湖南省株洲市炎陵县炎陵中学2021-2022学年高三物理下学期期末试题含解析

湖南省株洲市炎陵县炎陵中学2021-2022学年高三物理下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.（单选）做匀减速直线运动的物体经4s后停止，若在第1s内的位移是14m，则最后1s的位移是()A．0

B．1m

C．2m

D．3.5m参考答案：C解析：用逆向思维，把物体的运动看成匀加速直线运动，可知初速度为：v0=0m/s，则物体在第1s，第2s，第3s，第4s内的位移之比为：1：3：5：7，所以x1=2m.故选：C2.如图3所示，在光滑水平面上的直线MN左侧有垂直于纸面向里的匀强磁场，右侧是无磁场空间。将两个大小相同的铜质矩形闭合线框由图示位置以同样的速度v向右完全拉出匀强磁场。已知制作这两只线框的铜质导线的横截面积之比是1:2.则拉出过程中下列说法中正确的是

（

）

A．所用拉力大小之比为2:1

B．通过导线某一横截面的电荷量之比是1:1

C．拉力做功之比是1:4

D．线框中产生的电热之比为1:2参考答案：D3.（09年长沙一中、雅礼中学联考）如图所示，等腰直角三角形OPQ区域内存在匀强磁场，另有一等腰直角三角形导线框ABC以恒定的速度沿垂直于磁场方向穿过磁场，穿越过程中速度方向始终与AB边垂直，且保持AC平行于OQ。关于线框中的感应电流，以下说法正确的是（

）A.开始进入磁场时感应电流最小B.开始穿出磁场时感应电流最大C.开始进入磁场时感应电流沿顺时针方向D.开始穿出磁场时感应电流沿顺时针方向参考答案：答案：D4.有一小球以10m/s的初速度冲上一个斜面，设在运动过程中阻力的大小不变，小球返回出发点时的速度为6m/s，则小球上升的最大高度是：A、2.0m

B、2.5m

C、3.4m

D、4.1m参考答案：C5.14.在等边三角形的三个顶点a、b、c处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图。过c点的导线所受安培力的方向

A.与ab边平行，竖直向上

B.与ab边平行，竖直向下

C.与ab边垂直，指向左边

D.与ab边垂直，指向右边参考答案：答案：C解析：导线a在c处产生的磁场方向由安培定则可判断，即垂直ac向左，同理导线b在c处产生的磁场方向垂直bc向下，则由平行四边形定则，过c点的合场方向平行于ab，根据左手定则可判断导线c受到的安培力垂直ab边，指向左边。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.往有机聚合物中添加阻燃剂，可增加聚合物的使用安全性，扩大其应用范围。例如，在某聚乙烯树脂中加入等质量由特殊工艺制备的阻燃型Mg(OH)2，树脂可燃性大大降低。该Mg(OH)2的生产工艺如下：

⑴精制卤水中的MgCl2与适量石灰乳反应合成碱式氯化镁［Mg(OH)2-xClx·mH2O］，

反应的化学方程式为

。⑵合成反应后，继续在393K～523K下水热处理8h，发生反应：

［Mg(OH)2-xClx·mH2O］==(1-)Mg(OH)2+MgCl2+mH2O

水热处理后，过滤、水洗。水洗的目的是

。

⑶阻燃型Mg(OH)2具有晶粒大，易分散、与高分子材料相容性好等特点。上述工艺流程中与此有关的步骤是

。

⑷已知热化学方程式：

Mg(OH)2(s)==MgO(s)+H2O(g)；

△H1=+81.5kJ·mol-1

Al(OH)3(s)=Al2O3(s)+H2O(g)；

△H2=+87.7kJ·mol-1①Mg(OH)2和Al(OH)3起阻燃作用的主要原因是

。②等质量Mg(OH)2和Al(OH)3相比，阻燃效果较好的是

，

原因是

。⑸常用阻燃剂主要有三类：A.卤系，如四溴乙烷；B.磷系，如磷酸三苯酯；C.无机类，主要是Mg(OH)2和Al(OH)3。从环保的角度考虑，应用时较理想的阻燃剂是 (填代号)，理由是

。参考答案：答案：⑴2MgCl2+(2-X)Ca(OH)2+2mH2O==2[Mg(OH)2-XClx·mH2O]+(2-X)CaCl2⑵除去附着在Mg(OH)2表面的可溶性物质MgCl2、CaCl2等。⑶表面处理。⑷①Mg(OH)2和Al(OH)3受热分解时吸收大量的热，使环境温度下降；同时生成的耐高温、稳定性好的MgO、Al2O3覆盖在可燃物表面，阻燃效果更佳。②Mg(OH)2

Mg(OH)2的吸热效率为：81.5kJ·mol-1/58g·mol-1=1.41kJ·g-1Al(OH)3的吸热效率为：87.7kJ·mol-1/78g·mol-1=1.12kJ·g-1等质量的Mg(OH)2比Al(OH)3吸热多。⑸C

四溴乙烷、磷酸三苯酯沸点低，高温时有烟生成，且高温时受热分解产生有毒、有害的污染物。无机类阻燃剂Mg(OH)2和Al(OH)3无烟、无毒、腐蚀性小。

7.一氢原子从能量为E2的能级跃迁至能量为E1的较低能级时释放的光子的波长为______（真空中光速c，普朗克常数h）参考答案：8.内壁光滑的环形细圆管，位于竖直平面内，环的半径为R（比细管的半径大得多）．在细圆管中有两个直径略小于细圆管管径的小球（可视为质点）A和B，质量分别为m1和m2，它们沿环形圆管（在竖直平面内）顺时针方向运动，经过最低点时的速度都是v0；设A球通过最低点时B球恰好通过最高点，此时两球作用于环形圆管的合力为零，那么m1、m2、R和v0应满足的关系式是____________．参考答案：（1）在飞机沿着抛物线运动时被训人员处于完全失重状态，加速度为g，抛物线的后一半是平抛运动，在抛物线的末端飞机速度最大，为v=250m/s.竖直方向的分量vy=250cos30o=216.5m/s．水平方向的分量vx=250sin30o=125m/s．平抛运动的时间t=vy/g=22.2s．水平方向的位移是s=vxt=2775m．被训航天员处于完全失重状态的总时间是t总=10×2t=444s．（2）T-mg=mv2/r

由题意得T=8mg，r=v2/7g=915.7m（3）每飞过一个120o的圆弧所用时间t‘=（2πr/v）/3=7.67s，t总=10t‘+t总=76.7+444=520.7s（4）s总=20s+10×2rsin30o=55500+15859=71359m．．9.1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子．科学研究表明其核反应过程是：α粒子轰击静止的氮核后形成了不稳定的复核，复核发生衰变放出质子，变成氧核．设α粒子质量为m1，初速度为v0，氮核质量为m2，质子质量为m0,氧核的质量为m3，不考虑相对论效应．α粒子轰击氮核形成不稳定复核的瞬间，复核的速度大小为

，此过程中释放的核能为________________________________．参考答案：

设复核速度为v，由动量守恒得解得整个过程中质量亏损由爱因斯坦质能方程，得10.有两颗人造地球卫星，它们的质量之比m1:m2=1:2，它们运行的线速度之比v1:v2=1:2．那么它们运行的周期之比为

，它们所受的向心力大小之比为

．参考答案：8:11:32

11.（6分）一列简谐横波在时的波形图如下，若波自右向左传播的，则在X=0.2m处且处于平衡位置的P点此时的运动方向是

。若经过时间后，P点刚好第一次到达波峰，则波的传播速度是

,从到时P点走过的路程为

。参考答案：向下

10m/s

2.05m12.一探测飞船，在以X星球中心为圆心、半径为r1的圆轨道上运动，周期为T1，则X星球的质量为M＝__________；当飞船进入到离X星球表面更近的、半径为r2的圆轨道上运动时的周期为T2＝___________。（已知引力常量为G）参考答案：，T113.一轻弹簧原长为10cm，把它上端固定，下端悬挂一重为0.5N的钩码，静止时它的长度为12cm，弹簧的劲度系数为

N/m；现有一个带有半径为14cm的光滑圆弧的物块静止放在水平面上，半径OA水平，OB竖直，右图所示；将上述轻弹簧的一端拴在A点，另一端拴着一个小球，发现小球静止在圆弧上的P点，且∠BOP=30°，则小球重为

N。参考答案：（25；）三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示为光学实验用的长方体玻璃砖，它的________面不能用手直接接触。在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，两位同学绘出的玻璃砖和三个针孔a、b、c的位置相同，且插在c位置的针正好挡住插在a、b位置的针的像，但最后一个针孔的位置不同，分别为d、e两点，如图所示，计算折射率时，用________(填“d”或“e”)得到的值较小，用________(填“d”或“e”)点得到的值误差较小。参考答案：光学de15.在“探究求合力的方法”的实验中，橡皮绳一端固定在水平纸面上的G点，另一端拴上两个细线套，但在校验弹簧时发现，无论如何调节，将提供的两弹簧秤互相勾着拉时两只弹簧秤的读数都无法完全一致。于是某同学决定用两只完全相同的轻弹簧（遵守胡克定律。劲度系数未知）来替代弹簧秤做实验。 （1）为了达到实验目的，如下操作中必需的有： （

）A．分别测出连接橡皮绳与两弹簧的细线的长度B．测出弹簧的原长C．测出两弹簧A、B共同拉细线使结点到达O时两弹簧的长度和拉力方向D．记录O点位置 （2）要完成整个实验，至少还应进行的操作是 （

）A．用量角器测出两弹簧秤拉力方向间的夹角B．测出拉长后橡皮绳的长度C．只用一支轻弹簧通过一个细绳套将橡皮绳与细线套的结点拉到同一位置O点，并测出此时弹簧的长度，并记录弹力方向D．通过另一个实验测出轻弹簧的劲度系数参考答案：(1)BCD

(2)C本题考查了力学中的基础实验，平时注意进行实际实验操作，正确理解实验原理，同时加强基本规律在实验中的应用．正确解答本题要掌握：正确理解和应用平行四边形定则，明确合力和分力的大小关系，理解“等效法”在该实验中的应用．

（1）实验中我们需要记录的是两个分力的大小和方向，以及实际合力的大小和方向，利用平行四边形画出合力的理论值再和实际的合力进行比较．结合四选项分析易得BCD正确。（2）该实验中采用了“等效替换”方法，具体实验中是通过两次拉橡皮条到同一位置来体现等效的．故还应进行的操作是C．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，形状完全相同的光滑弧形槽A，B静止在足够长的光滑水平面上，两弧形槽相对放置，底端与光滑水平面相切，弧形槽高度为h，A槽质量为2m，B槽质量为M．质量为m的小球，从弧形槽A顶端由静止释放，重力加速度为g，求：（1）小球的最大速度；（2）若小球从B上滑下后还能追上A，求M，m间所满足的关系：参考答案：（1）（2）M＞3m【详解】（1）小球到达弧形槽A底端时速度最大。设小球到达弧形槽A底端时速度大小为v1，槽A的速度大小为v2。小球与弧形槽A组成的系统在水平方向动量守恒，以水平向右为正方向，小球下滑过程中，由动量守恒定律得：mv1﹣2mv2＝0由机械能守恒定律的：mgh＝mv12+?2mv22联立解得：，（2）小球冲上弧形槽B后，上滑到最高点后再返回分离，设分离时小球速度反向，大小为v3，弧形槽B的速度为v4．整个过程二者水平方向动量守恒，则有：mv1＝﹣mv3+Mv4二者的机械能守恒，则有：mv12＝mv32+Mv42小球还能追上A，须有:

v3＞v2。解得:M＞3m17.从地面上以初速度v0竖直向上抛出一质量为mv的球，若运动过程中受到的空气阻力与其速率成正v0比关系，球运动的速率随时间变化规律如图所示，t1时刻到达最高点，再落回地面，落地时速率为v1，且落地前球已经做匀速运动，求：

（1）球从抛出到落地过程中克服空气阻力所做v1的功

（2）球抛出瞬间的加速度大小；

（3）球上升的最大高度H。参考答案：18.如下图甲所示，在以O为坐标原点的xOy平面内，存在着范围足够大的电场和磁