2021-2022学年湖南省株洲市军山中学高三物理下学期期末试卷含解析

2021-2022学年湖南省株洲市军山中学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，足够长的光滑导轨倾斜放置，其下端连接一个灯泡，匀强磁场垂直于导轨所在平面向上（导轨和导线电阻不计），则垂直导轨的导体棒ab在下滑过程中A．感应电流从a流向bB．导体棒ab受到的安培力方向平行斜面向上C．导体棒ab一定匀加速下滑D．灯泡亮度一直保持不变参考答案：B2.如图所示，两个等量异种点电荷形成的电场中，O是电荷连线的中点，M、N是连线中垂线上关于O对称的两点，P、Q是两电荷外侧关于O对称的两点.以下说法正确的是A.P、Q两点的场强相同B.P、Q两点的电势相同C.正检验电荷在N点的电势能大于在Q点的电势能D.正检验电荷从M沿中垂线移动到N的过程中，电场力先做正功，再做负功参考答案：AC由点电荷电场强度的叠加原理可知P、Q两点的场强相同，A正确。设O点电势为0，则正负点电荷位置处的电势之和为0，由于,则，，故P、Q两点的电势不同，B错误。一对等量异号电荷的连线的中垂线是等势面，电荷从等势面上的一点移动到另一点，电场力不做功，故D错误。正检验电荷在N点的电势能等于在O点的电势能，O点的电势大于Q点的电势，故正检验电荷在N点的电势能大于在Q点的电势能，C正确。3.如图所示，一架在2000m高空以200m/s的速度水平匀速飞行的轰炸机，要想用两枚炸弹分别炸山脚和山顶的目标A和B。已知山高720m，山脚与山顶的水平距离为1000m，若不计空气阻力，g取10m/s2，则投弹的时间间隔应为

A.4s

B.5sC.9s

D.16s参考答案：

答案：C4.如图所示的电路中，R1、R2是定值电阻，R3是滑动变阻器，电源的内阻不能忽略，电流表A和电压表V均为理想电表．闭合开关S，当滑动变阻器的触头P从右端滑至左端的过程，下列说法中正确的是 A．电压表V的示数减小

B．电流表A的示数减小 C．电容器C所带的电荷量增加

D．电源的输出功率增大参考答案：AC5.某航模小组在一次训练中，制定了飞机离开地面最初20s内的飞行计划。设在水平方向运动速度为，竖直方向运动速度为，和随时间变化的图像如图所示。飞机按此计划飞行的过程中(

)

A．前6s内沿直线斜向上升，后14s内沿曲线上升B．前6s内沿直线斜向上升，后14s内沿曲线下降C．20s末达到最大高度D．6s末达到最大速度参考答案：ACD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.科学探究活动通常包括以下要素：提出问题，猜想与假设，制订计划与设计实验，进行实验与收集证据，分析与论证，评估，交流与合作等。伽利略对落体运动规律探究过程如下：A．伽利略依靠逻辑的力量推翻了亚里士多德的观点；B．伽利略提出了“落体运动的速度v与时间t成正比”的观点；C．为“冲淡”重力，伽利略设计用斜面来研究小球在斜面上运动的情况；D．伽利略换用不同质量的小球，沿同一斜面从不同位置由静止释放，并记录相应数据；E．伽利略改变斜面的倾角，重复实验，记录相应数据；F．伽利略对实验数据进行分析；G．伽利略将斜面实验得到的结论推广到斜面的倾角增大到90°时；(1)与上述过程中B步骤相应的科学探究要素是______________；ks5u(2)与上述过程中F步骤相应的科学探究要素是______________。参考答案：(1)猜想与假设(2)分析与论证ks5u7.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；1:28.牛顿第一定律表明，力是物体

发生变化的原因;该定律引出的一个重要概念是

。参考答案：运动状态；惯性力的作用效果是改变物体的运动状态或使物体产生形变；牛顿第一定律通过实验总结出了力是改变物体运动状态的原因；从而引出一切物体都有保持原来运动状态的属性，即惯性。【考点】牛顿第一定律

9.如图所示，A、B两滑环分别套在间距为1m的光滑水平细杆上，A和B的质量之比为1∶3，用一自然长度为1m的轻弹簧将两环相连，在A环上作用一沿杆方向的、大小为20N的拉力F，当两环都沿杆以相同的加速度a运动时，弹簧与杆夹角为53°。（cos53°=0.6）则弹簧的劲度系数为________N/m。若突然撤去拉力F，在撤去拉力F的瞬间，A的加速度为a′，a′与a大小之比为

。参考答案：100N/m。

3:110.如图所示，两个完全相同的圆弧轨道分别固定在竖直板上的不同高度处，轨道的末端水平，在它们相同位置上各安装一个电磁铁，两个电磁铁由同一个开关控制，通电后，两电磁铁分别吸住相同小铁球A、B，断开开关，两个小球同时开始运动。离开圆弧轨道后，A球做平抛运动，B球进入一个光滑的水平轨道，则：（1）B球进入水平轨道后将做________________运动；改变A轨道的高度，多次重复上述实验过程，总能观察到A球正好砸在B球上，由此现象可以得出的结论是：________________________________________________。（2）若某次两个小球相碰的位置恰在水平轨道上的P点处，固定在竖直板上的方格纸的正方形小格边长均为5cm，则可算出A铁球刚达P点的速度为________m/s。（g取10m/s2，结果保留两位小数）参考答案：（1）匀速直线，A球的水平分运动是匀速直线运动（2）3.3511.冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目，比赛场地示意如图所示。比赛时，运动员在投掷线AB处让冰壶以一定的初速度滑出，使冰壶的停止位置尽量靠近距离投掷线30m远的O点。为使冰壶滑行得更远，运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小。设冰壶与冰面间的动摩擦因数为μ1=0.008，用毛刷擦冰面后动摩擦因数减少至μ2=0.004。在某次比赛中，运动员使冰壶C在投掷线中点处以v0＝2m/s的速度沿虚线滑出。若不用毛刷擦冰面，则冰壶停止的位置距离O点____________m，为使冰壶C能够沿虚线恰好到达O点，运动员用毛刷擦冰面的长度应为____________m。

参考答案：5

10

12.(1)如图所示，在光滑、平直的轨道上静止着两辆完全相同的平板车，人从a车跳上b车，又立即从b车跳回a车，并与a车保持相对静止，此后a车的速率—b车的速率______(选‘大于”、“小于”或‘等于，’);在这个过程中，a车对人的冲量—右车对人的冲量——————————(选填“大于”、“小于，，或。‘等于，，)。

(2)(9分)己知中子的质量是mn=1.6749x10-27kg，质子的质量是mp=1.6726x10-27kg,氖核的质量是mD=3.3436x10-27kg，求氖核的比结合能。(结果保留3位有效数字)参考答案：13.（多选）一列横波在x轴上沿x轴正方向传播，振幅为A，在t与t+0.4s两时刻在x轴上﹣3m到3m的区间内的波形图如图同一条图线所示，则正确的是（）A．质点振动的最大周期为0.4sB．该波的最大波速为10m/sC．从t时开始计时，x=2m处的质点比x=2.5m处的质点先回到平衡位置D．在t+0.2s时，x=﹣2m处的质点位移一定为A参考答案：考点：波长、频率和波速的关系；横波的图象．分析：根据波形图的周期性，重复性，可列出在0.4秒内的经过N个周期，从而得出波速的通项式，并由此确定周期的最大值和波速的最小值．根据时间与周期的关系分析质点的位移．由波的传播方向来确定质点的振动方向，判断回到平衡位置的先后．解答：解：A、B、由题意可知，t=0时刻与t=0.4s时刻在x轴上﹣3m至﹣3m区间内的波形图如图中同一条图线所示，则有0.4s=NT（N=1，2，3…），所以当N=1时，周期最大，为T=0.4s，根据v=，当N=1时，波速最小为lOm/s，故A正确，B错误；C、横波沿x轴正方向传播，t=0时刻，x=2m处的质点向下运动，x=2.5m处的质点先向上运动再回到平衡位置，所以从t=0开始计时，x=2m处的质点比x=2.5m处的质点先回到平衡位置，C正确；D、在t+0.2s时，x=﹣2m处的质点位移为零．D错误；故选：AC．点评：此题关键要理解波的传播周期性与重复性，列出周期的通项，掌握波速、频率与波长的关系，理解质点的振动方向与波的传播方向．三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图甲所示，斜面倾角为θ=37°，一宽为d=0.65m的有界匀强磁场垂直于斜面向上，磁场边界与斜面底边平行。在斜面上由静止释放一矩形金属线框，线框沿斜面下滑，下边与磁场边界保持平行。取斜面底部为重力势能零势能面，从线框开始运动到恰好完全进入磁场的过程中，线框的机械能E和位移x之间的关系如图乙所示，图中①、②均为直线段。已知线框的质量为M=0.1kg，电阻为R=0.06Ω．（取g=l0m·s-2,sin37°=0.6,

cos37°=0.8)求：(1)线框与斜面间的动摩擦因数μ；(2)线框刚进入磁场到恰好完全进入磁场所用的时间t：(3)线框穿越磁场的过程中，线框中的最大电功率Pm。参考答案：0.5；1/6s；0.54W【详解】（1）由能量守恒定律，线框减小的机械能等于克服摩擦力做功，则其中x1=0.36m；解得μ=0.5（2）金属线框进入磁场的过程中，减小的机械能等于克服摩擦力和安培力做的功，机械能均匀减小，因此安培力也是恒力，线框做匀速运动，速度为v1v12=2ax1解得a=2m/s2v1=1.2m/s其中

x2为线框的侧边长，即线框进入磁场过程中运动的距离，可求出x2=0.2m，则（3）线框刚出磁场时速度最大，线框内电功率最大由可求得v2=1.8m/s根据线框匀速进入磁场时：可得FA=0.2N又因为可得将v2、B2L2带入可得：15.质点做匀减速直线运动，在第1内位移为，停止运动前的最后内位移为，求：（1）在整个减速运动过程中质点的位移大小.（2）整个减速过程共用时间.参考答案：（1）（2）试题分析：（1）设质点做匀减速运动的加速度大小为a，初速度为由于质点停止运动前最后1s内位移为2m，则：所以质点在第1秒内有位移为6m，所以在整个减速运动过程中，质点的位移大小为：（2）对整个过程逆向考虑，所以考点：牛顿第二定律，匀变速直线运动的位移与时间的关系．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，一小球从某一高度水平抛出后，恰好落在第1级台阶的紧靠右边缘处，反弹后再次下落至第3级台阶的紧靠右边缘处。已知小球从第一、二次与台阶相碰之间的时间间隔为0.3s，每级台阶的宽度和高度均为18cm。小球每次与台阶碰撞后速度的水平分量保持不变，而竖直分量大小变为碰前的，重力加速度g=10m/s2。（1）求第一次落点与小球抛出点间的水平距离和竖直距离；（2）分析说明小球是否能够与第5级台阶相撞。参考答案：（1）设台阶宽度与高度均为L，则L=18cm=0.18m设小球从出发点到第1台阶的时间为t1，从第1台阶到第3台阶的时间t2，则t2=0.3s。水平方向有，解得设小球从出发点到第1台阶的竖直速度：从第1台阶到第3台阶，竖直方向：，解得，第一次落点与小球抛出点间的水平距离，竖直距离（2）小球到达第3台阶时的竖直速度为：小球离开第3台阶后再运动0.3s，这一过程中的水平位移竖直位移：所以小球不能到达第5台阶。接下来考虑小球是否先与第4台阶相撞，t=0.15s时小球竖直位移，故小球不会与第4级台阶相撞。点评：此题注重考查学生应用运动的合成与分解解决斜抛运动的问题。若用斜抛运动进行求解，反而会显得复杂，可见此题重在考查学生应用运动的合成与分解解决问题的能力，更为本质的是考查学生等效法的应用能力，能很好地体现对新课程的过程与方法目标的考查。17.滑草是一项前卫运动，和滑雪一样能给运动者带来动感和刺激。如图所示，人坐在滑草车上从斜坡的高处A点由静止开始自由滑下，滑到斜坡的底端B点后沿水平的滑道再滑行一段距离到C点停下来。若某人和滑草车的总质量m=60kg，滑草车与斜坡滑道、滑草车与水平滑道间的动摩擦因数相等，μ=0.2，斜坡的倾角θ=15o。整个运动过程中，除滑草车与滑道之间的摩擦外，不计其它方面的能量损失，重力加速度g取10m/s2。（sin15o≈0.26，cos15o≈0.97）求：（1）人与滑草车在斜坡上滑动时的加速度大小为多少？（2）若斜坡滑下的距离AB长为L=40m，则人与滑草车在水平滑道上滑行的最大距离为多少？参考答案：（1）设人斜坡上下滑过程中的加速度为，由牛顿第二定律有 ---------2分 ---------2分又 ---------2分

联立①②③式得

代入数据得m/s2 ---------2分（2）由动能定理得 ---------6分∴m 18.如图所示，光滑水平面上滑块A、C质量均为m=1kg，B质量为M=3kg．开始