2021-2022学年湖南省长沙市范林中学高三物理期末试卷含解析

1、2021-2022学年湖南省长沙市范林中学高三物理期末试卷含解析一、 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. （单选）某研究性学习小组用加速度传感器探究物体从静止开始做直线运动的规律，得到了质量为1.0kg的物体运动的加速度随时间变化的关系图线，如图所示。由图可以得出 ( )A从 t4.0s到t6.0s的时间内物体做匀减速直线运动B物体在t10.0s时的速度大小约为5.8m/sC从t10.0s到t12.0s的时间内合外力对物体做的功约为7.3J D不能从已知信息粗略估算出物体在t=3.0s时的速度参考答案：C从t=4.0s到t=6.0的时间内物体的加速度减小

2、，物体做加速度减小的变减加速运动故A错误；物体从静止开始做加速运动，由于v=at，故加速度图线与时间轴包围的面积表示速度的变化量，t=10s时的速度等于前10秒图线与坐标轴包围的面积， v=680.1=6.8m/s，所以B错误由于加速度图线与时间轴包围的面积表示速度的变化量，故可以估算出12s末的速度为v=S=7.8m/s，根据动能定理得：,故C正确.物体从静止开始做加速运动，由于v=at，故加速度图线与时间轴包围的面积表示速度的变化量，故t=3.0s时的速度等于前3秒图线与坐标轴包围的面积，故D错误；2. 如图所示，带电小球a由绝缘细线OC和OE悬挂而处于静止状态，其中OC水平，地面上固定一

3、绝缘且内壁光滑的 圆弧细管道AB，圆心O与a球位置重合，管道底端B与水平地面相切。一质量为m的带电小球b从A端口由静止释放，当小球b运动到B端时对管道内壁恰好无压力，在此过程中A小球b的机械能守B悬线OE的拉力先增大后减小C悬线OC的拉力先增大后减Db球受到的库仑力大小始终为3mg参考答案：ACD【命题立意】：本题考查受力物体的动态平衡、库仑力、机械能守恒定律和向心力等知识点，考查学生分析与综合的能力，以及利用矢量图的方法进行推理的能力。【解题思路】：小球b在下滑过程中受到重力、库仑力、管道支持力作用，在此过程中只有重力做功，库仑力、管道支持力不做功，所以小球b的机械能守恒，A选项正确。在小球

4、b运动到a球正下方B点过程中，设圆弧半径为R，根据机械能守恒定律得：mgR=m2，根据牛顿第二定律得F-mg=，由以上两个式子可得：F=3mg，故D选项正确。在分析OE和OC段绳子的拉力变化时，小球a的重力沿OE和OC段绳子的分力为定值，所以对OE和OC段绳子拉力的变化没影响，可以不考虑。把库仑力F按照其作用效果沿OE和OC方向进行分解，如图所示。由图可知，库仑力F与水平方向的夹角从0增加到90的过程中，在OC绳子的拉力TOC先增加后减小，OE绳子的拉力TOE一直增加，B选项错误，C选项正确。本题正确选项为ACD。3. (单选)甲、乙两物体从同一地点开始做直线运动，其vt图象如图所示，下列关于

5、两物体的运动情况，判断正确的选项是( ) A在ta时刻两物体速度大小相等，方向相反 B在ta时刻两物体加速度大小相等，方向相反 C在ta时刻前，乙物体在甲物体前，并且两物体间的距离越来越小 D在ta时刻后，甲物体在乙物体前，并且两物体间的距离越来越大参考答案：B4. 如图，矩形线圈面积为S，匝数为N，线圈电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO轴以角速度匀速转动，外电路电阻为R，在线圈由平行磁场的位置转过90o的过程中，下列说法正确的是： A磁通量的变化量 B平均感应电动势 C电阻R产生的焦耳热 D电阻R产生的焦耳热参考答案：BD图示位置磁通量为1=0，转过90时磁通量为2=BS，=2-1

6、=BS，故A错误；根据法拉第电磁感应定律得，平均感应电动势，解得，故B正确；电流的有效值为I=，电阻R所产生的焦耳热Q=I2Rt，解得Q=，故C错误D正确。5. （多选题）绷紧的传送带长L=32m，铁块与带间动摩擦因数=0.1，g=10m/s2，下列正确的是（）A若皮带静止，A处小铁块以V0=10m/s向B运动，则铁块到达B处的速度为6m/sB若皮带始终以4m/s的速度向左运动，而铁块从A处以V0=10m/s向B运动，铁块到达B处的速度为6m/sC若传送带始终以4m/s向右运动，在A处轻轻放上一小铁块后，铁块将一直向右匀加速运动D若传送带始终以10m/s向右运动，在A处轻轻放上一小铁块后，铁块

7、到达B处的速度为8m/s参考答案：ABD【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系【分析】物块滑上传送带，若传送到不动，物块先做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律和运动学公式求出到达B点的速度若传送带匀速转动，根据物块的速度与传送带的速度大小判断物体的运动情况，根据运动学公式结合牛顿第二定律进行求解【解答】解：A、若传送带不动，物体做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律得，匀减速直线运动的加速度大小a=g=1m/s2，根据=2aL，解得：vB=6m/s故A正确B、若皮带始终以4m/s的速度向左运动，而铁块从A处以V0=10m/s向B运动，物块滑上传送带做匀减速直线运动，到达B点的速度大小

8、一定等于6m/s故B正确C、若传送带始终以4m/s向右运动，在A处轻轻放上一小铁块后，铁块先向右做匀加速运动，加速到4m/s经历位移：，之后随皮带一起做匀速运动，C错误；D、若传送带始终以10m/s向右运动，在A处轻轻放上一小铁块后，若铁块一直向右做匀加速运动，铁块到达B处的速度：，则铁块到达B处的速度为8m/s，故D正确故选：ABD二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 一个小物块从底端冲上足够长的斜面后，又返回到斜面底端。已知小物块的初动能为E，它返回到斜面底端的速度大小为v，克服摩擦阻力做功为E/2。若小物块冲上斜面的动能为2E，则物块返回斜面底端时的动能为 。参考答案：

9、7. （2）“用DIS测变速直线运动的瞬时速度”实验中，使用光电门传感器。小王同学利用DIS实验器材研究某物体沿X轴运动的规律，发现物体所处的坐标X与时间t满足X=t3-2t（单位均是SI制单位），则该物体在第2秒末的瞬时速度大小为_m/s。参考答案：108. 如图所示，两个已知质量分别为m1和m2的物块A和B，分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端(m1m2)，1、2是两个光电门用此装置验证机械能守恒定律(1)实验中除了记录物块B通过两光电门时的速度v1、v2外，还需要测量的物理量是_(2)用已知量和测量量写出验证机械能守恒的表达式_参考答案：(1)，两光电门之间的距离h9. 如图所示，一定质量的

10、某种理想气体由状态A变为状态B，A、B两状态的相关参量数据已标于压强体积图象上。该气体由AB过程中对外做功400J，则此过程中气体内能增加了 J，从外界吸收了 J热量参考答案：0（2分） 400（2分）观察A、B两点PV的乘积不变，温度没有变，对于理想气体内能只与温度有关，所以内能没有变，改变内能的两种形式有做功和热传递，从外界吸热等于对外做功400J10. 如图所示，质量为m，横截面为直角三角形的物块ABC，ABC =，AB边靠在竖直墙面上，F是垂直于斜边BC的推力，现物块静止不动，则摩擦力的大小为_。 参考答案：11. 一列简谐横波沿x轴正向传播，p点震动周期为0.4s，在某一时刻波形如图

11、所示，此刻p点的振动方向沿 ，该波的波速为 ，在离波源为11m的Q点经 s到达波谷参考答案：沿y轴正方向；10m/s，0.9【考点】横波的图象；波长、频率和波速的关系【专题】振动图像与波动图像专题【分析】简谐横波沿x轴正向传播，P点此时刻振动方向沿y轴正方向由图读出波长，求出波速利用波形的平移法求出图示x=2m质点的振动传到Q点的时间，就是Q点到达波谷的时间【解答】解：简谐横波沿x轴正向传播，P点的振动比原点处质点振动迟，此时刻原点处质点处于波峰，则P点此时刻振动方向沿y轴正方向， 由图读出，波长=4m，波速为v=m/s=10m/s， 在离波源为11m的Q点与图示时刻x=2m处波谷相距x=9m

12、，根据波形的平移法得到，Q点到达波谷的时间为t=s故答案为：沿y轴正方向；10m/s，0.912. 如图，三个电阻R1、R2、R3依次标有“12，3W”、“8，5W”、“6，6W”，则允许接入电路的最大电压为10.8V，此时三个电阻消耗的总功率为10.8W参考答案：考点：电功、电功率；串联电路和并联电路专题：恒定电流专题分析：根据电路结构及已知条件：三个电阻允许消耗的最大功率分别为3W、15W、6W，分析保证电路安全的条件，然后求电路的最大功率解答：解：由可求得R1的额定电压U1=6V，R2的额定电压U2=2V，R3的额定电压U3=6V， R1与R2的并联阻值为R=，则因R3大于其并联值，则当

13、R3达到6V时，并联电压小于6V， 则以R3达到额定电压为安全值计算： 即 求得U1=4.8V 则接入电路的最大的电压为Um=U1+U3=10.8V 功率为：P=故答案为：10.8，10.8点评：考查串联并联电路，明确安全的要求是每个电阻都不能超出额定电压13. 半径为R的水平圆盘绕过圆心O的竖直轴匀速转动，A为圆盘边缘上一点，在O的正上方有一个可视为质点的小球以初速度v水平抛出时，半径OA方向恰好与v的方向相同，如图所示，若小球与圆盘只碰一次，且落在A点，重力加速度为g，则小球抛出时距O的高度h=，圆盘转动的角速度大小=（n=1、2、3）参考答案：考点：匀速圆周运动；平抛运动专题：匀速圆周运

14、动专题分析：小球做平抛运动，小球在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动，根据水平位移求出运动的时间，根据竖直方向求出高度圆盘转动的时间和小球平抛运动的时间相等，在这段时间内，圆盘转动n圈解答：解：小球做平抛运动，小球在水平方向上做匀速直线运动，则运动的时间t=，竖直方向做自由落体运动，则h=根据t=2n得：（n=1、2、3）故答案为：；（n=1、2、3）点评：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，以及知道圆盘转动的周期性三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 带电粒子的荷质比是一个重要的物理量。某中学物理兴趣小组设计

15、了一个实验，探究电场和磁场对电子运动轨迹的影响，以求得电子的荷质比，实验装置如图所示。 他们的主要实验步骤如下： A、首先在两极板M1M2之间不加任何电场、磁场，开启阴极射线管电源，发射的电子从两极板中央通过，在荧幕的正中心处观察到一个亮点； B、在M1M2两极板间加合适的电场：加极性如图所示的电压，并逐步调节增大，使荧幕上的亮点逐渐向荧幕下方偏移，直到荧幕上恰好看不见亮点为止，记下此时外加电压为U。请问本步骤目的是什么？ C、保持步骤B中的电压U不变，对M1M2区域加一个大小、方向合适的磁场B，使荧幕正中心重现亮点，试问外加磁场的方向如何？根据上述实验步骤，同学们正确推算处电子的荷质比与外加

16、电场、磁场及其他相关量的关系为。一位同学说，这表明电子的荷质比将由外加电压决定，外加电压越大则电子的荷质比越大，你认为他的说法正确吗？为什么？参考答案：答案：B.使电子刚好落在正极板的近荧光屏端边缘，利用已知量表达q/m。C.垂直电场方向向外（垂直纸面向外）。说法不正确，电子的荷质比是电子的固有参数。解析：让电子受电场力偏转到合适位置，用已知量表示荷质比；根据左手定则判断，外加磁场B的方向应该是垂直纸面向外。不对。因为电子的质量和电量都是确定不变的，荷质比也是确定不变的，不可能随外加的条件而改变。15. 一支游标卡尺，主尺的最小分度是lmm，游标尺上有20个小的等分刻度。如图1所示的读数是 m

17、m。参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图所示，质量M=4.0kg，足够长的木板B静止在水平地面上，木板与地面之间的动摩擦因数2=0.1，木板右端与竖直墙壁之间距离为s=4.74m，其上表面正中央放置一个质量m=1.0kg的小滑块A，A与B之间的动摩擦因数为1=0.3现用大小为F=24N的推力水平向右推B，作用1s后撤去推力F设B与墙壁碰撞时间极短，且无机械能损失，重力加速度g=10m/s2求：（1）撤去推力F时，A、B各自的速度大小；（2）B与墙壁碰撞前瞬间的速度大小；（3）A最终停在B上的位置参考答案：解：（1）通过受力分析由牛顿第二定律对A物体可知1mg=ma1a1=

18、对B物体F1mg2（M+m）g=Ma2故撤去外力后A的速度为v1=a1t=31m/s=3m/sB物体的速度为v2=a2t=41m/s=4m/s；（2）在外力作用下物体B前进位移为撤去外力后A的速度小于B的速度，A继续做加速运动，B做减速运动，B的加速度为达到共同速度所需时间为v1+a1t1=v2a2t1解得t1=0.2s达到的共同速度为v=v1+a1t1=3+30.2m/s=3.6m/s在0.2s内物体前进位移为m=0.76m之后物体AB一起向右做减速运动，加速度为以加速度1m/s2前进的位移为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，故达到共同速度所需时间为va1t=va2t解得在第1s内物体前进位移为在0.2s内前进位移为在内前进位移为故A最终停在B上的位置据中央为x+x2+x3=3.66m答：（1）撤去推力F时，A、B各自的速度大小为3m