2021-2022学年湖南省衡阳市夏浦中学高三物理上学期期末试卷含解析

1、2021-2022学年湖南省衡阳市夏浦中学高三物理上学期期末试卷含解析一、 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. 甲乙两车在公路上沿同一方向做直线运动，它们的vt图象如图所示两图象在t=t1时相交于P点，P在横轴上的投影为Q，OPQ的面积为S在t=0时刻，乙车在甲车前面，相距为d已知此后两车相遇两次，且第一次相遇的时刻为t，则下面四组t和d的组合可能是（）At=t1，d=SBt=t1，d=SCt=t1，d=SDt=t1，d=S参考答案：D【考点】匀变速直线运动的图像【分析】vt图象中，与时间轴平行的直线表示做匀速直线运动，倾斜的直线表示匀变速直线运动，斜率

2、表示加速度，倾斜角越大表示加速度越大，图象与坐标轴围成的面积表示位移在时间轴上方的位移为正，下方的面积表示位移为负相遇要求在同一时刻到达同一位置【解答】解：在t1时刻如果甲车没有追上乙车，以后就不可能追上了，故tt1，从图象中甲、乙与坐标轴围成的面积即对应的位移看：A因为要相遇两次，所以第一次相遇不可能在t1时刻，故A错误；B当t=t1时，由几何关系可知甲的面积为S，乙的面积为，所以甲的面积比乙的面积多出，即相距d=时正好相遇，故B、C组合不可能，D组合可能；故选D2. （单选）如图所示，直角三角形ABC区域中存在一匀强磁场，比荷相同的两个粒子（不计重力）沿AB方向射入磁场，分别从AC边上的P

3、、Q两点射出，则（）A从P点射出的粒子速度大B两个粒子射出磁场时的速度一样大C从Q点射出的粒子在磁场中运动的时间长D两个粒子在磁场中运动的时间一样长参考答案：解：粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据几何关系（图示弦切角相等），粒子在磁场中偏转的圆心角相等，根据粒子在磁场中运动的时间：t=，又因为粒子在磁场中圆周运动的周期T=，可知粒子在磁场中运动的时间相等，故D正确，C错误；如图，粒子在磁场中做圆周运动，分别从P点和Q点射出，由图知，粒子运动的半径RPRQ，又粒子在磁场中做圆周运动的半径R=知粒子运动速度vPvQ，故AB错误；故选：D3. （多选）目前，在居家装修中，经常用到花岗岩、大理石等装修材

4、料，这些岩石 都不同程度地含有放射性元素，比如有些含有铀、钍的花岗岩等都会释放出放射性惰性气体氡，而氡会发生放射性衰变，放出、射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道方面的疾病，根据有关放射性知识可知，下列说法正确的是（ ）A.衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子时产生并发射出来的B.已知氡的半衰期为3.8天，若取1g氡放在天平左盘上,砝码放于右盘，左右两边恰好平衡，则7.6天后，需取走0.75g砝码天平才能再次平衡C.发生衰变时,生成核与原来的原子核相比,中子数减少了4D.射线一般伴随着或射线产生,在这三种射线中,射线的穿透能力最强,电离能力最弱参考答案：AD4. 如图所示，两竖直放置

5、的足够长的平行光滑导轨与电阻R连接后处于垂直于导轨平面的匀强磁场中，金属杆ab与导轨接触良好并可沿导轨滑动，金属杆的电阻恒定，导轨的电阻忽略不计。最初开关S断开，让ab杆由静止开始下滑，经一段时间后闭合S，则从S 闭合开始计时，金属杆ab的速度v、加速度a、杆中的电流I、杆所受安培力F与t的关系图像如下图所示，其中不可能正确的是ks5u参考答案：B5. （多选）如图所示，质量为的滑块以一定初速度滑上倾角为的固定斜面，同时施加一沿斜面向上的恒力；已知滑块与斜面间的动摩擦因数，取出发点为参考点，能正确描述滑块运动到最高点过程中,滑块势能、动能、机械能以及产生的热量，随时间、位移x关系的是 参考答案

6、：AC二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 物体做匀加速直线运动，在时间T内通过位移x1到达A点，接着在时间T内又通过位移x2到达B点，则物体在A点速度大小为 在B点的速度大小为 参考答案：7. 某种紫外线波长为300nm，该紫外线光子的能量为 J金属镁的逸出功为5.91019J，则让该紫外线照射金属镁时逸出光电子的最大初动能为 J(普朗克常量h6.631034Js)参考答案：6.631019，7.31020；8. 氢原子能级如图17所示，则要使一个处于基态的氢原子释放出一个电子而变成为氢离子，该氢原子需要吸收的能量至少是_eV；一群处于n=4能级的氢原子跃迁到n=2的状态过

7、程中，可能辐射_种不同频率的光子。图17参考答案：13.6eV，39. 在光滑的水平面上静止一物体，现以水平恒力推此物体，作用一段时间后换成相反方向的水平恒力推物体，当恒力作用时间与恒力的作用时间相同时，物体恰好回到原处，此时物体的速度为v2，若撤去恒力的瞬间物体的速度为v1，则v2v1= ，= 。参考答案： 2:1 1:3 10. 如图所示电路，电池组的内阻r4W，外电阻R12W，当滑动变阻器R2的电阻调为4W时，电源内部的电热功率为4W，则电源的最大输出功率为_W。欲使R2的电功率达到最大值，则R2应调为_W。参考答案：6.25，611. 用如图甲所示的装置做“探究加速度a与力F、质量m的

8、关系”的实验。为使小车所受的合外力近似等于小桶和细沙的总重力，除需要进行“平衡摩擦力”的操作以外，还需要保证 小桶与沙的总质量远小于小车的总质量 ；某次实验中得到的一条纸带如图乙所示，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻两个计数点间的时间间隔为0.1s，为了使用图象的方法得出小车的加速度，需要计算出各计数点的瞬时速度，利用图乙中的数据计算出的打计数点C时小车瞬时速度大小为 0.37 m/s。（计算结果保留两位有效数字）参考答案：12. 如图所示，一端带有定滑轮的长木板上固定有甲、乙两个光电门，与之相连的计时器可以显示带有遮光片的小车在其间的运动时间，与跨过定滑轮的轻质细绳相连的轻

9、质测力计能显示挂钩处所受的拉力。不计空气阻力及一切摩擦。 （1）在探究“合外力一定时，加速度与质量的关系”时，要使测力计的示数等于小车所受合外力，操作中必须满足_；要使小车所受合外力一定，操作中必须满足 。实验时，先测出小车质量m，再让小车从靠近甲光电门处由静此开始运动，读出小车在两光电门之间的运动时间t。改变小车质量m，测得多组m、t的值，建立坐标系描点作出图线。下列能直观得出“合外力一定时，加速度与质量成反比例”的图线是_ （2）抬高长木板的右端，使小车从靠近乙光电门处由静止开始运动，读出测力计的示数F和小车在两光电门之间的运动时间t0改变木板倾角，测得多组数据，得到的的图线如图所示。实验

10、中测得两光电门的距离L=0.80m，沙和沙桶的总质量m1=0.34kg，重力加速度g取9.8m/s2，则图线的斜率为 （保留两位有效数字）；若小车与长木板间的摩擦不能忽略，测得图线斜率将 _（填“变大”、“变小”或“不变”）。参考答案：13. 如图所示为一面积为S的矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中匀速转动时所产生的交流电的波形，则该交流电的频率是_Hz，电压有效值为_V。参考答案：50，212.1三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 如图甲所示，将一质量m=3kg的小球竖直向上抛出，小球在运动过程中的速度随时间变化的规律如图乙所示，设阻力大小恒定不变，g=10m/s2

11、，求（1）小球在上升过程中受到阻力的大小f（2）小球在4s末的速度v及此时离抛出点的高度h参考答案：（1）小球上升过程中阻力f为5N；（2）小球在4秒末的速度为16m/s以及此时离抛出点h为8m考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像专题：牛顿运动定律综合专题分析：（1）根据匀变速直线运动的速度时间公式求出小球上升的加速度，再根据牛顿第二定律求出小球上升过程中受到空气的平均阻力（2）利用牛顿第二定律求出下落加速度，利用运动学公式求的速度和位移解答：解：由图可知，在02s内，小球做匀减速直线运动，加速度大小为： 由牛顿第二定律，有：f+mg=ma1代入数据，解得：f=6N（2）2s4s内，小球做

12、匀加速直线运动，其所受阻力方向与重力方向相反，设加速度的大小为a2，有：mgf=ma2即 4s末小球的速度v=a2t=16m/s依据图象可知，小球在 4s末离抛出点的高度： 答：（1）小球上升过程中阻力f为5N；（2）小球在4秒末的速度为16m/s以及此时离抛出点h为8m点评：本题主要考查了牛顿第二定律及运动学公式，注意加速度是中间桥梁15. （简答）如图12所示，一个截面为直角三角形的劈形物块固定在水平地面上.斜面,高h=4m，a=37,一小球以Vo=9m/s的初速度由C点冲上斜面.由A点飞出落在AB面上.不 计一切阻力.(Sin37=0.6,cos37 =0.8,g=10 m/s2)求.(

13、l)小球到达A点的速度大小； (2)小球由A点飞出至第一次落到AB面所用时间； (3)小球第一次落到AB面时速度与AB面的夹角的正切值参考答案：(1)1 (2) 0.25s（3） 6.29N机械能守恒定律解析：(1)从C到A对小球运用动能定理，解得v0=1m/s(2)将小球由A点飞出至落到AB面的运动分解为沿斜面（x轴）和垂直于斜面（y轴）两个方向;则落回斜面的时间等于垂直于斜面方向的时间所以（3）小球落回斜面时沿斜面方向速度垂直斜面方向速度vy=1m/s，所以（1）由机械能守恒定律可以求出小球到达A点的速度（2）小球离开A后在竖直方向上先做匀减速直线运动，后做自由落体运动，小球在水平方向做匀

14、速直线运动，应用运动学公式求出小球的运动时间（3）先求出小球落在AB上时速度方向与水平方向间的夹角，然后再求出速度与AB面的夹角的正切值四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图甲所示，在竖直平面内有一个直角三角形斜面体，倾角为300，斜边长为x0，以斜面顶部O点为坐标轴原点，沿斜面向下建立一个一维坐标x轴。斜面顶部安装一个小的定滑轮，通过定滑轮连接两个物体A、B（均可视为质点），其质量分别为m1、m2，所有摩擦均不计 ，开始时A处于斜面顶部，并取斜面底面所处的水平面为零重力势能面，B物体距离零势能面的距离为x0/2；现加在A物体上施加一个平行斜面斜向下的恒力F，使A由静止向下运动。当A

15、向下运动位移x0时，B物体的机械能随x轴坐标的变化规律如图乙，则结合图象可求：（1）B质点最初的机械能E1和上升x0时的机械能E2；（2）恒力F的大小。参考答案：，（1）B物体的最初的动能为零。B物体的重力势能为； （1分）故B物体的机械能为 （1分） 上升x0后由图像可求： ，（2分）得B物体的机械能为： （1分）（2）因为F是恒力，所以AB系统以恒定的加速度运动。当B运动时它的机械能为零，可得：， 求得： （2分） 由运动学公式求得B的加速度： （2分）对A、B组成的物体，由牛顿第二定律得： （2分） 得恒力： （1分）17. 如图所示，两根间距为L的金属导轨MN和PQ，电阻不计，左端弯曲

16、部分光滑，水平部分导轨与导体棒间的滑动摩擦因数为，水平导轨左端有宽度为d、方向竖直向上的匀强磁场，右端有另一磁场，其宽度也为d，但方向竖直向下，两磁场的磁感强度大小均为B0，相隔的距离也为d.有两根质量为m、电阻均为R的金属棒a和b与导轨垂直放置，b棒置于磁场中点C、D处现将a棒从弯曲导轨上某一高处由静止释放并沿导轨运动下去（1）当a棒在磁场中运动时，若要使b棒在导轨上保持静止，则a棒刚释放时的高度应小于某一值h0，求h0的大小；（2）若将a棒从弯曲导轨上高度为h（hh0）处由静止释放，a棒恰好能运动到磁场的左边界处停止，求a棒克服安培力所做的功；（3）若将a棒仍从弯曲导轨上高度为h（hh0）

17、处由静止释放，为使a棒通过磁场时恰好无感应电流，可让磁场的磁感应强度随时间而变化，将a棒刚进入磁场的时刻记为t0，此时磁场的磁感应强度为B0，试求出在a棒通过磁场的这段时间里，磁场的磁感应强度随时间变化的关系式。参考答案：（1）因为a棒进入磁场后做减速运动，所以只要刚进入时b棒不动，b就可以静止不动。对a棒：由机械能守恒：mgh0mv 1分对回路：BLv0，I 1分对b棒：BILmg 1分联立解得：h0. 1分（2）由全过程能量守恒与转化规律：mghmg2dW克A 2分解得：W克Amghmg2d 2分（3） a棒通过磁场时恰好无感应电流，说明感应电动势为零，根据法拉第电磁感应定律，在t0的前提

18、下，0即保持不变 1分对a棒：由机械能守恒：mghmv2 1分a棒进入磁场后，由牛顿第二定律得：ag经过时间t，a棒进入磁场的距离为xvtat2 1分磁通量B0(dx)LBL 1分又最初磁通量为0B0dLB0LB0dL 1分联立解得：BB0 1分18. 一边长为L的正方形单匝金属线框，质量为m。电阻为R，从宽度为2L,磁感应强度为B，方向垂直向里的有界磁场上方2L处自由下落,ad边进人和离开磁场时速度恰好相等.求：（1）线框进人磁场瞬间，a,d两点的电势差U，并指明a,d两点电势的高低;（2）线框经过磁场过程中产生的焦耳热及bc边离开磁场瞬间线框的速度大小;（3）定性画出线框从开始下落到离开磁场全过程的V一t图线大概示意图。参考答案：解：（1）线框从静止开始自由下落由机械能守恒得：2分ad边进入磁场切割磁感线，电动势： 1分由全电路欧姆定律得：, 1分解得：