2021-2022學(xué)年湖南省益陽(yáng)市湖南坡鄉(xiāng)中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

2021-2022學(xué)年湖南省益陽(yáng)市湖南坡鄉(xiāng)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.（單選題）已知湖水深度為20m，湖底水溫為4℃，水面溫度為17℃，大氣壓強(qiáng)為1.0×105Pa。當(dāng)一氣泡從湖底緩慢升到水面時(shí)，其體積約為原來(lái)的(取g＝10m/s2，ρ＝1.0×103kg/m3)（

）A

12.8倍 B

8.5倍 C

3.1倍

D

2.1倍參考答案：C2.如圖所示，物體A在與水平方向成α角斜向下的推力作用下，沿水平地面向右勻速運(yùn)動(dòng)，若推力變小而方向不變，則物體A將（）A．向右加速運(yùn)動(dòng) B．仍向右勻速運(yùn)動(dòng)C．向右減速運(yùn)動(dòng) D．向左加速運(yùn)動(dòng)參考答案：C【考點(diǎn)】牛頓第二定律．【分析】對(duì)A進(jìn)行受力分析，開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，合力為零，當(dāng)推力變小，則合力變大，根據(jù)牛頓第二定律確定加速度的方向，根據(jù)加速度方向與速度的方向關(guān)系確定物體的運(yùn)動(dòng)．【解答】解：物體A在與水平方向成α角斜向下的推力作用下，沿水平地面向右勻速運(yùn)動(dòng)，知合力為零．有：Fcosα﹣μ（mg+Fsinα）=0當(dāng)推力減小，因?yàn)镕′cosα﹣μ（mg+F′sinα）=F′（cosα﹣μsinα）﹣μmg＜0，則合力增大，方向水平向左，根據(jù)牛頓第二定律，有水平向左的加速度，加速度的方向與速度的方向反向，則物體向右做減速運(yùn)動(dòng)．故C正確，A、B、D錯(cuò)誤．故選C．3.如圖所示，在xOy坐標(biāo)系中以O(shè)為中心的橢圓上有a、b、c、d、e五個(gè)點(diǎn)，現(xiàn)在其一個(gè)焦點(diǎn)f處固定一正點(diǎn)電荷，則下列判斷正確的是

A．c、e兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同

B．a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的電勢(shì)高C．一負(fù)電荷在d點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能大于在a點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能D．將一正電荷由e點(diǎn)沿eabc移到c點(diǎn)，所受電場(chǎng)力先做正功再做負(fù)功，但總功為零參考答案：D4.如圖所示，甲圖為沿軸傳播的一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波動(dòng)圖象，乙圖是x=2m處質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖象，下列判斷正確的是

。（填人正確選項(xiàng)前的字母）

A．該波的傳播速率為4m／s

B．該波沿x軸正方向傳播

C．經(jīng)過(guò)0．5s，質(zhì)點(diǎn)P沿波的傳播方向移動(dòng)2m

D．若遇到3m的障礙物，該波能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象參考答案：5.（多選）目前，在居室裝修中經(jīng)常用到花崗巖、大理石等裝飾材料，這些材料都不同程度地含有放射性元素，下列有關(guān)放射性元素的說(shuō)法中正確的是：（多項(xiàng)選擇題）A．β射線與γ射線一樣都是電磁波，但穿透本領(lǐng)遠(yuǎn)比γ射線弱B．氡的半衰期為3.8天，4個(gè)氡原子核經(jīng)過(guò)7.6天后就一定只剩下1個(gè)氡原子核C.U衰變成Pb要經(jīng)過(guò)6次β衰變和8次α衰變D．放射性元素發(fā)生β衰變時(shí)所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時(shí)產(chǎn)生的參考答案：CD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.(1)某同學(xué)探究恒力做功和物體動(dòng)能變化間的關(guān)系，方案如圖所示.長(zhǎng)木板放于水平桌面，用鉤碼的重力作為小車受到的合外力，為減小這種做法帶來(lái)的誤差，實(shí)驗(yàn)中要采取的兩項(xiàng)措施是：a：

b：

(2)如圖所示是某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E、F是計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T。距離如圖。則打B點(diǎn)時(shí)的速度為

；要驗(yàn)證合外力的功與動(dòng)能變化間的關(guān)系，測(cè)得位移和速度后，還要測(cè)出的物理量有

。參考答案：、（1）a：

平衡摩擦力

（2分）

。

b：

鉤碼的重力遠(yuǎn)小于小車的總重力

（2分）

。

（2）

（3分），鉤碼的質(zhì)量m，小車的質(zhì)量M

7.在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中（1）為了消除小車與水平木板之間摩擦力的影響，采取的做法是將帶滑輪的長(zhǎng)木板一端適當(dāng)墊高，使小車在

（填“掛”或“不掛”）鉤碼的情況下做

運(yùn)動(dòng)；（2）某次實(shí)驗(yàn)中所用交流電的頻率為50Hz.得到的一條紙帶如圖所示，從比較清晰的點(diǎn)起，每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)點(diǎn)作為計(jì)數(shù)點(diǎn)，分別標(biāo)明0、1、2、3、4.量得x1=30.0mm,x2=36.0mm,x3=42.0mm,x4=48.0mm,則小車的加速度為

m/s2.參考答案：（1）不掛（2分）；勻速（2分）

（2）0.6（4分）（1）這是平衡摩擦力的實(shí)驗(yàn)步驟。（2）利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論得：，T=0.1s,再代入題給數(shù)據(jù)即可解答。8.如圖，在真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷A和B，電量分別為-Q和+2Q，它們相距L，如果在兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)O有一個(gè)半徑為r(2r<L)的空心金屬球，且球心位于O點(diǎn)，則球殼上的感應(yīng)電荷在。點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)大小為________，方向____．

參考答案：9.將質(zhì)量為5kg的鉛球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從距沙坑表面1.25m高處由靜止釋放，從鉛球接觸沙坑表面到陷入最低點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間為0.25s，不計(jì)空氣阻力，重力加速度g=10m/s2。則鉛球?qū)ι匙拥钠骄饔昧Υ笮?/p>

N，方向

。參考答案：

150

N,

豎直向下

。10.如圖所示，在傾角為37°的固定光滑斜面上放著一塊質(zhì)量不計(jì)的薄板，水平放置的棒OA，A端擱在薄板上，O端裝有水平轉(zhuǎn)軸，將薄板沿斜面向上和向下勻速拉動(dòng)時(shí)所需拉力大小之比為3：4，則棒對(duì)板的壓力大小之比為__________，棒和薄板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為_____________。（cos37o=0.8，sin37o=0.6）參考答案：3:4；11.一物體從高H處自由下落，當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)所用的時(shí)間恰好為整個(gè)過(guò)程時(shí)間的一半，不計(jì)空氣阻力，則P點(diǎn)離地面的高度為

A．3H/4

B．H/2

C．H/4

D．H/8參考答案：12.某人在靜止的湖面上豎直上拋一小鐵球，小鐵球上升到最高點(diǎn)后自由下落，穿過(guò)湖水并陷入湖底的淤泥中某一深度處．若不計(jì)空氣阻力，取豎直向上為正方向，則最能反映小鐵球運(yùn)動(dòng)過(guò)程的速度與時(shí)間關(guān)系的圖象是參考答案：D物體在豎直上升過(guò)程中物體的速度豎直向上，即速度大于0，此時(shí)物體的加速度為a1=g，方向豎直向下；到達(dá)最高點(diǎn)后做自由落體運(yùn)動(dòng)，速度方向豎直向下，即速度小于0，此時(shí)物體的加速度加速度為a2=g，方向豎直向下．故進(jìn)入湖水之前物體的加速度保持不變．故速度圖象的斜率保持不變．鐵球進(jìn)入湖水后受到湖水的阻力作用，但重力大于阻力，加速度向下但加速度a3＜g，速度方向仍然向下即速度小于0．在淤泥中運(yùn)動(dòng)的時(shí)候速度仍向下，即速度小于0，但淤泥對(duì)球的阻力大于鐵球的重力，所以加速度方向豎直向上，故物體做減速運(yùn)動(dòng),直至靜止。比較四圖易得D對(duì)。

13.同打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一樣，光電計(jì)時(shí)器也是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的常用計(jì)時(shí)儀器，其結(jié)構(gòu)如圖甲所示。a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當(dāng)有物體從a、b間通過(guò)時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間?，F(xiàn)利用圖乙所示裝置研究滑塊的運(yùn)動(dòng)情況，圖中MN是水平桌面，Q是木板與桌面的接觸點(diǎn)，1和2是固定在木板上適當(dāng)位置的兩個(gè)光電門，與之連接的兩個(gè)光電計(jì)時(shí)器沒(méi)有畫出，讓滑塊從木板的頂端滑下，光電門1、2各自連接的計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別為5.0×10－2s和2.0×10－2s。用游標(biāo)卡尺測(cè)量小滑塊的寬度d，卡尺示數(shù)如圖丙所示。（1）讀出滑塊的寬度d＝________cm。（2）滑塊通過(guò)光電門1的速度v1＝______m/s。(保留兩位有效數(shù)字)（3）若提供一把米尺，測(cè)出兩個(gè)光電門之間的距離1.00m，則滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度為_______m/s2。(保留兩位有效數(shù)字)參考答案：三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.用如圖所示的多用電表測(cè)量電阻，要用選擇開關(guān)K和兩個(gè)部件S、T.請(qǐng)根據(jù)下列步驟完成電阻測(cè)量：（1）旋動(dòng)部件

①

，使指針對(duì)準(zhǔn)電流的“0”刻線；（2）將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×100”的位置；（3）將插入“＋”、“－”插孔的表筆短接，旋動(dòng)部件

②

，使指針對(duì)準(zhǔn)電阻的

③

（填“0”刻線或“∞”刻線）；（4）將兩表筆分別與待測(cè)電阻相接，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)??；（5）為了得到比較準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果，請(qǐng)從下列選項(xiàng)中挑出合理的步驟，并按

④

的順序進(jìn)行操作，再完成讀數(shù)測(cè)量；A、將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×1”的位置B、將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×10”的位置C、將兩表筆的金屬部分分別與被測(cè)電阻的兩根引線相接D、將兩表筆短接，旋動(dòng)合適部件，對(duì)電表進(jìn)行校準(zhǔn)無(wú)論用多用電表進(jìn)行何種測(cè)量（限于直流），電流都應(yīng)該從

⑤

色（填“紅”或“黑”）表筆經(jīng)

⑥

（填“＋”或“－”）插孔流入電表。參考答案：S

T

“0”刻線

ADC

紅

+多用電表測(cè)量電阻時(shí)，需將選擇開關(guān)旋到歐姆檔某一位置，接著機(jī)械校零，然后歐姆調(diào)零后，測(cè)量電阻讀出示數(shù)．注意示數(shù)是由刻度值與倍率的乘積．當(dāng)發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)太小時(shí)，則需要選擇更大的倍率．首先要對(duì)表盤機(jī)械校零，所以旋動(dòng)部件是S．接著是歐姆調(diào)零，將“十“、“-“插孔的表筆短接，旋動(dòng)部件T，讓表盤指針指在最右端零刻度處．當(dāng)兩表筆分別與待測(cè)電阻相接，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)小，為了得到比較準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果，必須將指針在中間刻度附近，所以要將倍率調(diào)大．原因是指針偏轉(zhuǎn)小，則說(shuō)明刻度盤值大，現(xiàn)在要指針偏大即刻度盤值要小，則只有調(diào)大倍率才會(huì)實(shí)現(xiàn)．所以正確順序是ADC。用電流表測(cè)量要保證電流從紅表筆進(jìn)，從黑表筆出，因?yàn)榧t表筆接的是電源的負(fù)極，黑表筆接電源的正極。15.某實(shí)驗(yàn)小組利用圖甲裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)，圖乙是她們選擇的一條較理想的紙帶，O點(diǎn)是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的第一個(gè)點(diǎn)，計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E、F是紙帶上相鄰的點(diǎn)。她們測(cè)出了各點(diǎn)與O點(diǎn)的距離后做出了必要的計(jì)算，測(cè)量和計(jì)算的記錄見下表（計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度用表示）計(jì)數(shù)點(diǎn)ABCDEF6.939.4712.415.7119.4123.491.161.371.561.751.952.141.351.882.433.064.054.58①測(cè)量某點(diǎn)與O點(diǎn)距離的記錄中不合理的一組是

（填寫計(jì)數(shù)點(diǎn)名稱）②計(jì)數(shù)點(diǎn)D、E、F與O點(diǎn)之間的距離分別用、、表示，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期用T表示，則打下計(jì)數(shù)點(diǎn)E時(shí)紙帶的速度

（用符號(hào)表示），重物運(yùn)動(dòng)的加速度

（用符號(hào)表示）③該小組的同學(xué)在坐標(biāo)紙上建立圖丙所示坐標(biāo)系，標(biāo)出了各組測(cè)量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點(diǎn)，并在坐標(biāo)系中畫出圖線。由圖線可以判斷計(jì)數(shù)點(diǎn)

的測(cè)量誤差較大（填寫計(jì)數(shù)點(diǎn)名稱），據(jù)圖線得到重力加速度

（保留三位有效數(shù)字）④下判斷中正確的是A.在誤差允許的范圍內(nèi)，該實(shí)驗(yàn)小組達(dá)到了實(shí)驗(yàn)?zāi)康腂.該地的重力加速度比偏大C.她們實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中是先釋放紙帶然后再閉合打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開關(guān)D.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中阻力引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差參考答案：①C（1分）②，（4分，各2分，其它等效的表示也給分）③E點(diǎn)（2分）；9.70～9.78m/s2（2分）④ABD（3分，少選2分，有錯(cuò)選的0分）①計(jì)數(shù)點(diǎn)C（12.4）數(shù)據(jù)記錄有誤，沒(méi)有估讀。②勻變速直線運(yùn)動(dòng)中某段時(shí)間的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度；據(jù)用逐差法可求解加速度。③偏離直線較遠(yuǎn)的點(diǎn)E誤差較大；由可知，即圖線的斜率的一半表示重力加速度。④應(yīng)該先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源再釋放紙帶。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（15分）如圖所示，薄板A長(zhǎng)L＝5m，其質(zhì)量M＝5kg，放在水平桌面上，板右端與桌邊相齊．在A上距右端s＝3m處放一物體B(大小可忽略，即可看成質(zhì)點(diǎn))，其質(zhì)量m＝2kg．已知A、B間動(dòng)摩擦因數(shù)μ1＝0.1，A與桌面間和B與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ2＝0.2，原來(lái)系統(tǒng)靜止．現(xiàn)在在板的右端施一大小一定的水平力F持續(xù)作用在A上直到將A從B下抽出才撤去，且使B最后停于桌的右邊緣．g取10m/s2，求：（1）B運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；（2）力F的大?。畢⒖即鸢福?7.如圖所示，三塊木板A、B、C的質(zhì)量均為，長(zhǎng)度均為L(zhǎng)。A、B置于水平地面上，它們的間距s=2m。C置于B板的上端并對(duì)齊。A、B、C之間及A、B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.2，最大靜摩擦力可以認(rèn)為等于滑動(dòng)摩擦力。開始時(shí)，三個(gè)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)給A施加一個(gè)水平向右，大小為3mg/5的恒力F，假定木板A、B碰撞時(shí)間極短且碰撞后粘連在一起，最終C沒(méi)有脫離A板，g取l0m／s2。求：（1）碰撞后的瞬間A、B、C的速度各是多少?（2）最終A、B、C的速度又是多少?（3）要使C完全離開B并不脫離木板A，每塊木板的長(zhǎng)度應(yīng)滿足什么條件?參考答案：（1）一開始A與水平面之間的滑動(dòng)摩擦力，A在F作用下向右加速運(yùn)動(dòng)。

由動(dòng)能定理的：

①

（2分）

A、B兩木塊碰撞瞬間，內(nèi)力遠(yuǎn)大于摩擦力，由動(dòng)量守恒定律得

②

（2分）

解得

所以，A、B、C的速度分別為2m/s，2m/s，0

（3分）

（2）碰撞結(jié)束后到三個(gè)物體達(dá)到共同速度的相互作用過(guò)程中，設(shè)AB整體、C向前移動(dòng)的位移分別為s1、s2，受滑動(dòng)摩擦力分別為，，選三個(gè)物體構(gòu)成的整體為研究對(duì)象，外力之和為零，則

③

（2分）

代入數(shù)據(jù)解得

④

（2分）所以，最終A、B、C的速度是（3）對(duì)AB整體：

⑤

（1分）

對(duì)C：

⑥

（1分）C相對(duì)于AB的位移為s3，由幾何關(guān)系得

⑦

（2分）由⑤⑥⑦解得

⑧

（1分）要使C能夠完全離開B，C相對(duì)于AB的位移s3滿足

⑨

（1分）要使C不脫離木板A，則：

（1分）解得：

⑩

（1分）要使C完全離開B并不脫離木板A，每塊木板的長(zhǎng)度應(yīng)滿足：

（1分）18.如圖所示，水平桌面上有一輕彈簧，左端固定在A點(diǎn)，自然狀態(tài)時(shí)其右端位于B點(diǎn)．水平桌面右側(cè)有一豎直放置的軌道MNP，其形狀為半徑R=1.0m的圓環(huán)剪去了左上角120°的圓弧，MN為其豎直直徑，P點(diǎn)到桌面的豎直距離是h=2.4m．用質(zhì)量m1=0.4kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn)，釋放后彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)物塊恰停止在B點(diǎn)．用同種材料、質(zhì)量為m2=0.2kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn)釋放，物塊過(guò)B點(diǎn)后做勻變速運(yùn)動(dòng)其位移與時(shí)間的關(guān)系為s=6t﹣2t2，物塊飛離桌面后恰好由P點(diǎn)沿切線落入圓軌道．（不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2）：（1）物塊m2過(guò)B點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度vB及與桌面間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)μ；（2）若軌道MNP光滑，物快經(jīng)過(guò)軌道最低點(diǎn)N時(shí)對(duì)軌道的壓力FN；（3）若小球剛好能到達(dá)軌道最高點(diǎn)M，則釋放后m2運(yùn)動(dòng)過(guò)程