2022届湖南省娄底市高三（上）期末教学质量检测物理试题（解析版）

娄底市2021年下学期高三教学质量检测物理一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.幽门螺杆菌可产生高活性的尿素酶，当病人服用碳14标记的尿素后，胃中的尿素酶可将尿素分解为氨和碳14标记的CO2，通过分析呼气中标记的CO2的含量即可判断患者胃中幽门螺杆菌的存在。半衰期是5730年，而且大部分是β衰变，其衰变方程为。则下列说法正确的是（）A.X比多一个质子B.β粒子来自于原子核XC.含的化合物比单质衰变得可能慢些D.2000个经过5730年会有1000个发生衰变【答案】A【解析】【详解】A．X为，比多一个质子，A项正确；B．β粒子来自于原子核，B项错误；C．含的化合物和单质衰变一样快，C项错误；D．半衰期是大量原子核的统计规律，对少量原子核的衰变不适用，D项错误。故选A。2.某蹦床运动员在比赛前进行位置调整时，某次离开蹦床后以初速8m/s上升到最高点，落下后与蹦床作用1s后，又以8m/s弹出上升到最高点，重力加速度为10m/s2，则运动员在与蹦床作用的1s的时间内，蹦床对其平均作用力是其体重的（）A.0.8倍 B.1.6倍 C.1.8倍 D.2.6倍【答案】D【解析】【详解】运动员下落与蹦床作用前速度大小和离开蹦床时的速度大小均为v=8m/s，设蹦床对其平均作用力为F，根据动量定理解得F=2.6mg故选D。3.如图所示，金属圆环放在绝缘水平面上，通有沿逆时针（俯视看）方向的恒定电流I1，带有绝缘外皮的长直导线放在圆环上，圆环的圆心在直导线上，直导线中通有向右的恒定电流I2，圆环圆心的正上方的P点的磁感应强度大小为B，此时直导线电流在P点处产生磁场的磁感应强度大小为；若将直导线中的电流减为零，则P点的磁感应强度大小为（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【详解】设圆环中电流在P点产生的磁场磁感应强度大小为B1，直导线中电流为I2时在P点产生的磁场磁感应强度大小为B2，根据安培定则可知，两个磁场的磁感应强度垂直，根据题意有解得故ABC错误，D正确。故选D。4.如图所示，长木板B放在水平地面上，物块A放在长木板上表面右端，给A施加一个水平向左、大小为F的拉力，使物块A在长木板上表面向左匀速运动，长木板B仍保持静止，长木板足够长，则A在B上表面匀速运动过程中（）A.B受到A的摩擦力与拉力F大小相等，方向相反B.B受到地面的摩擦力小于FC.突然增大拉力F，地面对B的摩擦力大小不变D.突然减小拉力F，地面对B摩擦力会减小【答案】C【解析】【详解】A．物块A在长木板上表面向左匀速运动，长木板B仍保持静止，则B对A的摩擦力方向向右大小等于F，根据牛顿第三定律，则B受到A的摩擦力与拉力F大小相等，方向相同，A错误；B．物块A在长木板上表面向左匀速运动，长木板B仍保持静止，B受到地面的摩擦力与A对B的摩擦力等大反向，即大小等于F，B错误；CD．突然减小或突然增大拉力F，但是由于正压力不变，则A对B的滑动摩擦力大小不变，因此地面对B的摩擦力大小不变，D错误C正确。故选C。5.2021年6月17日“长征二号”运载火箭成功将“神舟十二号”载人飞船送入预定轨道，并顺利与“天和”核心舱对接形成组合体，如图所示。已知组合体距地面高度约为，地球半径约为6400km，同步卫星在轨道运行时离地面高度为36000km，则组合体在轨道做圆周运动时（）A.加速度不小于10m/s2B.宇航员对核心舱的压力为零，宇航员受到的合力为零C.运行周期比同步卫星在轨运行周期大D.线速度约为同步卫星在轨运行线速度的2.5倍【答案】D【解析】【详解】A．组合体在轨道做圆周运动时，加速度等于在轨道处的重力加速度，随着高度的增加重力加速度减小，因此组合体在轨的加速度小于地面的重力加速度，即一定小于10m/s2，故A错误；B．宇航员在组合体中处于完全失重的状态，受到的合力等于宇航员受到的万有引力，故B错误；C．根据开普勒第三定律知，轨道半径越大，则周期越长，故运行周期比同步卫星在轨运行周期小，故C错误；D．由可知因此组合体的线速度大小与同步卫星的线速度大小之比为故D项正确；故选D。6.如图所示，倾斜放置的传送带AB长为10m，以大小为v=3m/s的恒定速率顺时针转动，传送带的倾角，一个质量为2kg的物块轻放在传送带A端，同时给物块施加一个沿斜面向上的恒定拉力F，物块先加速后匀速从A端运动到B端，物块运动的时间为4s，物块与传送带的动摩擦因数为0.5，重力加速度为10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则在物块向上运动过程中（）A.物块加速运动时的加速度大小为2.5m/s2B.物块加速运动的时间为sC.物块匀速运动时，受到的摩擦力大小为4ND.物块与传送带之间，因摩擦产生的热量为20J【答案】B【解析】【详解】A．初始时物块做加速运动，则当物块与传送带速度相等时，物块做匀速运动，根据题意有解得F=8.5N故A错误；B．加速运动的时间为故B正确；C．匀速运动时，有解得f=3.5N故C错误；D．物块与传送带间的相对位移为因此摩擦产生的热量为故D错误。故选B。二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7.如图甲所示，一个物块在光滑的水平面上以速度v0做匀速直线运动，某时刻，给物块施加一个水平向右的拉力F，并从该时刻开始计时，物块的速度v与时间t的关系如图乙所示，则下列说法正确的是（）A.拉力F为恒力B.物块先做加速运动后做减速运动C.物块的动能越来越大D.拉力F做功的瞬时功率越来越小【答案】AC【解析】【详解】由v-t图可知物块做匀加速直线运动，加速度恒定，则拉力F为恒力，速度越来越大，则动能越来越大，由瞬时功率P=Fv得功率越来越大。故选AC。8.如图所示，一个光滑圆形轨道固定在竖直面内，AB是水平直径，CD是竖直直径，在轨道的最高点C点固定一个光滑定滑轮，甲、乙两球用绕过定滑轮的细线连接，甲球在B点，乙球在D点，滑轮两边的细线刚好伸直，甲球的质量远大于乙球的质量，不计滑轮及小球的大小，由静止释放甲球，在甲球从B点沿圆弧运动到D点的过程中，下列说法正确的是（）A.乙球一直做加速运动B乙球先超重后失重C.细线对乙球拉力的功率一直增大D.甲球减小的机械能等于乙球增加的重力势能【答案】BD【解析】【详解】ABC．甲球到最低点时，速度沿水平方向，沿绳方向的分速度为零，这时乙球的速度为零，细线对乙球拉力的功率为零，乙球先加速后减速，先超重后失重，故AC错误、B正确；D．甲、乙两球组成的系统机械能守恒，此过程乙球增加的机械能等于乙球增加的重力势能，因此甲球减小的机械能等于乙球增加的重力势能，故D正确。故选BD。9.如图所示，平行板电容器两平行板正对，倾斜放置，板面与水平面夹角为30，两板带等量的异种电荷，一个带电小球系于绝缘细线的一端，细线的另一端拴于O点，静止时细线水平，O点到下板的距离大于细线的长度，缓慢减小两板的带电量，直至两板的带电量为0，此过程，下列判断正确的是（）A.细线的张力一直在增大 B.细线的张力先减小后增大C.小球的电势能先增大后减小 D.小球的机械能一直在减小【答案】BD【解析】【详解】AB．由于平行板电容器的带电量缓慢减小，小球受到的电场力缓慢减小，但电场力始终与平行板垂直，根据力的平衡动态分析可知，随着电场力减小，小球受到的细线的张力先减小后增大，故A错误，B正确；CD．由于只有重力与电场力做功，因此小球的机械能与电势能之和为一定值，由于机械能不断减小，因此电势能不断增大，故C错误，D正确。故选BD。10.理想变压器原、副线圈所接电路如图甲所示，原、副线圈的匝数比为，其中定值电阻，两电表为理想交流电表，原线圈两端接有如图乙所示的交流电。当原线圈的瞬时电压为。断开，电源消耗的电功率为，闭合，电源消耗的电功率为。则下列说法正确的是（）A.闭合、断开，电压表的示数为B.闭合，电流表的示数为C.断开，电流表的示数为D.【答案】ACD【解析】【详解】A．由图乙可得，周期，故可得故交流电表达式为当时，原线圈的瞬时电压为解得原线圈电压有效值为原、副线圈的匝数比为，根据可得副线圈电压当闭合、断开，电压表测量副线圈电压，故电压表的示数为，故A正确；B．闭合，电流表的示数为根据可得电流表的示数为0.16A，故B错误；C．断开、,，副线圈总电阻为副线圈电流为根据可得原线圈电流电流表的示数为0.04A，故C正确；D．根据公式由C选项可得所以故D正确。故选ACD三、非选择题：共56分。11.某同学用如图甲所示装置，做“探究加速度与质量关系”实验。（1）实验时，应使细绳与木板平行，将木板右端垫高以平衡摩擦力，这样操作的目的是__________；A．使细绳的拉力等于小车所受合力B．使细绳的拉力等于砝码盘和砝码的重力（2）实验中，应保持_______（填“盘和砝码”或“小车”）质量不变，多次改变________（填“砝码盘”或“小车”）中砝码的质量m进行实验。某次实验打出的一条纸带如图乙所示，在打出的纸带上每隔一个点取一个计数点，分别标为A、B、C、D、E，已知打点计时器所接交流电的频率为50Hz，滑块做匀加速直线运动的加速度a=________m/s2；（结果均保留两位有效数字）（3）该同学经（2）所述多次实验后，记录前述砝码的质量m以及对应小车的加速度大小a，作出图像。若图线的斜率为k，图线在纵轴上的截距为b，则小车受到的拉力大小F=_________，小车的质量M=_______。（均用相关物理量的符号表示）【答案】①.A②.盘和砝码③.小车④.3.9⑤.⑥.【解析】【详解】（1）[1]使细绳与木板平行，将木板右端垫高以平衡摩擦力，这样操作的目的是使细绳上的拉力等于小车所受合力。故选A。（2）[2][3]由于要探究加速度与质量关系，因此应保持外力不变，即保持盘和砝码的质量不变，多次改变小车中砝码的质量进行实验。[4]根据逐差法，可得（3）[5][6]根据牛顿第二定律有上式整理得结合题有，解得，12.某同学要精确测量一节干电池的电动势和内电阻，实验室提供的器材有：①被测电源E（电动势约为1.5V，内阻约为2Ω）②电流表G（量程3mA，内阻Rg=10Ω）③电阻箱R（阻值0~99.9Ω）④定值电阻R0（电阻为1Ω）⑤开关S和导线若干（1）请根据实验的器材设计测电源电动势和内阻的实验电路图，并画在下面的方框内_______。（2）根据设计的实验电路图连接实物，闭合开关前，将电阻箱接入电路的电阻_________（填“最大”或“为零”），闭合开关，多次调节电阻箱，记录每次调节后电阻箱接入电路的电阻值R，及对应的电流表G的示数I，在坐标系中描点作图，测得图线与纵轴的截距为a，图线的斜率为k，则电路的电动势E=________，电源的内阻r=_________（均用已知物理量或测量的物理量的符号表示）。【答案】①.见解析②.最大③.④.【解析】【详解】（1）[1]由于电路中的最小电流因此必须将电流表改装，与定值电阻并联，改装成量程为的电流表，电路图如图所示（2）[2]闭合开关前，为了保护电路元件，先将电阻箱接入电路的电阻调到最大。[3][4]由闭合电路的欧姆定律有得到则，解得，13.如图所示，斜角为37的斜面体固定在水平地面上，质量相等的A、B两物块（可视为质点）分别放在斜面上的P点和Q点，斜面底端固定一垂直斜面的弹性挡板，P到Q和P到挡板的距离均为5m，给物块B一个沿斜面向下的大小为10m/s的瞬时初速度v0，物块B沿斜面向下运动并与A发生弹性碰撞（碰撞时间极短），已知A、B与斜面间的动摩擦因数分别为0.75、0.8，A与挡板碰撞前后速度大小相等，方向相反，重力加速度为10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，求：（1）B与A碰撞后一瞬间，物块A的速度大小；（2）A、B都静止在斜面上时，A、B间的距离为多少。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）设物块B到达P点时速度大小为v1，物块B从Q点运动到P点过程中，根据动能定理有解得设碰撞后瞬间A的速度大小为v2，B的速度大小为v3，根据动量守恒有根据能量守恒有解得（2）由于，，因此碰撞后，物块B停在P点，物块A以速度v2沿斜面向下做匀速运动。物块A与挡板碰撞后，以大小为的速度沿斜面向上做匀减速运动，设运动的加速度大小为a，则物块A沿斜面向上运动的最大距离为因此物块A沿斜面向上运动不再与B碰撞，当A、B均静止时，相距14.如图1所示，间距L=1m的足够长倾斜导轨倾角，导轨顶端连一电阻，左侧存在一面积S=0.6m2的圆形磁场区域B，磁场方向垂直于斜面向下，大小随时间变化如图2所示，右侧存在着方向垂直于斜面向下的恒定磁场B1=1T，一长为L=1m，电阻r=1Ω的金属棒ab与导轨垂直放置，t=0至t=1s，金属棒ab恰好能静止在右侧的导轨上，之后金属棒ab开始沿导轨下滑，经过足够长的距离进入EF，且在进入EF前速度已经稳定，最后停止在导轨上。已知EF左侧导轨均光滑，EF右侧导轨与金属棒间的动摩擦因数，取g=10m/s2，不计导轨电阻与其他阻力，sin37=0.6，cos37=0.8。求：（1）t=0至t=1s内流过电阻的电流和金属棒ab的质量；（2）金属棒ab进入EF时的速度大小；（3）金属棒ab进入EF后通过电阻R的电荷量。【答案】（1）；；（2）v=0.6m/s；（3）【解析】【详解】（1）根据法拉第电磁感应定律可得至内回路中的感应电动势为根据闭合电路欧姆定律可得t=0至t=1s内流过电阻的电流为设金属棒ab的质量为m，这段时间