2021-2022學年湖北省荊門市京源中學高三物理上學期期末試卷含解析

1、2021-2022學年湖北省荊門市京源中學高三物理上學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15分每小題只有一個選項符合題意1. 如圖所示，在水平面內(nèi)有一質(zhì)量分布均勻的木桿可繞端點O在水平面上自由轉(zhuǎn)動。一顆子彈以垂直于桿的水平速度v0擊中靜止木桿上的P點，并隨木桿一起轉(zhuǎn)動。已知木桿質(zhì)量為M，長度為L；子彈質(zhì)量為m，點P到點O的距離為x。忽略木桿與水平面間的摩擦。設(shè)子彈擊中木桿后繞點O轉(zhuǎn)動的角速度為。下面給出的四個表達式中只有一個是合理的。根據(jù)你的判斷，的合理表達式應(yīng)為A BC D參考答案：A2. 下列說法中正確的是（）A光的偏振現(xiàn)象說明光是縱波B全息照相利用了激光相干性好

2、的特性C光導(dǎo)纖維傳播光信號利用了光的全反射原理D光的雙縫干涉實驗中，若僅將入射光從紅光改為紫光，則相鄰亮條紋間距一定變大參考答案：BCA、偏振現(xiàn)象是橫波特有的熟悉，故A錯誤；B、激光的頻率相同，則全息照相利用了激光相干性好的特性，故B正確；C、光導(dǎo)纖維利用了光的全反射原理，故C正確；D、根據(jù)雙縫干涉的條紋間距公式知，紫光的波長比紅光的波長短，則紫光產(chǎn)生的條紋間距變小，故D錯誤。故選BC。3. “伽利略”衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)由30顆軌道衛(wèi)星組成，分布在3個軌道面上，每個軌道部署9顆工作衛(wèi)星和1顆在軌備份衛(wèi)星，當某顆工作衛(wèi)星出現(xiàn)故障時可及時頂替工作若某顆替補衛(wèi)星處在略低于工作衛(wèi)星的軌道上，則以下說法中

3、正確的是A. 替補衛(wèi)星的線速度大于工作衛(wèi)星的線速度B. 替補衛(wèi)星的周期小于工作衛(wèi)星的周期C. 工作衛(wèi)星沿其軌道切線方向向后噴出氣體，可能追上前面的工作衛(wèi)星D. 替補衛(wèi)星沿其軌道切線方向向后噴出氣體，可能到達工作衛(wèi)星的軌道參考答案：ADB4. 如圖所示，汽車用繩索通過定滑輪牽引小船，使小船勻速靠岸，若水對船的阻力不變，則下列說法中正確的是 A繩子的拉力不斷增大 B船受到的浮力不斷增大C船受到的合力不斷增大 D繩子的拉力可能不變參考答案：A5. 如圖所示，車廂里懸掛著兩個質(zhì)量不同的小球，上面的球比下面的球質(zhì)量大，當車廂向右作勻加速運動(空氣阻力不計)時，下列各圖中正確的是（ ）參考答案：B二、 填

4、空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6. 像打點計時器一樣，光電計時器也是一種研究物體運動情況的常見計時儀器，每個光電門都是由激光發(fā)射和接收裝置組成當有物體從光電門通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間現(xiàn)利用如圖所示裝置設(shè)計一個“探究物體運動的加速度與合外力”的實驗，圖中NQ是水平桌面、PQ是一端帶有滑輪的長木板，1、2是固定在木板上間距為l的兩個光電門（與之連接的兩個光電計時器沒有畫出），用米尺測量兩光電門的間距為l，小車上固定著用于擋光的窄片K，窄片的寬度為d，讓小車從木板的頂端滑下，光電門各自連接的計時器顯示窄片K的擋光時間分別為t1和t2，已知ld。（1）則小車的加速度表達式

5、a=_（用l、d、t1和t2表示）；（2）某位同學通過測量，把砂和砂桶的重量當作小車的合外力F，作出a-F圖線如圖中的實線所示，則圖線不通過坐標原點O的原因是_;參考答案：7. 一輛汽車在一條平直公路上行駛，第1s內(nèi)通過的位移是8m，第2s內(nèi)通過的位移是20m，第3s內(nèi)通過的位移是30m，第4s內(nèi)通過的位移是10m，則汽車在最初2s內(nèi)的平均速度是_m/s，中間2s內(nèi)的平均速度是_m/s，全部時間內(nèi)的平均速度是_m/s.參考答案：14 25 178. （5分）如圖所示，單匝矩形閉合導(dǎo)線框abcd全部處于磁感應(yīng)強度為 B的水平勻強磁場中，線框面積為S，電阻為R。線框繞與cd邊重合的豎直固定轉(zhuǎn)軸以角

6、速度勻速轉(zhuǎn)動，線框中感應(yīng)電流的有效值I = 。線框從中性面開始轉(zhuǎn)過 的過程中，通過導(dǎo)線橫截面的電荷量q = 。 參考答案：，9. 右圖所示，一木塊放在水平面上，在水平方向共受到三個力作用，即F110N、F22N和摩擦力作用，木塊處于靜止狀態(tài)，若撤去力F1，則木塊在水平方向上受到的合力為 。參考答案：（零）10. 某學習小組的同學采用如圖所示實驗裝置驗證動能定理。圖中A為小車，B為打點計時器,一端帶有定滑輪的足夠長的木板水平放置，C為彈簧測力計，不計繩與滑輪間的摩擦。靜止釋放小車后在打出的紙帶上取計數(shù)點，已知相鄰兩計數(shù)點的時間間隔為0.1s，并測量出兩段長度如下圖，若測出小車質(zhì)量為0.2kg，選

7、擇打2、4兩點時小車的運動過程來研究，可得打2點時小車的動能為_J；打4點時，小車的動能為_J；動能的增加量為_J，該同學讀出彈簧秤的讀數(shù)為0.25N，由算出拉力對小車做功為 J；計算結(jié)果明顯不等于該過程小車動能增加量，超出實驗誤差的正常范圍。你認為誤差的主要原因是 參考答案：11. （選修33（含22）模塊）（6分）某壓力鍋結(jié)構(gòu)如圖所示，蓋好密封鍋蓋，將壓力閥套在出氣孔上，給壓力鍋加熱，當鍋內(nèi)氣體壓強達到一定值時，氣體就把壓力閥頂起已知大氣壓強P隨海拔高度H的變化滿足P = P0 (1aH)，其中常數(shù)a0，隨海拔高度H的增大，大氣壓強P （填“增大”、“減小”或“不變”），閥門被頂起時鍋內(nèi)氣

8、體壓強 （填“增大”、“減小”或“不變”），結(jié)合查理定律分析可知，在不同海拔高度使用壓力鍋，閥門被頂起時鍋內(nèi)氣體的溫度隨著海拔高度的增加而 （填“升高”、“降低”或“不變”）參考答案：答案：減小（2分）；減?。?分）；降低（2分）12. 自然界里放射性核素并非一次衰變就達到穩(wěn)定，而是發(fā)生一系列連續(xù)的衰變，直到穩(wěn)定的核素而終止，這就是“級聯(lián)衰變”某個釷系的級聯(lián)衰變過程如圖(N軸表示中子數(shù)，Z軸表示質(zhì)子數(shù))，圖中PbBi的衰變是衰變，從到共發(fā)生次衰變參考答案：（2分） 613. （3分）如圖所示，在足夠長的斜面上有一質(zhì)量為m的長方形木板A，木板上表面光滑，當木板獲得初速度v0后正好能沿斜面勻速下滑

9、，當木板勻速下滑時將一質(zhì)量也為m的滑塊B輕輕地放在木板表面上，當B在木板上無摩擦時，木板和B的加速度大小之比為 ；當B在木板上動量為 時，木板的動量為 ；當B在木板上動量為 ，木板的動量為 。參考答案： 答案：1：1， ， 0三、 簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14. (4分)在橄欖球比賽中，一個95kg的橄欖球前鋒以5m/s的速度跑動，想穿越防守隊員到底線觸地得分就在他剛要到底線時，迎面撞上了對方兩名均為75kg的隊員，一個速度為2m/s，另一個為4m/s，然后他們就扭在了一起。他們碰撞后的共同速率是；在右面方框中標出碰撞后他們動量的方向，并說明這名前鋒能否得分：。參考答案：

10、答案：0.1m/s （2分） 方向見圖（1分） 能得分（1分） 15. （4分）試通過分析比較，具有相同動能的中子和電子的物質(zhì)波波長的大小。參考答案：粒子的動量 ，物質(zhì)波的波長由，知，則。解析： 物質(zhì)波的的波長為，要比較波長需要將中子和電子的動量用動能表示出來即，因為，所以，故。四、計算題：本題共3小題，共計47分16. 假期中小芳乘坐火車外出旅游，當火車在一段平直軌道上勻加速行駛時，她用身邊的器材測出火車的加速度小芳的測量過程如下：她一邊看著窗外每隔100m的路標，一邊用手表記錄著時間她觀測到她所在車廂從經(jīng)過第一根路標到經(jīng)過第二根路標的時間間隔為12s，從經(jīng)過第一根路標到經(jīng)過第三根路標的時間

11、間隔為20s請你根據(jù)她的測量情況，求：（1）火車的加速度大?。ūＡ羧挥行?shù)字）（2）火車經(jīng)過第三根路標時的速度大?。ūＡ羧挥行?shù)字）參考答案：解（1）(4分)車廂由第一根路標到第二根路標的時間為t1=12s，中間時刻的速v1=m/s車廂由第二根路標到第三根路標的時間為t2=8s ，中間時刻的速度v2=m/s由a= 解得a=0.417m/s2（2）（4分）設(shè)車廂經(jīng)第三根路標時的速度為v3,則有：v3=v2+a 解得v3=14.2m/s17. 低空跳傘大賽受到各國運動員的喜愛。如圖所示為某次跳傘大賽運動員在一座高為H=179m的懸崖邊跳傘時的情景。運動員離開懸崖時先做自由落體運動，一段時間后，

12、展開降落傘，以a=8m/s2的加速度勻減速下降，已知運動員和傘包的總質(zhì)量為80kg，為了運動員的安全，運動員落地時的速度不能超過4m/s，求：(1)運動員含傘包展開降落傘后所受的空氣阻力f；(2)為了運動員的安全，展開傘時的最大速度是多少？(3)如果以下落的快慢決定比賽的勝負，為了贏得比賽的勝利，運動員在空中運動的最短時間是多大？參考答案：（1）1440N，方向向上；（2）40m/s；（3）8.5s。解：（1）展開降落傘時，對運動員（含傘包），由牛頓第二定律知，f-Mg=Ma解得：f=1440N，方向豎直向上；（2）設(shè)運動員做自由落體運動的最大位移為x，此時速度為v0，則 v02=2gx又v2

13、-v02=-2a（H-x）聯(lián)立解得：v0=40 m/s；（3）設(shè)運動員在空中的最短時間為t，則有由v0=gt1得：t1=4s，勻減速的時間為：，故最短時間為：t=t1+t2=4s+4.5s=8.5s?！军c睛】本題是多過程的運動學問題，關(guān)鍵是分析清楚其運動過程，搞清各個過程之間的聯(lián)系，如位移關(guān)系和速度關(guān)系，然后根據(jù)相應(yīng)規(guī)律列方程求解。18. 如圖所示的坐標平面內(nèi)，在y軸的左側(cè)存在垂直紙面向外、磁感應(yīng)強度大小B1=0.20T的勻強磁場，在y軸的右側(cè)存在垂直紙面向里、寬度d=12.5cm的勻強磁場B2某時刻一質(zhì)量m=2.010-8kg、電量q=+4.010-4C的帶電微粒（重力可忽略不計），從x軸上坐標為（-0.25m，0）的P點以速度v=2.0103 m/s沿y軸正方向運動試求：（1）微粒在y軸的左側(cè)磁場中運動的軌道半徑；（2）微