2021-2022學(xué)年湖南省永州市華源鄉(xiāng)中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.許多科學(xué)家對物理學(xué)的發(fā)展作出了巨大貢獻(xiàn)，下列表述正確的是 A．伽利略創(chuàng)造的科學(xué)研究方法以及他的發(fā)現(xiàn)，標(biāo)志著物理學(xué)的真正開端 B．法拉第發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，使人們突破了對電與磁認(rèn)識的局限性 C．開普勒關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)的描述為萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ) D．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，使人們對電與磁內(nèi)在聯(lián)系的認(rèn)識更加完善參考答案：AC奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，選項(xiàng)BD錯(cuò)誤，選項(xiàng)AC符合物理學(xué)史實(shí)。2.如右圖所示，粗糙斜面的傾角為30°，輕繩通過兩個(gè)滑輪與A相連，輕繩的另一端固定于天花板上，不計(jì)輕繩與滑輪的摩擦。物塊A的質(zhì)量為m，不計(jì)滑輪的質(zhì)量，掛上物塊B后，當(dāng)滑輪兩邊輕繩的夾角為90°時(shí)，A、B恰能保持靜止且A所受摩擦力沿斜面向下，則物塊B的質(zhì)量為（

）A．

B．

C．m

D．2m參考答案：B3.（單選）如圖是一個(gè)初速度為Vo沿直線運(yùn)動(dòng)物體的速度圖象，經(jīng)過時(shí)間t速度為Vt，則在這段時(shí)間內(nèi)物體的平均速度

的情況是

(

)A.

B．C．

D．無法確定參考答案：A4.（單選）圖中所示x,y,z為三個(gè)物塊，K為輕質(zhì)彈簧，L為輕線.系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，現(xiàn)若將L突然剪斷，用分別表示剛剪斷時(shí)x、y的加速度，則有（

）A．

B．C．

D．參考答案：B5.把一重為G的物體用一個(gè)水平推力F＝kt（k為恒量，t為時(shí)間）壓在豎直且足夠高的平整的墻上，如圖所示，若物體和豎直墻壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則從t＝0開始（

）（A）物體在運(yùn)動(dòng)過程中所受摩擦力等于G時(shí)，速度達(dá)到最大值（B）物體所受摩擦力等于G時(shí)，開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)（C）物體在運(yùn)動(dòng)過程中所受摩擦力的最大值等于G（D）物體在豎直墻上先做加速運(yùn)動(dòng)后做減速運(yùn)動(dòng)直至靜止，其運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t＝參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.用圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證牛頓第二定律。①某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)得到如圖（b）所示的a—F圖象，造成這一結(jié)果的原因是：在平衡摩擦力時(shí)

。圖中a0表示的是

時(shí)小車的加速度。②某同學(xué)得到如圖（c）所示的紙帶。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz．A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個(gè)連續(xù)的點(diǎn)。=

cm。由此可算出小車的加速度a=

m/s2（保留兩位有效數(shù)字）。參考答案：①長木板的傾角過大（2分，能答到這個(gè)意思即可）；未掛砂桶（2分）。②1.80（2分，填1.8也可）；5.0m/s2（2分）7.(1)小明用電源頻率為50Hz的電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（含復(fù)寫紙）做“探究質(zhì)量一定時(shí)，加速度與合力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)。①在不掛配重，平衡摩擦力過程中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條紙帶如圖（乙）所示，紙帶A端與小車相連。要使小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，墊木應(yīng)向____移動(dòng)。②打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打A、C兩點(diǎn)過程中，小車通過的距離為____cm。③打B點(diǎn)時(shí)小車的速度是__________m/s④打AC兩點(diǎn)過程中，小車的平均加速度大小為____m/s2。

（保留小數(shù)點(diǎn)后兩位數(shù)字）參考答案：①墊木應(yīng)向_____左_____移動(dòng)。②小車通過的距離為16.18-16.21cm。③小車的速度是____3.9-4.1______m/s④小車的平均加速度大小為____0.49-0.51_____m/s28.潮汐能屬于無污染能源，但能量的轉(zhuǎn)化率較低，相比之下，核能是一種高效的能源．（1）在核電站中，為了防止放射性物質(zhì)泄漏，核反應(yīng)堆有三道防護(hù)屏障：燃料包殼、壓力殼和安全殼（見圖甲）．結(jié)合圖乙可知，安全殼應(yīng)當(dāng)選用的材料是________________（2）核反應(yīng)堆中的核廢料具有很強(qiáng)的放射性，目前常用的處理方法是將其裝入特制的容器中，然后______________（將選項(xiàng)前的字母代號填在橫線上）

A．沉入海底

B．放至沙漠

C．運(yùn)到月球

D．深埋海底（3）圖丙是用來監(jiān)測工作人員受到輻射情況的胸章，通過照相底片被射線感光的區(qū)域，可以判斷工作人員受到何種輻射。當(dāng)胸章上lmm鋁片和3mm鋁片下的照相底片被感光，而鉛片下的照相底片未被感光時(shí)，結(jié)合圖乙分析工作人員受到了_______射線的輻射；當(dāng)所有照相底片都被感光時(shí)，工作人員受到了_________射線的輻射。參考答案：（1）混凝土

（2）D

（3）

9.如圖所示，光滑的平行導(dǎo)軌P、Q相距L=1m，處在同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌左端接有如圖所示的電路。其中水平放置的兩平行金屬板間距離d=10mm，定值電阻R1=R3=8Ω，R2=2Ω，金屬棒ab電阻r=2Ω，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.3T的勻強(qiáng)磁場豎直向下穿過導(dǎo)軌平面。金屬棒ab沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)電鍵S閉合時(shí)，兩極板之間質(zhì)量m=1×10－14kg、帶電荷量q=－1×10－15C的粒子以加速度a=7m/s2向下做勻加速運(yùn)動(dòng)，兩極板間的電壓為

V；金屬棒ab運(yùn)動(dòng)的速度為

m/s。參考答案：0.3，410.如圖，豎直放置的輕彈簧，下端固定，上端與質(zhì)量為kg的物塊B相連接．另一個(gè)質(zhì)量為kg的物塊A放在B上．先向下壓A，然后釋放，A、B共同向上運(yùn)動(dòng)一段后將分離，分離后A又上升了m到達(dá)最高點(diǎn)，此時(shí)B的速度方向向下，且彈簧恰好為原長．則從A、B分離到A上升到最高點(diǎn)的過程中，彈簧彈力對B做的功為J，彈簧回到原長時(shí)B的速度大小為

m/s.（m/s2）參考答案： 0, 211.（選修3—5）如圖質(zhì)量均為m的兩個(gè)完全相同的彈性小球A、B放在光滑水平面上，A球以初速v0與靜止的小球B發(fā)生正碰，碰撞時(shí)間為t，則撞擊結(jié)束后兩球速度分別是vA=______、vB=_______；撞擊過程中A球受到的平均沖擊力為_________。

參考答案：答案：0、

v0、

mv0/t

12.（8分）如圖所示，四個(gè)相同的電流表分別改裝成兩個(gè)安培表和兩個(gè)伏特表。安培表A1的量程大于A2的量程，伏特表V1的量程大于V2的量程，把它們按圖接入電路，則安培表A1的讀數(shù)

安培表A2的讀數(shù)；安培表A1的偏轉(zhuǎn)角

安培表A2的偏轉(zhuǎn)角；伏特表V1的讀數(shù)

伏特表V2的讀數(shù)；伏特表V1的偏轉(zhuǎn)角

伏特表V2的偏轉(zhuǎn)角；（填“大于”，“小于”或“等于”）參考答案：大于，等于，大于，等于13.在均勻介質(zhì)中選取平衡位置在同一直線上的9個(gè)質(zhì)點(diǎn)，相鄰兩質(zhì)點(diǎn)間的距離均為0.1m，如圖(a)所示．一列橫波沿該直線向右傳播，t=0時(shí)到達(dá)質(zhì)點(diǎn)1，質(zhì)點(diǎn)1開始向下運(yùn)動(dòng)，振幅為0.4m，經(jīng)過時(shí)間0.6s第一次出現(xiàn)如圖（b）所示的波形．該列橫波傳播的速度為___________________；寫出質(zhì)點(diǎn)1的振動(dòng)方程_______________．參考答案：解：由圖可知，在0.6s內(nèi)波傳播了1.2m，故波速為

（2分）

該波周期為T=0.4s，振動(dòng)方程為，代入數(shù)據(jù)得三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖所示,甲為某一列簡諧波t=t0時(shí)刻的圖象,乙是這列波上P點(diǎn)從這一時(shí)刻起的振動(dòng)圖象,試討論:①波的傳播方向和傳播速度.②求0~2.3s內(nèi)P質(zhì)點(diǎn)通過的路程.參考答案：①x軸正方向傳播，5.0m/s②2.3m解：(1)根據(jù)振動(dòng)圖象可知判斷P點(diǎn)在t=t0時(shí)刻在平衡位置且向負(fù)的最大位移運(yùn)動(dòng)，則波沿x軸正方向傳播，由甲圖可知，波長λ=2m，由乙圖可知，周期T=0.4s，則波速(2)由于T=0.4s，則,則路程【點(diǎn)睛】本題中根據(jù)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向判斷波的傳播方向，可采用波形的平移法和質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)法等等方法，知道波速、波長、周期的關(guān)系.15.（簡答）如圖13所示,滑塊A套在光滑的堅(jiān)直桿上,滑塊A通過細(xì)繩繞過光滑滑輪連接物塊B,B又與一輕質(zhì)彈贊連接在一起，輕質(zhì)彈簧另一端固定在地面上,’開始用手托住物塊.使繩子剛好伸直處于水平位位置但無張力?，F(xiàn)將A由靜止釋放.當(dāng)A下滑到C點(diǎn)時(shí)(C點(diǎn)圖中未標(biāo)出)A的速度剛好為零，此時(shí)B還沒有到達(dá)滑輪位置，已知彈簧的勁度系數(shù)k=100N/m,滑輪質(zhì)量和大小及摩擦可忽略不計(jì)，滑輪與桿的水平距離L=0.3m,AC距離為0.4m，mB=lkg,重力加速度g=10m/s2。試求：(1)滑'塊A的質(zhì)量mA(2)若滑塊A質(zhì)量增加一倍,其他條件不變，仍讓滑塊A從靜止滑到C點(diǎn),則滑塊A到達(dá)C點(diǎn)時(shí)A、B的速度大小分別是多少？參考答案：（1）

（2）

（3），功能關(guān)系．解析：（1）開始繩子無張力，對B分析有kx1=mBg，解得：彈簧的壓縮量x1=0.1m（1分）當(dāng)物塊A滑到C點(diǎn)時(shí)，根據(jù)勾股定理繩伸出滑輪的長度為0.5m，則B上升了0.2m,所以彈簧又伸長了0.1m。（1分）由A、B及彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，又彈簧伸長量與壓縮量相等則彈性勢能變化量為零所以mAgh1=mBgh2（2分）其中h1=0.4m，h2=0.2m所以mA=0.5kg（1分）（2）滑塊A質(zhì)量增加一倍，則mA=1kg，令滑塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)A、B的速度分別為v1和v2

由A、B及彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒得（2分）又有幾何關(guān)系可得AB的速度關(guān)系有vAcosθ=vB（1分）其中θ為繩與桿的夾角且cosθ=0.8解得：（1分）（1分）（1）首先由物體靜止條件求出彈簧壓縮的長度，再根據(jù)幾何知識求出物體B上升的距離，從而可求出彈簧伸長的長度，然后再根據(jù)能量守恒定律即可求解物體A的質(zhì)量；題（2）的關(guān)鍵是根據(jù)速度合成與分解規(guī)律求出物體B與A的速度關(guān)系，然后再根據(jù)能量守恒定律列式求解即可．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（14分）如圖是為了檢驗(yàn)?zāi)撤N防護(hù)罩承受沖擊力的裝置，M是半徑為R=1.0m的固定于豎直平面內(nèi)的光滑圓弧軌道，軌道上端切線水平。N為待檢驗(yàn)的固定曲面，該曲面在豎直面內(nèi)的截面為半徑的圓弧，圓弧下端切線水平且圓心恰好位于M軌道的上端點(diǎn)。M的下端相切處放置豎直向上的彈簧槍，可發(fā)射速度不同的質(zhì)量m=0.01kg的小鋼珠，假設(shè)某次發(fā)射的鋼珠沿軌道恰好能經(jīng)過M的上端點(diǎn)，水平飛出后落到曲面N的某一點(diǎn)上，取g=10m/s2。求：

（1）發(fā)射該鋼球前，彈簧的彈性勢能EP多大？（2）鋼珠從M圓弧軌道最高點(diǎn)飛出至落到圓弧N上所用的時(shí)間是多少（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）？參考答案：（1）設(shè)鋼球的軌道M最高點(diǎn)的速度為v，在M的最低端速度為v0，則在最高點(diǎn)，由

題意得

①（2分）

從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)，由機(jī)械能守恒定律得：

②（3分）

由①②得：

③

（1分）

設(shè)彈簧的彈性勢能為，由機(jī)械能守恒定律得：

=1.5×10－1J

④

（2分）

（2）鋼珠從最高點(diǎn)飛出后，做平拋運(yùn)動(dòng)

⑤

（1分）

⑥

（2分）

由幾何關(guān)系

⑦

（3分）

聯(lián)立⑤、⑥、⑦得t=0.24s

（2分）17.如圖所示，M、N為中心開有小孔的平行板電容器的兩極板，相距為D，其右側(cè)有一邊長為2a的正三角形區(qū)域，區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，在極板M、N之間加上電壓U后，M板電勢高于N板電勢．現(xiàn)有一帶正電的粒子，質(zhì)量為m、電荷量為q，其重力和初速度均忽略不計(jì)，粒子從極板M的中央小孔S1處射入電容器，穿過小孔S2后從距三角形A點(diǎn)a的P處垂直AB方向進(jìn)入磁場，試求：（1）粒子到達(dá)小孔S2時(shí)的速度；（2）若粒子從P點(diǎn)進(jìn)入磁場后經(jīng)時(shí)間t從AP間離開磁場，求粒子的運(yùn)動(dòng)半徑和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大??；（3）若粒子能從AC間離開磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)滿足什么條件？參考答案：(1)

(2)

，

(3)（1）帶電粒子在電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，由動(dòng)能定理得，qU=mv2，解得粒子進(jìn)入磁場時(shí)的速度大小為v=．（2）粒子的軌跡圖如圖所示，粒子從進(jìn)入磁場到AP間離開，由牛頓第二定律可得，粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t=由以上兩式可得軌道半徑R=磁感應(yīng)強(qiáng)度B=．（3）粒子從進(jìn)入磁場到從AC間離開，若粒子恰能到達(dá)BC邊界，如圖所示，設(shè)此時(shí)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1，根據(jù)幾何關(guān)系有此時(shí)粒子的軌道半徑為，由牛頓第二定律可得，，由以上兩式可得，粒子從進(jìn)入磁場到從AC間離開，若粒子恰能到達(dá)AC邊界，如圖所示，設(shè)此時(shí)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2，由牛頓第二定律可得，，由以上兩式解得．綜上所述要使粒子能從AC間離開磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)滿足：．18.如圖19所示裝置由AB、BC、CD三段軌道組成，軌道交接處均由很小的圓弧平滑連接，其中軌道AB、CD段是光滑的，水平軌道BC的長度x=5m，軌道