江西省宜春市上高泗溪中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理期末試題含解析_第1頁(yè)
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江西省宜春市上高泗溪中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理期末試題含解析一、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.由于天氣原因斷電,某小區(qū)啟動(dòng)了臨時(shí)供電系統(tǒng),它由備用發(fā)電機(jī)和副線圈匝數(shù)可調(diào)的變壓器組成,如圖所示,圖中R0表示輸電線的電阻?;瑒?dòng)觸頭P置于某處時(shí),用戶的用電器恰好正常工作,在下列情況下,要保證用電器仍能正常工作,則(

)A.當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出的電壓發(fā)生波動(dòng)使V1示數(shù)小于正常值,用電器不變時(shí),應(yīng)使滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)B.當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出的電壓發(fā)生波動(dòng)使V1示數(shù)小于正常值,用電器不變時(shí),應(yīng)使滑動(dòng)觸頭P向下滑動(dòng)C.如果V1示數(shù)保持正常值不變,那么當(dāng)用電器增加時(shí),滑動(dòng)觸頭P應(yīng)向上滑D.如果V1示數(shù)保持正常值不變,那么當(dāng)用電器增加時(shí),滑動(dòng)觸頭P應(yīng)向下滑參考答案:AC2.(多選)如圖所示,將一質(zhì)量為m的小球從空中O點(diǎn)以速度v0水平拋山,飛行一段時(shí)間后,小球經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)動(dòng)能Ek=5mv,不計(jì)空氣阻力,則小球從O到P()A.下落的高度為B.經(jīng)過(guò)的時(shí)間為C.運(yùn)動(dòng)方向改變的角度為arctanD.速度增量為3v0,方向豎直向下參考答案:考點(diǎn):平拋運(yùn)動(dòng).專題:平拋運(yùn)動(dòng)專題.分析:A、結(jié)合P點(diǎn)的動(dòng)能求出P點(diǎn)豎直方向上的分速度,結(jié)合速度位移公式求出小球從O點(diǎn)到P點(diǎn)下落的高度;B、根據(jù)動(dòng)能的改變量為重力做功增加量,求出下落的高度,根據(jù)自由落體的位移時(shí)間公式求出時(shí)間;C、根據(jù)平行四邊形定則求出運(yùn)動(dòng)方向改變的角度;D、速度的增量為加速度與時(shí)間的乘積,直接計(jì)算出結(jié)果.解答:解:AD、小球在P點(diǎn)的動(dòng)能:,解得:vy=3v0;O和P點(diǎn)的高度差:;故選項(xiàng)A錯(cuò)誤,D正確;B、經(jīng)過(guò)的時(shí)間滿足豎直方向上的位移時(shí)間公式:,代入h解得:;故選項(xiàng)B正確;C、設(shè)運(yùn)動(dòng)方向改變的角度為θ,知P點(diǎn)的速度方向與水平方向的夾角為θ,則:,解得θ=arctan3,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;故選:BD.點(diǎn)評(píng):解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,結(jié)合平行四邊形定則,抓住等時(shí)性,運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式靈活求解.3.宇宙飛船繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),關(guān)于宇宙飛船內(nèi)的宇航員,有下列幾種說(shuō)法正確的是(

)A.航天員處于超重狀態(tài)

B.航天員處于失重狀態(tài)C.航天員不受地球引力

D.航天員仍受地球引力,參考答案:BD4.質(zhì)量為m的物體從桌邊豎直向上拋出,桌面離地面高度為h,小球到達(dá)的最高點(diǎn)距桌面高為H,若以桌面為零勢(shì)能面,則小球落地時(shí)的機(jī)械能為A.mgH

B.mgh

C.mg(H+h)

D.mg(H-h(huán))參考答案:A取桌面為零勢(shì)能面,小球的機(jī)械能守恒,在最高點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能為mgH,所以整個(gè)過(guò)程中的機(jī)械能都是mgH,所以A正確。5.(單選)某大型游樂(lè)場(chǎng)內(nèi)的新型滑梯放在水平地面上,可以等效為如圖所示的物理模型。一個(gè)小朋友在AB段的動(dòng)摩擦因數(shù),BC段的動(dòng)摩擦因數(shù)為,他從A點(diǎn)開(kāi)始下滑,滑到C點(diǎn)恰好靜止,整個(gè)過(guò)程中滑梯保持靜止?fàn)顟B(tài)。則該小朋友從斜面頂端A點(diǎn)滑到底端C點(diǎn)的過(guò)程中

)A.地面對(duì)滑梯始終無(wú)摩擦力作用B.地面對(duì)滑梯的摩擦力方向先水平向左,后水平向右C.地面對(duì)滑梯的支持力的大小始終等于小朋友和滑梯的總重力的大小D.地面對(duì)滑梯的支持力的大小先大于、后小于小朋友和滑梯的總重力的大小參考答案:B。小朋友在AB段做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度沿斜面向下;在BC段做勻減速直線運(yùn)動(dòng),加速度沿斜面向上,再將兩個(gè)加速度進(jìn)行分解到水平方向和豎直方向,就可知道小朋友先有水平向左的分加速度,后有水平向右的加速度,根據(jù)牛頓第二、第三定律和斜面又靜止不動(dòng)就可知道地面對(duì)滑梯的摩擦力方向先水平向左,后水平向右,B正確,A錯(cuò)誤;再以小朋友和滑梯整體為研究對(duì)象,在AB段小朋友有豎直向下的分加速度,在BC段有豎直向上的分加速度,先失重,后超重,即地面對(duì)滑梯的支持力先小于后大于,所以C、D兩答案都錯(cuò)誤,故本題選擇B答案。二、填空題:本題共8小題,每小題2分,共計(jì)16分6.如圖所示,位于豎直平面內(nèi)的固定半徑為R的光滑圓環(huán)軌道,圓環(huán)軌道與水平面相切于M點(diǎn),與豎直墻相切于A點(diǎn),豎直墻上另一點(diǎn)B與M的連線和水平面的夾角為600,C是圓環(huán)軌道的圓心,D是圓環(huán)上與M靠得很近的一點(diǎn)(DM遠(yuǎn)小于CM).已知在同一時(shí)刻:a、b兩球分別由A、B兩點(diǎn)從靜止開(kāi)始沿光滑傾斜直軌道運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn);c球由C點(diǎn)自由下落到M點(diǎn);d球從D點(diǎn)靜止出發(fā)沿圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn).則a、b、c、d四個(gè)小球最先到達(dá)M點(diǎn)的球是_______球。重力加速度取為g,d球到達(dá)M點(diǎn)的時(shí)間為_(kāi)___________。參考答案:c球;tD=。

7.如圖所示是一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖,已知波的傳播速度v=2m/s,則x=1.5m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)函數(shù)表達(dá)式y(tǒng)=

cm,x=2.0m處質(zhì)點(diǎn)在0-1.5s內(nèi)通過(guò)的路程為

cm。參考答案:、308.如圖所示是某原子的能級(jí)圖,a、b、c為原子躍遷所發(fā)出的三種波長(zhǎng)的光.在下列該原子光譜的各選項(xiàng)中,譜線從左向右的波長(zhǎng)依次增大,則正確的是________。參考答案:C9.光纖通信中,光導(dǎo)纖維遞光信號(hào)的物理原理是利用光的

現(xiàn)象,要發(fā)生這種現(xiàn)象,必須滿足的條件是:光從光密介質(zhì)射向,且入射角等于或大于。參考答案:答案:全反射

光疏介質(zhì)

臨界角解析:“光纖通信”就是利用了全反射的原理。這里的光纖就是光導(dǎo)纖維的簡(jiǎn)稱。發(fā)生全反射現(xiàn)象的條件是:光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì),且入射角等于或大于臨界角。10.要測(cè)定個(gè)人的反應(yīng)速度,按圖所示,請(qǐng)你的同學(xué)用手指拿著一把長(zhǎng)30cm的直尺,當(dāng)他松開(kāi)直尺,你見(jiàn)到直尺向下落下,立即用手抓住直尺,記錄抓住處的數(shù)據(jù),重復(fù)以上步驟多次.現(xiàn)有A、B、C三位同學(xué)相互測(cè)定反應(yīng)速度得到的數(shù)據(jù),如下表所示(單位:cm)。這三位同學(xué)中反應(yīng)速度最快的是________,他的最快反應(yīng)時(shí)間為_(kāi)_______s.(g=10m/s2)

第一次第二次第三次A252426B282421C242220參考答案:11.如圖所示的電路中,電源電動(dòng)勢(shì)E=6V,內(nèi)電阻r=1Ω,M為一小電動(dòng)機(jī),其內(nèi)部線圈的導(dǎo)線電阻RM=2Ω。R為一只保護(hù)電阻,R=3Ω。電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),電壓表(可當(dāng)作理想電表)的示數(shù)為1.5V,則電源的輸出功率為

W,電動(dòng)機(jī)的輸出功率為W。

參考答案:2.5;1.5

1512.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,波速大小為0.6m/s,t=0時(shí)刻波形如圖所示。質(zhì)點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為x=0.96m,則質(zhì)點(diǎn)P起動(dòng)時(shí)向_______方向運(yùn)動(dòng)(選填“上”或“下”),t=______s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P第二次到達(dá)波谷。參考答案:下,1.7s13.如圖,質(zhì)量為M=3kg的木板放在光滑水平面上,質(zhì)量為m=1kg的物塊在木板上,它們之間有摩擦,木板足夠長(zhǎng),兩者都以v=4m/s的初速度向相反方向運(yùn)動(dòng),當(dāng)木板的速度為v1=2.4m/s時(shí),物塊的速度是

m/s,木板和物塊最終的共同速度為

m/s.參考答案:三、實(shí)驗(yàn)題:本題共2小題,每小題11分,共計(jì)22分14.某同學(xué)采用如圖的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律(圖中小球A和B半徑相同、質(zhì)量分別為mA和mB),先調(diào)節(jié)軌道末端水平,木板豎直固定(B球和O’點(diǎn)在同一水平線上)。當(dāng)不放置B球時(shí),讓A球從擋板處由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),它能打到木板上的P點(diǎn),將B球置于軌道末端,同樣讓A球從擋板處由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),得到木板上兩球的落點(diǎn)N和M,分別測(cè)量O’點(diǎn)到N、P和M點(diǎn)的距離為H1、H2和H3。(1)該實(shí)驗(yàn)要求兩球的質(zhì)量關(guān)系為mA______(填“大于”“小于”或“等于”)mB(2)若A球與B球碰撞動(dòng)量守恒,則應(yīng)有mA、mB、H1、H2和H3之間關(guān)系式為_(kāi)_______。(3)若A球與B球碰撞為彈性碰撞,則H1、H2和H3之間關(guān)系式為_(kāi)_________。參考答案:

(1).(1)大于

(2).(2)

(3).(3)【詳解】(1)實(shí)驗(yàn)中為了防止入射球反彈,則要求入射球的質(zhì)量大于被碰球的質(zhì)量,即mA大于mB;(2)小球離開(kāi)斜槽后做平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)其水平位移為L(zhǎng),則小球做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間:,小球的豎直位移:y=gt2,解得:,碰撞前入射球A的水平速度:,碰撞后入射球A的水平速度:,碰撞后被碰球B的水平速度:,如果碰撞過(guò)程系統(tǒng)動(dòng)量守恒,則:mAv1=mAv2+mBv3,即:,整理得:;(3)若A球與B球碰撞為彈性碰撞,則,即,聯(lián)立解得:.15.在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中,

B

(1)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與電源相接,圖甲中接線正確的是

(填“A”或“B”);(2)已知重錘質(zhì)量m=0.300kg,當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.80m/s2,經(jīng)正確操作后獲得的一條紙帶如圖乙所示,則C、D兩點(diǎn)間對(duì)應(yīng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的動(dòng)能變化值___________J和勢(shì)能變化值___________J;(本題兩空保留兩位有效數(shù)字)(3)分析實(shí)驗(yàn)誤差產(chǎn)生的原因。

參考答案:(1)B

(3分)(2),(3分)

(3分)(3)動(dòng)能的增加量小于勢(shì)能的減小量。紙帶所受摩擦阻力,空氣阻力,測(cè)量誤差。四、計(jì)算題:本題共3小題,共計(jì)47分16.(14分)如圖甲所示,光滑且足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在同一水平面上,兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)=1m,定值電阻R1=4Ω,R2=2Ω,導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m=1kg的金屬桿,導(dǎo)軌和金屬桿的電阻不計(jì),整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.8T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)的方向垂直導(dǎo)軌平面向下,現(xiàn)用一拉力F沿水平方向拉桿,使金屬桿由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。圖乙所示為通過(guò)R1中的電流平方隨時(shí)間變化的I12—t圖線,求:(1)5s末金屬桿的動(dòng)能;(2)5s末安培力的功率;(3)5s內(nèi)拉力F做的功。參考答案:解析:(1)E=BLv=I1R1(2分),v=m/s(1分),Ek=mv2=2.5J(1分);(2)I=3I1=3A(2分),PA=I12R1+I(xiàn)22R2=3I12R1=2.4W或FA=BIL=2.4N,PA=FAv=2.4W(3分);(3)由PA=3I12R1和圖線可知,PAμt,所以WA=PAmt=6J,(或根據(jù)圖線,I12t即為圖線與時(shí)間軸包圍的面積,所以WA=3I12R1t=3××5×0.2×4=6J)(3分)又WF-WA=Ek,得WF=WA+Ek=8.5J(2分)。17.(8分)兩名登山運(yùn)動(dòng)員要完成測(cè)定海拔5000米高度的重力加速度,他們攀到了某這一高山的峰頂,用他們隨身攜帶的安全繩索、量程為5米長(zhǎng)的卷尺和腕表,來(lái)完成此實(shí)驗(yàn)。測(cè)量步驟如下①他們用安全繩的一端系一重石塊,別一端固定在山崖上,把石塊探出山涯放下約三十米形成一個(gè)單擺;②讓單擺擺起來(lái),用腕表測(cè)出它擺動(dòng)100次的時(shí)間t1=600S③將繩索上收4.9米后,重新固定,再一次讓單擺擺起來(lái),仍用腕表測(cè)出它擺動(dòng)100次的時(shí)間t2=400S。π=3.14;保留3位有效數(shù)字請(qǐng)你幫忙求出此高度的重力加速度。參考答案:解析:設(shè)單擺的擺長(zhǎng)為L(zhǎng),擺動(dòng)100次用600s,其振動(dòng)周期為

(1分)

則由周期公式T=2π

得到6=2×3.14

(2分)

單擺收上4.9米后的擺長(zhǎng)為L(zhǎng)-4.9,擺動(dòng)100次用400s,

其振動(dòng)周期為

(1分)

同理可得到

4=2×3.14

(2分)

由①②解得g=9.66m/s2

(2分)18.預(yù)警雷達(dá)探測(cè)到敵機(jī)在20000m上空水平勻速飛行,立即啟動(dòng)質(zhì)量m=100kg的防空導(dǎo)彈,導(dǎo)彈的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)在制導(dǎo)系統(tǒng)控制下豎直向下噴氣,使導(dǎo)彈由靜止以a=10g(g=10m/s2)的加速度豎直向上勻加速上升至5000m高空,噴氣方向立即變?yōu)榕c豎直方向成θ角(cosθ=)斜向下,導(dǎo)彈做曲線運(yùn)動(dòng),直至擊中敵機(jī).假設(shè)導(dǎo)彈飛行過(guò)程中火箭推力大小恒定,且不考慮導(dǎo)彈質(zhì)量變化及空氣阻力,導(dǎo)彈可視為質(zhì)點(diǎn).試求:(1)火箭噴氣產(chǎn)生的推力;(2)導(dǎo)彈從發(fā)射到擊中敵機(jī)所用的時(shí)間;(3)導(dǎo)彈擊中敵機(jī)時(shí)的動(dòng)能.參考答案:解:(1)對(duì)導(dǎo)彈,由牛頓第二定律得

F﹣mg=ma解得火箭噴氣產(chǎn)生的推力F=m(g+a)=100×(10+100)N=11mg=1.1×104N(2)導(dǎo)彈豎直向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的過(guò)程,有=h1,得t1==s=10s推力改變方向后,由于Fcosθ=11mg×=mg所以導(dǎo)彈在豎直方向上作勻速運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t2=又vy=at1=100×10=1000m/s,H=20000m聯(lián)立解得t2=15s故t總=t1+t2=25s(3)在5000m高處之后,導(dǎo)彈在豎直方向作勻速運(yùn)動(dòng),水平方向作勻加速運(yùn)動(dòng),則水平方向有

Fsinθ=max,sinθ==解得ax==20m/s2;導(dǎo)彈擊中飛機(jī)時(shí)水平分速度為vx=axt2=300m/s則導(dǎo)彈擊中飛機(jī)時(shí)的動(dòng)能為Ek==1.85×108J答:(1)火箭噴

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