湖北省荊州市馬家寨中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理期末試卷含解析一、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.如圖所示，理想變壓器的原線圈接交流高壓電，降壓后通過(guò)一段電阻不可忽略的線路接用電器．且R1＝R2，突然R2斷路，若輸入電壓不變，那么接在R1兩端的理想交流電壓表的示數(shù)U、理想交流電流表的示數(shù)I和用電器R1上的功率P1的變化情況將分別是(

)A．U增大，I增大，P1增大B．U增大，I減小，P1增大C．U減小，I減小，P1減小D．U減小，I增大，P1減小參考答案：B2.(多選)（2015?湖南模擬）某國(guó)際研究小組觀測(cè)到了一組雙星系統(tǒng)，它們繞二者連線上的某點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，雙星系統(tǒng)中質(zhì)量較小的星體能“吸食”質(zhì)量較大的星體的表面物質(zhì)，達(dá)到質(zhì)量轉(zhuǎn)移的目的．根據(jù)大爆炸宇宙學(xué)可知，雙星間的距離在緩慢增大，假設(shè)星體的軌道近似為圓，則在該過(guò)程中（）A．雙星做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度不斷減小B．雙星做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度不斷增大C．質(zhì)量較大的星體做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑漸小D．質(zhì)量較大的星體做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑增大參考答案：AD【考點(diǎn)】：萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用．【專題】：萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用專題．【分析】：雙星繞兩者連線的一點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由相互之間萬(wàn)有引力提供向心力，根據(jù)萬(wàn)有引力定律、牛頓第二定律和向心力進(jìn)行分析．解：AB、設(shè)體積較小的星體質(zhì)量為m1，軌道半徑為r1，體積大的星體質(zhì)量為m2，軌道半徑為r2．雙星間的距離為L(zhǎng)．轉(zhuǎn)移的質(zhì)量為△m．根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力對(duì)m1：=（m1+△m）ω2r1…①對(duì)m2：=（m2﹣△m）ω2r2…②由①②得：ω=，總質(zhì)量m1+m2不變，兩者距離L增大，則角速度ω變小．故A正確、B錯(cuò)誤．CD、由②式可得，把ω的值代入得：，因?yàn)?，L增大，故r2增大．即質(zhì)量較大的星體做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑增大，故C錯(cuò)誤、D正確．故選：AD．3.如圖所示，在M、N處固定著兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷，在它們的連線上有A、B兩點(diǎn)，已知MA=AB=BN．下列說(shuō)法正確的是（

）A．A、B兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相同B．A、B兩點(diǎn)電勢(shì)相等C．將一正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功D．負(fù)電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能大于在B點(diǎn)的電勢(shì)能參考答案：4.如圖，質(zhì)量為m，橫截面為直角三角形的物塊ABC，AB邊靠在豎直墻面上，∠ABC=а，物塊與墻面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。F是垂直于斜面BC的推力，物塊沿墻面勻速下滑，則摩擦力的大小為（

）A．

B．C．

D．參考答案：BD對(duì)物體受力分析可知，物體受重力、推力F、墻對(duì)物體的彈力及摩擦力的作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故物體受力平衡；將F向水平方向和豎直方向分解，如下圖所示，則可知豎直方向上合力為零，即摩擦力f=mg+Fsinα，故B正確；而物體滑動(dòng)，故為滑動(dòng)摩擦力，故摩擦力也可以等于μFcosα，故D正確；故選BD．

5.（多選）空間站繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)周期為T，軌道半徑為r，萬(wàn)有引力常量為G，地球表面重力加速度為g．下列說(shuō)法正確的是（）A．空間站的線速度大小為v=B．地球的質(zhì)量為M=C．空間站的線速度大小為v=D．空間站質(zhì)量為M=參考答案：：解：A、空間站繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力列式：=v=，在地球表面，根據(jù)重力等于萬(wàn)有引力得：=mg解得：空間站的線速度大小為v=，故A錯(cuò)誤；B、空間站繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)周期為T，軌道半徑為r，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力列式：=地球的質(zhì)量M=，故B正確；C、根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)公式得空間站的線速度大小為v=．故C正確；D、空間站繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力只能求出中心體質(zhì)量，空間站質(zhì)量無(wú)法求解．故D錯(cuò)誤；故選：BC．【解析】二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.在研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，小明正常進(jìn)行操作，打出的一條紙帶只有三個(gè)清晰的點(diǎn)。標(biāo)記為0、1、2，則紙帶的加速度為

；而P點(diǎn)是紙帶上一個(gè)污點(diǎn)，小明想算出P點(diǎn)的速度，你認(rèn)為小明的想法能否實(shí)現(xiàn)？你認(rèn)為不能實(shí)現(xiàn)，請(qǐng)說(shuō)明理由；若能實(shí)現(xiàn)請(qǐng)算出P點(diǎn)的速度

。（如圖是小明用刻度尺測(cè)量紙帶時(shí)的示意圖。）參考答案：7.如圖所示是半徑為5cm的玻璃球，某單色細(xì)光束AB通過(guò)此玻璃球時(shí)的折射率為，光束AB平行于過(guò)球心的直線MN，且兩線相距2.5cm，CD為出射光線。則此單色光線AB進(jìn)入玻璃球時(shí)的折射角為

，出射光線CD與MN所成的角為

。參考答案：300，300。8.如圖12所示，質(zhì)量為ｍ的物體放在傾角為θ的斜面上，在水平恒定的推力F的作用下，物體沿斜面勻速向上運(yùn)動(dòng)，則物體與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。參考答案：9.如圖12所示，質(zhì)量為ｍ的物體放在傾角為θ的斜面上，在水平恒定的推力F的作用下，物體沿斜面勻速向上運(yùn)動(dòng)，則物體與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。參考答案：10.(4分)如圖所示，在y軸上關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱的A、B兩點(diǎn)有等量同種點(diǎn)電荷+Q，在x軸上C點(diǎn)有點(diǎn)電荷-Q，且CO=OD，∠ADO=60°。則D點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為

；若將點(diǎn)電荷-q從O移向C，其電勢(shì)能

。(選填：“增大”、“減小”或“不變”)參考答案：

答案：零；增大11.蛟龍?zhí)栞d人潛水艇是一艘由中國(guó)自行設(shè)計(jì)的載人潛水器．2012年6月27日潛水深度7062.68m，這標(biāo)志著我國(guó)具備了載人到達(dá)全球99%以上海域深處進(jìn)行作業(yè)的能力．潛水艇外殼是國(guó)產(chǎn)鈦合金做成的，呈雞蛋形狀，艙內(nèi)空間約為80m3與外界導(dǎo)熱良好．開始潛入時(shí)，艙內(nèi)空氣（看成理想氣體）的壓強(qiáng)為latm，溫度為27℃，水深7062.68m處的溫度為4℃．求：①當(dāng)蛟龍?zhí)栞d人潛水艇在水深7062.68m處停留足夠長(zhǎng)的時(shí)間后，艙內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為多少atm；②在上述過(guò)程中艙內(nèi)氣體放熱（填“放熱”或“吸熱”）；③從微觀的角度解釋艙內(nèi)壓強(qiáng)的變化：艙內(nèi)空氣的體積不變，分子數(shù)密度不變，溫度降低，分子的平均動(dòng)能減小，所以壓強(qiáng)降低．．參考答案：【考點(diǎn)】：熱力學(xué)第一定律；理想氣體的狀態(tài)方程．【專題】：熱力學(xué)定理專題．【分析】：①艙內(nèi)空氣為等容變化，列出初態(tài)和末態(tài)的壓強(qiáng)和溫度，由查理定律求解．②艙內(nèi)空氣看成理想氣體，其內(nèi)能只跟溫度有關(guān)，根據(jù)溫度變化分析內(nèi)能的變化，放熱還是吸熱．③氣體的壓強(qiáng)與分子的平均動(dòng)能和分子數(shù)密度有關(guān)，根據(jù)氣體壓強(qiáng)微觀意義進(jìn)行分析．：解：①艙內(nèi)空氣為等容變化，初態(tài)：p1=1atm，T1=300K；末態(tài)：p2=？，T1=277K由查理定律得：=代入數(shù)據(jù)解得：p2==×1atm=0.92atm，②在上述過(guò)程中艙內(nèi)氣體的溫度降低，內(nèi)能減小，而體積不變，氣體不做功，由熱力學(xué)第一定律判斷得知，氣體放熱．③艙內(nèi)空氣的體積不變，分子數(shù)密度不變，溫度降低，分子的平均動(dòng)能減小，所以壓強(qiáng)降低．答：①艙內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為0.92atm．②放熱．③艙內(nèi)空氣的體積不變，分子數(shù)密度不變，溫度降低，分子的平均動(dòng)能減小，所以壓強(qiáng)降低．【點(diǎn)評(píng)】：對(duì)于氣體問(wèn)題，往往是氣態(tài)方程和熱力學(xué)第一定律的綜合，關(guān)鍵要正確分析不變量，靈活選擇狀態(tài)方程．12.（4分）如圖是給墻壁粉刷涂料用的“涂料滾”的示意圖。使用時(shí)，用撐竿推著粘有涂料的涂料滾沿墻壁上下緩緩滾動(dòng)，把涂料均勻地粉刷到墻上。撐竿的重量和墻壁的摩擦均不計(jì)，而且撐竿足夠長(zhǎng)，粉刷工人站在離墻壁一定距離處緩緩上推涂料滾，該過(guò)程中撐竿對(duì)涂料滾的推力將

，涂料滾對(duì)墻壁的壓力將

。（填：“增大”、“減小”或“不變”）參考答案：答案：減小、減小13.(3分)質(zhì)量相等的冰、水、水蒸氣，它們的分子個(gè)數(shù)

，它們分子的平均動(dòng)能

，它們的內(nèi)能

。（填“相同”或“不同”）參考答案：

答案：相同

不同

不同三、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12所示，一個(gè)截面為直角三角形的劈形物塊固定在水平地面上.斜面,高h(yuǎn)=4m，a=37°,一小球以Vo=9m/s的初速度由C點(diǎn)沖上斜面.由A點(diǎn)飛出落在AB面上.不計(jì)一切阻力.(Sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求.(l)小球到達(dá)A點(diǎn)的速度大?。?2)小球由A點(diǎn)飛出至第一次落到AB面所用時(shí)間；(3)小球第一次落到AB面時(shí)速度與AB面的夾角的正切值參考答案：(1)1(2)0.25s（3）6.29N機(jī)械能守恒定律．解析：(1)從C到A對(duì)小球運(yùn)用動(dòng)能定理]，解得v0=1m/s(2)將小球由A點(diǎn)飛出至落到AB面的運(yùn)動(dòng)分解為沿斜面（x軸）和垂直于斜面（y軸）兩個(gè)方向;則落回斜面的時(shí)間等于垂直于斜面方向的時(shí)間所以（3）小球落回斜面時(shí)沿斜面方向速度垂直斜面方向速度vy=1m/s，所以（1）由機(jī)械能守恒定律可以求出小球到達(dá)A點(diǎn)的速度．

（2）小球離開A后在豎直方向上先做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，后做自由落體運(yùn)動(dòng)，小球在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間．

（3）先求出小球落在AB上時(shí)速度方向與水平方向間的夾角，然后再求出速度與AB面的夾角θ的正切值．15.（選修3—3（含2—2））（7分）如圖所示是一定質(zhì)量的氣體從狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B到狀態(tài)C的p－T圖象，已知?dú)怏w在狀態(tài)B時(shí)的體積是8L，求氣體在狀態(tài)A和狀態(tài)C的體積分別是多大？并判斷氣體從狀態(tài)B到狀態(tài)C過(guò)程是吸熱還是放熱？參考答案：解析：由圖可知：從A到B是一個(gè)等溫過(guò)程，根據(jù)玻意耳定律可得：……(2分)

代入數(shù)據(jù)解得：……………(1分)

從B到C是一個(gè)等容過(guò)程，

……………(1分)

【或由，代入數(shù)據(jù)解得：】

由圖可知?dú)怏w從B到C過(guò)程為等容變化、溫度升高，……(1分)故氣體內(nèi)能增大，……(1分)由熱力學(xué)第一定律可得該過(guò)程氣體吸熱?！?1分)四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，傾角θ=300、長(zhǎng)L=4.5m的斜面，底端與一個(gè)光滑的1/4圓弧軌道平

滑連接，圓弧軌道底端切線水平．一質(zhì)量為m=1kg的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從斜面最高點(diǎn)A由靜止開始沿斜面下滑，經(jīng)過(guò)斜面底端B后恰好能到達(dá)圓弧軌道最高點(diǎn)C，又從圓弧軌道滑回，能上升到斜面上的D點(diǎn)，再由D點(diǎn)由斜面下滑沿圓弧軌道上升，再滑回，這樣往復(fù)運(yùn)動(dòng)，最后停在B點(diǎn)．已知物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，g=10m/s2，假設(shè)物塊經(jīng)過(guò)斜面與圓弧軌道平滑連接處速率不變．求：⑴.物塊經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間第一次到B點(diǎn)；⑵.物塊第一次經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力；⑶.物塊在斜面上滑行的總路程．參考答案：⑶.從開始釋放至最終停在B處，設(shè)物塊在斜面上的總路程為S，則（3分）解得：（2分）

考點(diǎn)：勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律；向心力公式；動(dòng)能定理．17.如圖甲所示，有一傾角為θ=53°的固定斜面體，底端的水平地面上放一質(zhì)量為M=3kg的木板，木板材質(zhì)與斜面體相同．t=0時(shí)有一質(zhì)量m=6kg的滑塊在斜面上由靜止

開始下滑，后來(lái)滑塊滑上木板并最終沒(méi)有滑離木板（不考慮滑塊從斜面滑上木板時(shí)的能量

損失）．圖乙所示為滑塊在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速率隨時(shí)間變化的圖象，已知sin53°=0.8，

eos53°=0．6，取g=l0m/s2.求：(1)滑塊與木板間、木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1、μ2；(2)滑塊停止運(yùn)動(dòng)的時(shí)刻t和木板的最小長(zhǎng)度l。參考答案：（1）0.2（2）18m解：(1)滑塊在斜面上下滑時(shí)，滿足：mgsinθ-μ1N=ma1

①N=mgcosθ

②由v-t圖得加速度a1==6m/s2

③綜合①②③解得μ1=

滑塊滑上木板后減速

μ1mg=ma2

④其中

⑤對(duì)木板分析有

μ1mg–μ2（m+M）g=Ma3

⑥其中

⑦綜合④⑤⑥⑦解得μ2=0.2

(2)由于μ2＜μ1，故滑塊與木板達(dá)共速后一起勻減速，加速度滿足μ2（m+M）g=（m+M）a4

⑧又

⑨綜合⑧⑨解得

t=6s

木板的最小長(zhǎng)度=18m【點(diǎn)睛】本題考查牛頓第二定律的應(yīng)用以及板塊模型的問(wèn)題，關(guān)鍵是根據(jù)圖像分析物體的運(yùn)動(dòng)特征，搞清各個(gè)階段的加速度情況以及位移速度關(guān)系，靈活運(yùn)用牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)公式求解.18.如圖所示，正方形單匝均勻線框abcd邊長(zhǎng)L=0.4m，每邊電阻相等，總電阻R=0.5Ω。一根足夠長(zhǎng)的絕緣輕質(zhì)細(xì)線跨過(guò)兩個(gè)輕質(zhì)光滑定滑輪，一端連接正方形線框，另一端連接絕緣物體P，物體P放在一個(gè)光滑的足夠長(zhǎng)的固定斜面上，斜面傾角θ=30°，斜面上方的細(xì)線與斜面平行。在正方形線框正下方有一有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，上邊界I和下邊界II都水平，兩邊界之間距離也是L=0.4m。磁場(chǎng)方向水平且垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.5T。現(xiàn)讓正方形線框的cd邊距上邊界I的正上方高度h=0.9m的位置由靜止釋放，且線框在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與磁場(chǎng)垂直，cd邊始終保持水平，物體P始終在斜面上運(yùn)動(dòng)，線框剛好能以v=3m/s的速度進(jìn)入并勻速通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域。釋放前細(xì)線繃緊，重力加速度g=10m/s2，不計(jì)空氣阻力。(1)線框的cd邊在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，c、d間的電壓是多大？(2)線框的質(zhì)量m1和物體P的質(zhì)量m2分別是多大？(3)在cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，給線框施加一個(gè)豎直向下的拉力F使線框以進(jìn)入磁場(chǎng)前的加速度勻加速通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，在此過(guò)程中，力F做功W=0.23J，求正方形線框cd邊產(chǎn)生的焦耳熱是多少？參考答案：解：（1）正方形線框勻速通過(guò)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中，設(shè)cd邊上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E，線框中的電流強(qiáng)度為I，c、d間的電壓為Ucd，則

E=BLv

（1分）

由歐姆定律，得I＝E/R

（1分）Ucd=3IR/4

（1分）解得