湖南省長沙市華夏實(shí)驗(yàn)學(xué)校2021-2022學(xué)年高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

湖南省長沙市華夏實(shí)驗(yàn)學(xué)校2021-2022學(xué)年高三物理下學(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15分．每小題只有一個選項(xiàng)符合題意1.下列所給的圖像中不能反映作直線運(yùn)動物體回到初始位置的是:參考答案：B2.質(zhì)量為m的木塊以4m/s的速度從半徑為R的半球形的碗口下滑到碗底的過程中，如果由于摩擦力的作用使得木塊速率不變，則（

）A、因?yàn)樗俾什蛔?，所以木塊下滑過程中合外力都為零B、因?yàn)樗俾什蛔儯阅緣K下滑過程中的摩擦力不變C、若木塊以3m/s的速度從碗口下滑，則木塊不能到達(dá)碗底D、若木塊以5m/s的速度從碗口下滑，則木塊到達(dá)碗底的速度小于5m/s參考答案：D3.（單選）如圖甲所示，一輕桿一端固定在O點(diǎn)，另一端固定一小球，在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動。小球運(yùn)動到最高點(diǎn)時，桿與小球間彈力大小為N，小球在最高點(diǎn)的速度大小為v，N－圖像如乙圖所示。下列說法正確的是（

）A．當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?/p>

B．小球的質(zhì)量為C．時，桿對小球彈力方向向上

D．若，則桿對小球彈力大小為參考答案：B4.（多選）如圖所示，長方形abcd長ad=0.6m，寬ab=0.3m，e、f分別是ad、bc的中點(diǎn)，以ad為直徑的半圓內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場（邊界上無磁場），磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.25T．一群不計重力、質(zhì)量m=3×10-7kg、電荷量q=＋2×10－3C的帶電粒子以速度υ0=5×l02m/s從左右兩側(cè)沿垂直ad和bc方向射入磁場區(qū)域，則A．從ae邊射入的粒子，出射點(diǎn)分布在ab邊和bf邊B．從ed邊射入的粒子，出射點(diǎn)全部分布在bf邊C．從bf邊射入的粒子，出射點(diǎn)全部分布在ae邊D．從fc邊射入的粒子，全部從d點(diǎn)射出參考答案：ABD5.質(zhì)量為M的物塊以速度V運(yùn)動，與質(zhì)量為m的靜止物塊發(fā)生正碰，碰撞后兩者的動量正好相等，兩者質(zhì)量之比可能為：A．5

B．4

C．3

D．2參考答案：CD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一個質(zhì)量為m、直徑為d、電阻為R的金屬圓環(huán)，在范圍很大的磁場中沿豎直方向下落，磁場的分布情況如圖所示，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度豎直方向的分量By的大小只隨高度變化，其隨高度y變化關(guān)系為（此處k為比例常數(shù)，且），其中沿圓環(huán)軸線的磁場方向始終豎直向上，在下落過程中金屬圓環(huán)所在的平面始終保持水平，速度越來越大，最終穩(wěn)定為某一數(shù)值，稱為收尾速度．俯視觀察，圓環(huán)中的感應(yīng)電流方向?yàn)椋槙r針，逆時針）；圓環(huán)收尾速度的大小為．參考答案：順時針

;7.用如圖甲所示的裝置測定彈簧的勁度系數(shù)，被測彈簧一端固定于A點(diǎn)，另一端B用細(xì)繩繞過定滑輪掛鉤碼，旁邊豎直固定一最小刻度為mm的刻度尺，當(dāng)掛兩個鉤碼時，繩上一定點(diǎn)P對應(yīng)刻度如圖乙中ab虛線所示，再增加一個鉤碼后，P點(diǎn)對應(yīng)刻度如圖乙中cd虛線所示，已知每個鉤碼質(zhì)量為50g，重力加速度g＝9.8m/s2，則被測彈簧的勁度系數(shù)為________N/m.掛三個鉤碼時彈簧的形變量為________cm.參考答案：70

2.108.如圖所示為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在某時刻的波形圖，A為沿傳播方向上的某一質(zhì)點(diǎn)（該時刻位于平衡位置），該時刻A質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動方向是____________（選填“向右”、“向左”、“向上”、“向下”）。如果該質(zhì)點(diǎn)振動的頻率為2Hz，則此列波的傳播速度大小為____________m/s。

參考答案：向下

89.質(zhì)量為Ｍ的物體置于傾角為a的斜面上，靜止時摩擦力為Mgsina，滑動時摩擦力為mMgcosa，m為物體與斜面之間的摩擦系數(shù)，則當(dāng)物體在斜面上做運(yùn)動時，物體受到的摩擦力同時滿足以上兩式，此時斜面傾角和摩擦系數(shù)之間的關(guān)系為。參考答案：

答案：勻速直線運(yùn)動

，

tga=m10.（3分）如圖所示，在光滑的水平支撐面上，有A、B兩個小球。A球動量為10kg·m/s，B球動量為12kg·m/s。A球追上B球并相碰，碰撞后，A球動量變?yōu)?kg·m/s，方向沒變，則A、B兩球質(zhì)量的比值為

。

參考答案：

答案：11.（多選）一個質(zhì)量為m的物體以某一速度從固定斜面底端沖上傾角的斜面，其加速度為g，如圖此物體在斜面上上升的最大高度為h，則此過程中正確的是

A．物體動能增加了B．物體克服重力做功mghC．物體機(jī)械能損失了mghD.物體克服摩擦力做功參考答案：BC解析：A、物體在斜面上加速度為，方向沿斜面向下，物體的合力F合=ma=，方向沿斜面向下，斜面傾角a=30°，物體從斜面底端到最大高度處位移為2h，

物體從斜面底端到最大高度處，物體合力做功W合=-F合?2h=-mgh根據(jù)動能定理研究物體從斜面底端到最大高度處得W合=△Ek所以物體動能減小mgh，故A錯誤．B、根據(jù)功的定義式得：重力做功WG=-mgh，故B正確．C、重力做功量度重力勢能的變化，所以物體重力勢能增加了mgh，而物體動能減小mgh，所以物體機(jī)械能損失了mgh，故C正確．D、除了重力之外的力做功量度機(jī)械能的變化．物體除了重力之外的力做功還有摩擦力做功，物體機(jī)械能減小了mgh，所以摩擦力做功為-mgh，故D錯誤．故選：BC．12.平行光a垂直射向一半徑為R的玻璃半球的平面，其截面如圖所示，發(fā)現(xiàn)只有P、Q之間所對圓心角為60°的球面上有光射出，則玻璃球?qū)光的折射率為

▲

，若僅將a平行光換成b平行光，測得有光射出的范圍增大，設(shè)a、b兩種色光在玻璃球中的速度分別為va和vb，則va

▲

vb（選填“>”、“<”或“=”）．參考答案：13.如圖甲所示，取一支大容量的注射器，拉動活塞吸進(jìn)一些乙醚，用橡皮帽把小孔堵住，迅速向外拉動活塞到一定程度時，注射器里的液態(tài)乙醚消失而成為氣態(tài)，此時注射器中的溫度

▲

（“升高”、“降低”或“不變”），乙醚氣體分子的速率分布情況最接近圖乙中的

▲線（“A”、“B”、“C”）。圖中表示速率處單位速率區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)百分率。參考答案：降低

B三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.(6分)如圖所示，己知平行玻璃磚的折射率，厚度為.入射光線以入射角60°射到玻璃磚的上表面，經(jīng)玻璃磚折射從下表面射出，出射光線與入射光線平行，求兩平行光線間距離。（結(jié)果可用根式表示）

參考答案：解析：作出光路如圖

由折射定律得（2分）

所以r=30°（2分）

由圖知

則AB—AC=d·tan30°=d

出射光線與入射光線間的距離是d（2分）15.2004年1月25日，繼“勇氣”號之后，“機(jī)遇”號火星探測器再次成功登陸火星．人類為了探測距離地球大約3.0×105km的月球，也發(fā)射了一種類似四輪小車的月球探測器．它能夠在自動導(dǎo)航系統(tǒng)的控制下行走，且每隔10s向地球發(fā)射一次信號，探測器上還裝著兩個相同的減速器(其中一只是備用的)，這種減速器可提供的最大加速度為5m/s2，某次探測器的自動導(dǎo)航系統(tǒng)出現(xiàn)故障，從而使探測器只能勻速前進(jìn)而不再避開障礙物．此時地球上的科學(xué)家只能對探測器進(jìn)行人工遙控操作．下表為控制中心的顯示屏上的數(shù)據(jù)：

已知控制中心的信號發(fā)射和接收設(shè)備工作速度極快．科學(xué)家每次分析數(shù)據(jù)并輸入命令至少需要3s.問：(1)經(jīng)過數(shù)據(jù)分析，你認(rèn)為減速器是否執(zhí)行了命令？(2)假如你是控制中心的工作人員，采取怎樣的措施？加速度滿足什么條件？請計算說明．

參考答案：(1)未執(zhí)行命令(2)立即輸入命令，啟動另一個備用減速器，加速度a>1m/s2，便可使探測器不與障礙物相碰．

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，將小砝碼置于桌面上的薄紙板上，用水平向右的拉力將紙板迅速抽出，砝碼的移動很小，幾乎觀察不到，這就是大家熟悉的慣性演示實(shí)驗(yàn)。若砝碼和紙板的質(zhì)量分別為m1和m2，各接觸面間的動摩擦因數(shù)均為?，重力加速度為g。（1）當(dāng)紙板相對砝碼運(yùn)動時，求紙板所受摩擦力的大?。唬?）要使紙板相對砝碼運(yùn)動，求所需拉力的大小；（3）本實(shí)驗(yàn)中，m1=0.5kg，m2=0.1kg，?=0.2，砝碼與紙板左端的距離d=0.1m，取g=10m/s2。若砝碼移動的距離超過l=0.002m，人眼就能感知，為確保實(shí)驗(yàn)成功，紙板所需的拉力至少多大？參考答案：（1）μ（2m1+m2）g（2）F＞2μ（m1+m2）g（3）22.4N試題分析：（1）砝碼和桌面對紙板的摩擦力分別為：f1=μm1g，f2=μ（m1+m2）g紙板所受摩擦力的大?。篺=f1+f2=μ（2m1+m2）g（2）設(shè)砝碼的加速度為a1，紙板的加速度為a2，則有：f1=m1a1，F(xiàn)-f1-f2=m2a2發(fā)生相對運(yùn)動需要a2＞a1代入數(shù)據(jù)解得：F＞2μ（m1+m2）g17.如圖所示，在xOy豎直平面內(nèi)，長L的絕緣輕繩一端固定在第一象限的P點(diǎn)，另一端栓有一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小球，OP距離也為L且與x軸的夾角為60°，在x軸上方有水平向左的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)大小為mg，在x軸下方有豎直向上的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為，過O和P兩點(diǎn)的虛線右側(cè)存在方向垂直xOy平面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場。小球置于y軸上的C點(diǎn)時，繩恰好伸直且與y軸夾角為30°，小球由靜止釋放后將沿CD方向做直線運(yùn)動，到達(dá)D點(diǎn)時繩恰好繃緊，小球沿繩方向的分速度立即變?yōu)榱?，并以垂直于繩方向的分速度擺下，到達(dá)O點(diǎn)時將繩斷開。不計空氣阻力。求：(1)小球剛釋放瞬間的加速度大小a；(2)小球到達(dá)O點(diǎn)時的速度大小v；(3)小球從O點(diǎn)開始到第二次到達(dá)x軸（不含O點(diǎn)）所用的時間t.參考答案：（1）；（2）；（3）+【詳解】（1）如圖所示，小球由靜止釋放時，所受重力和電場力的合力大小為：F=根據(jù)牛頓第二定律有：F合=ma，解得：（2）設(shè)小球到達(dá)D點(diǎn)時的速度為v0，由運(yùn)動學(xué)公式有：v02=2aL，垂直于繩方向的分速度為：v1=v0cos30?，解得：v1=從D點(diǎn)到O點(diǎn)的過程中，由動能定理得：mgLcos30?-qE1L(1-sin30?)=mv2-mv12解得：v=（3）因?yàn)閝E2=mg,小球從O點(diǎn)以v垂直于虛線進(jìn)入磁場將做勻速圓周運(yùn)動,根據(jù)牛頓第二定律有：qvB=m得半徑為：周期為：小球進(jìn)入磁場中運(yùn)動圓周后又垂直于虛線射出磁場，以v做勻速直線運(yùn)動第一次打在x軸上，勻速直線運(yùn)動的距離為d=2rtan60?=2r，t1=；小球再次進(jìn)入電場E1后，小球所受重力和電場力的合力垂直于v，小球做類平拋運(yùn)動，解得所以t=t1+t2+t3=18.一個水平方向足夠長的傳送帶以恒定的速度3m/s沿順時針方向轉(zhuǎn)動，傳送帶右端固定著一個光滑曲面，并且與曲面相切，如圖所示。小物塊從曲面上高為h的P點(diǎn)由靜止滑下，滑到傳送帶上