2021-2022學年湖南省長沙市范林中學高三物理期末試卷含解析

1、2021-2022學年湖南省長沙市范林中學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15分每小題只有一個選項符合題意1. （單選）某研究性學習小組用加速度傳感器探究物體從靜止開始做直線運動的規(guī)律，得到了質(zhì)量為1.0kg的物體運動的加速度隨時間變化的關(guān)系圖線，如圖所示。由圖可以得出 ( )A從 t4.0s到t6.0s的時間內(nèi)物體做勻減速直線運動B物體在t10.0s時的速度大小約為5.8m/sC從t10.0s到t12.0s的時間內(nèi)合外力對物體做的功約為7.3J D不能從已知信息粗略估算出物體在t=3.0s時的速度參考答案：C從t=4.0s到t=6.0的時間內(nèi)物體的加速度減小

2、，物體做加速度減小的變減加速運動故A錯誤；物體從靜止開始做加速運動，由于v=at，故加速度圖線與時間軸包圍的面積表示速度的變化量，t=10s時的速度等于前10秒圖線與坐標軸包圍的面積， v=680.1=6.8m/s，所以B錯誤由于加速度圖線與時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)動能定理得：,故C正確.物體從靜止開始做加速運動，由于v=at，故加速度圖線與時間軸包圍的面積表示速度的變化量，故t=3.0s時的速度等于前3秒圖線與坐標軸包圍的面積，故D錯誤；2. 如圖所示，帶電小球a由絕緣細線OC和OE懸掛而處于靜止狀態(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，當小球b運動到B端時對管道內(nèi)壁恰好無壓力，在此過程中A小球b的機械能守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態(tài)平衡、庫侖力、機械能守恒定律和向心力等知識點，考查學生分析與綜合的能力，以及利用矢量圖的方法進行推理的能力?！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的機械能守恒，A選項正確。在小球

4、b運動到a球正下方B點過程中，設(shè)圓弧半徑為R，根據(jù)機械能守恒定律得：mgR=m2，根據(jù)牛頓第二定律得F-mg=，由以上兩個式子可得：F=3mg，故D選項正確。在分析OE和OC段繩子的拉力變化時，小球a的重力沿OE和OC段繩子的分力為定值，所以對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選項錯誤，C選項正確。本題正確選項為ACD。3. (單選)甲、乙兩物體從同一地點開始做直線運動，其vt圖象如圖所示，下列關(guān)于

5、兩物體的運動情況，判斷正確的選項是( ) A在ta時刻兩物體速度大小相等，方向相反 B在ta時刻兩物體加速度大小相等，方向相反 C在ta時刻前，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)強度為B的勻強磁場中繞OO軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動，外電路電阻為R，在線圈由平行磁場的位置轉(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)電動勢 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時磁通量為2=BS，=2-1

6、=BS，故A錯誤；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得，平均感應(yīng)電動勢，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錯誤D正確。5. （多選題）繃緊的傳送帶長L=32m，鐵塊與帶間動摩擦因數(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運動，則鐵塊到達B處的速度為6m/sB若皮帶始終以4m/s的速度向左運動，而鐵塊從A處以V0=10m/s向B運動，鐵塊到達B處的速度為6m/sC若傳送帶始終以4m/s向右運動，在A處輕輕放上一小鐵塊后，鐵塊將一直向右勻加速運動D若傳送帶始終以10m/s向右運動，在A處輕輕放上一小鐵塊后，鐵塊

7、到達B處的速度為8m/s參考答案：ABD【考點】牛頓第二定律；勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系【分析】物塊滑上傳送帶，若傳送到不動，物塊先做勻減速直線運動，根據(jù)牛頓第二定律和運動學公式求出到達B點的速度若傳送帶勻速轉(zhuǎn)動，根據(jù)物塊的速度與傳送帶的速度大小判斷物體的運動情況，根據(jù)運動學公式結(jié)合牛頓第二定律進行求解【解答】解：A、若傳送帶不動，物體做勻減速直線運動，根據(jù)牛頓第二定律得，勻減速直線運動的加速度大小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的速度向左運動，而鐵塊從A處以V0=10m/s向B運動，物塊滑上傳送帶做勻減速直線運動，到達B點的速度大小

8、一定等于6m/s故B正確C、若傳送帶始終以4m/s向右運動，在A處輕輕放上一小鐵塊后，鐵塊先向右做勻加速運動，加速到4m/s經(jīng)歷位移：，之后隨皮帶一起做勻速運動，C錯誤；D、若傳送帶始終以10m/s向右運動，在A處輕輕放上一小鐵塊后，若鐵塊一直向右做勻加速運動，鐵塊到達B處的速度：，則鐵塊到達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16分6. 一個小物塊從底端沖上足夠長的斜面后，又返回到斜面底端。已知小物塊的初動能為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能為2E，則物塊返回斜面底端時的動能為 。參考答案：

9、7. （2）“用DIS測變速直線運動的瞬時速度”實驗中，使用光電門傳感器。小王同學利用DIS實驗器材研究某物體沿X軸運動的規(guī)律，發(fā)現(xiàn)物體所處的坐標X與時間t滿足X=t3-2t（單位均是SI制單位），則該物體在第2秒末的瞬時速度大小為_m/s。參考答案：108. 如圖所示，兩個已知質(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是兩個光電門用此裝置驗證機械能守恒定律(1)實驗中除了記錄物塊B通過兩光電門時的速度v1、v2外，還需要測量的物理量是_(2)用已知量和測量量寫出驗證機械能守恒的表達式_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)已標于壓強體積圖象上。該氣體由AB過程中對外做功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PV的乘積不變，溫度沒有變，對于理想氣體內(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，則摩擦力的大小為_。 參考答案：11. 一列簡諧橫波沿x軸正向傳播，p點震動周期為0.4s，在某一時刻波形如圖

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

12、，根據(jù)波形的平移法得到，Q點到達波谷的時間為t=s故答案為：沿y軸正方向；10m/s，0.912. 如圖，三個電阻R1、R2、R3依次標有“12，3W”、“8，5W”、“6，6W”，則允許接入電路的最大電壓為10.8V，此時三個電阻消耗的總功率為10.8W參考答案：考點：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

13、R3達到6V時，并聯(lián)電壓小于6V， 則以R3達到額定電壓為安全值計算： 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點評：考查串聯(lián)并聯(lián)電路，明確安全的要求是每個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，A為圓盤邊緣上一點，在O的正上方有一個可視為質(zhì)點的小球以初速度v水平拋出時，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，重力加速度為g，則小球拋出時距O的高度h=，圓盤轉(zhuǎn)動的角速度大小=（n=1、2、3）參考答案：考點：勻速圓周運動；平拋運動專題：勻速圓周運

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

15、了一個實驗，探究電場和磁場對電子運動軌跡的影響，以求得電子的荷質(zhì)比，實驗裝置如圖所示。 他們的主要實驗步驟如下： A、首先在兩極板M1M2之間不加任何電場、磁場，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亮點； B、在M1M2兩極板間加合適的電場：加極性如圖所示的電壓，并逐步調(diào)節(jié)增大，使熒幕上的亮點逐漸向熒幕下方偏移，直到熒幕上恰好看不見亮點為止，記下此時外加電壓為U。請問本步驟目的是什么？ C、保持步驟B中的電壓U不變，對M1M2區(qū)域加一個大小、方向合適的磁場B，使熒幕正中心重現(xiàn)亮點，試問外加磁場的方向如何？根據(jù)上述實驗步驟，同學們正確推算處電子的荷質(zhì)比與外加

16、電場、磁場及其他相關(guān)量的關(guān)系為。一位同學說，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q/m。C.垂直電場方向向外（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B的方向應(yīng)該是垂直紙面向外。不對。因為電子的質(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. 一支游標卡尺，主尺的最小分度是lmm，游標尺上有20個小的等分刻度。如圖1所示的讀數(shù)是 m

17、m。參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16. 如圖所示，質(zhì)量M=4.0kg，足夠長的木板B靜止在水平地面上，木板與地面之間的動摩擦因數(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質(zhì)量m=1.0kg的小滑塊A，A與B之間的動摩擦因數(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與墻壁碰撞時間極短，且無機械能損失，重力加速度g=10m/s2求：（1）撤去推力F時，A、B各自的速度大小；（2）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A物體可知1mg=ma1a1=

18、對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)做加速運動，B做減速運動，B的加速度為達到共同速度所需時間為v1+a1t1=v2a2t1解得t1=0.2s達到的共同速度為v=v1+a1t1=3+30.2m/s=3.6m/s在0.2s內(nèi)物體前進位移為m=0.76m之后物體AB一起向右做減速運動，加速度為以加速度1m/s2前進的位移為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，故達到共同速度所需時間為va1t=va2t解得在第1s內(nèi)物體前進位移為在0.2s內(nèi)前進位移為在內(nèi)前進位移為故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，A、B各自的速度大小為3m