2022年湖南省益阳市资阳区湖南国基实验学校高三物理上学期期末试题含解析

2022年湖南省益阳市资阳区湖南国基实验学校高三物理上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.如图所示小球沿水平面通过O点进入半径为R的半圆弧轨道后恰能通过最高点P，然后落回水平面。不计一切阻力。下列说法正确的是(

)A．小球落地点离O点的水平距离为2R．B．小球落地点时的动能为5mgR/2．

C．小球运动到半圆弧最高点P时向心力恰好为零．D．若将半圆弧轨道上部的1/4圆弧截去，其他条件不变，则小球能达到的最大高度相同．K参考答案：AB2.如图所示为空间某一电场的电场线，a、b两点为其中一条竖直向下的电场线上的两点，该两点的高度差为h，一个质量为m、带电量为＋q的小球从a点静止释放后沿电场线运动到b点时速度大小为，则下列说法中正确的有（

）A．质量为m、带电量为＋2q的小球从a点静止释放后沿电场线运动到b点时速度大小为2B．质量为m、带电量为－q的小球从a点静止释放后沿电场线运动到b点时速度大小为2C．质量为2m、带电量为－q的小球从a点静止释放后沿电场线运动到b点时速度大小为D．质量为2m、带电量为－2q的小球从a点静止释放后沿电场线运动到b点时速度大小为参考答案：A3.（多选）如图所示，在水平面上有一长木板，质量相同的子弹A、B从木板两侧同时水平相向地射入木板，最终都停在木板中，子弹A的射入深度大于子弹B的射入深度。若子弹A、B在运动过程中所受阻力大小不变且相等，木板始终保持静止。则以下说法正确的是A.木板始终不受地面的摩擦力作用B.子弹A在木板中运动的时间长C.射入木板前，子弹A的动能大于子弹B的动能D.子弹A给木板的力对木板做的功大于子弹B给木板的力对木板做的功参考答案：BC4.在双缝实验中，双缝到光屏上P点的距离之差d=0.6μm.若分别用频率为f1=5.0×1014Hz和频率为f2=7.5×1014Hz的单色光垂直照射双缝，则P点出现条纹的情况是A．用频率为f1的单色光照射时，P点出现明条纹B．用频率为f2的单色光照射时，P点出现明条纹C．用频率为f1的单色光照射时，P点出现暗条纹D．用频率为f2的单色光照射时，P点出现暗条纹参考答案：AD5.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：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.设地球的质量为M，半径为R，则环绕地球飞行的第一宇宙速度v的表达式为______________；某行星的质量约为地球质量的，半径约为地球半径的，那么在此行星上的“第一宇宙速度”与地球上的第一宇宙速度之比为______________（已知万有引力常量为G）。参考答案：v=，/3︰17.如图所示，甲带正电，乙是不带电的绝缘物块，空间中有垂直纸面向里的匀强磁场。甲、乙叠放在一起，二者无相对滑动地沿粗糙的斜面，由静止开始加速下滑，在加速阶段，甲、乙两物块间的摩擦力将

乙物块与斜面间的摩擦力将

（填增大、减小或不变）参考答案：减小，增大；8.在2010年温哥华冬奥会上，首次参赛的中国女子冰壶队喜获铜牌，如图为中国队员投掷冰壶的镜头。假设在此次投掷中，冰壶运动一段时间后以0.4m/s的速度与对方的静止冰壶发生正碰，碰后中国队的冰壶以0.1m/s的速度继续向前滑行。若两冰壶质量相等，则对方冰壶获得的速度为

m/s。参考答案：0.39.地球半径为R，卫星A、B均环绕地球做匀速圆周运动，其中卫星A以第一宇宙速度环绕地球运动，卫星B的环绕半径为4R，则卫星A与卫星B的速度大小之比为________；周期之比为________。参考答案：2∶1；1∶8 10.如图所示，竖直平面内有两个水平固定的等量同种正点电荷，AOB在两电荷连线的中垂线上，O为两电荷连线中点，AO＝OB＝L，一质量为m、电荷量为q的负点电荷若由静止从A点释放则向上最远运动至O点。现若以某一初速度向上通过A点，则向上最远运动至B点，重力加速度为g。该负电荷A点运动到B点的过程中电势能的变化情况是

；经过O点时速度大小为

。参考答案：先减小后增大；11.如图是小球做平抛运动的一段运动轨迹，P点在轨迹上．已知P点的坐标为（20cm，15cm），小球质量为0.2kg，取重力加速度g=10m/s2，则小球做平抛运动的初速度为2m/s；若取抛出点为零势能参考平面，小球经P点时的重力势能为﹣0.4J．参考答案：【考点】：研究平抛物体的运动．【专题】：实验题；平抛运动专题．【分析】：平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，根据△y=gT2求出相等的时间间隔，再根据v0=求出平抛运动的初速度．求出横坐标为20cm点的竖直方向的分速度，从而根据vy=gt求出运动的时间，得出此时水平位移和竖直位移，从而得出抛出点的坐标，进而确定重力势能的大小．：解：在竖直方向上有：△y=gT2，则T==s=0.2s．则v0==m/s=2m/s．横坐标为20cm点的竖直方向的分速度vy=m/s=2m/s，经历的时间t==0.2s．在这段时间内水平位移x=v0t=0.2m，竖直位移y=gt2=0.2m，所以抛出点的横坐标为0.1﹣0.2=﹣0.1m=﹣10cm．纵坐标为0.15﹣0.20m=﹣0.05m=﹣5cm，即抛出点的坐标为（﹣10cm，﹣5cm）．那么小球经P点时的重力势能Ep=﹣mgh=﹣0.2×10×（0.15+0.05）=﹣0.4J．故答案为：2；﹣0.4．【点评】：解决本题的关键掌握“研究平抛运动”实验的注意事项，以及知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，灵活运用运动学公式求解．12.如图，半径为和的圆柱体靠摩擦传动，已知，分别在小圆柱与大圆柱的边缘上，是圆柱体上的一点，，如图所示，若两圆柱之间没有打滑现象，则∶∶=

；ωA∶ωB∶ωc=

。参考答案：13.如图（a）所示，阻值为R、匝数为n的圆形金属线圈与一个阻值为2R的电阻连接成闭合电路。线圈的半径为r1，在线圈中半径为r2的圆形区域存在垂直于线圈平面的匀强磁场（向里为正），磁感应强度B随时间t变化的关系如图（b）所示，图中B1、t1为已知量。导线电阻不计，则t1时刻经过电阻的电流方向为_________（选填“a→b”或“b→a”），电流的大小为___________。参考答案：b→a，

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.为探究小灯泡的电功率P和电压U的关系,小明测量小灯泡的电压U和电流I,利用P=UI得到电功率.实验所使用的小灯泡规格为“3.0V1.8W”,电源为12V的电池,滑动变阻器的最大阻值为10Ω.(1)滑动变阻器应采用

(填“分压式”或“限流式”)接法。(2)准备使用的实物电路如图.请将滑动变阻器接入电路的正确位置.(用笔画线代替导线)(3)现有10Ω、20Ω和50Ω的定值电阻,电路中的电阻R1应选______Ω的定值电阻.(4)小明处理数据后将P、U2描点在坐标纸上,并作出了一条直线,如图所示.请指出图象中不恰当的地方.

.参考答案：（1）分压式

（2）见右图

（3）10（4）图线不应画为直线；横坐标的标度不恰当15.某同学在做测定木块与木板间的动摩擦因数的实验时，设计了两种实验方案．方案a：木板固定，用弹簧测力计拉动木块，如图a所示．方案b：木块水平固定，通过细线水平拉动木板，如图b所示．①上述两种方案中，你认为更合理的方案是

（选择题a或b），原因是

．②除了实验必需的器材之外，该同学还准备了质量为100g的砝码若干个，该同学在木块上加放砝码，改变木块对木板的正压力FN，并记录若干组弹簧力F弹与FN的数据，而且以F弹为纵坐标，FN为横坐标，做出图象，那么作出来的画像应该是如图c哪个图

．参考答案：①b，不受木板如何运动的限制（或摩擦力的测量更方便、准确）；②B【考点】探究影响摩擦力的大小的因素．【分析】①方案a：对摩擦力的测量是采用“间接法”进行的，只有当弹簧秤拉动木块匀速运动时，拉力才与摩擦力成为一对平衡力，它们大小相等．方案B：拉动木板时，木块受到向左的摩擦力，由于木块相对地面静止，则摩擦力与弹簧秤的拉力是一对平衡力．②．根据摩擦力公式推导函数关系式，对应图象【解答】解：（1）由图示实验可知，实验b中，弹簧测力计固定不动，不受木板如何运动的限制，使示数更稳定，测量更准确，因此b方案更．（2）根据摩擦力公式f=uFN，故f与FN成正比，故B正确故答案为：①b，不受木板如何运动的限制（或摩擦力的测量更方便、准确）；②B四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，质量为m的b球用长为h的细绳悬挂于水平轨道BC的出口C处。另一小球a,从距BC高h的A处由静止释放，沿ABC光滑轨道滑下，在C处与b球正碰并与b球粘在一起摆动刚好使细绳拉断。已知BC轨道距地面有一定的高度，悬挂b球的细绳能承受的最大拉力为3mg。求a球的质量为多大参考答案：解：a球与b球碰前的速度为v17.杂技演员在进行“顶杆”表演时，用的是一根质量可忽略不计的长竹竿，质量为30kg的演员自杆顶由静止开始下滑，滑到杆底时速度正好为零．已知竹竿底部与下面顶杆人肩部之间有一传感器，传感器显示顶杆人肩部的受力情况如图所示，取g=10m／s2．求：（1）杆上的人下滑过程中的最大速度。（2）竹竿的长度。参考答案：（1）4m／s（2）6m试题分析：（1）以人为研究对象，人加速下滑过程中受重力mg和杆对人的作用力F1．由题图可知，人加速下滑过程中杆对人的作用力F1为180N．由牛顿第二定律得mg-Fl=ma1代人数据得：a1=4m／s21s末人的速度达到最大，由v=at1得v=4m／s（2）加速下降时位移：s1=at12／2=2m减速下降时，代人数据得：a2=-2m／s2在3秒末杂技演员恰好静止，所以代人数据解得：s2=4m竹竿的长度s=s1+s2=6m。考点：牛顿第二定律的综合应用【名师点睛】本题主要考查了牛顿第二定律及运动学基本公式的直接应用，要求同学们能根据图象得出有效信息，能根据受力情况判断运动情况，难度适中．18.如图所示，质量为m=0.4kg的小物块从高h=0.4m的坡面顶端由静止释放，滑到粗糙的水平台上，滑行距离l=1m后，从边缘O点水平飞出，击中平台右下侧挡板上的p点，以O为原点在竖直面内建立如图所示的平面直角坐标系，挡板形状满足方程（单位：m），小物块从坡面上滑下时客服摩擦力做功1J，小物块与平台表面间的动摩擦因数，g=10m/s2，求：（1）小物块从边缘O点抛出时的速度大小。（2）P点的坐标。参考答案：【知识点】动能定理的应用；平抛运动．D2E2【答案解析】（1）1m/s(2)（1m，-5m）。解析：（1）对小物块，从释放至