省直轄縣級行政區(qū)劃潛江市江漢中學2021-2022學年高三物理下學期期末試卷含解析

省直轄縣級行政區(qū)劃潛江市江漢中學2021-2022學年高三物理下學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1.2011年8月26日消息，英國曼徹斯特大學的天文學家認為，他們已經(jīng)在銀河系里發(fā)現(xiàn)一顆由曾經(jīng)的龐大恒星轉(zhuǎn)變而成的體積較小的行星，這顆行星完全由鉆石構(gòu)成。若已知萬有引力常量，還需知道哪些信息可以計算該行星的質(zhì)量

（

）

A．該行星表面的重力加速度及繞行星運行的衛(wèi)星的軌道半徑

B．該行星的自轉(zhuǎn)周期與星體的半徑

C．圍繞該行星做圓周運動的衛(wèi)星的公轉(zhuǎn)周期及運行半徑

D．圍繞該行星做圓周運動的衛(wèi)星的公轉(zhuǎn)周期及公轉(zhuǎn)線速度參考答案：CD2.一列簡諧橫波某時刻波形如圖所示，此時質(zhì)點P的速度方向沿軸負方向，則

A.這列波沿軸正方向傳播

B.質(zhì)點此時動能正在增大，加速度也在增大

C.再經(jīng)過一個周期時，質(zhì)點運動到處

D.當質(zhì)點P運動到最低點時，質(zhì)點恰好運動到平衡位置參考答案：C3.如圖所示，小車上有一定滑輪，跨過定滑輪的繩上一端系一重球，另一端系在彈簧秤上，彈簧秤固定在小車上．開始時小車處在靜止狀態(tài)．當小車勻加速向右運動時Ａ．彈簧秤讀數(shù)及小車對地面壓力均增大Ｂ．彈簧秤讀數(shù)及小車對地面壓力均變?。茫畯椈沙幼x數(shù)變大，小車對地面的壓力不變Ｄ．彈簧秤讀數(shù)不變，小車對地面的壓力變大參考答案：4.（單選題）如圖所示，質(zhì)量相同的木塊P和Q用輕彈簧連接，置于光滑水平面上，彈簧處于自由狀態(tài)?，F(xiàn)用水平恒力F推木塊A，則在彈簧第一次壓縮到最短的過程中，P和Q的速度圖象是圖中的參考答案：B當彈簧第一次壓縮到最短的過程中，兩者的速度相同，對P分析，根據(jù)牛頓第二定律得：，彈力逐漸增大，則P的加速度逐漸減小；對Q，根據(jù)牛頓第二定律得：，彈力逐漸增大，Q的加速度逐漸增大，由于加速度都與速度方向相同，知P做加速度逐漸減小的加速運動，Q做加速度逐漸增大的加速運動，故B正確。故選B。5.如圖所示，在光滑的水平面上有一質(zhì)量為M、傾角為θ的光滑斜面體，斜面上有一質(zhì)量為m的物塊沿斜面下滑。關于物塊下滑過程中對斜面壓力大小的解答，有如下四個表達式。要判斷這四個表達式是否合理，你可以不必進行復雜的計算，而是根據(jù)所學的物理知識和物理方法進行分析，從而判斷解的合理性或正確性。根據(jù)你的判斷，下述表達式中可能正確的是(

)

A．

B．

C．

D．參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（6分）如圖甲所示，一邊長為l的正方形金屬線框位于光滑水平面上，線框的右邊緊貼著豎直向下的有界勻強磁場區(qū)域的邊界。從t＝0時刻開始，線框在一水平向右的外力F的作用下從靜止開始做勻加速直線運動，在t0時刻穿出磁場。圖乙為外力F隨時間變化的圖像，圖像中的F0、t0均為已知量，則t＝t0時刻線框的速度v＝________，t＝t0時刻線框的發(fā)熱功率P＝_______。參考答案：7.如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s．試回答下列問題：①寫出x=0.5m處的質(zhì)點做簡諧運動的表達式：

cm；②x=0.5m處質(zhì)點在0～5.5s內(nèi)通過的路程為

cm．參考答案：①y=5sin(2πt+π/2)②

1108.如圖所示,A、B兩物體相距S=5m時，A正以vA=4m/s的速度向右作勻速直線運動，而物體B此時速度vB=10m/s，隨即向右作勻減速直線運動，加速度大小a=2m/s2，由圖示位置開始計時，則A追上B需要的時間是________s，在追上之前，兩者之間的最大距離是________m。參考答案：答案：5

149.一個中子與某原子核發(fā)生核反應,生成一個氘核,其核反應方程式為_________________.該反應放出的能量為Q,則氘核的比結(jié)合能為_____________________參考答案：；10.如圖（a）所示，“”型木塊放在光滑水平地面上，木塊的AB水平表面是粗糙的，與水平方向夾角θ=37°的BC斜面是光滑的．此木塊的右側(cè)與豎直墻壁之間連接著一個力傳感器，當力傳感器受擠壓時，其示數(shù)為正值；當力傳感器被拉伸時，其示數(shù)為負值．一個可視為質(zhì)點的滑塊從C點由靜止開始下滑，運動過程中力傳感器記錄到的力﹣時間關系圖線F﹣t圖如圖（b）所示，設滑塊通過B點前后速度大小不變．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2．）則滑塊C的質(zhì)量為2.5kg，它在木塊上運動全過程中損失的機械能為40J．參考答案：解：（1）分析滑塊在斜面上的受力，可知物體受到重力、支持力的作用，沿斜面方向的力是重力的分力，由牛頓第二定律得：得：a1=gsinθ=10×0.6=6m/s2通過圖象可知滑塊在斜面上運動時間為：t1=1s由運動學公式得：L=a1t12==3m滑塊對斜面的壓力為：N1′=mgcosθ木板對傳感器的壓力為：F1=N1′sinθ由圖象可知：F1=12N解得：m=2.5kg（2）滑塊滑到B點的速度為：v1=a1t1=6×1=6m/s由圖象可知：f1=5N，t2=2sa2==2m/s2s=v1t2﹣a2t22=6×2﹣=8mW=fs=5×8=40J故答案為：2.5，4011.（4分）如圖，金屬棒ab置于水平放置的U形光滑導軌上，在ef右側(cè)存在有界勻強磁場B，磁場方向垂直導軌平面向下，在ef左側(cè)的無磁場區(qū)域cdef內(nèi)有一半徑很小的金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導軌在同一平面內(nèi)。當金屬棒ab在水平恒力F作用下從磁場左邊界ef處由靜止開始向右運動后，圓環(huán)L有__________（填收縮、擴張）趨勢，圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應電流_______________（填變大、變小、不變）。參考答案：收縮，變小解析：由于金屬棒ab在恒力F的作用下向右運動，則abcd回路中產(chǎn)生逆時針方向的感應電流，則在圓環(huán)處產(chǎn)生垂直于只面向外的磁場，隨著金屬棒向右加速運動，圓環(huán)的磁通量將增大，依據(jù)楞次定律可知，圓環(huán)將有收縮的趨勢以阻礙圓環(huán)的磁通量將增大；又由于金屬棒向右運動的加速度減小，單位時間內(nèi)磁通量的變化率減小，所以在圓環(huán)中產(chǎn)生的感應電流不斷減小。12.如果一種手持噴水槍的槍口截面積為0.6cm2，噴出水的速度為20m/s（水的密度為1×103kg/m3）．當它工作時，估計水槍的功率為240W，如果噴出的水垂直沖擊到煤層速度變?yōu)榱悖瑒t對煤層的壓強為4×105Pa．參考答案：考點：功率、平均功率和瞬時功率．專題：功率的計算專題．分析：先求出時間ts內(nèi)噴出水的質(zhì)量，再求出做的功，由P=求得功率；根據(jù)壓強的公式，結(jié)合作用力的大小求出壓強的大?。獯穑航猓簍s時間內(nèi)噴水質(zhì)量為m=ρSvt=1000×0.00006×20tkg=1.2tkg，水槍在時間ts內(nèi)做功為W=故水槍的功率為P=．壓強pa．故答案為：240，4×105，點評：本題主要考查了功率的計算，注意先求出時間t內(nèi)噴水槍所做的功即可；13.質(zhì)量分別為60kg和70kg的甲、乙兩人，分別同時從原來靜止于光滑水平面上的小車兩端，以3m/s的水平初速度沿相反方向跳到地面上。若小車的質(zhì)量為20kg，則當兩人跳離小車后，小車的運動速度為_____________m/s，方向與（選填“甲、乙”）_____________相反。參考答案：1.5m/s，乙

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.質(zhì)量為m=4kg的小物塊靜止于水平地面上的A點，現(xiàn)用F=10N的水平恒力拉動物塊一段時間后撤去，物塊繼續(xù)滑動一段位移停在B點，A、B兩點相距x=45m，物塊與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2．g取10m/s2．求：（1）撤去力F后物塊繼續(xù)滑動的時間t；（2）物塊在力F作用過程發(fā)生的位移x1的大小．參考答案：（1）撤去力F后物塊繼續(xù)滑動的時間為3s；（2）物塊在力F作用過程發(fā)生的位移x1的大小36m解：設F作用時間為t1，之后滑動時間為t，前段加速度大小為a1，后段加速度大小為a2（1）由牛頓第二定律可得：F﹣μmg=ma1μmg=ma2且：a1t1=a2t可得：a1=0.5m/s2，a2=2m/s2，t1=4t（a1t12+a2t2）=x解得：t=3s（2）由（1）可知，力F作用時間t1=4t=12x1=a1t12==36m答：（1）撤去力F后物塊繼續(xù)滑動的時間為3s；（2）物塊在力F作用過程發(fā)生的位移x1的大小36m15.（4分）一束單色光由左側(cè)時的清水的薄壁圓柱比，圖為過軸線的截面圖，調(diào)整入射角α，光線拾好在不和空氣的界面上發(fā)生全反射，已知水的折射角為，α的值。

參考答案：解析：當光線在水面發(fā)生全放射時有，當光線從左側(cè)射入時，由折射定律有，聯(lián)立這兩式代入數(shù)據(jù)可得。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.游船從碼頭沿直線行駛到湖對岸，小明對過程進行觀察，記錄數(shù)據(jù)如下表，運動過程運動時間運動狀態(tài)勻加速運動初速度；末速度勻速運動勻減速運動靠岸時的速度

（1）求游船勻加速運動過程中加速度大小，及位移大?。唬?）若游船和游客總質(zhì)量，求游船勻減速運動過程中所受合力的大小F；（3）求游船在整個行駛過程中的平均速度大小。參考答案：(1)0.105m/s2,84m(2)400N(3)3.86m/s解：（1）根據(jù)代入數(shù)據(jù)可解得：

根據(jù)

（2）游船勻減速運動過程的加速度大小根據(jù)牛頓第二定律得到F=ma=8000×0.05=400N所以游船勻減速運動過程中所受的合力大小F=400N勻加速運動過程位移x1=84m勻速運動位移x2=vt=4.2×(640-40)m=2520m勻減速運動過程位移總位移行駛總時間為t=720s所以整個過程中行駛的平均速度大小綜上所述本題答案是：(1)0.105m/s2,84m(2)400N(3)3.86m/s【點睛】利用求解加速過程和減速過程中的加速度，并利用平均速度的概念求解運動中的平均速度。17.一等腰直角三棱鏡的截面如圖所示，設底邊長為4a，一細束光線從AC邊的中點P沿平行底邊AB方向射入棱鏡后，經(jīng)AB面反射后從BC邊的Q點平行入射光線射出，已知Q點到底邊的距離為0.5a，求該棱鏡的折射率。參考答案：解析：作光路圖及輔助線如圖根據(jù)光路的可逆性可知18.如下圖所示．兩條電阻不計的金屬導軌平行固定在傾角為37o的斜面上，兩導軌間距為L=0.5m．上端通過導線與R=2Ω的電阻連接，下端通過導線與RL=4Ω的小燈泡連接．在CDFE矩形區(qū)域內(nèi)有垂直斜面向上的勻強磁場，CE間距離d=2m．CDFE區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應強度B隨時間變化的關系如圖乙所示，在t＝0時，一阻值為R0=2Ω的金屬棒從AB位置由靜止開始運