湖南省郴州市樟木中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

湖南省郴州市樟木中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理下學(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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，小球A、B通過一條細(xì)繩跨過定滑輪連接，它們都穿在一根豎直桿上．當(dāng)兩球平衡時(shí)，連接兩球的細(xì)繩與水平方向的分別為θ和2θ．假設(shè)裝置中的各處摩擦均不計(jì)，則A、B球的質(zhì)量之比為（）A．2cosθ：1 B．1：2cosθ C．tanθ：1 D．1：2sinθ參考答案：B【考點(diǎn)】共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；物體的彈性和彈力．【分析】分別對(duì)A、B兩球分析，運(yùn)用合成法，用T表示出A、B兩球的重力，同一根繩子上的拉力相等，即繩子AB兩球的拉力是相等的．【解答】解：分別對(duì)AB兩球分析，運(yùn)用合成法，如圖：由幾何知識(shí)得：Tsinθ=mAgTsin2θ=mBg故mA：mB=sinθ：sin2θ=1：2cosθ故選：B．2.如圖所示，一根絲線兩端分別固定在M、N兩點(diǎn)，玩具娃娃上面帶一個(gè)小夾子，開始時(shí)用夾子將玩具娃娃固定在圖示位置，a段絲線水平，b段絲線與水平方向的夾角為45°?，F(xiàn)將夾子向左移動(dòng)一小段距離，移動(dòng)后玩具仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，關(guān)于a、b兩段絲線中的拉力，下列說法正確的是

A．移動(dòng)前，a段絲線中的拉力小于玩具所受的重力B．移動(dòng)前，a段絲線中的拉力等于玩具所受的重力C．移動(dòng)后，b段絲線中拉力的豎直分量不變D．移動(dòng)后，b段絲線中拉力的豎直分量變小參考答案：BD3.關(guān)于物體的運(yùn)動(dòng)，以下說法正確的是A．物體做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度大小不變方向改變B．物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度大小和方向都不變C．物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度方向一定改變D．物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度大小和方向可能變也可能不變參考答案：D4.以下四個(gè)核反應(yīng)方程式中，X代表粒子的是________A．

B．C．D．參考答案：B5.如圖所示電路中，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)觸頭向下滑動(dòng)時(shí)，A．燈泡L1、L2、L3均變亮B．燈泡L1、L3變亮，L2變暗C．燈泡L1、L2變亮，L3變暗D．燈泡L1變亮，L2、L3變暗參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.圖中豎直方向的平行線表示勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線，但未標(biāo)明方向．一個(gè)帶電量為﹣q的微粒，僅受電場(chǎng)力的作用，從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，動(dòng)能增加了△Ek（△Ek＞0），則該電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡可能是虛線a（選填“a”、“b”或“c”）；若M點(diǎn)的電勢(shì)為U，則N點(diǎn)電勢(shì)為U+．參考答案：【考點(diǎn)】：電場(chǎng)線；電勢(shì)．【分析】：根據(jù)動(dòng)能定理，通過動(dòng)能的變化判斷出電場(chǎng)力的方向，從而判斷軌跡的彎曲程度，根據(jù)動(dòng)能定理求出M、N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差，從而求出N點(diǎn)的電勢(shì)．：解：從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，動(dòng)能增加，知電場(chǎng)力做正功，則電場(chǎng)力方向向下，軌跡彎曲大致指向合力的方向，可知電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡為虛線a，不可能是虛線b．電場(chǎng)力方向方向向下，微粒帶負(fù)電，則電場(chǎng)強(qiáng)度方向向上，N點(diǎn)的電勢(shì)大于M點(diǎn)的電勢(shì)，根據(jù)動(dòng)能定理知，﹣qUMN=△Ek，則N、M兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大小UMN=﹣由UMN=φM﹣φN，φM=U，解得φN=U+故答案為：a，U+．【點(diǎn)評(píng)】：解決本題的關(guān)鍵知道軌跡彎曲與合力方向的大致關(guān)系，本題的突破口在于得出電場(chǎng)力方向，再得出電場(chǎng)強(qiáng)度的方向，從而知道電勢(shì)的高低．7.某同學(xué)利用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，探究物塊在水平桌面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。物塊在重物的牽引下開始運(yùn)動(dòng)，重物落地后，物塊再運(yùn)動(dòng)一段距離停在桌面上（尚未到達(dá)滑輪處）。從紙帶上便于測(cè)量的點(diǎn)開始，每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz。（1）通過分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)

和

之間某時(shí)刻開始減速。（2）計(jì)數(shù)點(diǎn)5對(duì)應(yīng)的速度大小為

m/s，計(jì)數(shù)點(diǎn)6對(duì)應(yīng)的速度大小為

m/s。（保留三位有效數(shù)字）。（3）物塊減速運(yùn)動(dòng)過程中加速度的大小為a=

m/s2（保留三位有效數(shù)字），若用a/g來計(jì)算物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)（g為重力加速度），則計(jì)算結(jié)果比動(dòng)摩擦因數(shù)的真實(shí)值

（填“偏大”或“偏小”）。參考答案：（1）6；7【或7；6】（4分）（2）1.00；1.20（4分）（3）2.00；偏大（4分）8.物體的質(zhì)量m=0.5kg，其位移s與時(shí)間的關(guān)系式為s=4t―t2。（s的單位是m，t的單位是s）。則物體受到的合外力大小

N，物體在0到3s時(shí)間內(nèi)通過的路程是

m。參考答案：9.（4分）在桌面上有一倒立的玻璃圓錐，其頂點(diǎn)恰好與桌面接觸，圓錐的軸（圖中虛線）與桌面垂直，過軸線的截面為等邊三角形，如圖所示。有一半徑為r的圓柱形平行光束垂直入射到圓錐的底面上，光束的中心軸與圓錐的軸重合。已知玻璃的折射率為1.5，則光束在桌面上形成的光斑半徑為

。參考答案：

2r10.氘核和氚核結(jié)合成氦核的核反應(yīng)方程如下：①這個(gè)核反應(yīng)稱為_______________.②要發(fā)生這樣的核反應(yīng)，需要將反應(yīng)物質(zhì)的溫度加熱到幾百萬開爾文.式中17.6MeV是核反應(yīng)中_____________（選填“放出”或“吸收”）的能量，核反應(yīng)后生成物的總質(zhì)量比核反應(yīng)前物質(zhì)的總質(zhì)量____________（選填“增加”或“減少”）了__________kg.參考答案：11.光電效應(yīng)和

都證明光具有粒子性，

提出實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性。參考答案：康普頓效應(yīng)，德布羅意12.（1）已知能使某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的極限頻率為υ0，當(dāng)用頻率為2υ0的單色光照射該金屬時(shí)，所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為

。當(dāng)照射光的頻率繼續(xù)增大時(shí)，則逸出功

（填“增大”“減小”或“不變”）（2）如圖所示，一個(gè)有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，MN是磁場(chǎng)的左邊界。在距磁場(chǎng)左邊界MN的1.0m處有一個(gè)放射源A，內(nèi)裝放射物質(zhì)（鐳）,發(fā)生α衰變生成新核Rn（氡）。放在MN左側(cè)的粒子接收器接收到垂直于邊界MN方向射出的α粒子，此時(shí)接收器位置距直線OA的距離為1.0m。①試寫出Ra的衰變方程；②求衰變后Rn（氡）的速率.（質(zhì)子、中子的質(zhì)量為1.6×10-27kg，電子電量e=1.6×10-19C）參考答案：（1）hv0

（2分）

不變

（2分）（2）①

②對(duì)α粒子

動(dòng)量守恒得

13.如圖所示是自行車傳動(dòng)裝置的示意圖．假設(shè)踏腳板每2s轉(zhuǎn)一圈，要知道在這種情形下自行車前進(jìn)的速度有多大，還需測(cè)量哪些量？________________________________

__________________________________________________________________________

請(qǐng)?jiān)趫D中用字母標(biāo)注出來，并用這些量推導(dǎo)出自行車前進(jìn)速度的表達(dá)式：___________．參考答案：．如圖所示，測(cè)量R、r、R′．自行車的速度為：三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（6分）題11圖2為一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧機(jī)械橫波某時(shí)刻的波形圖，質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)周期為0.4s.求該波的波速并判斷P點(diǎn)此時(shí)的振動(dòng)方向。參考答案：；P點(diǎn)沿y軸正向振動(dòng)考點(diǎn)：本題考查橫波的性質(zhì)、機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波的關(guān)系。15.（簡(jiǎn)答）如圖所示，在水平地面上固定一傾角θ=37°、表面光滑的斜面，物體A以初速度v1沿斜面上滑，同時(shí)在物體A的正上方，有一物體B以初速度v2=2.4m/s水平拋出，當(dāng)A上滑到最高點(diǎn)時(shí)，恰好被B物體擊中．A、B均可看作質(zhì)點(diǎn)，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2．求：（1）物體A上滑時(shí)的初速度v1；（2）物體A、B間初始位置的高度差h．參考答案：（1）物體A上滑時(shí)的初速度v1是6m/s．（2）物體A、B間初始位置的高度差h是6.8m．解：（1）物體A上滑過程中，由牛頓第二定律得：mgsinθ=ma設(shè)物體A滑到最高點(diǎn)所用時(shí)間為t，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式：0=v1﹣at物體B做平拋運(yùn)動(dòng)，如圖所示，由幾何關(guān)系可得：水平位移x=；其水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則x=v2t聯(lián)立可得：v1=6m/s（2）物體B在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，則hB=物體A在豎直方向：hA=如圖所示，由幾何關(guān)系可得：h=hA+hB聯(lián)立得：h=6.8m答：（1）物體A上滑時(shí)的初速度v1是6m/s．（2）物體A、B間初始位置的高度差h是6.8m．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示．一輛質(zhì)量M=3kg的小車A靜止在光滑的水平面上，將一輕質(zhì)彈簧城壓越縮并鎖定，此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為，質(zhì)量m=1kg的光滑小球B緊挨輕彈簧右端靜止放置。解除輕彈簧的鎖定．小球B被彈出并脫離彈簧，求小球脫離彈簧時(shí)小車的速度大小。參考答案：17.用同種材料制成的質(zhì)量均為M=1kg的形狀不同的滑塊n個(gè)靜止在光滑水平面上，編號(hào)依次為1、2、3…．質(zhì)量為m=0.1kg的子彈（視為質(zhì)點(diǎn)）以水平初速度v0=200m/s依次擊穿這些滑塊后最終保留在第n個(gè)滑塊中．要求子彈穿過每個(gè)滑塊的時(shí)間都相等，子彈在兩滑塊間勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間也相等且等于子彈穿過一塊滑塊的時(shí)間，這必然導(dǎo)致每個(gè)滑塊長(zhǎng)度不同，滑塊間的間距也不同．子彈穿過滑塊時(shí)受到的水平阻力f=150N并保持恒定．測(cè)得子彈穿過編號(hào)為1的滑塊后滑塊的速度變?yōu)関=1.5m/s．不考慮子彈在豎直方向上的受力和運(yùn)動(dòng)．（滑塊不翻轉(zhuǎn)，不計(jì)空氣阻力）（1）求n（2）用計(jì)算說明子彈剛穿過第N（N＜n）塊滑塊時(shí)，第N﹣1塊滑塊沒有追上第N塊滑塊（3）易知第n塊滑塊與子彈相對(duì)靜止后，第n﹣1塊滑塊會(huì)追上第n塊滑塊，然后發(fā)生碰撞，已知滑塊間的碰撞為彈性碰撞，求滑塊間碰撞的總次數(shù)（用字母A表示）．要求有必要的計(jì)算過程和文字說明．參考答案：【考點(diǎn)】：動(dòng)量守恒定律；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系．【專題】：動(dòng)量定理應(yīng)用專題．【分析】：分析子彈擊穿第一塊滑塊的過程，運(yùn)用動(dòng)量守恒定律求解．第N塊剛被擊穿時(shí)是否被N﹣1塊追上，取決于二者靜止時(shí)的間距dN﹣1是否小于子彈剛接觸N﹣1到剛擊穿N的過程N(yùn)﹣1比N多走的位移，分析子彈的運(yùn)動(dòng)過程，運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解比較．子彈打穿前13塊后，1到13各塊的速度均為v，根據(jù)系統(tǒng)動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒列車等式求解．：解：（1）子彈擊穿第一塊滑塊的過程，規(guī)定向右為正方向，根據(jù)動(dòng)量守恒定律得mv0=mv1+Mv得v1=185m/s由于子彈穿過每個(gè)滑塊的時(shí)間相等、受到的阻力也相等，所以速度的減少量相等△v=v0﹣v1=15m/sn=v0/△v=40/3，取n=14（2）第N塊剛被擊穿時(shí)是否被N﹣1塊追上，取決于二者靜止時(shí)的間距dN﹣1是否小于子彈剛接觸N﹣1到剛擊穿N的過程N(yùn)﹣1比N多走的位移．子彈穿過一塊滑塊的時(shí)間或在兩滑塊間勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t==0.01s子彈擊穿第N﹣1塊的過程中第N﹣1塊的位移：SN﹣1=t=0.075m子彈擊穿N﹣1后勻速飛行的位移S′N﹣1=[v0﹣（N﹣1）△v]t=2﹣0.15（N﹣1）m靜止時(shí)N﹣1與N的距離dN﹣1=SN﹣1+S′N﹣1=2.075﹣0.15（N﹣1）m當(dāng)N=13時(shí)，dN﹣1取最小值是0.275m．從子彈剛接觸N﹣1到剛擊穿N的過程N(yùn)﹣1比N多走的位移，如圖：△S=vt=0.015m，（dN﹣1）min＞△S，所以沒有追上．（3）子彈打穿前13塊后，1到13各塊的速度均為v，子彈與第14塊相對(duì)靜止時(shí)共同速度為v共＜v，13將追上14發(fā)生碰撞，對(duì)碰撞有Mv+（M+m）v共=Mv′+（M+m）v′共Mv2+（M+m）=Mv′2+（M+m）

得v′=v共﹣①v′共=v﹣②因v′＜v所以12會(huì)追上13發(fā)生碰撞并交換速度，然后11與12、10與11…1與2碰撞并交換速度，這一輪碰撞會(huì)發(fā)生13次．這一輪碰撞完時(shí)，1的速度為v′，2到13的速度為v，14的速度為v′共．由②知v′共＜v所以13會(huì)再次追上14發(fā)生碰撞．碰后14的速度大于v′共但小于v，13的速度由①知大于v′．然后12與13、11與12…2與3交換速度，2與3交換速度后2的速度大于v′，1的速度小于2的速度，所以這一輪碰撞1號(hào)塊不參與，本輪碰撞共發(fā)生12次．由以上分析知，碰撞一共會(huì)發(fā)生13輪，每輪碰撞的次數(shù)分別為13、12、11…1，所以總碰撞次數(shù)為A==91次．答：（1）n=14；（2）（dN﹣1）min＞△S，所以沒有追上；（3）滑塊間碰撞的總次數(shù)是91次．【點(diǎn)評(píng)】：本題考查了求子彈、木塊速度問題，分析清楚運(yùn)動(dòng)過程、正確選擇研究對(duì)象與運(yùn)動(dòng)過程是解題的前提與關(guān)鍵，應(yīng)用動(dòng)量守恒定律即可正確解題；解題時(shí)要注意正方向的選擇．18.如圖所示，豎直平面內(nèi)有一半徑R=0.9m、圓心角為60°的光滑圓弧軌道PM，圓弧軌道最底端M處平滑連接一長(zhǎng)s=3m的粗糙平臺(tái)MN，質(zhì)量分別為mA=4kg，mB=2kg的物塊A,B靜置于M點(diǎn)，它們中間夾有長(zhǎng)度不計(jì)的輕質(zhì)彈簧，彈簧與A連結(jié)，與B不相連，用細(xì)線拉緊A、B使彈簧處于壓縮狀態(tài).N端有一小球C，用長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩懸吊，對(duì)N點(diǎn)剛好無壓力.現(xiàn)燒斷細(xì)線，A恰好能從P端滑出，B與C碰后總是交換速度.A、B、C均可視為質(zhì)點(diǎn)，g取10m/s2，問：(1)A剛滑上圓弧時(shí)對(duì)軌道的壓力為多少？(2)燒斷細(xì)線前系統(tǒng)的彈性勢(shì)能為多少？(3)若B與C只能碰撞2次，B最終仍停在平臺(tái)上，整個(gè)過程中繩子始終不松弛，求B與平臺(tái)間動(dòng)摩擦因數(shù)μ的范圍及μ取最小值時(shí)對(duì)應(yīng)的繩長(zhǎng)L參考答案：.解：（1）A在上滑過程中機(jī)械能守恒，有