2021-2022學(xué)年湖南省益陽(yáng)市樊家廟鄉(xiāng)中學(xué)高三物理期末試題

2021-2022學(xué)年湖南省益陽(yáng)市樊家廟鄉(xiāng)中學(xué)高三物理期末試題含解析一、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.質(zhì)量分別為m1和m2的兩個(gè)物體A、B，并排靜止在水平地面上，如圖甲所示，用同向水平拉力F1、F2分別作用于物體A和B上，作用一段時(shí)間后撤去，兩物體各自滑行一段距離后停止．兩物體運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間圖象分別如圖乙中圖線a、b所示，相關(guān)數(shù)據(jù)已在圖中標(biāo)出，已知m1＜m2，下列判斷中正確的有()A.A、B兩物體與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)一定相同B.一定有F1大于F2C.力F1對(duì)物體A所做的功一定小于力F2對(duì)物體B所做的功D.力F1的最大瞬時(shí)功率一定小于力F2的最大瞬時(shí)功率參考答案：AC2.（單選）如圖所示，質(zhì)量為M的半圓形軌道槽放置在水平地面上，槽內(nèi)壁光滑．質(zhì)量為m的小物體從槽的左側(cè)頂端由靜止開始下滑到右側(cè)最高點(diǎn)的過(guò)程中，軌道槽始終靜止，則該過(guò)程中A．軌道槽對(duì)地面的最大壓力為(M+2m)gB．軌道槽對(duì)地面的最小壓力為MgC．軌道槽對(duì)地面的摩擦力先增大后減小D．軌道槽對(duì)地面的摩擦力方向先向右后向左參考答案：【知識(shí)點(diǎn)】向心力；牛頓第二定律．C2D4【答案解析】B解析：A、當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，由機(jī)械能守恒可知，mv2=mgR；由向心力公式可得m=F-mg；解得：F=3mg；故軌首槽對(duì)地面的壓力為3mg+Mg；此時(shí)壓力最大，故A錯(cuò)誤；B、當(dāng)m在最高點(diǎn)時(shí)，物體只受重力對(duì)半圓軌道沒有壓力，故此時(shí)軌道槽對(duì)地面的壓力最小為Mg，故B正確；C、當(dāng)m對(duì)軌道的壓力有沿水平方向的分量時(shí)，軌道槽受到水平方向的摩擦力，而在最低點(diǎn)時(shí)，水平分量為零，故此時(shí)摩擦力為零，故C錯(cuò)誤；D、m在軌道左側(cè)時(shí)，對(duì)槽的彈力有水平向左的分量，故此時(shí)地面對(duì)槽有向右的摩擦力；當(dāng)物體到達(dá)右側(cè)時(shí)，彈力向右，故摩擦力向左，由牛頓第三定律可知，D錯(cuò)誤；故選B．【思路點(diǎn)撥】m在半圓槽中運(yùn)動(dòng)時(shí)，最底點(diǎn)處受支持力最大；最高點(diǎn)處時(shí)受支持力最小；由向心力公式可求得支持力；再對(duì)半圓槽分析可得出軌道槽對(duì)地面的最大及最小壓力．本題影響槽對(duì)地面的壓力的關(guān)鍵是小球?qū)Σ鄣膲毫?，故?yīng)先分析小球的受力，再去分析槽對(duì)地面的壓力．3.如圖所示，水平光滑的平行金屬導(dǎo)軌，左端與電阻R相連接，勻強(qiáng)磁場(chǎng)B豎直向下分布在導(dǎo)軌所在的空間內(nèi)，質(zhì)量一定的金屬棒在垂直導(dǎo)軌的方向上擱在導(dǎo)軌上。今使棒以一定的初速度向右運(yùn)動(dòng)，到位置時(shí)棒剛好靜止。設(shè)導(dǎo)軌與棒的電阻均不計(jì)，、與、的間距相等，則金屬棒在由→和由→的兩個(gè)過(guò)程中

（

）

A．棒運(yùn)動(dòng)的加速度相等B．通過(guò)棒橫截面的電量相等C．棒運(yùn)動(dòng)的速度變化量相同D．回路中產(chǎn)生的熱量相等參考答案：

答案：BC4.第29屆奧運(yùn)會(huì)在北京舉行，跳水比賽是我國(guó)的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)項(xiàng)目。某運(yùn)動(dòng)員正在進(jìn)行10m跳臺(tái)跳水訓(xùn)練，若只研究運(yùn)動(dòng)員入水前的下落過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是A.為了研究運(yùn)動(dòng)員的技術(shù)動(dòng)作，可將正在比賽的運(yùn)動(dòng)員視為質(zhì)點(diǎn)B.運(yùn)動(dòng)員在下落過(guò)程中，感覺水面在勻速上升C.前一半時(shí)間內(nèi)位移大，后一半時(shí)間內(nèi)位移小D.前一半位移用的時(shí)間長(zhǎng)，后一半位移用的時(shí)間短參考答案：D解：A：研究運(yùn)動(dòng)員的技術(shù)動(dòng)作時(shí)，運(yùn)動(dòng)員的大小和形狀不能忽略，不能將正在比賽的運(yùn)動(dòng)員視為質(zhì)點(diǎn)。故A項(xiàng)錯(cuò)誤。B：運(yùn)動(dòng)員在下落過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員向下做加速運(yùn)動(dòng)，感覺水面在加速上升。故B項(xiàng)錯(cuò)誤。C：運(yùn)動(dòng)員在下落過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員向下做加速運(yùn)動(dòng)，前一半時(shí)間內(nèi)位移小，后一半時(shí)間內(nèi)位移大。故C項(xiàng)錯(cuò)誤。D：運(yùn)動(dòng)員在下落過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員向下做加速運(yùn)動(dòng)，前一半位移用的時(shí)間長(zhǎng)，后一半位移用的時(shí)間短。故D項(xiàng)正確。5.關(guān)于電場(chǎng)力和電場(chǎng)強(qiáng)度，下列說(shuō)法正確的是(

)

A．電場(chǎng)強(qiáng)度的方向總是跟電場(chǎng)力的方向一致

B．電場(chǎng)強(qiáng)度的大小總是跟電場(chǎng)力的大小成正比

C．正電荷受到的電場(chǎng)力的方向跟電場(chǎng)強(qiáng)度的方向一致

D．電荷在某點(diǎn)受到的電場(chǎng)力越大，該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度越大參考答案：

答案:C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在斜面上某處，一小車拖著穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶從斜面上滑下，下圖是打出紙帶的一段。①已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz，利用下圖給出的數(shù)據(jù)可求出小車下滑的加速度a=____________。②為了求出小車在下滑過(guò)程中所受的阻力，還需測(cè)量的物理量有_____________。用測(cè)得的量及加速度a表示阻力的計(jì)算式是為f=_______________。參考答案：（1）①4.00m/s2 （2分，3.90～4.10m/s2之間都正確） ②小車質(zhì)量m；斜面上任意兩點(diǎn)間距離l及這兩點(diǎn)的高度差h。（2分）7.在光滑的絕緣水平面上，有一個(gè)正方形的abcd，頂點(diǎn)a、c處分別固定一個(gè)正點(diǎn)電荷，電荷量相等，如圖所示。若將一個(gè)帶負(fù)電的粒子置于b點(diǎn)，自由釋放，粒子將沿著對(duì)角線bd往復(fù)運(yùn)動(dòng)。粒子從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)的過(guò)程中

（

）A.先作勻加速運(yùn)動(dòng)，后作勻減速運(yùn)動(dòng)B.先從高電勢(shì)到低電勢(shì)，后從低電勢(shì)到高電勢(shì)C.電勢(shì)能與機(jī)械能之和先增大，后減小D.電勢(shì)能先減小，后增大參考答案：D8.摩托車手在水平地面轉(zhuǎn)彎時(shí)為了保證安全，將身體及車身傾斜，車輪與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，車手與車身總質(zhì)量為M，轉(zhuǎn)彎半徑為R。為不產(chǎn)生側(cè)滑，轉(zhuǎn)彎時(shí)速度應(yīng)不大于

；設(shè)轉(zhuǎn)彎、不側(cè)滑時(shí)的車速為v，則地面受到摩托車的作用力大小為

。參考答案：

由靜摩擦力提供向心力可得，解得v=，地面受到摩托車的作用力為摩托車的重力與摩擦力的合力。9.(5分)三個(gè)阻值相同，額定電壓也相同的電阻，將其中兩個(gè)并聯(lián)再與第三個(gè)串聯(lián)，共同能承受的最大總電壓為U1，最大總功率為P1；若將兩個(gè)串聯(lián)后再與第三個(gè)并聯(lián)，則共同能承受的最大總電壓為U2，最大總功率為P2；則U1︰U2＝，P1︰P2＝

。參考答案：

答案：3︰2、1︰110.某同學(xué)研究小車在斜面上的運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移，得到一段紙帶如圖所示。在紙帶上選取幾個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔均為T，B、C和D各點(diǎn)到A的距離為、和。由此可算出小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小=____________________，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打C點(diǎn)時(shí)，小車的速度大小=_______。

（用已知的物理量符號(hào)表示）參考答案：11.如圖所示，一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正向傳播，波傳到x=1m的P點(diǎn)時(shí)，P點(diǎn)開始向下振動(dòng)，此時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，已知在t=0.4s時(shí)PM間第一次形成圖示波形，此時(shí)x=4m的M點(diǎn)正好在波谷。當(dāng)M點(diǎn)開始振動(dòng)時(shí)，P點(diǎn)正好在

，這列波的傳播速度是 。

參考答案：波峰

10m/s12.如圖所示，兩根細(xì)線把兩個(gè)相同的小球懸于同一點(diǎn)，并使兩球在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其中小球1的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑較大，則兩小球轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小關(guān)系為ω1

ω2，兩根線中拉力大小關(guān)系為T1

T2，（填“＞”“＜”或“=”）參考答案：=；＞【考點(diǎn)】物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件．【分析】?jī)蓚€(gè)小球均做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，對(duì)它們受力分析，找出向心力來(lái)源，可先求出角速度．【解答】解：對(duì)其中一個(gè)小球受力分析，如圖，受重力，繩子的拉力，由于小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故合力提供向心力；將重力與拉力合成，合力指向圓心，由幾何關(guān)系得合力：F=mgtanθ…①；由向心力公式得：F=mω2r…②設(shè)繩子與懸掛點(diǎn)間的高度差為h，由幾何關(guān)系，得：r=htanθ…③；由①②③三式得：ω=，與繩子的長(zhǎng)度和轉(zhuǎn)動(dòng)半徑無(wú)關(guān)，故二者角速度相等；繩子拉力T=，則T1＞T2；故答案為：=；＞13.（9分）一臺(tái)小型電動(dòng)機(jī)在3V電壓下工作，通過(guò)它的電流是0.2A，用此電動(dòng)機(jī)提升物重4N的物體，在30秒內(nèi)可以使該物體勻速提升3m，除電動(dòng)機(jī)線圈生熱之外不計(jì)其它的能量損失，則電動(dòng)機(jī)的輸入電功率為__________W,在提升重物的30秒內(nèi)，電動(dòng)機(jī)線圈所產(chǎn)生的熱量______J,線圈的電阻__________Ω。參考答案：

0.6W，6J，5Ω三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（選修3-3模塊）（4分）如圖所示，絕熱隔板S把絕熱的氣缸分隔成體積相等的兩部分，S與氣缸壁的接觸是光滑的．兩部分中分別盛有相同質(zhì)量、相同溫度的同種氣體a和b．氣體分子之間相互作用可忽略不計(jì)．現(xiàn)通過(guò)電熱絲對(duì)氣體a緩慢加熱一段時(shí)間后，a、b各自達(dá)到新的平衡狀態(tài)．試分析a、b兩部分氣體與初狀態(tài)相比，體積、壓強(qiáng)、溫度、內(nèi)能各如何變化？參考答案：

答案:

氣缸和隔板絕熱，電熱絲對(duì)氣體a加熱，a溫度升高，體積增大，壓強(qiáng)增大，內(nèi)能增大；（2分）

a對(duì)b做功，b的體積減小，溫度升高，壓強(qiáng)增大，內(nèi)能增大。（2分）15.如圖所示，將一個(gè)斜面放在小車上面固定，斜面傾角θ=37°，緊靠斜面有一質(zhì)量為5kg的光滑球，取重力加速度g＝10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，則：試求在下列狀態(tài)下：(1)小車向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，斜面和小車對(duì)小球的彈力大小分別是多少？(2)小車向右以加速度3m/s2做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，斜面和小車對(duì)小球的彈力大小分別是多少？(3)小車至少以多大的加速度運(yùn)動(dòng)才能使小球相對(duì)于斜面向上運(yùn)動(dòng)。參考答案：(1)0，50N(2)25N，30N

(3)7.5m/s2【詳解】(1)小車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球隨之一起勻速運(yùn)動(dòng)，合力為零，斜面對(duì)小球的彈力大小為0，豎直方向上小車對(duì)小球的彈力等于小球重力，即：否則小球的合力不為零，不能做勻速運(yùn)動(dòng).(2)小車向右以加速度a1=3m/s2做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)受力分析如圖所示，有：代入數(shù)據(jù)解得：N1=25N，N2=30N(3)要使小球相對(duì)于斜面向上運(yùn)動(dòng)，則小車對(duì)小球彈力為0，球只受重力和斜面的彈力，受力分析如圖，有：代入數(shù)據(jù)解得：答：(1)小車向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，斜面對(duì)小球的彈力為0和小車對(duì)小球的彈力為50N(2)小車向右以加速度3m/s2做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，斜面和小車對(duì)小球的彈力大小分別是N1=25N，N2=30N.(3)小車至少以加速度向右運(yùn)動(dòng)才能使小球相對(duì)于斜面向上運(yùn)動(dòng)。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（16分）如圖所示，水平地面上有一輛固定有豎直光滑絕緣管的小車，管的底部有一質(zhì)量m=0.2g、電荷量q=8×10-5C的小球，小球的直徑比管的內(nèi)徑略小．在管口所在水平面MN的下方存在著垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=15T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，MN面的上方還存在著豎直向上、場(chǎng)強(qiáng)E=25V/m的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。現(xiàn)讓小車始終保持v=2m/s的速度勻速向右運(yùn)動(dòng)，以帶電小球剛經(jīng)過(guò)場(chǎng)的邊界PQ為計(jì)時(shí)的起點(diǎn)，測(cè)得小球?qū)軅?cè)壁的彈力FN隨高度h變化的關(guān)系如圖所示．g取10m/s2，不計(jì)空氣阻力。求：（1）小球剛進(jìn)入磁場(chǎng)B1時(shí)的加速度大小a；（2）絕緣管的長(zhǎng)度L；（3）小球離開管后再次經(jīng)過(guò)水平面MN時(shí)距管口的距離△x。

參考答案：解析：（1）以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，豎直方向小球受重力和恒定的洛倫茲力f1，故小球在管中豎直方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度設(shè)為a，則

（4分）

（2）在小球運(yùn)動(dòng)到管口時(shí)，F(xiàn)N＝2.4×10－3N，設(shè)v1為小球豎直分速度，由

，則

（3分）

由得

（3分）

（3）小球離開管口進(jìn)入復(fù)合場(chǎng)，其中qE＝2×10－3N，mg＝2×10－3N．

（1分）

故電場(chǎng)力與重力平衡，小球在復(fù)合場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合速度與MN成45°角，軌道半徑為R，

（1分）

小球離開管口開始計(jì)時(shí)，到再次經(jīng)過(guò)

MN所通過(guò)的水平距離

（1分）

對(duì)應(yīng)時(shí)間

（1分）

小車運(yùn)動(dòng)距離為x2，

（1分）

17.（10分）已知一足夠長(zhǎng)斜面傾角為θ=37°，一質(zhì)量M=10kg的物體，在斜面底部受到一個(gè)沿斜面向上的F=100N的力作用由靜止開始運(yùn)動(dòng)，物體在2秒內(nèi)位移為4m，2秒末撤銷力F，（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）求：

（1）物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；

（2）從撤銷力F開始2秒末物體的速度v.

參考答案：解析：（1）設(shè)力F作用時(shí)物體的加速度為a1，t1=2s，則由

（1分）有力F作用時(shí)，由牛頓第二定律：

（2分）代入數(shù)據(jù)可求得：

（1分）（2）設(shè)撤銷力F的瞬間物體的速度為v1，則v1=a1t1=4m/s

（1分）設(shè)撤銷力F以后，物體沿斜面減速上滑的加速度為a2，依牛頓第二定律有：

（1分）設(shè)從撤銷力F至達(dá)最高點(diǎn)歷時(shí)t2，由v=at得：，

（1分）設(shè)物體達(dá)最高點(diǎn)后沿斜面加速下滑的加速度為a3,則由

（1分）加速下滑時(shí)間t3=t－t2=1.5s

（1分）故撤銷力F后2s末物體的速度為v=a3t3=6m/s，方向沿斜面向下

（1分）18.如圖（甲）所示為使用DIS系統(tǒng)研究單擺的裝置．液體槽的A、B兩個(gè)側(cè)面為銅板，其余部分為絕緣材料，槽中盛滿導(dǎo)電液體．質(zhì)量不計(jì)的細(xì)銅絲的上端固定在液體槽正上方的O點(diǎn)，下端連接一個(gè)小銅球，銅絲的下端稍穿出銅球一點(diǎn)長(zhǎng)度，當(dāng)銅球在液體上方擺動(dòng)時(shí)，細(xì)銅絲始終與導(dǎo)電液體接觸（銅絲與液體間的阻力忽略不計(jì)），將此系統(tǒng)接入電路．已知定值電阻R1=3Ω，滑動(dòng)變阻器的總電阻R2=20Ω，變阻器兩個(gè)端點(diǎn)a、b之間的長(zhǎng)度為30cm，槽中導(dǎo)電液體接入電路的電阻R3=10Ω且恒定不變