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1、2021-2022学年湖南省怀化市广坪镇中学高三物理上学期期末试卷含解析一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分每小题只有一个选项符合题意1. 运动和力，下列说法正确的是 ( )A物体受到恒定的合外力作用时，它一定做匀加速直线运动B物体受到变化的合外力作用时，它运动速度的大小一定改变C单摆摆球运动轨迹是圆周的一部分，它所受的向心力必定处处相等D所有做曲线运动的物体，它所受的合力一定与其速度不在同一直线上参考答案：D2. （多选）我国的神州九号飞船绕地球作圆周运动。其运动周期为T，线速度为v，引力常量为G，则（ ）A飞船运动的轨道半径为 B飞船运动的加速度为 C地球的质量为 D飞船的质
2、量为参考答案：AC3. （5分）常见的传动方式有 、 、 和齿轮传动等。齿轮传动的传动比是主动轮与 的转速之比，传动比等于 与 的齿数之比。参考答案：链传动、带传动、液压传动；从动轮；从动，主动轮4. 如图所示，水平地面上有楔形物体b，b的斜面上有一小物块a，a与b之间、b与地面之间均存在摩擦。已知a恰好可沿斜面匀速下滑，此时若对a施加如图所示的作用力，a仍沿斜面下滑，则下列说法正确的是：A在a上施加竖直向下的力F1，则地面对b无摩擦力B在a上施加沿斜面向下的力F2，则地面对b的摩擦力水平向左C在a上施加一个水平向左的力F3，则地面对b的摩擦力水平向右D无论在a上施加什么方向的力，地面对b均无
3、摩擦力参考答案：AD5. 如图所示是两个城市间的光缆中的一条光导纤维的一段，光缆总长为L，它的玻璃芯的折射率为，外层材料的折射率为。若光在空气中传播速度近似为，则对于光由它的一端射入经多次全反射后从另一端射出的过程中，下列判断中正确的是A，光通过光缆的时间等于B，光通过光缆的时间大于C，光通过光缆的时间等于D，光通过光缆的时间大于参考答案：D二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 设地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，若某质量为m的地球同步通讯卫星，离开地面的高度为H ，则它绕地球运行时所受的向心力大小为_，运行时的线速度大小为_。参考答案： 7. 用如图1实验装置验证m1
4、、m2组成的系统机械能守恒，m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律，图2给出的是实验中获取的一条纸带；0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图2中未标出）计数点的距离如图2所示，已知m1=50g、m2=150g，则（已知当地重力加速度g=9.8m/s2，结果保留两位有效数字）（1）在纸带上打下计数点5时的速度v= m/s；（2）在打点05过程中系统动能的增量Ek= J，系统势能的减少量E= J由此得出的结论是 参考答案：（1）2.4；（2）0.58；0.59，在误差允许范围内，m1、m2组成系统机械能守恒【考点】验证机
5、械能守恒定律【分析】（1）匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，由此可以求出打下计数点5时的速度（2）根据物体的初末动能大小可以求出动能的增加量，根据物体重力做功和重力势能之间的关系可以求出系统重力势能的减小量，比较动能增加量和重力势能减小量之间的关系可以得出机械能是否守恒【解答】解：（1）由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出点5的瞬时速度：v5=（2）在05过程中系统动能的增量：EK=（m1+m2）v52=0.22.42J0.58J系统重力势能的减小量为：Ep=（m2m1）g
6、x=0.19.8（0.384+0.216）J0.59J，由此可知在误差允许范围内，m1、m2组成系统机械能守恒故答案为：（1）2.4；（2）0.58；0.59，在误差允许范围内，m1、m2组成系统机械能守恒8. 据报道：1978年澳大利亚科学家利用5m长的电磁轨道炮，将质量为3.3g的弹丸以5.9km/s的高速发射获得成功。假设弹丸在轨道炮内做匀加速直线运动，弹丸所受的合力为_N。如果每分钟能发射6颗弹丸，该电磁轨道炮的输出功率约为。参考答案：1.15104 N； 5.74103 W。9. （多选题）一定质量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其V-T图象如图所示，
7、pa、pb、pc分别表示状态a、b、c的压强，下列判断正确的是 。（填写正确答案标号。选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。每选错1个扣3分，最低得分为0分） A过程ab中气体一定吸热 Bpc=pbpaC过程bc中分子势能不断增大D过程bc中每一个分子的速率都减小E过程ca中气体吸收的热量等于对外做的功参考答案：ABE【知识点】理想气体状态方程 解析：A、由a到b，气体做等容变化，根据 ，温度升高、内能增大，故气体一定吸热，故A正确；B、从b到c做的是等压变化，故pc=pb，a到b为等容变化，温度升高，压强变大pbpa，故B正确；C、气体没有分子势能，故C错；D、b到c，温度降低，分
8、子平均动能降低，平均速率减小，但不是每一个分子的速率都减小，故D错误；E、c到a,气体等温变化根据，气体吸收的热量等于对外做的功，故E正确，故选ABE【思路点拨】由a到b做的是等容变化，从b到c做的是等压变化，从c到a做的是等温变化，根据热力学定律和理想气体状态方程求解各部分的温度，从而判断分子动能和吸热、放热情况。10. 已知某物质摩尔质量为M，密度为，阿伏加德罗常数为NA，则该物质的分子质量为 ，单位体积的分子数为 参考答案：M/NA，NA/M11. (4分)如图所示，在倾角为30的斜面上，一辆动力小车沿斜面下滑，在小车下滑的过程中，小车支架上连接着小球的轻绳恰好水平。已知小球的质量为，则
9、小车运动的加速度大小为 ，绳对小球的拉力大小为 。参考答案：答案：2 g；12. 某实验室新发现的一种放射性元素X，8天后实验人员发现它有发生衰变，则它的半衰期为_天，若对X加热，它的半衰期_（填变大、变小或不变）。参考答案：4，不变13. 用如右图所示装置来验证动量守恒定律，质量为mB的钢球B放在小支柱N上，离地面高度为H；质量为mA的钢球A用细线拴好悬挂于O点，当细线被拉直时O点到球心的距离为L，且细线与竖直线之间夹角为；球A由静止释放，摆到最低点时恰与球B发生正碰，碰撞后，A球把轻质指示针C推移到与竖直夹角为处，B球落到地面上，地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D，用来记录球 B 的落点。用
10、图中所示各个物理量的符号表示碰撞前后两球A 、B的动量（设两球A、B碰前的动量分别为pA、pB； 碰后动量分别为 PA/、PB/，则PA =_，PA/ =_， PB =_，PB/ =_。参考答案：mA，mA，0 ，三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （6分）题11图2为一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波某时刻的波形图，质点P的振动周期为0.4s.求该波的波速并判断P点此时的振动方向。参考答案：；P点沿y轴正向振动考点：本题考查横波的性质、机械振动与机械波的关系。15. 直角三角形的玻璃砖ABC放置于真空中，B30，CA的延长线上S点有一点光源，发出的一条光线由D点射入玻
11、璃砖，如图所示光线经玻璃砖折射后垂直BC边射出，且此光束经过SD用时和在玻璃砖内的传播时间相等已知光在真空中的传播速度为c，ASD15.求：玻璃砖的折射率；S、D两点间的距离参考答案：(1) (2)d试题分析：由几何关系可知入射角i=45，折射角r=30可得在玻璃砖中光速光束经过SD和玻璃砖内的传播时间相等有可得 SD = d考点：光的折射定律。四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图甲，ABC为竖直放置的半径为0.1m的半圆形轨道，在轨道的最低点和最高点A、C各安装了一个压力传感器，可测定小球在轨道内侧通过这两点时对轨道的压力FA和FC。可视为质点的小球以不同的初速度v冲入ABC轨道
12、。（g取10m/s2）（1）若小球恰能过C点，求小球落地点离A点的距离；（2）若轨道ABC光滑，小球均能通过C点，且FC随FA变化的图象如图乙中的a所示，求小球的质量；（3）若轨道ABC不光滑，FC和FA的关系图线如图乙中的b所示，求当FA=16N时小球由A滑至C的过程中损失的机械能。参考答案：（1）0.2m（2）0.1kg（3）0.3J17. （07年如东、启东联考）（12分）某球形天体的密度为0，引力常量为G。（1）证明对环绕密度相同的球形天体表面运行的卫星，运动周期与天体的大小无关。（球的体积公式为，其中R为球半径）（2）若球形天体的半径为R，自转的角速度为，表面周围空间充满厚度(小于同
13、步卫星距天体表面的高度)、密度=的均匀介质，试求同步卫星距天体表面的高。参考答案：解析：（1）设环绕其表面运行卫星的质量为m，运动周期为T，球形天体半径为R，天体质量为M，由牛顿第二定律有 （1分） （2分）而 （1分）由式解得 ，可见T与R无关，为一常量。 （2分）（2）设该天体的同步卫星距天体中心的距离为r，同步卫星的的质量为m0，则有 （2分）而 （2分）由式解得 （1分）则该天体的同步卫星距表面的高度 （1分）18. 如图所示，一圆柱形绝热容器竖直放置，通过绝热活塞封闭着摄氏温度为t1的理想气体，活塞的质量为m，横截面积为S，与容器底部相距h1现通过电热丝给气体加热一段时间，使其温度上升到t2，若这段时间内气体吸收的热量为Q，已知大气压强为p0，重力加速度为g.求：(1)气体的压强 (2)这段时间内活塞上升的距离是多少？(3)这段时间内气体的内能如何变化，变化了多少？参考答案：
