2021-2022学年湖北省宜昌市茶园寺中学高三物理期末试题含解析

2021-2022学年湖北省宜昌市茶园寺中学高三物理期末试题含解析一、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.在静止的电梯里放一桶水，把一个轻弹簧的一端连在桶底，另一端连接在浸没在水中的质量为m的软木塞，如图所示．当电梯由静止开始匀加速下降（g＞a）时，轻弹簧的长度将发生怎样的变化

A．伸长量增加

B．伸长量减小

C．伸长量保持不变

D．由伸长变为压缩

参考答案：答案：B

2.如图所示,从地面上同一位置P点抛出两小球A、B,落在地面上同一点Q点,但A球运动的最高点比B球的高.空气阻力不计,在运动过程中,下列说法中正确的是()A.A球的加速度比B球的大B.A球的飞行时间比B球的长C.A、B两球在最高点的速度大小相等D.A、B两球落回Q点时的机械能一定相同参考答案：BA.做斜上抛运动的物体只受到重力的作用，加速度等于重力加速度。所以A与B的速度是相等的。故A错误；B.如做竖直上抛运动的物体上升的高度为h,则物体在空中的时间：，由于A球上升是高度更高，所以A在空中运动的时间长。故B正确；C.二者在水平方向的位移：x=vx?t，由于二者在水平方向的位移是相等的，而A运动的时间长，所以A的水平方向的分速度小。又由于在最高点物体只有水平方向的分速度，所以A球在最高点的速度小。故C错误；D.

A在空中运动的时间长，则A在竖直方向的分速度大；又由于A在水平方向的分速度小，所以不能判断出二者开始时合速度的大小关系，不能判断出开始时二者机械能的大小。二者在运动的过程中机械能不变，所以也不能判断出二者落回Q点时的机械能一定相同。故D错误。故选：B。3.如图所示，斜劈B固定在弹簧上，斜劈A扣放在B上，A、B相对静止，待系统平衡后用竖直向下的变力F作用于A，使A、B缓慢压缩弹簧，弹簧一直在弹性限度内，则下面说法正确的是A.压缩弹簧的过程中，B对A的摩擦力逐渐增大B.压缩弹簧的过程中，A可能相对B滑动C.当弹簧压缩量为某值时，撤去力F，在A、B上升的过程中，B对A的作用力一直减小D.当弹簧压缩量为某值时，撤去力F，在A、B上升的过程中，A、B分离时，弹簧恢复原长参考答案：ACD解：AB.因为开始A相对于B静止，则A在沿斜面方向的分力小于等于最大静摩擦力，设斜劈的倾角为θ，有：mgsinθ?μmgcosθ，所以(mg+F)sinθ?μ(mg+F)cosθ，所以A.

B在缓慢压缩弹簧的过程中，仍然能保持相对静止，A所受的摩擦力f=(mg+F)sinθ，对整体分析，F逐渐增大，可知摩擦力逐渐增大，故A正确，B错误；C.撤去F后，在弹簧恢复原长前，整体的加速度逐渐减小，隔离对A分析，有：F?mg=ma，则B对A的作用力逐渐减小。当弹簧恢复原长后，B受到重力和弹簧的弹力作用，加速度大于g，将与A发生分离。故C正确，D正确。故选：ACD.4.如图所示的电路中，电源电动势为E，电源内阻为r，闭合开关S，待电流达到稳定后，将滑动变阻器的滑动触头P从图示位置向a端移动一些，待电流再次达到稳定后，则与P移动前相比（）A．电流表示数变小，电压表示数变小B．小灯泡L变亮C．电源的总功率变大D．电容器C的电荷量增加参考答案：D【考点】闭合电路的欧姆定律；电容器的动态分析；电功、电功率．【分析】电路稳定时，电容器相当于开关断开，电容器的电压等于变阻器两端的电压．将滑动变阻器的滑动触头P向a端移动一些，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，由欧姆定律分析电流和变阻器的电压变化，再分析两电表和电容器电荷量的变化．【解答】解：A、将滑动变阻器的滑动触头P向a端移动一些，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，由闭合电路欧姆定律分析可知：总电流减小，内电压减小，则路端电压增大．即电流表示数变小，电压表示数变大．故A错误．B、总电流减小，小灯泡L的实际功率减小，则L将变暗．故B错误．C、电源的总功率为P=EI，I减小，则P减小．故C错误．D、电流达到稳定后，电容器的电压等于变阻器两端的电压．变阻器的电压UR=E﹣I（RL+r），I减小，UR增大，由Q=CU知，电容器电量增大．故D正确．故选：D5.如图所示，“神舟八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器于北京时间2011年11月3日凌晨实现刚性连接，形成组合体，中国载人航天首次空间交会对接试验获得成功。若已知飞船绕地球的运行周期T、地球半径R、地球表面的重力加速度g、万有引力恒量G,根据以上信息可以确定的物理量是A．飞船的质量

B．飞船所受的万有引力C．飞船所在轨道的重力加速度

D．飞船的轨道半径参考答案：CD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，轻且不可伸长的细绳悬挂质量为0.5kg的小圆球，圆球又套在可沿水平方向移动的框架槽内，框架槽沿铅直方向，质量为0.2kg。自细绳静止于铅直位置开始，框架在水平力F=20N恒力作用下移至图中位置，此时细绳与竖直方向夹角30°。绳长0.2m，不计一切摩擦。则此过程中重力对小圆球做功为

J；小圆球在此位置的瞬时速度大小是

m/s。（取g=10m/s2）参考答案：7.小明同学在学习机械能守恒定律后，做了一个实验，将小球从距斜轨底面高h处释放，使其沿竖直的圆形轨道（半径为R）的内侧运动，在不考虑摩擦影响的情况下，（Ⅰ）若h＜R，小球不能通过圆形轨道最高点；（选填“能”或“不能”）（Ⅱ）若h=2R，小球不能通过圆形轨道最高点；（选填“能”或“不能”）（Ⅲ）若h＞2R，小球不一定能通过圆形轨道最高点；（选填“一定能”或“不一定能”）参考答案：考点：机械能守恒定律．专题：机械能守恒定律应用专题．分析：小球恰好能通过圆弧轨道最高点时，重力提供向心力，根据向心力公式求出到达最高点的速度，再根据机械能守恒定律求出最小高度即可求解．解答：解：小球恰好能通过最高点，在最高点，由重力提供向心力，设最高点的速度为v，则有：

mg=m，得：v=从开始滚下到轨道最高点的过程，由机械能守恒定律得：

mgh=2mgR+解得：h=2.5R所以当h＜2.5R时，小球不能通过圆形轨道最高点，Ⅰ．若h＜R，小球不能通过圆形轨道最高点；Ⅱ．若h=2R，小球不能通过圆形轨道最高点；Ⅲ．若h＞2R，小球不一定能通过圆形轨道最高点．故答案为：Ⅰ．不能；Ⅱ．不能；Ⅲ．不一定能点评：本题的突破口是小球恰好能通过最高点，关键抓住重力等于向心力求出最高点的速度．对于光滑轨道，首先考虑能否运用机械能守恒，当然本题也可以根据动能定理求解．8.在光的单缝衍射实验中可观察到清晰的亮暗相间的图样，下列甲、乙两幅图中属于光的单缝衍射图样的是

(填“甲”或“乙”)；在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制，调制分调幅和调频两种，在丙、丁两幅图中表示调频波的是

(填“丙”或“丁”)。参考答案：乙丁9.图10—59中虚线表示某一匀强电场区域内的若干个等势面。质子、氘核、粒子以相同的初速度，沿与等势面平行的方向由A点进入该电场，从上端进入电场到下端离开电场的过程中，质子、氘核、粒子的动量改变量之比是______________，电势能改变量之比是_____________。参考答案：1：1：2

2：1：210.如图为一压路机的示意图，其大轮半径是小轮半径的2倍．A、B分别为大轮和小轮边缘上的点．在压路机前进时，A、B两点相对各自轴心的线速度之比vA∶vB＝

；A、B两点相对各自轴心的角速度之比ωA∶ωB＝

A、B两点相对各自轴心的向心加速度之比为aA∶aB＝

参考答案：1:1;

1:2；1:211.地球表面的重力加速度为g，地球半径为R。某颗中轨道卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道离地面的高度是地球半径的3倍。则该卫星做圆周运动的向心加速度大小为__________；线速度大小为___________；周期为____________。参考答案：，，（提示：卫星的轨道半径为4R。利用GM=gR2。）12.《验证牛顿第二定律实验》中，（1）认为沙和沙桶的重力为拉小车运动的合力，除了要平衡摩擦力、沙和沙桶总质量远小于小车及其上砝码总质量外，还要求调节

.（2）作出（m为小车及其上砝码总质量）如图，直线不过原点则有关原因说法是：

.参考答案：（1）定滑轮高度使细绳与长木板平形

（2）平衡摩擦力时倾角太小（没有平衡摩擦力、摩擦力太大了）13.如图，电源电动势E=3V，内阻r=1Ω，电阻R1=2Ω，滑动变阻器总电阻R=16Ω，在滑片P从a滑到b的过程中，电流表的最大示数为1A，滑动变阻器消耗的最大功率为0.75W．参考答案：考点：闭合电路的欧姆定律；电功、电功率．专题：恒定电流专题．分析：分析电路明确电路结构，再根据闭合电路欧姆定律求得电流表的最大示数；由功率公式可知当内外电阻相等时功率达最大．解答：解：由图可知，滑动变阻器两端相互并联后与R1串联，当滑动变阻器短路时，电流表示数最大，则最大电流I===1A；把保护电阻看做电源的内阻，电源与保护电阻等效于电源，滑动变阻器是外电路，滑片P从a滑到b的过程中，电路外电阻R先变大后变小，等效电源电动势E不变，由P=可知，滑动变阻器消耗的电功率先变小后变大，当内外电路电阻相等时，外电路功率最大，即当R=r+R1=1+2=3Ω时，外电路功率最大，故此时滑动变阻器消耗的功率为：P===0.75W；故答案为：1；0.75．点评：本题考查闭合电路欧姆定律及功率公式的应用，要注意等效内阻法的应用，明确当内外电阻相等时，外部功率最大．三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，荧光屏MN与x轴垂直放置，荧光屏所在位置横坐标x0＝40cm，在第一象限y轴和MN之间存在沿y轴负方向的匀强电场，在第二象限有半径R＝10cm的圆形磁场，磁感应强度大小B＝0.4T，方向垂直xOy平面向外。磁场的边界和x轴相切于P点。在P点有一个粒子源，平行于坐标平面，向x轴上方各个方向发射比荷为1.0×108C./kg的带正电的粒子，已知粒子的发射速率v0＝4.0×106m/s。不考虑粒子的重力粒子间的相互作用。求(1)带电粒子在磁场中运动的轨迹半径;(2)若所有带电粒子均打在x轴下方的荧光屏上，求电场强度的最小值参考答案：（1）（2）【详解】（1）粒子在磁场中做圆周运动，其向心力由洛伦兹力提供，即：，则；（2）由于r＝R，所以所有粒子从右半圆中平行x轴方向进入电场进入电场后，最上面的粒子刚好从Q点射出电场时，电场强度最小，粒子进入电场做类平抛运动，水平方向上竖直方向，联立解得最小强度为：；15.一列简谐横波在t=时的波形图如图（a）所示，P、Q是介质中的两个质点，图（b）是质点Q的振动图像。求（i）波速及波的传播方向；（ii）质点Q的平衡位置的x坐标。参考答案：（1）波沿负方向传播；

（2）xQ=9cm本题考查波动图像、振动图像、波动传播及其相关的知识点。（ii）设质点P、Q平衡位置的x坐标分别为、。由图（a）知，处，因此

④由图（b）知，在时Q点处于平衡位置，经，其振动状态向x轴负方向传播至P点处，由此及③式有⑤由④⑤式得，质点Q的平衡位置的x坐标为

⑥四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，参加某电视台娱乐节目的选手从较高的平台上以水平速度跃出后，落在水平传送带上．已知平台与传送带的高度差H=1.8m，水池宽度s0=1.2m，传送带AB间的距离L0=9.6m．由于传送带足够粗糙，假设选手落到传送带上后瞬间相对传送带静止，经过△t=1.0s反应时间后，立刻以a=2m/s2恒定向右的加速度跑至传送带最右端。取g=10m/s2。（1）若传送带静止，选手以v0=3m/s的水平速度从平台跃出，求选手从开始跃出到跑至传送带右端所经历的时间。（2）若传送带以v=1m/s的恒定速度向左运动，选手要能到达传送带右端，则他从高台上跃出的水平速度v1至少为多大？参考答案：(1)4.6s（2）4.1m/s试题分析：(1)根据初速度求出平抛运动的水平位移，从而得出匀加速直线运动的位移，根据位移时间公式求出匀加速直线运动的时间，结合反应时间求出从开始跃出到跑至传送带右端经历的时间；(2)通过传送带的速度求出在反应时间内向左运动的位移，结合速度位移公式求出向左匀减速运动到零的位移，从而得出平抛运动的最小水平位移，结合平抛运动的时间求出最小速度的大小。解：(1)根据平抛运动规律有：解得：平抛运动的水平位移s1=v0t1=1.8m根据解得t2=3s则运动的时间t=t1+t2+△t=4.6s；(2)设水平跃出速度v1，落到传送带1s反应时间内向左位