湖南省長(zhǎng)沙市寧鄉(xiāng)縣第一中學(xué)2021年高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

湖南省長(zhǎng)沙市寧鄉(xiāng)縣第一中學(xué)2021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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（多選）如圖所示，斜劈形物體的質(zhì)量M，放在水平地面上，質(zhì)量為m的粗糙物塊以某一初速度沿斜劈的斜面向上滑，至速度為零后又加速返回，而斜劈始終保持靜止，在物塊m上、下滑動(dòng)的過(guò)程中(

)Ａ．地面對(duì)斜劈M的摩擦力方向先向左后向右Ｂ．地面對(duì)斜劈M的摩擦力方向沒(méi)有改變Ｃ．地面對(duì)斜劈M的支持力始終小于（M＋m）gＤ．物塊m向上、向下滑動(dòng)時(shí)加速度大小相同參考答案：BC解析：AB、物體先減速上滑，后加速下滑，加速度一直沿斜面向下，對(duì)整體受力分析，受到總重力、支持力和向左的靜摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律，有：

x軸方向分析：f=masinθ…①y軸方向分析：（M+m）g-N=（M+m）acosθ…②

物體上滑時(shí)，受力如圖，根據(jù)牛頓第二定律，有：

mgsinθ+μmgcosθ=ma1…③物體下滑時(shí)，受力如圖，根據(jù)牛頓第二定律，有：

mgsinθ-μmgcosθ=ma2…④

由①式，地面對(duì)斜面體的靜摩擦力方向一直未變，一直向左，故A錯(cuò)誤，B正確；C、由②式，地面對(duì)物體M的支持力總小于（M+m）g，故C正確；D、由③④兩式，物體沿斜面向上滑動(dòng)時(shí)，加速度較大，故D錯(cuò)誤；故選：BC．2.（單選）關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，下列說(shuō)法中正確的是（） A．物體做曲線運(yùn)動(dòng)，其加速度一定改變 B．物體做曲線運(yùn)動(dòng)，其加速度可能不變 C．物體在恒力作用下運(yùn)動(dòng)，其速度方向一定不變 D．物體在變力作用下運(yùn)動(dòng)，其速度大小一定改變參考答案：專題： 物體做曲線運(yùn)動(dòng)條件專題．分析： 做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是物體受合外力的方向與速度方向不在一條直線上，合外力不為零但不要求不變，所以加速度也可以不變．解答： 解：A、平拋運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng)，加速度不變，故A錯(cuò)誤，B正確；C、平拋運(yùn)動(dòng)只受重力作用，速度方向時(shí)刻改變，故C錯(cuò)誤；D、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體受變力作用，其速度大小不變，故D錯(cuò)誤．故選B點(diǎn)評(píng)： 本題考查了做曲線運(yùn)動(dòng)物體的受力、加速度、運(yùn)動(dòng)方向的物體，注意兩個(gè)特例，一個(gè)是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，一個(gè)是平拋運(yùn)動(dòng)，此類題目不難．3.如圖所示，足夠長(zhǎng)的傳送帶以恒定速率順時(shí)針

運(yùn)行。將一個(gè)物體輕輕放在傳送帶底端，第一階段物體被加速到與傳送帶具有相同的速度，第二階段與傳送帶相對(duì)靜止，勻速運(yùn)動(dòng)到達(dá)傳送帶頂端。下列說(shuō)法中正確的是A．第一階段摩擦力對(duì)物體做正功，第二階段摩擦力對(duì)物體不做功B．第一階段摩擦力對(duì)物體做的功等于第一階段物體動(dòng)能的增加C．第一階段物體和傳送帶間的摩擦生熱等于第一階段物體機(jī)械能的增加D．物體從底端到頂端全過(guò)程機(jī)械能的增加等于全過(guò)程物體與傳送帶間的摩擦生熱參考答案：C4.從同一地點(diǎn)同時(shí)開(kāi)始沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)物體A.B的速度圖象如圖所示。在0—t0時(shí)間內(nèi)，下列說(shuō)法中正確的是(

) A.A.B兩個(gè)物體的加速度大小都在不斷減小 B.A物體的加速度不斷增大，B物體的加速度不斷減小 C. A.B物體的位移都不斷增大 D.A.B兩個(gè)物體的平均速度大小都大于參考答案：AC5.如圖所示，傾角為的斜面上放有一通電的矩形線圈，電流方向沿adcba，線圈的ad邊和bc邊處于水平方向，若整個(gè)裝置放在一個(gè)磁感強(qiáng)度方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)之中，線圈處于平衡狀態(tài)，那么下列說(shuō)法中正確的有

（

）

A．線圈ad邊所受斜面支持力比bc邊大

B．線圈的ab邊和cd邊不受磁場(chǎng)力作用

C．若以ad邊為轉(zhuǎn)動(dòng)軸，線圈受到的磁場(chǎng)力的力矩為零

D．線圈所受斜面摩擦力的合力沿斜面向上參考答案：AD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.后，該礦石中的鈾、釷質(zhì)量之比為_(kāi)__________．參考答案：39：1157.氘核和氚核結(jié)合成氦核的核反應(yīng)方程如下：①這個(gè)核反應(yīng)稱為_(kāi)______________.②要發(fā)生這樣的核反應(yīng)，需要將反應(yīng)物質(zhì)的溫度加熱到幾百萬(wàn)開(kāi)爾文.式中17.6MeV是核反應(yīng)中_____________（選填“放出”或“吸收”）的能量，核反應(yīng)后生成物的總質(zhì)量比核反應(yīng)前物質(zhì)的總質(zhì)量____________（選填“增加”或“減少”）了__________kg.參考答案：8.如圖所示，AB為勻質(zhì)桿，其重為G，它與豎直墻面成角；BC為支撐AB的水平輕桿，A、B、C三處均用鉸鏈連接且位于同一豎直平面內(nèi)。則BC桿對(duì)B端鉸鏈的作用力大小為_(kāi)______,AB桿對(duì)A端鉸鏈的作用力與豎直方向夾角_______角(選填“大于”、“等于”或“小于”)。參考答案：、小于9.（1）完成核反應(yīng)方程：Th→Pa+．（2）Th衰變?yōu)镻a的半衰期是1.2min，則64gTh經(jīng)過(guò)6min還有2g尚未衰變．參考答案：解：根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知90234Th衰變?yōu)?1234Pa時(shí)，放出的是電子；剩余質(zhì)量為：M剩=M×（）n，經(jīng)過(guò)6分鐘，即經(jīng)過(guò)了5個(gè)半衰期，即n=5，代入數(shù)據(jù)得：還有2克沒(méi)有發(fā)生衰變．故答案為：，210.一多用電表的電阻擋有三個(gè)倍率，分別是×1、×10、×100。用×10擋測(cè)量某電阻時(shí)，操作步驟正確，發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很小，為了較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，應(yīng)換到

擋。如果換檔后立即用表筆連接待測(cè)電阻進(jìn)行讀數(shù)，那么缺少的步驟是

，若補(bǔ)上該步驟后測(cè)量，表盤的示數(shù)如圖，則該電阻的阻值是

Ω。

參考答案：×100，歐姆調(diào)零,2.2×103（或2.2kΩ）11.空氣壓縮機(jī)在一次壓縮過(guò)程中，活塞對(duì)氣缸中的氣體做功為2.0×105J，同時(shí)氣體的內(nèi)能增加了1.5×l05J．試問(wèn)：此壓縮過(guò)程中，氣體

(填“吸收”或“放出”)的熱量等于

J．參考答案：放出；

5×104；12.V表示標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的摩爾體積，ρ為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的密度，NA為阿伏加德羅常數(shù)，m為每個(gè)水分子的質(zhì)量，則阿伏加德羅常數(shù)NA＝______，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下相鄰水蒸氣分子間的平均距離d＝_____.參考答案：

13.將打點(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，如圖所示是打出的紙帶的一段．當(dāng)電源頻率為50Hz時(shí)，每隔0.1s取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，它們是圖中a、b、c、d、e、f等點(diǎn)，這段時(shí)間內(nèi)加速度的平均值是____________(取兩位有效數(shù)字)．若電源頻率高于50Hz，但計(jì)算仍按50Hz計(jì)算，其加速度數(shù)值將____________(填“偏大”、“偏小”或“相同”)．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.如圖（a）是“測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)電路，如果采用一節(jié)新干電池進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器在阻值較大的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)時(shí)，電壓表_____________，原因是：________________________________，從而影響測(cè)量值的精確性．為了較精確地測(cè)量一節(jié)新干電池的內(nèi)阻，可用以下給定的器材和一些導(dǎo)線來(lái)完成實(shí)驗(yàn)，器材：量程3V的理想電壓表V，量程0.6A的電流表A（具有一定內(nèi)阻），定值電阻R0（R0＝1.5Ω），滑動(dòng)變阻器R1（0~10Ω），滑動(dòng)變阻器R2（0~200Ω），開(kāi)關(guān)S．（1）實(shí)驗(yàn)電路原理圖如圖（b），加接電阻R0有兩方面的作用，一是方便實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)測(cè)量，二是

．（2）為方便實(shí)驗(yàn)調(diào)節(jié)且能較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用

（填R1或R2）．（3）用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線在圖（c）丙中完成實(shí)物連接圖．（4）實(shí)驗(yàn)中改變滑動(dòng)變阻器的阻值，測(cè)出幾組電流表和電壓表的讀數(shù)在給出的U－I坐標(biāo)系中畫(huà)出U－I圖線如圖（d）所示，則新干電池的內(nèi)阻r=_____Ω參考答案：電壓表讀數(shù)變化很小（1分），新電池的內(nèi)阻很小，內(nèi)電路的電壓降很?。?分）（1）防止變阻器電阻過(guò)小時(shí)，電池被短路或電流表被燒壞（或限制電流，防止電源短路）.（2分）（2）R1（2分）（3）如圖所示，有一處畫(huà)錯(cuò)不給分（2分）（4）0.25~0.30（2分）15.（6分）某研究性學(xué)習(xí)小組在學(xué)習(xí)了摩擦力之后，通過(guò)觀察沙堆的形成，測(cè)出了沙粒之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。研究的過(guò)程如下：研究小組通過(guò)觀察沙堆的形成過(guò)程可以發(fā)現(xiàn)，由漏斗落下的細(xì)沙總是在地面上形成一個(gè)小圓錐體，繼續(xù)下落時(shí)，細(xì)沙沿圓錐體表面下滑，當(dāng)圓錐體的母線與底面夾角達(dá)到一定角度時(shí)，細(xì)沙不再下滑，如此周而復(fù)始，使圓錐體狀的沙堆不斷增大，如上右圖，由此研究小組得出結(jié)論，沙堆的形成與沙粒之間的動(dòng)摩擦因數(shù)有關(guān)。該小組只用一把皮卷尺就測(cè)定了沙粒之間的動(dòng)摩擦因數(shù)（假定最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）

①該小組必須測(cè)定的物理量是沙堆底面的周長(zhǎng)S和

；②動(dòng)摩擦因數(shù)與這些物理量之間的關(guān)系是

。參考答案：①沙堆的高度h；②四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，固定于水平桌面上足夠長(zhǎng)的兩平行光滑導(dǎo)軌PQ、MN，其電阻不計(jì)，間距d=0．5m，P、M兩端接有一只理想電壓表，整個(gè)裝置處于豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0＝0．2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩金屬棒L1、L2平行地?cái)R在導(dǎo)軌上，其電阻均為r＝0.1Ω，質(zhì)量分別為M1=0．3kg和M2＝0．5kg。固定棒L1，使L2在水平恒力F=0．8N的作用下，由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。試求：(1)當(dāng)電壓表讀數(shù)為U=0．2V時(shí)，棒L2的加速度為多大；(2)棒L2能達(dá)到的最大速度vm.參考答案：解析：(1)流過(guò)L2的電流………1分L2所受的安培力………1分對(duì)L2得………1分所以L2的加速度………1分（2）當(dāng)安培力F安與恒力F平衡時(shí)，棒L2速度達(dá)到最大，此時(shí)電路電流為Im，則F安=BImd……2分Im=…2分F安=F……1分

……1分17.如圖所示，在足夠長(zhǎng)的光滑水平軌道上有三個(gè)小木塊A、B、C，質(zhì)量分別為mA、mB、mC，且mA=mB=1.0kg，mC=2.0kg，其中B與C用一個(gè)輕彈簧拴接在一起，開(kāi)始時(shí)整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)．A和B之間有少許塑膠炸藥．現(xiàn)在引爆塑膠炸藥，若炸藥爆炸產(chǎn)生的能量中有E=9.0J轉(zhuǎn)化為A和B的動(dòng)能．求：（1）塑膠炸藥爆炸后瞬間A與B的速度各為多大？（2）在A、B后，彈簧彈性勢(shì)能的最大值．參考答案：解：（1）塑膠炸藥爆炸瞬間取A和B為研究對(duì)象，假設(shè)爆炸后瞬間A、B的速度大小分別為vA、vB，取向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律有：﹣mAvA+mBvB=0

爆炸產(chǎn)生的熱量有9J轉(zhuǎn)化為A、B的動(dòng)能，由能量守恒定律有：E=+代入數(shù)據(jù)解得：vA=vB=3.0m/s

（2）由于A在炸藥爆炸后再次追上B的時(shí)候彈簧恰好第一次恢復(fù)到原長(zhǎng)，則在A追上B之前彈簧已經(jīng)有一次被壓縮到最短（即彈性勢(shì)能最大）．爆炸后取B、C和彈簧為研究系統(tǒng)，當(dāng)彈簧第一次被壓縮到最短時(shí)B、C達(dá)到共速vBC，此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能最大，設(shè)為Ep1．由動(dòng)量守恒定律得：mBvB=（mB+mC）vBC由機(jī)械能守恒得：=+EP1；

代入數(shù)據(jù)得：EP1=3.0J

答：（1）塑膠炸藥爆炸后瞬間A與B的速度各為3.0m/s．（2）在A、B后，彈簧彈性勢(shì)能的最大值是3.0J．【考點(diǎn)】動(dòng)量守恒定律；功能關(guān)系．【分析】（1）炸藥爆炸時(shí)，A、B分離，該過(guò)程中A、B的動(dòng)量守恒，能量也守恒，根據(jù)動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律結(jié)合求解．（2）爆炸后，以B、C彈簧組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，當(dāng)彈簧壓縮最短時(shí)彈性勢(shì)能最大，根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒求解．18.（20分）曾經(jīng)流行過(guò)一種向自行車車頭供電的小型交流發(fā)電機(jī)，圖1為其結(jié)構(gòu)示意圖。圖中N、S是一對(duì)固定的磁極，abcd為固定在轉(zhuǎn)軸上的矩形線框，轉(zhuǎn)軸過(guò)bc的中點(diǎn)、與ab邊平行，它的一端有一半徑r0＝1.0cm的摩擦小輪，小輪與自行車車輪的邊緣相接觸，如圖2所示。當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，因摩擦而帶動(dòng)小輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使線圈在磁極間轉(zhuǎn)動(dòng)。設(shè)線框由N=800匝導(dǎo)線組成，每匝線圈的面積S=20cm2，磁極間的磁場(chǎng)可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度B=0.010T，自行車車輪的半徑R1=35cm，小齒輪的半徑R2=4.0cm，大齒輪的半徑R3=10.0cm（見(jiàn)圖2）?，F(xiàn)從靜止開(kāi)始使大齒輪加速轉(zhuǎn)動(dòng)，問(wèn)大齒輪的角速度為多大才能使發(fā)電機(jī)輸出電壓的有效值U=3.2V？（假定摩擦小輪與自行車之間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)）

參考答案：解析：當(dāng)自行車車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)摩擦小輪使發(fā)電機(jī)的線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，線框中產(chǎn)生一正弦交流電動(dòng)勢(shì)，其最大值εm=NBS0

①

ω0為線框轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，即摩擦輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度。

發(fā)電機(jī)兩端電壓的有效值

U=εm

②

設(shè)自行車車輪的角速度為ω1，由于自行車車輪摩擦小輪之間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，有

R1ω1=R0ω0