終為3mg參考答案：ACD【命題立意】：本題考查受力物體的動(dòng)態(tài)平衡、庫侖力、機(jī)械能守恒定律和向心力等知識(shí)點(diǎn)，考查學(xué)生分析與綜合的能力，以及利用矢量圖的方法進(jìn)行推理的能力?！窘忸}思路】：小球b在下滑過程中受到重力、庫侖力、管道支持力作用，在此過程中只有重力做功，庫侖力、管道支持力不做功，所以小球b的機(jī)械能守恒，A選項(xiàng)正確。在小球

4、b運(yùn)動(dòng)到a球正下方B點(diǎn)過程中，設(shè)圓弧半徑為R，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得：mgR=m2，根據(jù)牛頓第二定律得F-mg=，由以上兩個(gè)式子可得：F=3mg，故D選項(xiàng)正確。在分析OE和OC段繩子的拉力變化時(shí)，小球a的重力沿OE和OC段繩子的分力為定值，所以對(duì)OE和OC段繩子拉力的變化沒影響，可以不考慮。把庫侖力F按照其作用效果沿OE和OC方向進(jìn)行分解，如圖所示。由圖可知，庫侖力F與水平方向的夾角從0增加到90的過程中，在OC繩子的拉力TOC先增加后減小，OE繩子的拉力TOE一直增加，B選項(xiàng)錯(cuò)誤，C選項(xiàng)正確。本題正確選項(xiàng)為ACD。3. (單選)甲、乙兩物體從同一地點(diǎn)開始做直線運(yùn)動(dòng)，其vt圖象如圖所示，下列關(guān)于

5、兩物體的運(yùn)動(dòng)情況，判斷正確的選項(xiàng)是( ) A在ta時(shí)刻兩物體速度大小相等，方向相反 B在ta時(shí)刻兩物體加速度大小相等，方向相反 C在ta時(shí)刻前，乙物體在甲物體前，并且兩物體間的距離越來越小 D在ta時(shí)刻后，甲物體在乙物體前，并且兩物體間的距離越來越大參考答案：B4. 如圖，矩形線圈面積為S，匝數(shù)為N，線圈電阻為r，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，外電路電阻為R，在線圈由平行磁場(chǎng)的位置轉(zhuǎn)過90o的過程中，下列說法正確的是： A磁通量的變化量 B平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) C電阻R產(chǎn)生的焦耳熱 D電阻R產(chǎn)生的焦耳熱參考答案：BD圖示位置磁通量為1=0，轉(zhuǎn)過90時(shí)磁通量為2=BS，=2-1

6、=BS，故A錯(cuò)誤；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得，平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，解得，故B正確；電流的有效值為I=，電阻R所產(chǎn)生的焦耳熱Q=I2Rt，解得Q=，故C錯(cuò)誤D正確。5. （多選題）繃緊的傳送帶長(zhǎng)L=32m，鐵塊與帶間動(dòng)摩擦因數(shù)=0.1，g=10m/s2，下列正確的是（）A若皮帶靜止，A處小鐵塊以V0=10m/s向B運(yùn)動(dòng)，則鐵塊到達(dá)B處的速度為6m/sB若皮帶始終以4m/s的速度向左運(yùn)動(dòng)，而鐵塊從A處以V0=10m/s向B運(yùn)動(dòng)，鐵塊到達(dá)B處的速度為6m/sC若傳送帶始終以4m/s向右運(yùn)動(dòng)，在A處輕輕放上一小鐵塊后，鐵塊將一直向右勻加速運(yùn)動(dòng)D若傳送帶始終以10m/s向右運(yùn)動(dòng)，在A處輕輕放上一小鐵塊后，鐵塊

7、到達(dá)B處的速度為8m/s參考答案：ABD【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【分析】物塊滑上傳送帶，若傳送到不動(dòng)，物塊先做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出到達(dá)B點(diǎn)的速度若傳送帶勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，根據(jù)物塊的速度與傳送帶的速度大小判斷物體的運(yùn)動(dòng)情況，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式結(jié)合牛頓第二定律進(jìn)行求解【解答】解：A、若傳送帶不動(dòng)，物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律得，勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小a=g=1m/s2，根據(jù)=2aL，解得：vB=6m/s故A正確B、若皮帶始終以4m/s的速度向左運(yùn)動(dòng)，而鐵塊從A處以V0=10m/s向B運(yùn)動(dòng)，物塊滑上傳送帶做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)的速度大小

8、一定等于6m/s故B正確C、若傳送帶始終以4m/s向右運(yùn)動(dòng)，在A處輕輕放上一小鐵塊后，鐵塊先向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速到4m/s經(jīng)歷位移：，之后隨皮帶一起做勻速運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤；D、若傳送帶始終以10m/s向右運(yùn)動(dòng)，在A處輕輕放上一小鐵塊后，若鐵塊一直向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，鐵塊到達(dá)B處的速度：，則鐵塊到達(dá)B處的速度為8m/s，故D正確故選：ABD二、 填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6. 一個(gè)小物塊從底端沖上足夠長(zhǎng)的斜面后，又返回到斜面底端。已知小物塊的初動(dòng)能為E，它返回到斜面底端的速度大小為v，克服摩擦阻力做功為E/2。若小物塊沖上斜面的動(dòng)能為2E，則物塊返回斜面底端時(shí)的動(dòng)能為 。參考答案：

9、7. （2）“用DIS測(cè)變速直線運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度”實(shí)驗(yàn)中，使用光電門傳感器。小王同學(xué)利用DIS實(shí)驗(yàn)器材研究某物體沿X軸運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，發(fā)現(xiàn)物體所處的坐標(biāo)X與時(shí)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(shí)速度大小為_m/s。參考答案：108. 如圖所示，兩個(gè)已知質(zhì)量分別為m1和m2的物塊A和B，分別系在一條跨過定滑輪的軟繩兩端(m1m2)，1、2是兩個(gè)光電門用此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律(1)實(shí)驗(yàn)中除了記錄物塊B通過兩光電門時(shí)的速度v1、v2外，還需要測(cè)量的物理量是_(2)用已知量和測(cè)量量寫出驗(yàn)證機(jī)械能守恒的表達(dá)式_參考答案：(1)，兩光電門之間的距離h9. 如圖所示，一定質(zhì)量的

10、某種理想氣體由狀態(tài)A變?yōu)闋顟B(tài)B，A、B兩狀態(tài)的相關(guān)參量數(shù)據(jù)已標(biāo)于壓強(qiáng)體積圖象上。該氣體由AB過程中對(duì)外做功400J，則此過程中氣體內(nèi)能增加了 J，從外界吸收了 J熱量參考答案：0（2分） 400（2分）觀察A、B兩點(diǎn)PV的乘積不變，溫度沒有變，對(duì)于理想氣體內(nèi)能只與溫度有關(guān)，所以內(nèi)能沒有變，改變內(nèi)能的兩種形式有做功和熱傳遞，從外界吸熱等于對(duì)外做功400J10. 如圖所示，質(zhì)量為m，橫截面為直角三角形的物塊ABC，ABC =，AB邊靠在豎直墻面上，F(xiàn)是垂直于斜邊BC的推力，現(xiàn)物塊靜止不動(dòng)，則摩擦力的大小為_。 參考答案：11. 一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正向傳播，p點(diǎn)震動(dòng)周期為0.4s，在某一時(shí)刻波形如圖

11、所示，此刻p點(diǎn)的振動(dòng)方向沿 ，該波的波速為 ，在離波源為11m的Q點(diǎn)經(jīng) s到達(dá)波谷參考答案：沿y軸正方向；10m/s，0.9【考點(diǎn)】橫波的圖象；波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系【專題】振動(dòng)圖像與波動(dòng)圖像專題【分析】簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正向傳播，P點(diǎn)此時(shí)刻振動(dòng)方向沿y軸正方向由圖讀出波長(zhǎng)，求出波速利用波形的平移法求出圖示x=2m質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)傳到Q點(diǎn)的時(shí)間，就是Q點(diǎn)到達(dá)波谷的時(shí)間【解答】解：簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正向傳播，P點(diǎn)的振動(dòng)比原點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)遲，此時(shí)刻原點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)處于波峰，則P點(diǎn)此時(shí)刻振動(dòng)方向沿y軸正方向， 由圖讀出，波長(zhǎng)=4m，波速為v=m/s=10m/s， 在離波源為11m的Q點(diǎn)與圖示時(shí)刻x=2m處波谷相距x=9m

12、，根據(jù)波形的平移法得到，Q點(diǎn)到達(dá)波谷的時(shí)間為t=s故答案為：沿y軸正方向；10m/s，0.912. 如圖，三個(gè)電阻R1、R2、R3依次標(biāo)有“12，3W”、“8，5W”、“6，6W”，則允許接入電路的最大電壓為10.8V，此時(shí)三個(gè)電阻消耗的總功率為10.8W參考答案：考點(diǎn)：電功、電功率；串聯(lián)電路和并聯(lián)電路專題：恒定電流專題分析：根據(jù)電路結(jié)構(gòu)及已知條件：三個(gè)電阻允許消耗的最大功率分別為3W、15W、6W，分析保證電路安全的條件，然后求電路的最大功率解答：解：由可求得R1的額定電壓U1=6V，R2的額定電壓U2=2V，R3的額定電壓U3=6V， R1與R2的并聯(lián)阻值為R=，則因R3大于其并聯(lián)值，則當(dāng)

13、R3達(dá)到6V時(shí)，并聯(lián)電壓小于6V， 則以R3達(dá)到額定電壓為安全值計(jì)算： 即 求得U1=4.8V 則接入電路的最大的電壓為Um=U1+U3=10.8V 功率為：P=故答案為：10.8，10.8點(diǎn)評(píng)：考查串聯(lián)并聯(lián)電路，明確安全的要求是每個(gè)電阻都不能超出額定電壓13. 半徑為R的水平圓盤繞過圓心O的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，A為圓盤邊緣上一點(diǎn)，在O的正上方有一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球以初速度v水平拋出時(shí)，半徑OA方向恰好與v的方向相同，如圖所示，若小球與圓盤只碰一次，且落在A點(diǎn)，重力加速度為g，則小球拋出時(shí)距O的高度h=，圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小=（n=1、2、3）參考答案：考點(diǎn)：勻速圓周運(yùn)動(dòng)；平拋運(yùn)動(dòng)專題：勻速圓周運(yùn)

14、動(dòng)專題分析：小球做平拋運(yùn)動(dòng)，小球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)水平位移求出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，根據(jù)豎直方向求出高度圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)間和小球平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，在這段時(shí)間內(nèi)，圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)n圈解答：解：小球做平拋運(yùn)動(dòng)，小球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，則h=根據(jù)t=2n得：（n=1、2、3）故答案為：；（n=1、2、3）點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，以及知道圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的周期性三、 實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14. 帶電粒子的荷質(zhì)比是一個(gè)重要的物理量。某中學(xué)物理興趣小組設(shè)計(jì)

15、了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，探究電場(chǎng)和磁場(chǎng)對(duì)電子運(yùn)動(dòng)軌跡的影響，以求得電子的荷質(zhì)比，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。 他們的主要實(shí)驗(yàn)步驟如下： A、首先在兩極板M1M2之間不加任何電場(chǎng)、磁場(chǎng)，開啟陰極射線管電源，發(fā)射的電子從兩極板中央通過，在熒幕的正中心處觀察到一個(gè)亮點(diǎn)； B、在M1M2兩極板間加合適的電場(chǎng)：加極性如圖所示的電壓，并逐步調(diào)節(jié)增大，使熒幕上的亮點(diǎn)逐漸向熒幕下方偏移，直到熒幕上恰好看不見亮點(diǎn)為止，記下此時(shí)外加電壓為U。請(qǐng)問本步驟目的是什么？ C、保持步驟B中的電壓U不變，對(duì)M1M2區(qū)域加一個(gè)大小、方向合適的磁場(chǎng)B，使熒幕正中心重現(xiàn)亮點(diǎn)，試問外加磁場(chǎng)的方向如何？根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)步驟，同學(xué)們正確推算處電子的荷質(zhì)比與外加

16、電場(chǎng)、磁場(chǎng)及其他相關(guān)量的關(guān)系為。一位同學(xué)說，這表明電子的荷質(zhì)比將由外加電壓決定，外加電壓越大則電子的荷質(zhì)比越大，你認(rèn)為他的說法正確嗎？為什么？參考答案：答案：B.使電子剛好落在正極板的近熒光屏端邊緣，利用已知量表達(dá)q/m。C.垂直電場(chǎng)方向向外（垂直紙面向外）。說法不正確，電子的荷質(zhì)比是電子的固有參數(shù)。解析：讓電子受電場(chǎng)力偏轉(zhuǎn)到合適位置，用已知量表示荷質(zhì)比；根據(jù)左手定則判斷，外加磁場(chǎng)B的方向應(yīng)該是垂直紙面向外。不對(duì)。因?yàn)殡娮拥馁|(zhì)量和電量都是確定不變的，荷質(zhì)比也是確定不變的，不可能隨外加的條件而改變。15. 一支游標(biāo)卡尺，主尺的最小分度是lmm，游標(biāo)尺上有20個(gè)小的等分刻度。如圖1所示的讀數(shù)是 m

17、m。參考答案：四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16. 如圖所示，質(zhì)量M=4.0kg，足夠長(zhǎng)的木板B靜止在水平地面上，木板與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)2=0.1，木板右端與豎直墻壁之間距離為s=4.74m，其上表面正中央放置一個(gè)質(zhì)量m=1.0kg的小滑塊A，A與B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為1=0.3現(xiàn)用大小為F=24N的推力水平向右推B，作用1s后撤去推力F設(shè)B與墻壁碰撞時(shí)間極短，且無機(jī)械能損失，重力加速度g=10m/s2求：（1）撤去推力F時(shí)，A、B各自的速度大?。唬?）B與墻壁碰撞前瞬間的速度大??；（3）A最終停在B上的位置參考答案：解：（1）通過受力分析由牛頓第二定律對(duì)A物體可知1mg=ma1a1=

18、對(duì)B物體F1mg2（M+m）g=Ma2故撤去外力后A的速度為v1=a1t=31m/s=3m/sB物體的速度為v2=a2t=41m/s=4m/s；（2）在外力作用下物體B前進(jìn)位移為撤去外力后A的速度小于B的速度，A繼續(xù)做加速運(yùn)動(dòng)，B做減速運(yùn)動(dòng)，B的加速度為達(dá)到共同速度所需時(shí)間為v1+a1t1=v2a2t1解得t1=0.2s達(dá)到的共同速度為v=v1+a1t1=3+30.2m/s=3.6m/s在0.2s內(nèi)物體前進(jìn)位移為m=0.76m之后物體AB一起向右做減速運(yùn)動(dòng)，加速度為以加速度1m/s2前進(jìn)的位移為x3=sx1x2=4.7420.76m=1.98m由速度位移公式v2v2=2a2x3得v=3m/s（3）碰撞后B的速度反向，故達(dá)到共同速度所需時(shí)間為va1t=va2t解得在第1s內(nèi)物體前進(jìn)位移為在0.2s內(nèi)前進(jìn)位移為在內(nèi)前進(jìn)位移為故A最終停在B上的位置據(jù)中央為x+x2+x3=3.66m答：（1）撤去推力F時(shí)，A、B各自的速度大小為3m