湖南省邵阳市三阁司中学2021-2022学年高三物理期末试题含解析

湖南省邵阳市三阁司中学2021-2022学年高三物理期末试题含解析 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. （多选题）一质量为m的小球沿倾角为θ=30°的足够长的斜面由静止开始匀加速滚下，途中依次经过A、B、C三点，已知AB=BC=L，由A到B和B到C经历的时间分别为t1=4s，t2=2s，则下列说法正确的是（　　） A．小球的加速度大小为 B．小球经过B点重力的瞬时功率为 C．A点与出发点的距离为 D．小球由静止到C点过程中重力的平均功率为 参考答案： CD 【考点】功率、平均功率和瞬时功率；牛顿第二定律． 【分析】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两段过程中中间时刻的速度，结合速度时间公式求出小球的加速度，根据匀变速直线运动基本公式求出B点速度，再根据瞬时功率公式求解B点重力的瞬时功率，根据速度时间公式求出A点的速度，结合速度位移公式求出A点与出发点的距离，先求出小球由静止到C点的位移，再根据平均功率公式求解． 【解答】解：A、AB间的平均速度为：，BC间的平均速度为：，小球加速度为：，故A错误； B、小球经过B点的速度，则小球经过B点重力的瞬时功率，故B错误； C、小球经A点的速度为：，A点与出发点的距离为：，故C正确； D、到达C点的速度为，所需时间t=，小球由静止到C点的位移，则小球由静止到C点过程中重力的平均功率为，故D正确． 故选：CD 2. 一个初速度为零的物体，做加速度为的匀加速直线运动，运动的时间为t，则下列叙述中错误的是 (    ) A．它运动全程的平均速度为           B．ts末的速度比（t-1）s末的速度大2a C．它运动的总位移为               D．1s末、3s末、5s末的速度之比为1:3:5 参考答案： B 3. 如图所示为A，B两球沿一直线运动并发生正碰，如图为两球碰撞前后的位移图象.a、b分别为A、B两球碰前的位移图象，c为碰撞后两球共同运动的位移图象，若A球质量是m=2 kg，则由图判断下列结论正确的是（    ） A、B碰撞前的总动量为3 kg·m/s     B.碰撞时A对B所施冲量为-4 N·s C.碰撞前后A的动量变化为4 kg·m/s   D.碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能为10 J 参考答案： BCD 由题意可知，将=2kg，=3m/s，=2m/s,v=1m/s代入可得=kg，A、B碰撞前的总动量为= kg·m/s，选项A错误；碰撞前后A的动量变化为=4 kg·m/s，即碰撞时A对B所施冲量为-4 N·s，选项BC正确；碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能为=10J，选项D正确。 4. 向心力演示器如图所示。转动手柄1，可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动。皮带分别套在塔轮2和3上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以几种不同的角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8，标尺8上露出的红白相间等分格子的多少可以显示出两个球所受向心力的大小。现将小球分别放在两边的槽内，为探究小球受到的向心力大小与角速度的关系，下列做法正确的是          A. 在小球运动半径相等的情况下，用质量相同的钢球做实验 B. 在小球运动半径相等的情况下，用质量不同的钢球做实验 C. 在小球运动半径不等的情况下，用质量不同的钢球做实验 D. 在小球运动半径不等的情况下，用质量相同的钢球做实验 参考答案： AB 5. 如图，在赤道平面内，绕地球做圆周运动的人造卫星a、b质量相同．某时刻两卫星与地心恰好在同一直线上，则（　　） A．a所需要的向心力较大 B．a、b所需的向心力一样大 C．b绕地球运行的角速度较大 D．a、b绕地球运行的角速度一样大 参考答案： A 【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系． 【分析】根据万有引力提供圆周运动向心力由两卫星质量相等由半径关系分析即可． 【解答】解：AB、卫星运动由万有引力提供圆周运动向心力，由于两卫星质量相同，根据可知，轨道半径小的a卫星所需向心力较大，故A正确，B错误； CD、根据=mrω2可知，轨道半径大的b星的角速度小，故CD错误； 故选：A 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 如图所示，一物体在平行于斜面向上的恒力F作用下，由静止从底端沿光滑的斜面向上做匀加速直线运动，经时间t力F做功为60 J，此后撤去恒力F，物体又经时间t回到出发点，若以地面为零势能点，则当物体回到出发点时的动能为EK=__________J，在撤去恒力F之前，当物体的动能为7 J时，物体的机械能为E=_________J。   参考答案： EK=60 J、   E=28 J 7. （4分）如图所示，在竖直平面内固定着光滑的圆弧槽，它的末端水平，上端离地高H。一个小球从上端无初速度滑下，若要小球的水平射程为最大值，则圆弧槽的半径为_______，最大的水平射程为_________。 参考答案： ， 8. (4分)在一个小电灯和光屏之间，放一个带圆孔的遮光板，在圆孔直径从1cm左右逐渐减小直到闭合的整个过程中，在屏上依次可看到__________、_________、__________、__________几种现象（选择下列现象，将序号填入空中） ①完全黑暗     ②小孔成像      ③衍射光环      ④圆形亮斑 参考答案：     ④②③① 9. 一物体放在倾角为的斜面上，向下轻轻一推，它刚好能匀速下滑，若给此物体一个沿斜面向上的初速度V0，则它能上滑的最大路程是____________。 参考答案： 10. （4分）用塑料部件代替金属部件可以减小汽车质量，从而可以节能。假设汽车使用塑料部件后质量为原来的4/5，而其它性能不变。若车行驶时所受的阻力与车的质量成正比，则与原来相比，使用塑料部件的汽车能节省       %的汽油。   参考答案： 答案：20% 11. 某光电管的阴极K用截止频率为ν0的金属钠制成，光电管阳极A和阴极K之间的正向电压为U，普朗克常量为h，电子的电荷量为e．用频率为ν的紫外线照射阴极，有光电子逸出，光电子到达阳极的最大动能是    ；若在光电管阳极A和阴极K之间加反向电压，要使光电子都不能到达阳极，反向电压至少为         ． 参考答案： 12. 核电池又叫“放射性同位素电池”，一个硬币大小的核电池，就可以让手机不充电使用5000年. 燃料中钚（）是一种人造同位素，可通过下列反应合成：①用氘核（）轰击铀（）生成镎（NP238）和两个相同的粒子X，核反应方程是；② 镎（NP238）放出一个粒子Y后转变成钚（），核反应方程是 +．则X粒子的符号为  ▲  ；Y粒子的符号为  ▲  ． 参考答案： ，（2分）； （2分） 13. 如图所示，A、B、C三点都在匀强电场中．已知AC⊥BC，∠ABC＝60°，BC＝20 cm.把一个q＝10－5 C的正电荷从A移到B，电场力做功为零；从B移到C，电场力做功为－1.73×10－3 J，则该匀强电场的场强大小是         V/m，并在图中作出这个电场线。　   参考答案： 1000V/m, 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 研究小球平抛运动的性质实验过程中，用如图所示的装置。 （1）该实验装置中，关于DIS传感器作用的叙述，以下说法正确的是    A．光电门传感器的作用是测量小球的直径 B．光电门传感器的作用是测量小球的速度 C．安置在底板上的碰撞传感器的作用是测量小球的水平位移 D．安置在底板上的碰撞传感器的作用是测量小球的平抛时间 （2）如图所示，利用数码相机的连拍功能记下了作平抛运动的小球的三个位置Ａ、Ｂ和C.闪光间隔时间为1/30ｓ.在实验中用光电门传感器测出小球抛出时的初速0.492m/s。则该地的重力加速度为__________m/s2。（已知背景方格纸均为正方格） 参考答案： （1）(  BD  )、（2）____ 9.84_____m/s2 15. 某同学“探究小车的速度随时间变化的规律”的实验装置如图甲所示。小车放在斜面上，车前端拴有不可伸长的细线，跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连，小车后面与穿过打点计时器的纸带相连。开始时，小车停在靠近打点计时器的位置，重物到地面的距离小于小车到滑轮的距离。启动打点计时器，释放重物，小车在重物牵引下，由静止开始沿斜面向上运动；重物落地后，小车会继续向上运动一段距离。打点计时器使用的交流电频率为50Hz。某次实验打出的纸带如图乙所示，图中a、b、c是纸带上的三段，纸带运动方向如图中箭头所示。    （1）根据所提供的纸带和数据，计算打c段纸带时小车的加速度大小为      m/s2（结果保留两位有效数字）。    （2）判断小车运动的最大速度可能出现在b段纸带中的           两点之间。 参考答案： （1）5.0  （2） 由于c段纸带的相邻点位移之差不等，应采用逐差法求解小车的加速度大小．打点计时器打点的时间间隔是相等的，观察纸带上相邻点间的距离的变化，判断纸带的运动情况． （1）根据匀变速直线运动的推论得：a= =5.0m/s2，  （2）从纸带b上可发现：相邻的点距离先增大后减小，由于打点计时器打点的时间间隔是相等的，所以b段纸带先加速后减速，所以最大速度可能出现在b段纸带中长度为2.98cm的一段． 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 某理想气体在温度为0℃时，压强为2P0（P0为一个标准大气压），体积为0.5L，已知1mol理想气体标准状况下的体积为22.4L，阿伏加德罗常数NA=6.0×1023mol﹣1．求： （1）标准状况下该气体的体积； （2）该气体的分子数（计算结果保留一位有效数字）． 参考答案： 解：（1）由题意可知，气体的状态参量：p1=2P0，V1=0.5L，T1=273K，p2=P0，V2=？，T2=273K， 气体发生等温变化，由玻意耳定律得：p1V1=p2V2，即：2P0×0.5L=P0×V2，解得：V2=1L； （2）气体分子数：n=NA=×6.0×1023≈3×1022个； 答：（1）标准状况下该气体的体积是1L； （2）该气体的分子数是3×1022个． 【考点】理想气体的状态方程；阿伏加德罗常数． 【分析】（1）由理想气体状态方程可以求出气体在标准状况下的体积． （2）求出气体物质的量，然后求出气体分子数． 17. 如图所示，竖直平面内的3/4圆弧形光滑轨道半径R=1m，A端与圆心O等高，AD为水平面，B点为光滑轨道的最高点且在O的正上方。一小球在A点正上方由静止释放，自由下落至A点进入圆轨道并恰好能通过B点（从A点进入圆轨道时无机械能损失），最后落到水平面C点处。求： （1）小球通过轨道B点的速度大小。 （2）释放点距A点的竖直高度。 （3）落点C到A点的水平距离。 参考答案： 解：（1）小球恰能通过最高点B时     ①                得                         （3分） （2）设释放点到A高度h，则有    ②  联立①②解得：                   （3分） （3）小球由C到D做平抛运动   ③                   水平位移  ④                         联立①③④解得：                       所以落点C与A点的水平距离为：                            （4分）