2021年湖北省荊州市石首桃花山鎮(zhèn)艾家咀中學(xué)高三物理期末試卷含解析

2021年湖北省荊州市石首桃花山鎮(zhèn)艾家咀中學(xué)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15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示，橫截面為直角三角形斜劈A，放在粗糙的水平地面上，在劈與豎直墻壁之間放置一光滑球B，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．在球B上施一通過球心的力F，系統(tǒng)仍保持靜止，下列說法正確的是A．B所受合外力增大B．B對豎直墻壁的壓力增大C．地面對A的摩擦力減小D．A對地面的摩擦力將小于B對墻壁的壓力參考答案：B2.某行星質(zhì)量為地球質(zhì)量的1/3，半徑為地球半徑的3倍，則此行星的第一宇宙速度約為地球第一宇宙速度的（

）

A．9倍

B．1/3

C．3倍

D．1/9參考答案：B3.（單選）A、B兩質(zhì)點分別在各自的直線軌道上運動．圖甲是質(zhì)點A的位移﹣時間圖象，圖乙是質(zhì)點B的速度﹣時間圖象，下列說法中正確的是（）A．質(zhì)點A在0～2s內(nèi)的平均速度為零B．質(zhì)點B在0～2s內(nèi)的平均速度為零C．質(zhì)點A在0～1s內(nèi)的運動方向與在1～2s內(nèi)的運動方向相同D．質(zhì)點B在0～1s內(nèi)的運動方向與在1～2s內(nèi)的運動方向相反參考答案：考點：勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系；平均速度；勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系．專題：運動學(xué)中的圖像專題．分析：由圖讀出速度的變化情況，分析物體的運動情況．速度圖象的斜率等于加速度．位移時間圖象的斜率表示速度．解答：解：A、C由題圖可知，0﹣1s，質(zhì)點A沿正方向做勻速直線運動，1﹣2s，沿負(fù)方向做勻速直線運動，2s末回到出發(fā)點，2s內(nèi)的位移為零，平均速度為零，故A正確，C錯誤；B、D0﹣1s，質(zhì)點B沿正方向做勻加速直線運動，1﹣2s，沿正方向做勻減速運動，2s內(nèi)的位移為x=×2×2m=2m，平均速度為==m/s=1m/s，故BD錯誤．故選A點評：本題關(guān)鍵抓住速度圖象的斜率表示加速度，位移時間圖象的斜率表示速度來求解，難度適中．4.三個相同的電阻，分別通過如圖甲、乙、丙所示的交變電流，三個圖中的I0和周期T相同。下列說法中正確的是（）A．在相同時間內(nèi)三個電阻發(fā)熱量相等B．在相同時間內(nèi)，甲、乙發(fā)熱量相等，是丙發(fā)熱量的2倍C．在相同時間內(nèi)，甲、丙發(fā)熱量相等，是乙發(fā)熱量的1/2D．在相同時間內(nèi)，乙發(fā)熱量最大，甲次之，丙的發(fā)熱量最小參考答案：C【解析】甲圖產(chǎn)生的熱量為，乙圖產(chǎn)生的熱量為，丙圖產(chǎn)生的人兩為，所以C正確。

5.（單選）如圖所示，將帶正電的甲球放在不帶電的乙球左側(cè)，兩球在空間形成了穩(wěn)定的靜電場，實線為電場線，虛線為等勢線。A、B兩點與兩球球心連線位于同一直線上，C、D兩點關(guān)于直線AB對稱，則

()

A．A點和B點的電勢相同 B．C點和D點的電場強度相同C．正電荷從A點移至B點，電場力做負(fù)功D．負(fù)電荷從C點移至D點，電勢能不變參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，帶電量分別為4q和-q的小球A、B固定在水平放置的光滑絕緣細(xì)桿上，相距為d。若桿上套一帶電小環(huán)C（圖上未畫），帶電體A、B和C均可視為點電荷。則小環(huán)C的平衡位置為

；將小環(huán)拉離平衡位置一小位移x(x小于d)后靜止釋放，則小環(huán)C

回到平衡位置。(選填“能”“不能”或“不一定”)參考答案：在AB連線的延長線上距離B為d處，不一定7.如圖所示，水平板上有質(zhì)量m=1.0kg的物塊，受到隨時間t變化的水平拉力F作用，用力傳感器測出相應(yīng)時刻物塊所受摩擦力Ff的大小。已知9s末的速度為9.5m/s，取重力加速度g=10m/s2。則4s末物塊的加速度的大小為

▲，4s~9s內(nèi)合外力對物塊做功為

▲

。

參考答案：8.一物體做勻加速直線運動，經(jīng)過A、B、C三點，已知AB=BC，AB段平均速度的大小為20m/s，BC段平均速度的大小為30m/s，則可求得從A到C的平均速度的大小為

參考答案：24m/9.如圖所示，在光滑水平面上，一絕緣細(xì)桿長為，兩端各固定著一個帶電小球，處于水平方向、場強為E的勻強電場中，兩小球帶電量分別為＋q和－q，輕桿可繞中點O自由轉(zhuǎn)動。在輕桿與電場線夾角為α?xí)r，忽略兩電荷間的相互作用，兩電荷受到的電場力對O點的力矩大小為___________，兩電荷具有的電勢能為___________。參考答案：10.一質(zhì)量m＝1kg的物體在水平恒力F作用下水平運動，1s末撤去恒力F，其v－t圖象如圖所示，則恒力F的大小是

N，物體所受阻力Ff的大小是

N參考答案：9N，3N11.(4分)在一個邊長為a的等邊三角形區(qū)域內(nèi)分布著磁感應(yīng)強度為B的勻強磁強,一質(zhì)量為

m、電荷量為q的帶電粒子從BC邊的中點垂直BC方向射入磁場中,如圖所示,為使該粒子能從AB邊(或AC邊)射出,則帶電粒子的初速度v必須大于

。參考答案：

答案：12.如圖所示，由導(dǎo)熱材料制成的氣缸和活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸內(nèi)，活塞與氣缸壁之間無摩擦，活塞上方存有少量液體，將一細(xì)管插入液體，利用虹吸現(xiàn)象，使活塞上方液體緩慢流出，在此過程中，大氣壓強與外界的溫度均保持不變，下列各個描述理想氣體狀態(tài)變化的圖象中與上述過程相符合的是

圖，該過程為

過程。（選填“吸熱”、“放熱”或“絕熱”）參考答案：D

吸熱氣體做等溫變化，隨著壓強減小，氣體體積增大。A、B圖中溫度都是變化的；等溫情況下，PV＝C，圖象是一條過原點的直線，故圖D正確。故選D。該過程中，體積增大，氣體對外界做功，W＜0，等溫變化，所以Q＞0，氣體要吸收熱量。13.如圖所示，為水中兩個振動情況完全相同的波源所形成的圖樣，這是水面波的____________現(xiàn)象；圖是不同頻率的水面波通過相同的小孔所能達(dá)到區(qū)域的示意圖，則其中水波的頻率最大的是_________圖。

參考答案：答案：干涉

C三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.螺線管通電后，小磁針靜止時指向如圖所示，請在圖中標(biāo)出通電螺線管的N、S極，并標(biāo)出電源的正、負(fù)極。參考答案：N、S極1分電源+、-極15.如圖所示，質(zhì)量為m帶電量為+q的小球靜止于光滑絕緣水平面上，在恒力F作用下，由靜止開始從A點出發(fā)到B點，然后撤去F，小球沖上放置在豎直平面內(nèi)半徑為R的光滑絕緣圓形軌道，圓形軌道的最低點B與水平面相切，小球恰能沿圓形軌道運動到軌道末端D，并從D點拋出落回到原出發(fā)點A處．整個裝置處于電場強度為E=的水平向左的勻強電場中，小球落地后不反彈，運動過程中沒有空氣阻力．求：AB之間的距離和力F的大?。畢⒖即鸢福篈B之間的距離為R，力F的大小為mg．考點： 帶電粒子在勻強電場中的運動；牛頓第二定律；平拋運動；動能定理的應(yīng)用．專題： 帶電粒子在電場中的運動專題．分析： 小球在D點，重力與電場力的合力提供向心力，由牛頓第二定律即可求出D點的速度，小球離開D時，速度的方向與重力、電場力的合力的方向垂直，小球做類平拋運動，將運動分解即可；對小球從A運動到等效最高點D過程，由動能定理可求得小球受到的拉力．解答： 解：電場力F電=Eq=mg

電場力與重力的合力F合=mg，方向與水平方向成45°向左下方，小球恰能到D點，有：F合=解得：VD=從D點拋出后，只受重力與電場力，所以合為恒力，小球初速度與合力垂直，小球做類平拋運動，以D為原點沿DO方向和與DO垂直的方向建立坐標(biāo)系（如圖所示）．小球沿X軸方向做勻速運動，x=VDt

沿Y軸方向做勻加速運動，y=at2a==所形成的軌跡方程為y=直線BA的方程為：y=﹣x+（+1）R解得軌跡與BA交點坐標(biāo)為（R，R）AB之間的距離LAB=R從A點D點電場力做功：W1=（1﹣）R?Eq

重力做功W2=﹣（1+）R?mg；F所做的功W3=F?R有W1+W2+W3=mVD2，有F=mg答：AB之間的距離為R，力F的大小為mg．點評： 本題是動能定理和向心力知識的綜合應(yīng)用，分析向心力的來源是解題的關(guān)鍵．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.一定質(zhì)量的理想氣體被活塞封閉在氣缸內(nèi)，如圖所示水平放置．活塞的質(zhì)量m=20kg，橫截面積S=100cm2，活塞可沿汽缸壁無摩擦滑動但不漏氣，開始使汽缸壁水平放置，活塞與氣缸底的距離L1=12cm，離氣缸口的距離L2=3cm．外界氣溫為27℃，大氣壓強為1.0×105Pa，將氣缸緩慢地轉(zhuǎn)到開口向上的豎直位置，待穩(wěn)定后對氣缸內(nèi)氣體逐漸加熱，使活塞上表面剛好與氣缸口相平，已知g=10m/s2，求：（1）此時氣體的溫度為多少？（2）在對氣缸內(nèi)氣體加熱的過程中，氣體膨脹對外做功，同時吸收Q=370J的熱量，則氣體增加的內(nèi)能△U多大？參考答案：解：（1）當(dāng)氣缸水平放置時，p0=1.0×105Pa，V0=L1S=12S，T0=273+27=300K，當(dāng)氣缸口朝上，活塞到達(dá)氣缸口時，活塞的受力分析圖如圖所示，由平衡條件得：p1S=p0S+mg，解得：p1=p0+=1.2×105Pa，此時氣體的體積：V1=（L1+L2）S=15S，由理想氣體狀態(tài)方程得：=，即：=，解得：T1=450K；（2）當(dāng)氣缸口向上，未加熱穩(wěn)定時，由玻意耳定律得：p0L1S=p1LS，即：1.0×105×12=1.2×105×L，解得：L=10cm，加熱后，氣體做等壓變化，外界對氣體做功為：W=﹣p0（L1+L2﹣L）S﹣mg（L1+L2﹣L）=﹣60J根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知：△U=W+Q=370﹣60=310J；答：（1）此時氣體的溫度為450K；（2）在對氣缸內(nèi)氣體加熱的過程中，氣體膨脹對外做功，同時吸收Q=370J的熱量，則氣體增加的內(nèi)能△U為310J．【考點】理想氣體的狀態(tài)方程．【分析】（1）根據(jù)題意求出氣缸內(nèi)氣體的狀態(tài)參量，然后應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程可以求出氣體的溫度．（2）根據(jù)題意求出氣體對外做的功，然后應(yīng)用熱力學(xué)第一定律求出氣體內(nèi)能的增量．17.（物理3—5）一個物體靜置于光滑水平面上，外面扣一質(zhì)量為M的盒子，如圖1所示。現(xiàn)給盒子—初速度v0，此后，盒子運動的v-t圖象呈周期性變化，如圖2所示。請據(jù)此求盒內(nèi)物體的質(zhì)量。參考答案：解析：設(shè)物體的質(zhì)量為m，t0時刻受盒子碰撞獲得速度v，根據(jù)動量守恒定律

①

3t0時刻物體與盒子右壁碰撞使盒子速度又變?yōu)関0，說明碰撞是彈性碰撞

②

聯(lián)立①②解得

m=M

③

(也可通過圖象分析得出v0=v，結(jié)合動量守恒，得出正確結(jié)果)18.如圖所示在光滑水平Oxy平面的ABCD區(qū)域內(nèi)，小球在區(qū)域ABEO和MNCD水平方向均僅受到大小皆為F的水平恒力，在ABEO區(qū)域F力的方向沿X軸負(fù)方向，在MNCD區(qū)域F力的方向沿y軸負(fù)方向，在中間的DENM區(qū)域不受任何水平力的作用。兩恒力區(qū)域的邊界均是邊長為L的正方形，即AO=OM=MD=DC=L,如圖所