2022年湖南省婁底市栗山鄉(xiāng)栗山中學(xué)高三物理期末試卷含解析

2022年湖南省婁底市栗山鄉(xiāng)栗山中學(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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）半徑為r的帶缺口剛性金屬圓環(huán)在紙面上固定放置，并處在變化的磁場中，在圓環(huán)的缺口兩端引出兩根導(dǎo)線，分別與兩塊垂直于紙面固定放置的平行金屬板連接，兩板間距為d，如甲圖所示．磁場的方向垂直于紙面，規(guī)定垂直紙面向里為正，變化規(guī)律如乙圖所示．則以下說法正確的是（）A．第2秒內(nèi)上極板為正極B．第3秒內(nèi)上極板為負(fù)極C．第2秒末兩極板之間的電場強(qiáng)度大小為零D．第4秒末兩極板之間的電場強(qiáng)度大小為參考答案：考點(diǎn)：法拉第電磁感應(yīng)定律；電容；閉合電路的歐姆定律．分析：由圖可知磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化，則由楞次定則可得出平行板上的帶電情況；對帶電粒子受力分析可知帶電粒子的受力情況，由牛頓第二定律可知粒子的運(yùn)動(dòng)情況；根據(jù)粒子受力的變化可知粒子加速度的變化，通過分析可得出粒子的運(yùn)動(dòng)過程．解答：解：A、第2s內(nèi)情況：由楞次定律可知，金屬板上極板帶正電，金屬板下極板帶負(fù)電；故A正確；B、第3s內(nèi)情況：由楞次定律可知，金屬板上極板帶正電，金屬板下極板帶負(fù)電；故B錯(cuò)誤；C、根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，第2秒末感應(yīng)電動(dòng)勢不變，則兩極板之間的電場強(qiáng)度大小不為零，故C錯(cuò)誤；D、由題意可知，第4秒末兩極板間的電場強(qiáng)度大小E===，故D錯(cuò)誤；故選：A．點(diǎn)評：本題屬于綜合性題目，注意將產(chǎn)生感應(yīng)電流的部分看作電源，則可知電容器兩端的電壓等于線圈兩端的電壓，這樣即可還原為我們常見題型．2.（2014秋?市中區(qū)校級月考）如圖所示，為A、B、C三個(gè)物體從同一地點(diǎn)，同時(shí)出發(fā)沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng)的s﹣t圖象，則在0﹣t0時(shí)間內(nèi)，下列說法正確的是（）A． A物體平均速度最大，B物體平均速度最小B． 三個(gè)物體的平均速率相等C． 三個(gè)物體始終沿著同一方向運(yùn)動(dòng)D． t0時(shí)C物體的速度比B物體的速度大參考答案：D解：A、由圖可知，t0時(shí)刻三個(gè)物體的位移相同，故由平均速度定義式可知，三物體的平均速度相同，故A錯(cuò)誤；B、由圖象知A通過的路程最大，B路程最小，故平均速率不同，故B錯(cuò)誤；C、由圖象可知BC沿同一方向運(yùn)動(dòng)，A先沿同一方向，后反向運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D、在s﹣t圖象中，斜率代表速度，故t0時(shí)C物體的速度比B物體的速度大，故D正確；故選：D3.甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻經(jīng)過同一地點(diǎn)。若以該時(shí)刻作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，得到兩質(zhì)點(diǎn)的x－t圖象如圖所示。圖象中的OC與AB平行，CB與OA平行。則下列說法中正確的是A．t1~t2時(shí)間內(nèi)甲和乙的距離越來越遠(yuǎn)B．0~t2時(shí)間內(nèi)甲的速度和乙的速度始終不相等C．0~t3時(shí)間內(nèi)甲和乙的位移相等D．0~t3時(shí)間內(nèi)甲的平均速度大于乙的平均速度參考答案：C【知識(shí)點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動(dòng)及其公式、圖像【試題解析】由位移時(shí)間關(guān)系圖像，可以看出t1~t2時(shí)間內(nèi)甲和乙的距離越來越近，A錯(cuò)誤；t1~t2時(shí)間內(nèi)甲的速度和乙的速度相等，B錯(cuò)誤；0~t3時(shí)間內(nèi)甲和乙的初位置和末位置相同，所以兩者在這段時(shí)間內(nèi)位移相等，平均速度相等，C正確，D錯(cuò)誤。4.盧瑟福α粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果證明了A．質(zhì)子的存在B．原子核是由質(zhì)子和中子組成的C．電子只能在某些軌道上運(yùn)動(dòng)D．原子的全部正電荷和幾乎全部的質(zhì)量都集中在一個(gè)很小的核上參考答案：D5.據(jù)新華社報(bào)道，2011年6月21日零時(shí)13分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征三號(hào)乙”運(yùn)載火箭，成功將“中星10號(hào)”衛(wèi)星送入地球同步轉(zhuǎn)移軌道。下列關(guān)于地球同步衛(wèi)星的說法中正確的是A．同步衛(wèi)星定點(diǎn)在地球上空某處，各個(gè)同步衛(wèi)星的角速度相同，但線速度大小可以不同B．不同國家發(fā)射同步衛(wèi)星的地點(diǎn)不同，這些衛(wèi)星的軌道不一定在同一平面內(nèi)C．同步衛(wèi)星只能運(yùn)行在赤道上空某一恒定高度上D．同步衛(wèi)星運(yùn)行的線速度一定介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間參考答案：C湖北省武漢二中、龍泉中學(xué)10-11學(xué)年高一下學(xué)期期末聯(lián)考（物理）二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.在靜電場中，一個(gè)帶電量q=2.0×10-9C的負(fù)電荷從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，在這過程中，電場力做功8.0×10-5J，則A、B兩點(diǎn)間的電勢差UAB=

V參考答案：UAB=-4×104V7.(選修模塊3—3)設(shè)想將1g水均勻分布在地球表面上，估算1cm2的表面上有多少個(gè)水分子?(已知1mol水的質(zhì)量為18g，地球的表面積約為5×1014m2，結(jié)果保留一位有效數(shù)字)參考答案：答案：7×103（6×103～7×103都算對）解析：

1g水的分子數(shù)N=NA，1cm2的分子數(shù)n=N≈7×103（6×103～7×103都算對）。8.某放射性元素經(jīng)過6天后，只剩下1/8沒有衰變，它的半衰期是

天。為估算某水庫的庫容，可取一瓶無毒的該放射性元素的水溶液，測得瓶內(nèi)溶液每分鐘衰變8×107次?，F(xiàn)將這瓶溶液倒入水庫，8天后在水庫中取水樣1.0m3（可認(rèn)為溶液己均勻分布），測得水樣每分鐘衰變20次。由此可知水庫中水的體積約為

m3。參考答案：2

2.5×1059.相對論論認(rèn)為時(shí)間和空間與物質(zhì)的速度有關(guān)；在高速前進(jìn)中的列車的中點(diǎn)處，某乘客突然按下手電筒，使其發(fā)出一道閃光，該乘客認(rèn)為閃光向前、向后傳播的速度相等，都為c，站在鐵軌旁邊地面上的觀察者認(rèn)為閃光向前、向后傳播的速度_______（填“相等”、“不等”）。并且，車上的乘客認(rèn)為，電筒的閃光同時(shí)到達(dá)列車的前、后壁，地面上的觀察者認(rèn)為電筒的閃光先到達(dá)列車的______（填“前”、“后”）壁。參考答案：相等10.如圖所示，豎直墻上掛著一面時(shí)鐘地面上靜止的觀察者A觀測到鐘的面積為S，另一觀察者B以0.8倍光速平行y軸正方向運(yùn)動(dòng)，觀察到鐘的面積為S′則S

S′。（填“大于”、“等于”或“小于”）

參考答案：大于11.如圖，光滑輕桿AB、BC通過A、B、C三點(diǎn)的鉸接連接，與水平地面形成一個(gè)在豎直平面內(nèi)三角形，AB桿長為．BC桿與水平面成角，AB桿與水平面成角。一個(gè)質(zhì)量為m的小球穿在BC桿上，并靜止在底端C處?，F(xiàn)對小球施加一個(gè)水平向左mg的恒力，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到CB桿的中點(diǎn)時(shí)，它的速度大小為

，小球沿CB桿向上運(yùn)動(dòng)過程中AB桿對B處鉸鏈的作用力隨時(shí)間t的變化關(guān)系式為．參考答案：,12.如圖所示為水平放置的兩個(gè)彈簧振子A和B的振動(dòng)圖像，已知兩個(gè)振子質(zhì)量之比為mA:mB=2:3，彈簧的勁度系數(shù)之比為kA:kB=3:2，則它們的周期之比TA：TB＝

；它們的最大加速度之比為aA:aB＝

。

參考答案：2：3；9：2略13.某同學(xué)在探究摩擦力的實(shí)驗(yàn)中采用了如圖所示的操作，將一個(gè)長方體木塊放在水平桌面上，然后用一個(gè)力傳感器對木塊施加一個(gè)水平拉力F，并用另外一個(gè)傳感器對木塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，表中是她記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．木塊的重力為10.00N，重力加速度g＝9.80m/s2，根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)回答下列問題(答案保留3位有效數(shù)字)：實(shí)驗(yàn)次數(shù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)水平拉力F/N1靜止3.622靜止4.003勻速4.014勻加速5.015勻加速5.49(1)木塊與桌面間的最大靜摩擦力Ffm>________N；(2)木塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝________；(3)木塊勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力Ff＝________N.參考答案：(1)4.01(2)0.401(3)4.01三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.“水立方”國家游泳中心是北京為2008年夏季奧運(yùn)會(huì)修建的主游泳館．水立方游泳館共有8條泳道的國際標(biāo)準(zhǔn)比賽用游泳池，游泳池長50m、寬25m、水深3m．設(shè)水的摩爾質(zhì)量為M＝1.8×10-2kg／mol，試估算該游泳池中水分子數(shù)．參考答案：1.3×1032個(gè)解：游泳池中水的質(zhì)量為m，阿伏加德羅常數(shù)為，游泳池中水的總體積為。則游泳池中水的物質(zhì)的量為；所含的水分子數(shù)為個(gè)15.（4分）圖為一簡諧波在t=0時(shí)，對的波形圖，介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)P做簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y=4sin5xl，求該波的速度，并指出t=0.3s時(shí)的波形圖(至少畫出一個(gè)波長)

參考答案：解析：由簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式可知，t=0時(shí)刻指點(diǎn)P向上運(yùn)動(dòng)，故波沿x軸正方向傳播。由波形圖讀出波長，；由波速公式，聯(lián)立以上兩式代入數(shù)據(jù)可得。t=0.3s時(shí)的波形圖如圖所示。

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.十三陵抽水蓄能電站的工作原理是，在用電低谷時(shí)，電站利用電網(wǎng)多余電能把水抽到高出蓄水池中，到用電高峰時(shí)，再利用蓄水池中的水發(fā)電。電站利用十三陵水庫為下游水庫，在蟒山后上寺溝頭修建上游水庫。電站的年發(fā)電量約為10億kW·h，年抽水用電量約為14億kW·h。如圖所示，上游水庫近似視為長方體，可用于發(fā)電的庫容量為V，蓄水后上游水庫的平均水深為d，蓄水后水位高出下游水面高度為H。已知下游水庫的庫容量遠(yuǎn)大于上游水庫的庫容量。（1）求十三陵抽水蓄能電站的總效率η；（2）求能用于發(fā)電的水的最大重力勢能EP；（3）若把抽水蓄能電站產(chǎn)生的電能輸送到北京城區(qū)。已知輸電功率為P，輸電線路的總阻值為R。要使輸電線路上損耗的功率小于ΔP，a．求輸電電壓的最小值U；b．在輸電功率P一定的情況下，請?zhí)岢鰞煞N能夠降低輸電過程中功率損耗的方法，并加以評述。參考答案：見解析（1）總效率

4分（2）能用于發(fā)電的水的總質(zhì)量：；

能用于發(fā)電的水的平均下落高度：所以，能用于發(fā)電的水的最大重力勢能：

6分說明：上式中ρ取1000kg/m3，g取9.8m/s2或10m/s2均可。（3）a．當(dāng)輸電電壓為U時(shí)，輸電電流：

1分所以，損失功率：

2分所以，輸電電壓的最小值：

2分b．提高輸電電壓U（最經(jīng)濟(jì)）

2分增大輸電導(dǎo)線的橫截面積（或采用電阻率小的輸電導(dǎo)線材料）（不經(jīng)濟(jì)）

1分；17.（12分）如圖（a）所示，ABCD是一個(gè)T型支架，已知整個(gè)支架的質(zhì)量為m1＝5kg，重心在BD上、離B點(diǎn)0.2m的O點(diǎn)處，BD＝0.6m，D點(diǎn)通過鉸鏈連接在水平地面上，ABC部分成為一斜面，與水平地面間的夾角為37°，且AB＝BC，AC^BD?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m2＝10kg的鋼塊以v0＝4m/s的初速度滑上ABC斜面，鋼塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.25。問：T型支架會(huì)不會(huì)繞D點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)？

某同學(xué)的解題思路如下：可以先算出鋼塊靜止在ABC上恰好使支架轉(zhuǎn)動(dòng)的位置，如圖（b）所示。根據(jù)支架受力情況寫出此時(shí)力矩平衡的式子：MN＝Mf＋MG，可根據(jù)該式子求出該位置到C點(diǎn)的距離s1；（MN、Mf、MG分別是鋼塊對斜面的壓力的力矩、摩擦力的力矩以及T型支架自身重力的力矩，其中N＝m2gcos37°，f＝m2gsin37°。）然后算出鋼塊以4m/s的速度在斜面上最多能滑行的距離s2；比較這兩個(gè)距離：若s1≥s2，則T型支架不會(huì)繞D點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)；若s1＜s2，則會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)。請判斷該同學(xué)的解題思路是否正確，若正確，請按照該思路，寫出詳細(xì)的解題過程，求出結(jié)果；若不正確，請給出你認(rèn)為的正確解法。參考答案：解析：該同學(xué)的思路中有錯(cuò)誤。

（2分）鋼塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，對斜面產(chǎn)生的摩擦力是滑動(dòng)摩擦力，方向沿斜面向上，恰好轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的力矩平衡的表達(dá)式應(yīng)該是：MN＋Mf＝MGm2gcos37°×（s1－0.8）＋μm2gcos37°×0.6＝m1g×0.4sin37°

（4分）

可解出s1＝0.8m，

（1分）

另外，鋼塊沿斜面向上滑動(dòng)的加速度a＝gsin37°＋μgcos37°＝8m/s2,（2分）

若斜面固定鋼塊最多能滑行的距離s2＝v2/2a＝1.0m， （2分）

則s1<s2，所以T型支架會(huì)繞D點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。

（1分）18.（12分）如圖，傾角為θ的斜面固定。有n個(gè)質(zhì)量都為m的相同的小木塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）放置在斜面上。相鄰兩小木塊間距離都為，最下端的木塊距底端也是，小木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ。在開始時(shí)刻，第一個(gè)小木塊從斜面頂端以初速度v0沿斜面下滑，其余所有木塊都靜止，由于第一個(gè)木塊的下滑將依次引起一系列的碰撞。設(shè)每次碰撞的時(shí)間極短，在每次碰撞后，發(fā)生碰撞的木塊都粘在一起運(yùn)動(dòng)，直到最后第n個(gè)木塊到達(dá)底端時(shí)，速度剛好為零。已知重力加速度為g．求：（1）第一次碰撞后小木塊1的速度大小v；（2）從第一個(gè)小木塊開始運(yùn)動(dòng)到第一次碰撞后系統(tǒng)損失的機(jī)械能；（3）發(fā)生一系列碰撞后，直到最后第n個(gè)木塊到達(dá)底端，在整個(gè)過程中，由于碰撞所損失的總機(jī)械能總。參考答案：解析：（1）設(shè)小木塊1碰前的速度為v1，從開始運(yùn)動(dòng)到碰前，根據(jù)動(dòng)能定理