湖南省常德市水電學(xué)校2021-2022學(xué)年高三物理上學(xué)期期末試題含解析一、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.如圖所示，放在光滑水平面上的矩形滑塊是由不同材料的上下兩層粘在一起組成的。質(zhì)量為m的子彈以速度v水平射向滑塊，若擊中上層，則子彈剛好不穿出，如圖（a）所示；若擊中下層，則子彈嵌入其中，如圖（b）所示，比較上述兩種情況，以下說(shuō)法不正確的是（

）A.兩種情況下子彈和滑塊的最終速度相同B.兩次子彈對(duì)滑塊做的功一樣多C.兩次系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量一樣多D.兩次滑塊對(duì)子彈的阻力一樣大參考答案：D2.如圖所示，一箱蘋果沿著傾角為的斜面．以速度v勻速下滑。在箱子的中央有一只質(zhì)量為m的蘋果，它受到周圍蘋果對(duì)它作用力的方向

A、沿斜面向上

B、沿斜面向下C、豎直向上

D、垂直斜面向上參考答案：3.下列說(shuō)法正確的是A．雞蛋碰石頭，雖然雞蛋碎了而石頭完好，但雞蛋與石頭間的相互作用力仍是相等的B．“風(fēng)吹草低見(jiàn)牛羊”，草受到了力而彎曲，但未見(jiàn)到施力物體，說(shuō)明沒(méi)有施力物體的力也是可以存在的C．汽車運(yùn)動(dòng)的速度越大，剎車后滑行的路程越長(zhǎng)，所以慣性越大D．力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，同一物體所受到的力越大，它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變?cè)娇靺⒖即鸢福篈D4.（多選）（2014秋?朝陽(yáng)校級(jí)期末）t=0時(shí)，甲乙兩汽車從相距70km的兩地開(kāi)始相向行駛，它們的v﹣t圖象如圖所示．忽略汽車掉頭所需時(shí)間．下列對(duì)汽車運(yùn)動(dòng)狀況的描述正確的是（）A． 在第1小時(shí)末，乙車改變運(yùn)動(dòng)方向B． 在第2小時(shí)末，甲乙兩車相距10kmC． 在前4小時(shí)內(nèi)，乙車運(yùn)動(dòng)加速度的大小總比甲車的大D． 在第4小時(shí)末，甲乙兩車相遇參考答案：BC解：A、在第1小時(shí)末，乙車的速度仍然為負(fù)值，說(shuō)明運(yùn)動(dòng)方向并未改變．故A錯(cuò)誤．B、在第2小時(shí)末，甲的位移大小x甲=×30×2km=30km，乙的位移大小x乙=×30×2km=30km，此時(shí)兩車相距△x=70﹣30﹣30=10（km）．故B正確．C、在前4小時(shí)內(nèi)，乙圖線的斜率絕對(duì)值始終大于甲圖線的斜率絕對(duì)值，則乙車的加速度大小總比甲車大．故C正確．D、在第4小時(shí)末，甲車的位移x甲=×60×4km=120km，乙車的位移x乙=﹣×30×2km+×60×2km=30km，因x甲＞x乙+70km，可知甲乙兩車未相遇．故D錯(cuò)誤．故選：BC．5.（單選）如圖，小物塊置于傾角為θ的斜面上，與斜面一起以大小為gtanθ的加速度向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，兩者保持相對(duì)靜止，則運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小物塊受力的示意圖為參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.物理小組在一次探究活動(dòng)中測(cè)量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖3所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，其一端與電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，另一端通過(guò)跨過(guò)定滑輪的細(xì)線與托盤連接．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50Hz．開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)，在托盤中放入適量砝碼，滑塊開(kāi)始做勻加速運(yùn)動(dòng)，在紙帶上打出一系列小點(diǎn)．圖3(1)圖4給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖8所示．根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算的加速度a＝________m/s2．(保留三位有效數(shù)字)．圖4(2)回答下列兩個(gè)問(wèn)題：①為測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù)，下列物理量中還應(yīng)測(cè)量的有______．(填入所選物理量前的字母)

A．木板的長(zhǎng)度l

B．木板的質(zhì)量m1

C．滑塊的質(zhì)量m2

D．托盤和砝碼的總質(zhì)量m3

E．滑塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t②測(cè)量①中所選定的物理量時(shí)需要的實(shí)驗(yàn)器材是______．

(3)滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝__________(用被測(cè)物理量的字母表示，重力加速度為g)．與真實(shí)值相比，測(cè)量的動(dòng)摩擦因數(shù)________(填“偏大”或“偏小”)．寫出支持你的看法的一個(gè)論據(jù)_______________________________________________________________．參考答案：(1)0.496(2)①CD②天平(3)偏大忽略了紙帶與限位孔之間的摩擦力．7.（4分）質(zhì)子、中子和氘核的質(zhì)量分別為m1、m2、m3，質(zhì)子和中子結(jié)合成氘核時(shí)，發(fā)出r射線，已知普朗克恒量為h，真空中光速為c，則這個(gè)核反應(yīng)的質(zhì)量虧損△m= ，r射線的頻率v=

．參考答案：m1+m2﹣m3，解：一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子結(jié)合成氘核：H+n→H+γ這個(gè)核反應(yīng)的質(zhì)量虧損為：△m=m1+m2﹣m3根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程：E=△mc2此核反應(yīng)放出的能量：E=（m1+m2﹣m3）c2以γ射線形式放出，由E=hυ得光子的頻率為：υ=

8.（填空）一艘宇宙飛船飛近某一新發(fā)現(xiàn)的行星，并進(jìn)入靠近該行星表面的圓形軌道繞行數(shù)圈后，著陸在該行星上，飛船上備有以下實(shí)驗(yàn)器材A.精確秒表一只

B.已知質(zhì)量為m的物體一個(gè)

C.彈簧秤一個(gè)

D.天平一臺(tái)（附砝碼）已知宇航員在繞行時(shí)及著陸后各做了一次測(cè)量，依據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)，可求出該星球的半徑R及星球的質(zhì)量M。（已知引力常量為G）（1）兩次測(cè)量所選用的器材分別為_(kāi)_______，________。（用序號(hào)表示）（2）兩次測(cè)量的物理量分別是________，________。（物理量后面注明字母，字母不能重復(fù)。）（3）用該數(shù)據(jù)寫出半徑R，質(zhì)量M的表達(dá)式。R＝________，M＝________。參考答案：（1）A；BC

（2）周期T；物體重力F （3）；9.一個(gè)橫截面為矩形、粗細(xì)均勻的折射率為n的玻璃棒，被彎成如圖所示的半圓形狀，其內(nèi)半徑為，玻璃棒橫截面寬為。如果一束平行光垂直于玻璃棒水平端面射入，并使之全部從水平端面射出，則與的最小比值為_(kāi)_______________。

參考答案：10.某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)采用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證動(dòng)能定理。圖中A為小車，B為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,一端帶有定滑輪的足夠長(zhǎng)的木板水平放置，C為彈簧測(cè)力計(jì)，不計(jì)繩與滑輪間的摩擦。靜止釋放小車后在打出的紙帶上取計(jì)數(shù)點(diǎn)，已知相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.1s，并測(cè)量出兩段長(zhǎng)度如下圖，若測(cè)出小車質(zhì)量為0.2kg，選擇打2、4兩點(diǎn)時(shí)小車的運(yùn)動(dòng)過(guò)程來(lái)研究，可得打2點(diǎn)時(shí)小車的動(dòng)能為_(kāi)____J；打4點(diǎn)時(shí)，小車的動(dòng)能為_(kāi)____J；動(dòng)能的增加量為_(kāi)____J，該同學(xué)讀出彈簧秤的讀數(shù)為0.25N，由算出拉力對(duì)小車做功為

J；計(jì)算結(jié)果明顯不等于該過(guò)程小車動(dòng)能增加量，超出實(shí)驗(yàn)誤差的正常范圍。你認(rèn)為誤差的主要原因是

參考答案：11.如圖所示，一物體在平行于斜面向上的恒力F作用下，由靜止從底端沿光滑的斜面向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t力F做功為60J，此后撤去恒力F，物體又經(jīng)時(shí)間t回到出發(fā)點(diǎn)。若以地面為零勢(shì)能點(diǎn)，則當(dāng)物體回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為_(kāi)___________J，在撤去恒力F之前，當(dāng)物體的動(dòng)能為7J時(shí)，物體的機(jī)械能為_(kāi)___________J。參考答案：60；28

12.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，周期為2s，t＝0時(shí)刻的波形如圖所示．該列波的波速是___▲

__m/s；質(zhì)點(diǎn)a平衡位置的坐標(biāo)xa＝2.5m，再經(jīng)____▲

__s它第一次經(jīng)過(guò)平衡位置向y軸正方向運(yùn)動(dòng)．參考答案：2m/s(2分)

0.25s.13.如圖所示，質(zhì)量m＝0.10kg的小物塊，在粗糙水平桌面上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)距離l＝1.4m后，以速度v＝3.0m/s飛離桌面，最終落在水平地面上。已知小物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)m＝0.25，桌面高h(yuǎn)＝0.45m，g取10m/s2．則小物塊落地點(diǎn)距飛出點(diǎn)的水平距離s＝

m，物塊的初速度v0＝

m/s。參考答案：0.904.0三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（簡(jiǎn)答）如圖所示，在水平地面上固定一傾角θ=37°、表面光滑的斜面，物體A以初速度v1沿斜面上滑，同時(shí)在物體A的正上方，有一物體B以初速度v2=2.4m/s水平拋出，當(dāng)A上滑到最高點(diǎn)時(shí)，恰好被B物體擊中．A、B均可看作質(zhì)點(diǎn)，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2．求：（1）物體A上滑時(shí)的初速度v1；（2）物體A、B間初始位置的高度差h．參考答案：（1）物體A上滑時(shí)的初速度v1是6m/s．（2）物體A、B間初始位置的高度差h是6.8m．解：（1）物體A上滑過(guò)程中，由牛頓第二定律得：mgsinθ=ma設(shè)物體A滑到最高點(diǎn)所用時(shí)間為t，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式：0=v1﹣at物體B做平拋運(yùn)動(dòng)，如圖所示，由幾何關(guān)系可得：水平位移x=；其水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則x=v2t聯(lián)立可得：v1=6m/s（2）物體B在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，則hB=物體A在豎直方向：hA=如圖所示，由幾何關(guān)系可得：h=hA+hB聯(lián)立得：h=6.8m答：（1）物體A上滑時(shí)的初速度v1是6m/s．（2）物體A、B間初始位置的高度差h是6.8m．15.（8分）（1）美國(guó)科研人員正在研制一種新型鎳銅長(zhǎng)效電池，它是采用銅和放射性同位素鎳63(Ni)兩種金屬作為長(zhǎng)壽命電池的材料，利用鎳63(Ni)發(fā)生一次β衰變成銅（Cu），同時(shí)釋放電子給銅片，把鎳63(Ni)和銅片做電池兩極，鎳63(Ni)的衰變方程為 。（2）一靜止的質(zhì)量為M的鎳核63(Ni)發(fā)生β衰變，放出一個(gè)速度為v0，質(zhì)量為m的β粒子和一個(gè)反沖銅核，若鎳核發(fā)生衰變時(shí)釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為β粒子和銅核的動(dòng)能。求此衰變過(guò)程中的質(zhì)量虧損（虧損的質(zhì)量在與粒子質(zhì)量相比可忽略不計(jì)）。參考答案：解析：（1）；（2）設(shè)衰變后銅核的速度為v，由動(dòng)量守恒

①由能量方程

②由質(zhì)能方程

③解得

④點(diǎn)評(píng)：本題考查了衰變方程、動(dòng)量守恒、能量方程、質(zhì)能方程等知識(shí)點(diǎn)。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（16分）已知地球半徑為R，地球表面重力加速度為g，不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響。（1）推導(dǎo)第一宇宙速度v1的表達(dá)式；（2）若衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行軌道距離地面高度為h，求衛(wèi)星的運(yùn)行周期T。參考答案：解析：（1）設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m,地球的質(zhì)量為M,在地球表面附近滿足得

①衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力等于它受到的萬(wàn)有引力

②①式代入②式，得到（2）考慮式，衛(wèi)星受到的萬(wàn)有引力為

③由牛頓第二定律

④③④聯(lián)立解得17.某緩沖裝置的理想模型如圖所示,勁度系數(shù)足夠大的輕質(zhì)彈簧與輕桿相連,輕桿可在固定的槽內(nèi)移動(dòng),與槽間的滑動(dòng)摩擦力恒為f.輕桿向右移動(dòng)不超過(guò)l時(shí),裝置可安全工作.一質(zhì)量為m的小車若以速度v0撞擊彈簧,將導(dǎo)致輕桿向右移動(dòng).輕桿與槽間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,且不計(jì)小車與地面的摩擦.(1)若彈簧的勁度系數(shù)為k,求輕桿開(kāi)始移動(dòng)時(shí),彈簧的壓縮量x;(2)求為使裝置安全工作,允許該小車撞擊的最大速度vm;(3)討論在裝置安全工作時(shí),該小車彈回速度v’和撞擊速度v的關(guān)系.參考答案：（1）輕桿開(kāi)始移動(dòng)時(shí)，彈簧的彈力

①

且

②

解得

③（2）設(shè)輕桿移動(dòng)前小車對(duì)彈簧所做的功為W，則小車從撞擊到停止的過(guò)程中，動(dòng)能定理小車以撞擊彈簧時(shí)

④小車以撞擊彈簧時(shí)

⑤

解

⑥（3）設(shè)輕桿恰好移動(dòng)時(shí)，小車撞擊速度為，

⑦由④⑦解得

當(dāng)時(shí)，當(dāng)時(shí)，。18.如圖，一小球從某一高度水平拋出后，恰好落在第1級(jí)臺(tái)階的緊靠右邊緣處，反彈后再次下落至第3級(jí)臺(tái)階的緊靠右邊緣處。已知小球從第一、二次與臺(tái)階相碰之間的時(shí)間間隔為0.3s，每級(jí)臺(tái)階的寬度和高度均為18cm。小球每次與臺(tái)階碰撞后速度的水平分量保持不變，而豎直分量大小變?yōu)榕銮暗?，重力加速度g=10m/s2。（1）求第一次落點(diǎn)與小球拋出點(diǎn)間的水平距離和豎直距離；（2）分析說(shuō)明小球是否能夠與第5級(jí)臺(tái)階相撞。參考答案：（1）設(shè)臺(tái)階寬度與高度均為L(zhǎng)，則L=18cm=0.18m設(shè)小球從出發(fā)點(diǎn)到第1臺(tái)階的時(shí)間為t1，從第1臺(tái)階到第3臺(tái)階的時(shí)間t2，則t2=0.3s。水平方向有，解得設(shè)小球從出發(fā)點(diǎn)到第1臺(tái)階的豎直速度：從