2021-2022学年湖南省永州市狭江乡中学高三物理上学期期末试卷含解析

2021-2022学年湖南省永州市狭江乡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.在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。在对以下几位物理学家的叙述中，不正确的说法是

（

）

A．牛顿提出的万有引力定律奠定了天体力学的基础

B．英国物理学家卡文迪许用实验的方法测出了万有引力常量G

C．法拉第发现了磁场产生电流的条件和规律

D．库仑发现了电流的磁效应参考答案：D2.根据粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型。图中虚线表示原子核所形成的电场的等势线，实线表示一个粒子的运动轨迹，取无穷远处为零电势点，在粒子从a运动到b、再运动到c的过程中，下列说法中正确的是（

）

A．b点的电势大于a点的电势

B．加速度先变小，后变大

C．动能先减小，后增大

D．电场力先做负功，后做正功，总功等于零参考答案：ACD3.关于库仑定律的公式，下列说法中正确的是

A．当真空中的两个点电荷间的距离r→∞时，它们之间的静电力F→0

B．当真空中的两个点电荷间的距离r→0时，它们之间的静电力F→∞C．当两个点电荷之间的距离r→∞时，库仑定律的公式就不适用了D．当两个点电荷之间的距离r→0时，电荷不能看成是点电荷，库仑定律的公式就不适用了参考答案：

AD4.（单选）如图所示，A为静止于地球赤道上的物体，B为绕地球做椭圆轨道运行的卫星，C为绕地球做圆周运动的卫星，P为B、C两卫星轨道的交点．已知A、B、C绕地心运动的周期相同．相对于地心，下列说法中不正确的是（

）A．卫星B在P点的运行加速度大小与卫星C的运行加速度大小相等B．卫星C的运行速度大于物体A的速度C．可能出现：在每天的某一时刻卫星B在A的正上方D．物体A和卫星C具有相同大小的加速度参考答案：【知识点】万有引力定律及其应用；牛顿第二定律．C2D5【答案解析】D解析：A、卫星B绕地球做椭圆轨道运行，与地球的距离不断变化，引力产生加速度，根据牛顿第二定律，有a=，经过P点时，卫星B与卫星C的加速度相等，故A正确；B、物体A静止于地球赤道上随地球一起自转，卫星C为绕地球做圆周运动，它们绕地心运动的周期相同，根据线速度公式v=，卫星C的线速度较大，故B正确；C、A、B绕地心运动的周期相同，也就等于地球的自转周期．B为绕地球做椭圆轨道运行的卫星，是速度大小在变化的运动，所以可能出现：在每天的某一时刻卫星B在A的正上方．故C正确．本题选不正确的，D、物体A静止于地球赤道上随地球一起自转，卫星C为绕地球做圆周运动，它们绕地心运动的周期相同，根据向心加速度的公式a=（）2r，卫星C的加速度较大，故D错误；故选D．【思路点拨】A静止于地球赤道上随地球一起自转，C为绕地球做圆周运动，B为绕地球做椭圆轨道运行的卫星，A、B、C绕地心运动的周期相同，根据向心加速度的公式a=（）2r可以判断物体A和卫星C的运动情况，卫星B、C轨迹在P点相交，根据牛顿第二定律判断加速度．本题关键先列求解出线速度和加速度的表达式，再进行讨论；对于加速度，要根据题意灵活地选择恰当的表达式形式分析．卫星在椭圆轨道运行，万有引力与向心力不等．5.如图所示，带支架的平板小车沿水平面向左做直线运动，小球A用细线悬挂于支架前端，质量为m的物块B始终相对于小车静止地摆放在右端。B与小车平板间的动摩擦因数为μ.若某时刻观察到细线偏离竖直方向θ角，则此刻小车对物块B产生的作用力的大小和方向为(

)A．，竖直向上;

B．，斜向左上方;C．，水平向右

D．斜向右上方参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某汽车的部分参数如下表，请根据表中数据完成表的其他部分。整车行使质量1500Kg最大功率92KW

加速性能0－108Km/h(即30m/s)所需时间平均加速度11s_________m/s2

制动性能车辆以36Km/h（即10m/s）行使时的制动距离制动过程中所受合外力6.5m_________N

参考答案：答案：2.73，1.15×104解析：由可得a＝2.73m/s2；根据和F＝ma可得F＝1.15×104N。7.一简谐横波在x轴上传播，t=0时的波形如图甲所示，x=200cm处质点P的振动图线如图乙所示，由此可以确定这列波的波长为

m，频率为

Hz，波速为

m/s，传播方向为

（填“向左”或“向右”）。参考答案：1；

0.5；0.5；向左8.（多选）质量为m的小球由轻绳a和b系于一轻质木架上的A点和C点，如图所示。当轻杆绕轴BC以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内作匀速圆周运动，绳a在竖直方向、绳b在水平方向。当小球运动在图示位置时．绳b被烧断的同时杆也停止转动，则(

)A．小球仍在水平面内作匀速圆周运动

B．在绳被烧断瞬间，a绳中张力突然增大C．若角速度ω较小，小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动D．若角速度ω较大，小球可以在垂直于平面ABC的竖直平面内作圆周运动参考答案：BCD9.一根柔软的弹性绳，a、b、c、d…为绳上的一系列等间隔的质点，相邻两质点间的距离均为0.1m，如图所示．现用手拉着绳子的端点a使其上下做简谐运动，在绳上形成向右传播的简谐横波，振幅为2cm．若a质点开始时先向上运动，经过0.2sd质点第一次达到最大位移，此时a正好在平衡位置，（ad距离小于一个波长）．则绳子形成的简谐横波波速可能值为3或2m/s，此时j质点的位移为0cm．参考答案：考点：波长、频率和波速的关系；横波的图象．版权所有专题：振动图像与波动图像专题．分析：由题，a质点开始时先向上运动，经过0.2sd质点第一次达到最大位移，此时a正好在平衡位置，速度方向可能向下，也可能向上，结合波形得到波长，由时间得到周期，由v=求出波速．解答：解：若a质点开始时先向上运动，经过0.2sa正好在平衡位置，速度方向向下时，则有，得T=0.4s，=xad，得λ=4xad=1.2m，波速v==3m/s．波长从d向右传播时间为，传播距离为，而j与d间距离大于，则说明振动还没有传到j点，则此时j质点的位移为0cm．若a质点开始时先向上运动，经过0.2sa正好在平衡位置，速度方向向上时，则得T=0.2s，λ=xad，得λ=xad=0.4m，波速v==2m/s，波长从d向右传播时间为，传播距离为，而j与d间距离大于，则说明振动还没有传到j点，则此时j质点的位移为0cm．故答案为：3或2，0．点评：本题中a的速度方向未知，有两种情况，可能向上，也可能向下，是多解问题，结合波形得到波长和周期，即可求出波速．10.物体在空中下落的过程中，重力做正功，物体的动能越来越大，为了“探究重力做功和物体动能变化间的定量关系”，我们提供了如下图的实验装置。

（1）某同学根据所学的知识结合右图设计一个本实验情景的命题：如图所示，设质量为m（已测定）的小球在重力mg作用下从开始端自由下落至光电门发生的位移s，通过光电门时的速度v，试探究外力做的功mgs与小球动能变化量的定量关系。（2）某同学根据上述命题进行如下操作并测出如下数据。①用天平测定小球的质量为0.50kg；②用

测出小球的直径为10.0mm；(选填:刻度尺,游标卡尺,螺旋测微器)③用刻度尺测出电磁铁下端到

的距离为80.40cm；④电磁铁先通电，让小球

。⑤让电磁铁断电，小球自由下落。⑥在小球经过光电门时间内，计时装置记下小球经过光电门所用时间为2.50×10－3s。⑦计算得出重力做的功为4.02J，小球动能变化量为

J。(g取10m/s2，结果保留三位有效数字)（3）试根据在（2）中条件下做好本实验的结论：

。参考答案：(2)②游标卡尺,③光电门,④吸在电磁铁下端

⑦

4.00(3)在误差允许范围内外力做功与动能变化量相等11.（4分）如图为双缝干涉的实验示意图，若要使干涉条纹的间距变大可改用长更___________（填长、短）的单色光，或是使双缝与光屏间的距离___________（填增大、减小）。参考答案：长，增大。解析：依据双缝干涉条纹间距规律，可知要使干涉条纹的间距变大，需要改用波长更长的单色光，应将增大双缝与屏之间的距离L。12.在“用打点计时器测速度”的实验中，某同学在打出的纸带上选取了A、B、C三个计数点，如图所示，A、B两点间的时间间隔为

▲

s。现用刻度尺量得AB＝3.90cm，AC＝10.20cm，则纸带经过B、C两点间的平均速度大小为

▲

m/s。参考答案：13.如图所示，质量为m1的滑块置于光滑水平地面上，其上有一半径为R的光滑圆弧。现将质量为m2的物体从圆弧的最高点自由释放，在物体下滑过程中m1和m2的总机械能________（选填“守恒”或“不守恒”），二者分离时m1、m2的速度大小之比为___________。参考答案：守恒，三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用打点计时器测定匀变速直线运动的加速度实验中，打点计时器接入低压电源中，得到一条打上点的纸带，如图所示，取五个小点为计数点得O、A、B、C、D、E各点。用刻度尺测量得如下数据：OA=5.3厘米、OB=12.1厘米、OC=20.3厘米，OD=30.1厘米、OE=41.4厘米。A．相临两个计数点之间的时间间隔T=

。-

B．由实验数据计算平均加速度的值a=

。C．计算B点的即时速度VB=

。参考答案：T=0.1s

a=1.5m/s2(1.48-1.52)

VB

=0.75m/s

15.（9分）某实验小组探究弹簧的劲度系数k与其长度（圈数）的关系。实验装置如图（a）所示：一均匀长弹簧竖直悬挂，7个指针P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6分别固定在弹簧上距悬点0、10、20、30、40、50、60圈处；通过旁边竖直放置的刻度尺，可以读出指针的位置，P0指向0刻度。设弹簧下端未挂重物时，各指针的位置记为x0；挂有质量为0.100kg的砝码时，各指针的位置记为x。测量结果及部分计算结果如下表所示（n为弹簧的圈数，取重力加速度为9.80m/s2）。已知实验所用弹簧总圈数为60，整个弹簧的自由长度为11.88cm。

P1P2P3P4P5P6x0(cm)2.044.066.068.0510.0312.01x(cm)2.645.267.8110.3012.9315.41n102030405060k(N/m)163①56.043.633.828.81/k(m/N)0.0061②0.01790.02290.02960.0347（1）将表中数据补充完整：

，

；（2）以n为横坐标，1/k为纵坐标，在图（b）给出的坐标纸上画出1/k–n图像。（3）图（b）中画出的直线可以近似认为通过原点。若从实验中所用的弹簧截取圈数为n的一段弹簧，该弹簧的劲度系数k与其圈数n的关系的表达式为k=

N/m；该弹簧的劲度系数k与其自由长度l0(单位为m)的关系的表达式为k=

N/m。参考答案：（1）81.7

0.0122（2分，每空1分）（2）如图所示（3）(N/m)(2分。在～之间同样给分)(2分。在～之间同样给分) 四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在光滑的水平面上，有一质量为M=3kg的薄板和质量m=1kg的物块。现给薄板和物块相同的初速度v=4m/s朝相反方向运动，它们之间有摩擦，薄板足够长，求

①当薄板的速度为2.4m/s时，物块的速度大小和方向。

②薄板和物块最终停止相对运动时，因摩擦而产生的热量。参考答案：①取向左为正向，当薄板速度为v1=2.4m/s时，由动量守恒定律可得，（M-m）v=Mv1＋mv2，

解得v2=0.8m/s，

方向向左

②停止相对运动时，由动量守恒定律得，Mv-mv=（M+m）v′，

解得最终共同速度v′=2m/s，方向向左；

因摩擦而产生的热量J

17.如图（a）所示，“

”型木块放在光滑水平地面上，木块水平表面AB粗糙，光滑表面BC且与水平面夹角为θ=37°．木块右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器，当力传感器受压时，其示数为正值；当力传感器被拉时，其示数为负值．一个可视为质点的滑块从C点由静止开始下滑，运动过程中，传感器记录到的力和时间的关系如图（b）所示．已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2．求：(1)斜面BC的长度；(2)滑块的质量；(3)AB的长度．参考答案：（1）分析滑块受力，由牛顿第二定律得：m