2021-2022学年湖北省宜昌市宜都中学高三物理下学期期末试题含解析

1、2021-2022学年湖北省宜昌市宜都中学高三物理下学期期末试题含解析一、 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. （单选）如图所示，上、下两带电小球的质量均为m，所带电荷量分别q为和q，两球间用绝缘细线连接，上球又用绝缘细线悬挂在天花板上，在两球所在空间有方向向左的匀强电场，电场强度为E，平衡时两根绝缘线张力大小为（）AT1=2mg，T2=BT12mg，T2CT12mg，T2DT1=2mg，T2参考答案：考点：物体的弹性和弹力版权所有专题：受力分析方法专题分析：对甲、乙两球整体进行受力分析，由共点力的条件可得出上端细线的张力；再对下面小球受力分析，由共点力

2、的平衡条件可求得下端细线的张力解答：解：对整体受力分析可知，整体在竖直方向受重力和绳子的拉力；水平方向两电场力大小相等方向相反，故在竖直方向上，拉力等于重力，故T1=2mg；对下面小球进行受力分析，小球受重力、电场力、库仑力及绳子的拉力而处于平衡；由图可知，绳子的拉力及库仑力的合力应等于电场力与重力的合力为；故绳子的拉力小于；故选：D点评：本题采用整体法与隔离法进行分析，要注意不能漏力，特别是库仑力是正确解题的关键2. 如图所示，足够长的水平传送带以速度v沿顺时针方向运动，传送带的右端与光滑曲面的底部平滑连接，曲面上的A点距离底部的高度为h045 m一小物块从A点静止滑下，再滑上传送带，经过一

3、段时间又返回曲面，g取10 m/s2，则下列说法正确的是（ ）A. 若v1 m/s，则小物块能回到A点B. 若v3 m/s，则小物块能回到A点C. 若v5 m/s，则小物块能回到A点D. 若v5 m/s，则小物块能回到比A点更高的位置参考答案：BC试题分析：小物块从A点滑到传送带的过程中运用动能定理的：mv02=mgh，解得：v0=3m/s设小物块返回传送带右端时的速度为v1，由于传送带足够长，物体减速向左滑行，直到速度减为零，然后物体会在滑动摩擦力的作用下向右加速，分两种情况讨论：当传送带的速度v3 m/s时，由匀变速直线运动的规律v2-v02=2ax分析可知，物体的加速和减速运动的位移的大

4、小相同，小物块返回曲面的初速度都等于3 m/s，物体恰好能回到A点，故BC正确，D错误；如果v3m/s，物体会先在滑动摩擦力的作用下加速，当速度增大到等于传送带速度时，物体还在传送带上，之后不受摩擦力，故物体与传送带一起向右匀速运动，物体离开传送带滑上曲面时的速度为v且小于3m/s，根据动能定理可知小物块不能回到A点，故A错误；故选BC3. (单选)如图所示，将小球a从地面以初速度v0竖起上抛的同时，将另一相同质量的小球b从距地面h处由静止释放，两球恰在h/2处相遇（不计空气阻力），则（ ）A两球同时落地 B相遇时两球速度相等C从开始到相遇，球a动能的减少量等于球b动能的增加量D相遇后的任意时

5、刻，重力对球a做功功率和对球b做功功率相等参考答案：C4. （单选）救灾人员从悬停在空中的直升机上跳伞进入灾区救灾，伞打开前可看作是自由落体运动，开伞后减速下降，最后匀速下落。在整个过程中，下列图像可能符合事实的是（其中t表示下落的时间、v表示人下落的速度、F表示人受到的合外力、h表示离地面的高度、E表示人的机械能）参考答案：B5. （单选）如图所示，在水平面上有一个质量为m的小物块，在某时刻给它一个初速度，使其沿水平面做匀减速直线运动，其依次经过A、B、C三点，最终停在O点A、B、C三点到O点的距离分别为L1、L2、L3，小物块由A、B、C三点运动到O点所用的时间分别为t1、t2、t3则下列

6、结论正确的是（）A=B=CD参考答案：解：反过来看，小球从0开始做初速度为零的匀加速直线运动，由运动学公式可知，x=，则a=，故位移与时间平方的比值一定为定值，伽利略正是用这一规律说明小球沿光滑斜面下滑为匀变速直线运动，所以故选：B二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 一个中子与某原子核发生核反应,生成一个氘核,其核反应方程式为 _. 该反应放出的能量为Q,则氘核的比结合能为 _.参考答案：7. 要测定匀变速直线运动的实验中，打点计时器打出一纸条，每隔四个点选出一个计数点共选出A、B、C、D四个计数点，所用交流电频率为50赫兹，纸带上各点对应尺上的刻度如图所示，则VB= m/

7、s .a= m/s2.参考答案： 0.15 、 0.2 、8. 一列沿着x轴传播的横波，在t=0时刻的波形如图甲所示，图甲中N质点的振动图象如图乙所示。则此波沿x轴 方向传播（填“正向”或“负向”），波速为 m/s。在4s内，K质点的路程是 m。参考答案：9. 在距水平地面45m高处以水平向右的速度5m/s抛出一质量为1kg的石子(不计空气阻力)。经时间s，此时石子的速度大小为 ；重力对石子做功的瞬时功率P为 W。(g取10m/s2). 参考答案：答案：15m/s；100W或141.4W10. （19分）（1）同学们利用如题6图1所示方法估测反应时间。首先，甲同学捏住直尺上端，使直尺保持竖直状

8、态，直尺零刻度线位于乙同学的两指之间。当乙看见甲放开直尺时，立即用手指捏直尺，若捏住位置的刻度读数为，则乙同学的反应时间为 （重力加速度为）。基于上述原理，某同学用直尺制作测量反应时间的工具，若测量范围为00.4s，则所用直尺的长度至少为 cm（取10m/s2）；若以相等时间间隔在该直尺的另一面标记出表示反应时间的刻度线，则每个时间间隔在直尺上对应的长度是 的（选填“相等”或“不相等”）.参考答案：， 80， 不相等试题分析：在人的反应时间内直尺做自由落体运动，有，解得；反应时间最长为，需要直尺的长度为；自由落体运动从计时开始连续相等时间的位移为1:4:9:16，而相等时间内的位移为1:3:5

9、:7，故长度不相等。考点：本题考查研究自由落体运动的规律。11. 在“验证牛顿运动定律”的实验中，作出了如图9所示的(a)、(b)图象，图(a)中三线表示实验中小车的_不同；图(b)中图线不过原点的原因是_参考答案：12. （6分）变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度档，下图是某一“奇安特”变速车齿轮转动结构示意图，图中A轮有48齿，B轮有42齿，C轮有18齿，D轮有12齿。那么该车可变换_种不同档位；且A与D轮组合时，两轮的角速度之比wA:wD=_。 参考答案：4；1：413. 质点在x轴上运动，其位置坐标x随时间t的变化关系为x=2t2+2t4，则其加速度a=4m/s2当t=0时，速度为

10、2m/s（x的单位是m，t的单位是s）参考答案：考点：匀变速直线运动的位移与时间的关系专题：直线运动规律专题分析：根据匀变速直线运动的公式x=去分析加速度和初速度解答：解：根据x=，以及x=2t2+2t4，知a=4m/s2当t=0时，速度为2m/s故本题答案为：4，2点评：解决本题的关键掌握匀变速直线运动的位移时间公式x=三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 在探究求合力的方法时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳，实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度拉橡皮条，另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条。实验对两次拉伸橡皮

11、条的要求中，下列哪些说法是正确的 （填字母代号）A、将橡皮条拉伸相同长度即可 B、将弹簧秤都拉伸到相同刻度C、将橡皮条沿相同方向拉到相同长度 D、将橡皮条和绳子结点拉到相同位置同学们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差有益的说法是 （填字母代号）A、弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行B、两细绳必须等长C、拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些D、用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大参考答案：1.CD 2.AC15. 在“用单摆测定重力加速度”的实验中：为了减小测量周期的误差，计时开始时，应选择摆球经过最 （填“高”或“低）点的位置开始计时，且用停表测量单摆完成多次

12、全振动所用的时间，求出周期图甲中停表示数为一单摆振动50次所需时间，则单摆振动周期为 。用最小刻度为1 mm的刻度尺测摆长，测量情况如图乙所示O为悬挂点，从图乙中可知单摆的摆长为 m。若用L表示摆长，T表示周期，那么重力加速度的表达式为g= 。考虑到单摆振动时空气浮力的影响后，学生甲说：“因为空气浮力与摆球重力方向相反，它对球的作用相当于重力加速度变小，因此振动周期变大”学生乙说：“浮力对摆球的影响好像用一个轻一些的摆球做实验，因此振动周期不变”，这两个学生中 。A.甲的说法正确 B.乙的说法正确 C.两学生的说法都是错误的参考答案：低 2.05 s 四、计算题：本题共3小题，共计47分16.

13、 如图所示，用两根金属丝弯成一光滑半圆形轨道，竖直固定在地面上，其圆心为O、半径为0.3m。轨道正上方离地0.4m处固定一水平长直光滑杆，杆与轨道在同一竖直平面内，杆上P点处固定一定滑轮，P点位于O点正上方。A、B是质量均为2kg的小环，A套在杆上，B套在轨道上，一条不可伸长的细绳绕过定滑轮连接两环。两环均可看作质点，且不计滑轮大小与质量。现在A环上施加一个大小为55N的水平向右恒力F，使B环从地面由静止沿轨道上升。（g取10m/s2），求：（1）在B环上升到最高点D的过程中恒力F做功为多少？（2）当被拉到最高点D时，B环的速度大小为多少？（3）当B、P间细绳恰与圆形轨道相切时，B环的速度大小

14、为多少？（4）若恒力F作用足够长的时间，请描述B环经过D点之后的运动情况。参考答案：（1）A环运动的位移为s=（0.50.1 ）m =0.4m （1分）恒力F做功：由WF =Fs，可解得WF=22J （2分）（2）B环被拉到最高点D时A环的速度为零， （1分）由mvA2+mvB20 = WFWG （2分）可解得vB=4m/s （1分）（3）当B、P间细绳恰与圆形轨道相切时位置如右图所示，其中sin=0.75由mvA2+mvB20=WFWG （2分）其中vA=vB （1分）WF=55(0.5)J=12.95J WG=（2100.3sin）J=4.5J可解得vB=2.06m/s （2分）（4）B环

15、经过D点之后将会沿半圆形轨道运动至右侧最低点，然后沿轨道返回左侧最低点，之后将重复运动。 （2分）17. 如图是磁流体发电工作原理示意图。发电通道是个长方体，其中空部分的长、高、宽分别为、，前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可略的导体电极，这两个电极与负载电阻相连。发电通道处于匀强磁场里，磁感应强度为B，方向如图。发电通道内有电阻率为的高温等离子电离气体沿导管高速向右流动，运动的电离气体受到磁场作用，产生了电动势。发电通道两端必须保持一定压强差，使得电离气体以不变的流速通过发电通道。不计电离气体所受的摩擦阻力。根据提供的信息完成下列问题：（1）判断发电机导体电极的正负极，求发电机的电动势

16、E；（2）发电通道两端的压强差；（3）若负载电阻R阻值可以改变，当R减小时，电路中的电流会增大；但当R减小到R 0时，电流达到最大值(饱和值)Im；当R继续减小时，电流就不再增大，而保持不变。设变化过程中，发电通道内电离气体的电阻率保持不变。求R 0和Im。参考答案：见解析（1）（4分）发电机上导体电极为正极、下导体电极为负极。 （2分） 电机的电动势 （2分）（2）（10分）外电路闭合后： （2分）发电通道内电离气体的等效电阻为 （2分）等离子电离气体等效电流受到的安培力为 （2分）等离子电离气体水平方向由平衡条件得 （2分）联立解得 （2分）注：用能量守恒处理一样给分（3）（4分）当所有进

17、入发电机的等离子全都偏转到导体电极上形成电流时，电流达到最大值Im， （2分）联立解得 （2分）18. 如图所示,半径r=m的两圆柱体A和B,转动轴互相平行且在同一水平面内,轴心间的距离为s=3.2 m.两圆柱体A和B均被电动机带动以6 rad/s的角速度同方向转动,质量均匀分布的长木板无初速度地水平放置在A和B上,其重心恰好在B的上方.从木板开始运动计时,圆柱体转动两周,木板恰好不受摩擦力的作用,且仍沿水平方向运动.设木板与两圆柱体间的动摩擦因数相同.重力加速度取g=10.0 m/s2,取3.0.求:(1) 圆柱体边缘上某点的向心加速度.(2) 圆柱体A、B与木板间的动摩擦因数.(3) 从开始运动到重心恰在A的上方所需的时间.参考答案：(1) 12