湖南省怀化市均坪中学2021年高三物理下学期期末试卷含解析

湖南省怀化市均坪中学2021年高三物理下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.如图所示，一物体在水平力F1作用下，在水平面上以速度v1匀速运动了位移x，F1做的功为W1，功率为P。若物体在斜向上的力F2作用下，以速度v2匀速运动了相同距离x，F2做功为W2，功率仍为P。下列判断哪个是正确的:A．W1>W2，v1>v2

B．W1<W2，v1>v2C．W1>W2，v1<v2

D．W1<W2，v1<v2参考答案：C2.如图所示，质量为m的物体（可视为质点）以某初速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面，其运动的加速度大小为，沿斜面上升的最大高度为h，则在沿斜面上升的全过程中.下列说法正确的是A.物体的重力势能增加了B.物体的重力势能增加了mghC.物体的机械能损失了D.物体的动能减少了mgh参考答案：BC加速度a=g=，摩擦力f=mg，物体在斜面上能够上升的最大高度为h，所以重力势能增加了mgh，故A错误B正确；机械能的损失量为fs=mg?2h=mgh，故C正确；动能损失量为合外力做的功的大小△Ek=F合外力?s=mg?2h=

mgh，故D错误。3.一个同学骑着自行车恰能从高为2米长为50米的斜坡上匀速、无动力滑下，下列说法中正确的是A．重力做正功，摩擦力做负功，合力做功为零，机械能不守恒B．重力做正功，摩擦力做负功，合力做正功，机械能守恒C．重力做负功，摩擦力做正功，合力做功为零，机械能守恒D．重力做负功，摩擦力做正功，合力做正功，机械能不守恒参考答案：A4.（单选）如图甲，正三角形硬导线框abc固定在磁场中，磁场方向与线框平面垂直。图乙表示该磁场的磁感应强度随时间t变化的关系,t＝0时刻磁场方向垂直纸面向里。在0一4to时间内，线框ab边受到该磁场对它的安培力F随时间t变化的关系图为（规定垂直a6边向左为安培力的正方向）参考答案：A5.下列说法正确的是___________A.电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关B.电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波随即消失C.在岸边观察前方水中的一条鱼，鱼的实际深度比看到的要深D.分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，用红光时得到的条纹间距更宽E.在空气中传播的声波是横波参考答案：ACD【详解】电磁波在真空中传播的速度是光速，和频率无关，A正确；电磁波可由电磁振荡产生，当波源停止振动，已经产生的电磁波会继续向前传播，不会消失，B错误；光由水中射入空气中进入人的眼睛，折射角比入射角大，因此人眼看见的是折射光线的反向延长线的物体，比鱼的实际深度低，因此鱼的实际深度更深，C正确；由干涉条纹的间距公式可知波长越大，产生的条纹间距越宽，红光的的波长大于蓝光的波长，因此红光的条纹宽度更宽，D正确；在空气中传播的声波是纵波，E错误。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.27．在“用DIS研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系”实验中：（1）本实验中需要用到的传感器是光电门传感器和

传感器．（2）让小车以不同速度靠近螺线管，记录下光电门挡光时间Δt内感应电动势的平均值E，改变速度多次实验，得到多组Δt与E，若以E为纵坐标、

为横坐标作图可以得到直线图像．（3）记录下小车某次匀速向左运动至最后撞上螺线管停止的全过程中感应电动势与时间的变化关系，如图所示，挡光时间Δt内图像所围阴影部分面积为S，增加小车的速度再次实验得到的面积S’

S（选填“＞”、“＜”或“=”）．参考答案：（1）电压

（2分）

（2）1/Δt

（2分）

（3）=

7.在竖直平面内，一根光滑金属杆弯成如图所示形状，相应的曲线方程为（单位：m），式中。将一光滑小环套在该金属杆上，并从x＝0处以的初速度沿杆向下运动，取重力加速度。则当小环运动到时的速度大小v＝

m/s；该小环在x轴方向最远能运动到x＝

m处。参考答案：答案：5，解析：小环在金属杆上运动时，只有重力做功，机械能守恒。取为零势能面，根据机械能守恒定律有，将和分别代入曲线方程，求得此时环的纵坐标位置，，，将数据你入上式得。当小环在运动到最远位置时，小环的速度等于零。根据机械能守恒定律有，而，所以有，所以有。8.如图所示，一长为L、质量为m的均匀棒可绕O点转动，下端A搁在光滑球面上，用过球心的水平力向左推球．若在图示位置棒与球相切，且与竖直方向成45°时球静止，则水平推力F为

．若球经过图示位置时水平向左的速度为v，则棒的端点A的速度为

．参考答案：；v．【考点】力矩的平衡条件；运动的合成和分解．【分析】根据力矩平衡条件，列出方程，求得球对棒的支持力，再对球受力分析，依据平衡条件，即可求解水平推力大小；对棒与球接触处进行运动的分解，确定两分运动，从而即可求解．【解答】解：对棒受力分析，根据力矩平衡，由图可知，则有：mg×=N×L解得：N=再对球受力分析，依据平衡条件，则有：Ncos45°=F解得：F=由题意可知，对棒与球接触处，进行运动的分解，如图所示：则有：vA=vcos45°=v故答案为：；v．9.．2011年11月3日，中国自行研制的神舟八号飞船与天宫一号目标飞行器在距地球343km的轨道实现自动对接。神舟八号飞船远地点处圆轨道速度

（选填“大于”、“小于”或“等于”）近地点处圆轨道速度；假设神舟八号在近圆轨道做匀速圆周运动时，离地高度为H，地球表面重力加速度为g、地球半径为R，则神舟八号的运行速度为

。参考答案：小于

10.一人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如该卫星变轨后仍做匀速圆周运动，动能减小为原来的1/4，不考虑卫星质量的变化，则变轨后卫星的轨道半径

（填“变大”，“变小”或“不变”），前后角速度之比为

。参考答案：变大，8:111.吊桥AB长L，重G1，重心在中心。A端由铰链支于地面，B端由绳拉住，绳绕过小滑轮C挂重物，重量G2已知。重力作用线沿铅垂线AC，AC=AB。当吊桥与铅垂线的夹角θ=_____________吊桥能平衡，此时铰链A对吊桥的作用力FA=_____________。参考答案：2arcsin，12.如图所示，某小组同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解．A、B为两个相同的双向力传感器，该型号传感器在受到拉力时读数为正，受到压力时读数为负．A连接质量不计的细绳，可沿固定的板做圆弧形移动．B固定不动，通过光滑铰链连接长0.3m的杆．将细绳连接在杆右端O点构成支架．保持杆在水平方向，按如下步骤操作：①测量绳子与水平杆的夹角∠AOB＝θ

②对两个传感器进行调零③用另一绳在O点悬挂一个钩码，记录两个传感器读数④取下钩码，移动传感器A改变θ角重复上述实验步骤，得到表格.F11.0010.580…1.002…F2－0.868－0.291…0.865…θ30°60°…150°…

根据表格A传感器对应的是表中力________(选填“F1”或“F2”)．钩码质量为________kg(保留一位有效数字)．参考答案：13.某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：

（1）你认为还需要的实验器材有

．

（2）实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是

，实验时首先要做的步骤是

．（3）在（2）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M．往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m．让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1<v2）．则本实验最终要验证的数学表达式为

（用题中的字母表示实验中测量得到的物理量）．参考答案：1）天平，刻度尺（1分）（2）沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量（1分），

平衡摩擦力（1分）

（3）（2分）三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（09年大连24中质检）（选修3—5）（5分）如图在光滑的水平桌面上放一个长木板A，其上放有一个滑块B，已知木板和滑块的质量均为m=0.8kg，滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.4，开始时A静止，滑块B以V=4m／s向右的初速度滑上A板，如图所示，B恰滑到A板的右端，求：①说明B恰滑到A板的右端的理由?②A板至少多长?

参考答案：解析：①因为B做匀减速运动，A做匀加速运动，A，B达到共同速度V1时，B恰滑到A板的右端（2分）

②根据动量守恒

mv=2mv1（1分）

v1=2m/s

……

设A板长为L，根据能量守恒定律

（1分）

L=1m15.（选修3-3）（6分）如图所示，用面积为S的活塞在汽缸内封闭着一定质量的空气，活塞质量为m，在活塞上加一恒定压力F，使活塞下降的最大高度为?h，已知此过程中气体放出的热量为Q，外界大气压强为p0，问此过程中被封闭气体的内能变化了多少？

参考答案：解析：由热力学第一定律△U=W+Q得

△U=（F+mg+P0S）△h－Q

（6分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，两平行导轨间距L＝0.1m，足够长光滑的倾斜部分和粗糙的水平部分圆滑连接，倾斜部分与水平面的夹角θ＝30°，垂直斜面方向向上的磁场的磁感应强度B＝0.5T，水平部分没有磁场．金属棒ab质量m＝0.005kg，电阻r＝0.02Ω，运动中与导轨有良好接触，并且垂直于导轨，电阻R＝0.08Ω，其余电阻不计，当金属棒从斜面上离地高h＝1.0m以上任何地方由静止释放后，在水平面上滑行的最大距离x都是1.25m(取g＝10m/s2)．求：(1)棒在斜面上的最大速度；(2)水平面的动摩擦因数；(3)从高度h＝1.0m处滑下后电阻R上产生的热量。参考答案：17.在如图所示的xOy坐标系中，y>0的区域内存在着沿y轴正方向、场强为E的匀强电场，y<0的区域内存在着垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场。一带电粒子从y轴上的P(0，h)点以沿x轴正方向的初速度射出。已知带电粒子的质量为m，带电量为-q，h、q均大于0，不计粒子重力的影响。(1)若从P点射出后，直接通过x轴上的D(2h，0)点，求经过D点时的速度。(2)若从P点射出后，直接通过x轴上的D(2h，0)点，求从开始到第二次经过x轴的时间。(3)求（初速度）、E、B、h、m、q应满足什么关系，该粒子才能在从电场到磁场的过程中经过D(2h，0)点。参考答案：18.如图所示，在直角坐标系的第一、四象限区域内存在两个有界的匀强磁场：垂直纸面向外的匀强磁场I、垂直纸面向里的匀强磁场II，O、M、P、Q为磁场边界和x轴的交点。在第三象限存在沿y轴正向的匀强电场。一质量为m、带电荷量为+q的粒子从电场中坐标为（—2L，—L）的点以速度沿+x方向射出，恰好经过原点O处射入区域I又从M点射出区域I（粒子的重力忽略不计）。（1）求第三象限匀强电场场强E的大小；（2）求区域I内匀强磁场磁感应强度B的大小；（3）如带电粒子能再次回到原点O，问区域II内磁场的宽度至少为多少？粒子两次经过原点O的时间间隔为多少？参考答案：见解析（1）带电粒子在匀强