2021-2022学年湖北省孝感市汉川杨业中学高三物理上学期期末试题含解析

1、2021-2022学年湖北省孝感市汉川杨业中学高三物理上学期期末试题含解析一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分每小题只有一个选项符合题意1. 如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab=Ubc，实线为一带电质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知A.三个等势面中，a的电势最高B.带电质点在p点具有的电势能比在Q点具有电势能大C.带电质点通过p点时的动能比通过Q点时大D.带电质点通过p点时的加速度比通过Q点时大参考答案：BD根据轨迹弯曲的方向和电场线与等势线垂直，画出P、Q两点处电场力的方向，如图由于带点

2、质点的电性不确定，所以电场强度的方向不确定，三个等势面的电势高低不确定，故A错误质点从P到Q过程，电场力做正功，质点的电势能减小，动能增大，则质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大，通过P点时的动能比通过Q点时小故B正确，C错误据题，相邻等势面之间的电势差相等，而P处等差等势面较密，则P点的场强较大，质点通过P点时的加速度比通过Q点时大故D正确2. （单选题）在光滑的水平面上有两个在同一直线上相向运动的小球，其中甲球的质量m1=2kg，乙球的质量m2=1kg，规定向右为正方向，碰撞前后乙球的速度随时间变化情况如图所示。已知两球发生正碰后，甲球静止不动，碰撞时间极短，则碰前甲球速度的大小和

3、方向分别为（ ）A. 0.5ms，向右 B. 0.5ms，向左C. 1.5ms，向左 D. 1.5ms，向右参考答案：C3. 质量相同的两个物体，分别在地球表面（不计空气阻力）和月球表面以相同的初速度竖直上抛。比较两种情况，下列说法中正确的有A物体在地球表面时的惯性比物体在月球表面时的惯性大B在上升到最高点的过程中，它们受到的外力的冲量大小相等C在上升到最高点的过程中，它们克服重力做的功相等D落回抛出点时，重力做功的瞬时功率相等 参考答案：答案：B C4. 同一地点的两个物体从同一高度同时开始做自由落体运动，那么( )A质量较大的物体先到达地面 B密度较大的物体先到达地面C体积较大的物体先到达

4、地面 D两个物体同时到达地面参考答案：D5. （单选）如图所示，不带电的金属球A固定在绝缘底座上，它的正上方有B点，该处有带电液滴不断地自静止开始落下，液滴到达A球后将电荷量全部传给A球，设前一液滴到达A球后，后一液滴才开始下落，不计B点未下落带电液滴对下落液滴的影响，则下列叙述中正确的是A第一滴液滴做自由落体运动，以后液滴做变加速运动，都能到达A球B当液滴下落到重力等于电场力位置时，开始做匀速运动C所有液滴下落过程所能达到的最大动能不相等D所有液滴下落过程中电场力做功相等参考答案：C二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 两列简谐波分别沿x轴正方向和负方向传播，波速均为0.4

5、m/s，波源的振幅均为A2cm。如图所示为t0时刻两列波的图像，此刻平衡位置在x0.2m和x0.8m的P、Q两质点恰好开始振动。质点M的平衡位置位于x0.5m处。则两列波相遇的时刻为t_s，当t2.0s时质点M运动的路程为_cm。参考答案：0.75，207. （5分）如图所示，是用20分度的游标卡尺测量甲物体高度的示意图，则甲物体的高度为_mm，若用该游标卡尺测量乙物体的长度时，游标尺的最后一根刻度线刚好与主尺的57mm刻度线对齐，则乙物体的长度为_mm。 参考答案： 答案：102.00；380.008. 发生衰变有多种可能性。其中的一种可能是先衰变成，再一次衰变变成（X代表某种元素），或再经

6、一次衰变变成最后都衰变成，衰变路径如图所示。则由图可知：四个过程中， 是衰变； 是衰变。参考答案：衰变有放出，衰变有放出，由质量数和电荷数守恒即可判断，得出正确答案。9. 如图所示，同一平面内有两根互相平行的长直导线甲和乙，通有大小均为I且方向相反的电流，a、b两点与两导线共面，其连线与导线垂直，a、b到两导线中点O的连线长度和甲乙间距离均相等已知直线电流I 产生的磁场中磁感应强度的分布规律是（K为比例系数，为某点到直导线的距离），现测得O点磁感应强度的大小为，则a点的磁感应强度大小为，乙导线单位长度受到的安培力的大小为 N参考答案： ; 10. 总质量为M的火箭被飞机释放时的速度为，方向水平

7、释放后火箭立即向后以相对于地面的速率u喷出质量为m的燃气，则火箭相对于地面的速度变为 参考答案： （3） 11. 从地面以初速度v0竖直向上抛出一质量为m的球，设球在运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比关系，它运动的速率随时间变化的规律如图所示，在t1时刻到达最高点，再落回地面，落地时速率为v1，且落地前球已做匀速运动。则球受到的空气阻力与其速率之比k=_，球上升的最大高度H=_。参考答案：，12. 如图所示，一变压器(可视为理想变压器)的原线圈接在220V的照明电路上，向额定电压为2.20104V的霓虹灯供电，为使霓虹灯正常发光，那么原副线圈的匝数比n1：n2=_；为了安全，需在原线圈回路

8、中接入熔断器，当副线圈电路中电流超过10mA时，熔丝就熔断，则熔丝熔断时的电流I =_。参考答案：答案：1：100，1A13. （4分）一根电阻丝接入100V的恒定电流电路中，在1min内产生的热量为Q，同样的电阻丝接入正弦交变电流的电路中，在2min内产生的热量也为Q，则该交流电压的峰值是 。 参考答案： 答案：100V三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 太阳能电池板在有光照时，可以将光能转化为电能，在没有光照时，可以视为一个电学器件。某实验小组根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法，探究一个太阳能电池板在没有光照时(没有储存电能)的IU特性。所用的器材包括：太阳能电池

9、板，电源E，电流表A，电压表V，滑动变阻器R，开关S及导线若干。 （1）为了达到上述目的，实验电路应选用图甲中的图_(填“a”或“b”)。（2）该实验小组根据实验得到的数据，描点绘出了如图乙的IU图像。由图可知，当电压小于2.00V时，太阳能电池板的电阻_(填“很大”或“很小”)：当电压为2.80V时，太阳能电池板的电阻为_。（3）当有光照射时，太阳能电池板作为电源，其路端电压与总电流的关系如图丙所示，分析该曲线可知，该电池板作为电源时的电动势为_V 若把它与阻值为的电阻连接构成一个闭合电路，在有光照射情况下，该电池板的效率是_。(结果保留三位有效数字)参考答案： (1). a (2). 很大

10、 (3). 1.0103 (4). 2.8 (5). 64【详解】（1）测绘伏安特性曲线，电压和电流需从零开始测起，滑动变阻器采用分压式接法，应选图a所示实验电路 （2）由I=U/R，得电阻阻值R=U/I，由图所示图象可知，在电压小于2.00V时，电流I很小，所以太阳能电池的电阻很大由图乙所示图象可知，当电压为2.80V时，电流I=2.8010-3A，电阻R=1.0103（3）由图可知，图象与纵坐标的交点为电源的电动势，故电动势为2.8V；若与1k的电阻连接构成一个闭合电路；在U-I图中作出对应的电阻的伏安特性曲线，如图所示；图象的交点为电源的工作点，则由图可知电源的工作电压为1.8V，则电源

11、的效率=100%=64.3%；【点睛】解决本题的关键知道滑动变阻器分压式和限流式接法的区别，以及会通过欧姆定律判断电阻的大小要掌握应用图象法解题的方法15. 利用重锤下落验证机械能守恒定律。(1)为进行“验证机械能守恒定律”的实验，用到如下器材：铁架台(也可利用桌边)，重锤， 电磁打点计时器以及复写纸、纸带，低压交流电源，天平，导线，电键缺少的器材是 (2)在验证机械能守恒定律的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz，查得当地重力加速度g =9.80 m/s2，测出所用重物的质量m =1.00 kg，实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一个点记作O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测

12、量点，经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99 cm、70.18 cm、77.76 cm、85.73 cm，根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少量为_ _ J（结果取3位有效数字），动能的增加量为_ _ J（结果取3位有效数字）(3)如果以为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出的图线是一条直线，该线的斜率等于_.参考答案：（）刻度尺（或毫米刻度尺）（2）7.62（唯一的值）；7.56或者7.57（其余答案不得分）（3）重力加速度g.(或g,或9.80 m/s2 ) （1）缺少的是刻度尺，我们需要刻度尺测量计数点间的距离（2）利用匀变速直线运动的推论vc=3.89

13、m/s根据重力势能的定义式得：重力势能减小量Ep=mgh=1.009.80.7776J=7.62 J动能的增加量EK=Ekc-0=mvC2=7.56 J。（3）利用v2-h图线处理数据，如果mgh=mv2那么图线应该是过原点的直线，斜率就等于重力加速度g四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图甲所示，发光竹蜻蜓是一种常见的儿童玩具，它在飞起时能够发光。某同学对竹蜻蜓的电路作如下简化：如图乙所示，半径为L的金属圆环绕垂直于圆环平面、通过圆心O的金属轴O1O2以角速度匀速转动，圆环上接有电阻均为r的三根导电辐条OP、OQ、OR，辐条互成120角。在圆环内，圆心角为120的扇形区域内存在垂直

14、圆环平面向下磁感应强度为B的匀强磁场，在转轴O1O2与圆环的边缘之间通过电刷MN与一个LED灯（可看成二极管，发光时，电阻为r）。圆环及其它电阻不计，从辐条OP进入磁场开始计时。顺磁感线方向看，圆盘绕O1O2轴沿什么方向旋转，才能使LED灯发光？在不改变玩具结构的情况下，如何使LED灯发光时更亮？在辐条OP转过60的过程中，求通过LED灯的电流；求圆环每旋转一周，LED灯消耗的电能。参考答案：（1）逆时针 增大角速度 （2） （3）试题分析：（1）圆环转动过程，始终有一条导电辐条在切割磁感线，产生感应电动势，并通过M.N和二极管构成闭合回路。由于二极管的单向导电性，只有转轴为正极，即产生指向圆

15、心的感应电流时二极管才发光，根据右手定则判断，圆盘逆时针旋转。要使得LED灯发光时更亮，就要使感应电动势变大，即增大转速增大角速度。17. 如图所示，AB高h=0.6m，有一个可视为质点的质量为m1 kg的小物块，从光滑平台上的A点以某一初速度v0水平抛出，到达C点时，恰好沿C点的切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道，最后小物块滑上紧靠轨道末端D点的质量为M3 kg的长木板已知木板上表面与圆弧轨道末端切线相平，木板下表面与水平地面之间光滑，小物块与长木板间的动摩擦因数0.3，圆弧轨道的半径为R0.4 m，C点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角60，不计空气阻力，g取10 m/s2.求：(1

16、)求平抛初速度v0(2)小物块刚要到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力；(3)要使小物块不滑出长木板，木板的长度L至少多大？参考答案：【知识点】动能定理的应用；牛顿第二定律；牛顿第三定律；能量守恒定律C1 C2 E2 F2【答案解析】 （1）2m/s (2)60N (3)2.5m 解析： (1)小物块在C点时的速度为 AC过程由动能定理有： 联解以上两式得：， （2）小物块由C到D的过程中，由动能定理得 由牛顿第三定律得FNFN60 N 方向竖直向下 (3)设小物块刚滑到木板左端时达到共同速度，大小为v，小物块在木板上滑行的过程中，小物块与长木板的加速度大小分别为： 解得L2.5 m，即木板的长

17、度至少是2.5 m. 【思路点拨】 （1）小物块从A到C做平抛运动，根据运动的合成与分解与动能定理求解平抛的初速度（2）小物块由C到D的过程中，运用动能定理可求得物块经过D点时的速度到达圆弧轨道末端D点时，由重力和轨道的支持力的合力提供向心力，由牛顿第二定律列式，求出轨道对物块的支持力，再由牛顿第三定律求出物块对轨道的压力（3）物块滑上长木板后做匀减速运动，长木板做匀加速运动，小物块恰好不滑出长木板时，物块滑到长木板的最右端，两者速度相等，根据动量守恒或牛顿运动定律、运动学公式结合和能量守恒求出此时木板的长度，即可得到木板的长度最小值 18. 如图所示，离地面高5.45m的O处用不可伸长的细线挂一质量为0.4kg的爆竹(火药质量忽略不计)，线长0.45m把爆竹拉起使细线水平，点燃导火线后将爆竹无初速度释放，爆竹刚好到达最低点B时炸成质量相等的两块，一块朝相反方向水平抛出，落到地面A处，抛出的水平距离为x=5m另一块仍系在细线上继续做圆周运动通过最高点C空气阻力忽略不计，取g=10ms2求：(1)爆炸瞬间反向抛出那一块的