2021-2022学年湖北省荆州市太岳中学高三物理上学期期末试卷含解析

1、2021-2022学年湖北省荆州市太岳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. 乒乓秋在我国有广泛的群众基础，并有“国球”的美誉，中国乒乓球的水平也处于世界领先地位。现讨论乒乓球发球问题，已知球台长L、网高h，假设乒乓球反弹前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反，且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力，若球在球台边缘O点正上方某高度处以一定的速度被水平发出球恰好在最高点时越过球网，则根据以上信息可以求出 A、发球的初速度大小 B、球从发出到第一次落在球台上的时间 C、发球时的高度 D、球从发出到对方运动员接住的时间参考答

2、案：ABC2. 如图2316所示，ACB是一光滑的、足够长的、固定在竖直平面内的“”形框架，其中CA、CB边与竖直方向的夹角均为.P、Q两个轻质小环分别套在CA、CB上，两根细绳的一端分别系在P、Q环上，另一端和一绳套系在一起，结点为O.将质量为m的钩码挂在绳套上，OP、OQ两根细绳拉直后的长度分别用l1、l2表示，若l1l223，则两绳受到的拉力之比F1F2等于()图2316A11 B23 C32 D49 参考答案：A3. （单选）如图所示，质量为m的小环套在竖直平面内半径为R的光滑大圆环轨道上做圆周运动。小环经过大圆环最高点时，下列说法错误的是A小环对大圆环施加的压力可以等于mg B小环对

3、大圆环施加的拉力可以等于mgC小环的线速度大小不可能小于 D小环的向心加速度可以等于g参考答案：C4. 如图甲所示，在长约1 m的一端封闭的玻璃管中注满清水，水中放一个圆柱形的红蜡块R（圆柱体的直径略小于玻璃管的内径），将玻璃管的开口端用胶塞塞紧。将此玻璃管迅速竖直倒置如图乙所示，红蜡块R就沿玻璃管由管口A上升到管底B。若在将玻璃管竖直倒置、红蜡块刚从A端开始上升的同时，将玻璃管由静止开始水平向右移动，直至红蜡块上升到管底，在这一过程中红蜡块与玻璃管间的摩擦很小，可以忽略不计，其运动轨迹如图丙虚线所示，是一条直线，则关于红蜡块的运动，下列说法正确的是 A. 红蜡块在竖直方向做加速运动，而在水平

4、方向可能做匀速运动 B. 红蜡块在竖直方向做匀速运动，而在水平方向可能做加速运动 C. 红蜡块在水平方向和竖直方向一定都做匀速运动 D. 红蜡块在水平方向和竖直方向一定都做加速运动参考答案： 答案：D5. （多选）如图所示，平行金属导轨与水平面成角，导轨与两相同的定值电阻R1和R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面。有一导体棒ab质量为m，棒的电阻R=0.5R1，棒与导轨之间的动摩擦因数为。导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，定值电阻R2消耗的电功率为P，此时下列正确的是A此装置因摩擦而产生的热功率为mgvcos B此装置消耗的机械功率为 mg vcosC导体棒受到的安培力的大小为D导体

5、棒受到的安培力的大小为 参考答案：AC二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 在实验室内较精准地测量到的双衰变事例是在1987年公布的，在进行了7960小时的实验后，以68%的置信度认出发生的36个双衰变事例，已知静止的发生双衰变时，将释放出两个电子和两个中微子（中微子的质量数和电荷数都为零），同时转变成一个新核X，则X核的中子数为 ；若衰变过程释放的核能是E，真空中的光速为c，则衰变过程的质量亏损是 参考答案：7. 如图所示，质量为M的小车静止在光滑的水平地面上，车上装有半径为R的半圆形光滑轨道。现将质量为m的小球放于半圆形轨道的边缘上，并由静止开始释放，当小球滑至半圆形轨道

6、的最低点位置时，小车移动的距离为_，小球的速度为_参考答案：8. 科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段。在研究和解决问题过程中，不仅需要相应的知识，还要注意运用科学方法。理想实验有时更能深刻地反映自然规律。伽利略设想了一个理想实验，其中有一个是经验事实，其余是推论。减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面作持续的匀速运动（1）上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列应为 （2）在上述的设想步骤中，有的属于可靠的

7、事实，有的则是理想化的推论，其中 是事实， 是推论参考答案：_ ， ， 9. 半径为R的水平圆盘绕过圆心O的竖直轴匀速转动，A为圆盘边缘上一点，在O的正上方有一个可视为质点的小球以初速度v水平抛出时，半径OA方向恰好与v的方向相同，如图所示，若小球与圆盘只碰一次，且落在A点，重力加速度为g，则小球抛出时距O的高度h=，圆盘转动的角速度大小=（n=1、2、3）参考答案：考点：匀速圆周运动；平抛运动专题：匀速圆周运动专题分析：小球做平抛运动，小球在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动，根据水平位移求出运动的时间，根据竖直方向求出高度圆盘转动的时间和小球平抛运动的时间相等，在这段时间内

8、，圆盘转动n圈解答：解：小球做平抛运动，小球在水平方向上做匀速直线运动，则运动的时间t=，竖直方向做自由落体运动，则h=根据t=2n得：（n=1、2、3）故答案为：；（n=1、2、3）点评：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，以及知道圆盘转动的周期性10. 如图为某一简谐横波在某时刻的波形图，已知该机械波传播的速度为2m/s，此时质点a振动方向沿y轴正方向。则质点a的振动周期是 s，从此时刻开始质点b第一次到达波谷需要的时间是 s。参考答案：2 111. 如图所示，实线表示两个相干波源S1、S2发出的波的波峰位置，则图中的点为振动加强的位置，图中的

9、点为振动减弱的位置。参考答案：答案： b，a12. 在河面上方20 m的岸上有人用长绳栓住一条小船，开始时绳与水面的夹角为人以恒定的速率v3m/s拉绳，使小船靠岸，那么s后小船前进了_m，此时小船的速率为_m/s参考答案：19.6 ；5 13. （6分）如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R。线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度匀速转动，线框中感应电流的有效值I= 。线框从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量q= 。 参考答案：，解析：本题考查交变流电的产生和最大值、有效值、平均值的关系及交变电流中有关电荷量的计算等知识

10、。电动势的最大值，电动势的有效值，电流的有效值；三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （8分）在衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出。中微子的性质十分特别，因此在实验中很难探测。1953年，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用中微子与水中的核反应，间接地证实了中微子的存在。（1）中微子与水中的发生核反应，产生中子（）和正电子（），即中微子+，可以判定，中微子的质量数和电荷数分别是 。（填写选项前的字母） A.0和0 B.0和1 C.1和 0 D.1和1（2）上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体后，可以转变为两个光子（）

11、，即+2 已知正电子和电子的质量都为9.110-31，反应中产生的每个光子的能量约为 J.正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子，原因是 。参考答案：（1）A； (2)；遵循动量守恒解析：（1）发生核反应前后，粒子的质量数和核电荷数均不变，据此可知中微子的质量数和电荷数分都是0，A项正确。（2）产生的能量是由于质量亏损。两个电子转变为两个光子之后，质量变为零，由，故一个光子的能量为，带入数据得=J。正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体，故系统总动量为零，故如果只产生一个光子是不可能的，因为此过程遵循动量守恒。15. （10分）在2008年9月27日“神舟七号”宇航员翟志刚顺利完成出

12、舱活动，他的第一次太空行走标志着中国航天事业全新的时代即将到来。 “神舟七号”围绕地球做圆周运动时所需的向心力是由 提供，宇航员翟志刚出舱任务之一是取回外挂的实验样品，假如不小心实验样品脱手（相对速度近似为零），则它（填“会”或“不会”）做自由落体运动。设地球半径为R、质量为M ，“神舟七号”距地面高度为h，引力常数为G，试求“神舟七号”此时的速度大小。参考答案： 答案：地球引力（重力、万有引力）； 不会。（每空2分）以“神舟七号”为研究对象，由牛顿第二定律得： （2分）由匀速圆周运动可知： （2分）解得线速度 （2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图所示，四分之一圆轨道OA与

13、水平轨道AB相切，它们与另一水平轨道CD在同一竖直面内，C点在B点的正下方，C、D两点间的距离为X8m；圆轨道OA的半径R02 m，OA与AB均光滑，一质量m1 kg的滑块从O点由静止释放，当滑块经过B点时，一小车由D点以初速度v0 3m/s向C点做匀减速运动直到静止，加速度大小a1 m/s2，运动一段时间后滑块恰好落入小车中（取g10 m/s2）求：（1）滑块滑经A点时的速度大小；（2）滑块到达A点时对轨道的压力大小；（3）B、C两点间的高度h.参考答案：解：（1）对滑块从O到A由动能定理得： 解得：v=2m/s （2）在A点有： 解得： 由牛顿第三定律得滑块对轨道的压力大小为30N （3）

14、由题意得：X= 解得：t=2s 由 解得：h=20m17. 如图甲所示，水平平台的右端安装有轻质滑轮，质量为M=2.5kg的物块A放在与滑轮相距l的平台上，现有一轻绳跨过定滑轮，左端与物块连接，右端挂质量为m=0.5kg的小球B，绳拉直时用手托住小球使其在距地面h高处静止，绳与滑轮间的摩擦不计，重力加速度为g（g取10 m/s2）。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力. (1) 某探究小组欲用上述装置测量物块与平台间的动摩擦因数。放开小球，系统运动，该小组对小球匀加速下落过程拍得同一底片上多次曝光的照片如图（乙）所示，拍摄时每隔1s曝光一次，若小球直径为20cm，求物块A与平台间的动摩擦因数；(2)设小球着地后立即停止运动，已知l=3.0m，要使物块A不撞到定滑轮，求小球下落的最大高度h？(假设小球距地面足够高)参考答案：（2）对小球A：小球做初速度为零，加速度为a的匀加速直线运动，落地时速度为v，由运动学公式有： （1分）对物块A：B从开始下落到着地，A也运动了h，随后在摩擦力作用下做匀减速直线运动，由牛顿第二定律，有： （1分）要使物块不撞到定滑轮，则应满足 （1分）比较两式，可得 （2分）代入数值，解得 （1分）18. 如图所示，水平光滑地面上停放着一辆小车，左侧靠在竖直墙壁上，小车的四分之一圆弧轨道AB是