湖南省長沙市中建五局中學(xué)2021年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

湖南省長沙市中建五局中學(xué)2021年高三物理上學(xué)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1.兩個物體放在光滑水平面上，它們之間有一個被壓縮的輕質(zhì)彈簧。用細(xì)線把它們拴住。已知兩物體質(zhì)量之比m1:m2=2:1，把細(xì)線燒斷后，兩物體被彈開

A．彈開時，兩物體的速度大小之比v1:v2=2:1

B．彈開時，兩物體的加速度大小之比a1:a2=4:1

C．彈開時，兩物體的動能大小之比Ek1:Ek2=1:2

D．彈開時，兩物體的動量大小之比p1:p2=1:2參考答案：C2.如圖所示，三根長度均為L的輕繩分別連接于C、D兩點，A、B兩端被懸掛在水平天花板上，相距2L，現(xiàn)在C點上懸掛一個質(zhì)量為M的重物，為使CD繩保持水平，在D點上可施加力的最小值為A.mg

B.

C.

D.參考答案：C3.（單選）目前世界上正在研究一種新型發(fā)電機(jī)叫磁流體發(fā)電機(jī)，它可以把氣體的內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能．如圖10所示為它的發(fā)電原理圖．將一束等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量帶正電和負(fù)電的微粒，從整體上來說呈電中性）噴射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，磁場中有兩塊面積S，相距為d的平行金屬板與外電阻R相連構(gòu)成一電路．設(shè)氣流的速度為v，氣體的電導(dǎo)率（電阻率的倒數(shù)）為g，則流過外電阻R的電流強(qiáng)度I及電流方向為（） 參考答案：D4.如圖所示，一小球從A點由靜止開始沿斜面向下做勻變速直線運(yùn)動，若到達(dá)B點時速度為v，到達(dá)C點時速度為2v，則xAB∶xBC等于()

A．1∶1 B．1∶2C．1∶3

D．1∶4參考答案：C5.（單選）如圖所示，把輕質(zhì)導(dǎo)線圈用絕緣細(xì)線懸掛在磁鐵N極附近，磁鐵的軸線穿過線圈的圓心，且垂直于線圈平面，當(dāng)線圈中通入如圖方向的電流后，線圈的運(yùn)動情況是（）A．線圈向左運(yùn)動B．線圈向右運(yùn)動C．從上往下看順時針轉(zhuǎn)動D．從上往下看逆時針轉(zhuǎn)動參考答案：考點：安培定則．分析：將環(huán)形電流等效為小磁針，根據(jù)同性相斥，異性相吸判斷線圈的運(yùn)動．解答：解：根據(jù)右手螺旋定則，環(huán)形電流可以等效為小磁針，小磁針的N極指向右，根據(jù)異性相吸，知線圈向左運(yùn)動．故A正確，B、C、D錯誤．故選A．點評：通電電流處于條形磁鐵產(chǎn)生的磁場中，受到安培力作用，根據(jù)左手定則判斷．本題用等效法解決比較簡單．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某同學(xué)想利用DIS測電風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速和葉片長度，他設(shè)計的實驗裝置如圖甲所示.該同學(xué)先在每一葉片邊緣粘上一小條長為△l的反光材料，當(dāng)葉片轉(zhuǎn)到某一位置時，光傳感器就可接收到反光材料反射的激光束，并在計箅機(jī)屏幕上顯示出矩形波，如圖乙所示.已知屏幕橫向每大格表示的時間為5.00×10-3s.則電風(fēng)扇勻速轉(zhuǎn)動的周期為________s;若用游標(biāo)卡尺測得△l的長度如圖丙所示，則葉片長度為________m.參考答案：4.2×10-2；0.237.已知地球和月球的質(zhì)量分別為M和m，半徑分別為R和r。在地球上和月球上周期相等的單擺擺長之比為________，擺長相等的單擺在地球上和月球上周期之比為________。參考答案：Mr2：mR2；。8.一物體靜止在光滑水平面上，先對物體施加一個水平向右的恒力F1，經(jīng)過時間t物體運(yùn)動到距離出發(fā)點為s的位置，此時立即撤去F1，同時對物體施加一水平向左的恒力F2，又經(jīng)過相同的時間t，物體運(yùn)動到距離出發(fā)點s/2的位置，在這一過程中力F1和F2的比可能是

和

參考答案：2:5

2:7

解：由牛頓第二定律得：，撤去時物體的速度由勻變速運(yùn)動的位移公式得：解得：;或者;解得：9.4分）歷史上第一次利用加速器實現(xiàn)的核反應(yīng)，是用加速后的質(zhì)子H轟擊靜止的X，生成兩個He。上述核反應(yīng)方程中的X核的質(zhì)子數(shù)為___________，中子數(shù)為____________。參考答案：3

410.某興趣小組為測一遙控電動小車的額定功率，進(jìn)行了如下實驗：①用天平測出電動小車的質(zhì)量為0.4kg；②將電動小車、紙帶和打點計時器按如圖甲所示安裝；③接通打點計時器(其打點周期為0.02s)；④使電動小車以額定功率加速運(yùn)動，達(dá)到最大速度一段時間后關(guān)閉小車電源，待小車靜止時再關(guān)閉打點計時器(設(shè)在整個過程中小車所受的阻力恒定)．在上述過程中，打點計時器在紙帶上所打的點跡如圖乙、圖丙所示，圖中O點是打點計時器打的第一個點．請你分析紙帶數(shù)據(jù)，回答下列問題：(1)該電動小車運(yùn)動的最大速度為________m/s.

(2)該電動小車運(yùn)動過程中所受的阻力為________N.(3)該電動小車的額定功率為________W.參考答案：(1)1.5(或1.50)(2)1.6(或1.60)(3)2.4(或2.40)11.如圖所示，質(zhì)量為M，半徑為R的均勻圓形薄板可以繞光滑的水平軸A在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，AB是它的直徑，O是它的圓心?，F(xiàn)在薄板上挖去一個直徑為R的圓，則圓板的重心將從O點向左移動__________R的距離，在B點作用一個垂直于AB的力F使薄板平衡，此時AB恰處于水平位置，則F=_________________。

參考答案：

；

12.（8分）如圖所示，四個相同的電流表分別改裝成兩個安培表和兩個伏特表。安培表A1的量程大于A2的量程，伏特表V1的量程大于V2的量程，把它們按圖接入電路，則安培表A1的讀數(shù)

安培表A2的讀數(shù)；安培表A1的偏轉(zhuǎn)角

安培表A2的偏轉(zhuǎn)角；伏特表V1的讀數(shù)

伏特表V2的讀數(shù)；伏特表V1的偏轉(zhuǎn)角

伏特表V2的偏轉(zhuǎn)角；（填“大于”，“小于”或“等于”）參考答案：大于，等于，大于，等于13.要測定勻變速直線運(yùn)動的實驗中，打點計時器打出一紙條，每隔四個點選出一個計數(shù)點共選出A、B、C、D四個計數(shù)點，所用交流電頻率為50赫茲，紙帶上各點對應(yīng)尺上的刻度如圖所示，則VB=

m/s.a=

m/s2.參考答案：

0.15

、

0.2

、三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.

(12分)(1)用簡明的語言表述臨界角的的定義：(2)玻璃和空所相接觸。試畫出入射角等于臨界角時的光路圖，并標(biāo)明臨界角。(3)當(dāng)透明介質(zhì)處在真空中時，根據(jù)臨界角的定義導(dǎo)出透明介質(zhì)的折射率n與臨界角θc的關(guān)系式。

參考答案：解析：(1)光從光密介質(zhì)射到光疏介質(zhì)中，折射角為90°時的入射角叫做臨界角(2)如圖，θC為臨界角。(3)用n表示透明介質(zhì)的折射率，θC表示臨界角，由折射定律

15.如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系中有一個垂直紙面向里的圓形勻強(qiáng)磁場，其邊界過原點O和y軸上的點A（0，L）．一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子從A點以初速度v0平行于x軸正方向射入磁場，并從x軸上的B點射出磁場，射出B點時的速度方向與x軸正方向的夾角為60°．求：（1）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；（2）電子在磁場中運(yùn)動的時間t．參考答案：答：（1）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為；（2）電子在磁場中運(yùn)動的時間t為考點： 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動；牛頓第二定律；向心力．專題： 帶電粒子在磁場中的運(yùn)動專題．分析： （1）電子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律可以求出磁感應(yīng)強(qiáng)度．（2）根據(jù)電子轉(zhuǎn)過的圓心角與電子做圓周運(yùn)動的周期可以求出電子的運(yùn)動時間．解答： 解：（1）設(shè)電子在磁場中軌跡的半徑為r，運(yùn)動軌跡如圖，可得電子在磁場中轉(zhuǎn)動的圓心角為60°，由幾何關(guān)系可得：r﹣L=rcos60°，解得，軌跡半徑：r=2L，對于電子在磁場中運(yùn)動，有：ev0B=m，解得，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。築=；（2）電子在磁場中轉(zhuǎn)動的周期：T==，電子轉(zhuǎn)動的圓心角為60°，則電子在磁場中運(yùn)動的時間t=T=；答：（1）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為；（2）電子在磁場中運(yùn)動的時間t為．點評： 本題考查了電子在磁場中的運(yùn)動，分析清楚電子運(yùn)動過程，應(yīng)用牛頓第二定律與周期公式即可正確解題．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.兩根足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌平行固定在傾角為θ的斜面上，它們的間距為d．磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場充滿整個空間、方向垂直于斜面向上．兩根金屬桿ab、cd的質(zhì)量分別為m和2m，垂直于導(dǎo)軌水平放置在導(dǎo)軌上，如圖所示．設(shè)桿和導(dǎo)軌形成的回路總電阻為R而且保持不變，重力加速度為g．（1）給ab桿一個方向沿斜面向上的初速度，同時對ab桿施加一平行于導(dǎo)軌方向的恒定拉力，結(jié)果cd桿恰好保持靜止而ab桿則保持勻速運(yùn)動．求拉力做功的功率．（2）若作用在ab桿的拉力與第（1）問相同，但兩根桿都是同時從靜止開始運(yùn)動，求兩根桿達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時的速度．參考答案：（2）開始時ab桿所受合力沿斜面向上，因此沿斜面向上運(yùn)動，而cd桿所受合力沿斜面向下，因此沿斜面向下運(yùn)動，隨著速度的增大，安培力也逐漸增大，最后兩桿同時達(dá)到勻速運(yùn)動狀態(tài)。

設(shè)ab桿和cd桿最后的速度大小分別為v1、v2，因為兩桿組成的系統(tǒng)所受的外力合力為零，因此系統(tǒng)動量守恒，取沿斜面向上為正方向，則

⑥（2分）cd桿勻速運(yùn)動，則桿所受安培力

⑦（1分）

回路中的電流

⑧（2分）

聯(lián)立解得ab桿和cd桿達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時的速度分別為

（方向沿斜面向上）

⑨（2分,）（方向沿斜面向下）17.如圖所示,質(zhì)量為3m的足夠長木板C靜止在光滑水平面上,質(zhì)量均為m的兩個小物體A?B放在C的左端,A?B間相距s0,現(xiàn)同時對A?B施加水平向右的瞬時沖量而使之分別獲得初速度v0和2v0,若A?B與C之間的動摩擦因數(shù)分別為μ和2μ,則(1)最終A?B?C的共同速度為多大?(2)求運(yùn)動過程中A的最小速度?參考答案：（1）對由于A、B、C三個物體構(gòu)成的系統(tǒng)由動量守恒定律可得：mv0+2mv0=5mv解得：最終A、B、C的共同速度為v=0.6v0（2）設(shè)經(jīng)t時間A與C恰好相對靜止，共同速度為vAC，此時B的速度為vB,A的速度最小。由動量守恒定律可得：mv0+2mv0=4mvAC+mvB由動量定理得：－μmgt=m(vAC－v0)（μmg+2μmg）t=3mvAC可解得：vAC=0.5v0

18.如