2021-2022学年湖南省张家界市朝阳中学高三物理上学期期末试题含解析

1、2021-2022学年湖南省张家界市朝阳中学高三物理上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. 参考答案：ACD2. （单选）如图所示，水平细杆上套一环A，环A与B球间用一轻绳相连，质量分别为mA、mB由于B球受到风力作用，环A与B球一起向右匀速运动已知细绳与竖直方向的夹角为则下列说法中正确的是（）A风速增大时，轻质绳对球B的拉力保持不变B球B受到的风力F为mBgtanC杆对A环的支持力随着风速的增加而增加D环A与水平细杆间的动摩擦因数为参考答案：考点：牛顿第二定律；力的合成与分解的运用.专题：牛顿运动定律综合专题分析：先对球B受力分析

2、，受重力、风力和拉力，根据共点力平衡条件列式分析；对A、B两物体组成的整体受力分析，受重力、支持力、风力和水平向左的摩擦力，再再次根据共点力平衡条件列式分析各力的变化解答：解：A、B、对球B受力分析，受重力、风力和拉力，如左图 风力F=mBgtan，故B正确； 绳对B球的拉力T=当风力增大时，增大，则T增大故A错误C、D、把环和球当作一个整体，对其受力分析，受重力（mA+mB）g、支持力N、风力F和向左的摩擦力f，如右图根据共点力平衡条件可得：杆对A环的支持力大小 N=（mA+mB）g f=F则A环与水平细杆间的动摩擦因数为=，故D错误；对整体分析，竖直方向上杆对环A的支持力NA=（mA+mB

3、）g，故C错误；故选：B点评：本题关键是先对整体受力分析，再对球B受力分析，然后根据共点力平衡条件列式分析求解3. 回热式制冷机是一种深低温设备，制冷极限约50K某台设备工作时，一定量的氦气（可视为理想气体）缓慢经历如图所示的四个过程：从状态A到B和C到D是等温过程，温度分别为t1=27和t2=133；从状态B到C和D到A是等容过程，体积分别为V0和5V0求状态B与D的压强之比（）A35：15B15：7C133：27D75：7参考答案：D【考点】理想气体的状态方程【分析】由图明确B和D点的体积关系，由题意可知，各自的温度，注意AB和CD过程分别对应两个等温变化过程，再对BD两点分析，由理想气体

4、状态方程可求得压强的比值【解答】解：A到B、C到D均为等温变化，则TB=300 K，TD=140 K由理想气体状态方程有=可得： =，故D正确，ABC错误故选：D4. 如图所示,一夹子夹住木块,在力F作用下向上提升. 夹子和木块的质量分别为m、M,夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为f. 若木块不滑动,力F的最大值是 （）A B C. D参考答案：A整体法，隔离法，对木块，解得.5. 如图所示，小车内有一光滑斜面，当小车在水平轨道上做匀变速直线运动时，小物块A恰好能与斜面保持相对静止，在小车运动过程中的某时刻（此时小车速度不为零）突然使小车迅速停止，则在小车迅速停止的过程中，小物块A可能（ ）A

5、沿斜面滑下B沿斜面滑上去C仍与斜面保持相对静止D离开斜面做曲线运动参考答案：BD二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 一列频率为2.5Hz的简谐横波沿x轴传播，在t1=0时刻波形如图中实线所示，在t2=0.7s时刻波形如图中虚线所示。则虚线时刻横坐标为x=3m的质点的速度是_（选填“最大，零”）；在t3=0.1s时位于0 x5m区间的质点中有一部分正向y轴正方向运动，这些质点在x轴上的坐标区间是_。 参考答案：零，1mx3m 7. 卢瑟福用a粒子轰击氮核时发现了质子.完成其核反应方程：N+He .参考答案：O+H8. 如图所示(a)，一个质量为m0的物体放在光滑的水平桌面上，

6、当用20N的力F通过细绳绕过定滑轮拉它时，产生2m/s2的加速度现撤掉20N的拉力，在细绳下端挂上重为20N的物体m，如图所示(b)，则前、后两种情况下绳的拉力分别为T1=_N，T2=_N (g取10m/s2) 参考答案：20N, 16.7N9. 如图所示，处于水平位置的、质量分布均匀的直杆一端固定在光滑转轴O处，在另一端A下摆时经过的轨迹上安装了光电门，用来测量A端的瞬时速度vA，光电门和转轴O的竖直距离设为h。将直杆由图示位置静止释放，可获得一组（vA2，h）数据，改变光电门在轨迹上的位置，重复实验，得到在vA2h图中的图线。设直杆的质量为M，则直杆绕O点转动的动能Ek=_（用M和vA来表

7、示）。现将一质量m=1kg的小球固定在杆的中点，进行同样的实验操作，得到vA2h图中的图线，则直杆的质量M =_kg。（g=10m/s2）参考答案：，0.2510. 一质量kg的物体在水平外力的作用下在水平面上运动，已知在t=0时物体处于直角坐标系的坐标原点且沿y方向的初速度为0，运动过程中物体的位置坐标与时间的关系为，则物体在t=10s时速度大小为 m/s；t=10s时水平外力的大小为 N。 参考答案：5；0.811. 如图所示，把电量为 -610C的电荷，从电场中的A点移到B点，其电势能_(选填“增大”、“减小”或“不变”)；若A点的电势为=16V，B点的电势为=10V，则此过程中电场力做

8、的功为_J。参考答案：答案：增大：-3.612. 用M表示地球质量，R表示地球半径，T表示地球自转周期，G表示万有引力常量，则地面上物体的重力加速度为g= ，地球同步卫星的轨道高度为h= 参考答案：；R【考点】同步卫星【分析】根据已知量，地球表面的物体受到的重力等于万有引力可求出近地轨道处的重力加速度；地球的同步卫星的万有引力提供向心力，可以求出地球同步卫星的高度【解答】解：地球表面的物体受到的重力等于万有引力，有：=mg 解得：g=，地球的同步卫星的万有引力提供向心力：=m解得：r=那么地球同步卫星的轨道高度为：h=R；故答案为：；R13. （4分）如图所示为龙门吊车的示意图，质量为2t的均

9、匀水平横梁，架在相距8m的A、B两面竖直墙上，一质量为3.2t的吊车停在横梁上距A墙3m处。不计墙的厚度和吊车的大小，则当吊车下端未悬吊重物时，A墙承受的压力等于_ N；若吊车将一质量为1.6t的重物P向上吊起，P到横梁的距离以d=H2.5t2（SI）（SI表示国际单位制，式中H为横梁离地面的高度）规律变化时，A墙承受的压力等于_N。（g取10m/s2）参考答案： 答案：3104N、4.5104N三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （选修3-3）（4分）估算标准状态下理想气体分子间的距离（写出必要的解题过程和说明,结果保留两位有效数字）参考答案：解析：在标准状态下，1m

10、ol气体的体积为V=22.4L=2.2410-2m3 一个分子平均占有的体积V0=V/NA 分子间的平均距离d=V01/3=3.310-9m15. （2014?宿迁三模）学校科技节上，同学发明了一个用弹簧枪击打目标的装置，原理如图甲，AC段是水平放置的同一木板；CD段是竖直放置的光滑半圆弧轨道，圆心为O，半径R=0.2m；MN是与O点处在同一水平面的平台；弹簧的左端固定，右端放一可视为质点、质量m=0.05kg的弹珠P，它紧贴在弹簧的原长处B点；对弹珠P施加一水平外力F，缓慢压缩弹簧，在这一过程中，所用外力F与弹簧压缩量x的关系如图乙所示已知BC段长L=1.2m，EO间的距离s=0.8m计算时

11、g取10m/s2，滑动摩擦力等于最大静摩擦力压缩弹簧释放弹珠P后，求：（1）弹珠P通过D点时的最小速度vD；（2）弹珠P能准确击中平台MN上的目标E点，它通过C点时的速度vc；（3）当缓慢压缩弹簧到压缩量为x0时所用的外力为8.3N，释放后弹珠P能准确击中平台MN上的目标E点，求压缩量x0参考答案：（1）弹珠P通过D点时的最小速度为 ；（2）通过C点时的速度为 m/s；（3）压缩量为0.18m考点：动能定理的应用；机械能守恒定律专题：动能定理的应用专题分析：（1）根据D点所受弹力为零，通过牛顿第二定律求出D点的最小速度；（2）根据平抛运动的规律求出D点的速度，通过机械能守恒定律求出通过C点的速

12、度（3）当外力为0.1N时，压缩量为零，知摩擦力大小为0.1N，对B的压缩位置到C点的过程运用动能定理求出弹簧的压缩量解答：解：（1）当弹珠做圆周运动到D点且只受重力时速度最小，根据牛顿第二定律有：mg=解得 v=m/s（2）弹珠从D点到E点做平抛运动，设此时它通过D点的速度为v，则s=vtR=gt从C点到D点，弹珠机械能守恒，有：联立解得 v=代入数据得，V=2m/s（3）由图乙知弹珠受到的摩擦力f=0.1N，根据动能定理得， 且F1=0.1N，F2=8.3N得 x=代入数据解得x0=0.18m答：（1）弹珠P通过D点时的最小速度为 ；（2）通过C点时的速度为 m/s；（3）压缩量为0.18

13、m点评：本题考查了动能定理、机械能守恒定律、牛顿第二定律的综合，涉及到圆周运动和平抛运动，知道圆周运动向心力的来源，以及平抛运动在竖直方向和水平方向上的运动规律是解决本题的关键四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图所示为一简易火灾报警装置。其原理是：竖直放置的试管中装有水银，当温度升高时，水银柱上升，使电路导通，蜂鸣器发出报警的响声。27时，空气柱长度L1为20cm，水银上表面与导线下端的距离L2为10cm，管内水银柱的高度h为8cm，大气压强为75cm水银柱。求：（1）当温度达到多少时，报警器会报警？（2）如果要使该装置在87时报警，则应该再往玻璃管内注入多少cm高的水银柱？（3）

14、如果大气压增大，则该报警器的报警温度会受到怎样的影响？参考答案：17. 如图所示，斜面倾角为，在斜面底端垂直斜面固定一挡板，轻质弹簧一端固定在挡板上，质量为M1.0 kg的木板与轻弹簧接触但不拴接，弹簧与斜面平行且为原长，在木板右上端放一质量为m2.0 kg的小金属块，金属块与木板间的动摩擦因数为10.75，木板与斜面粗糙部分间的动摩擦因数为20.25，系统处于静止状态小金属块突然获得一个大小为v15.3 m/s、方向平行斜面向下的速度，沿木板向下运动当弹簧被压缩x0.5 m到P点时，金属块与木板刚好达到相对静止，且此后运动过程中，两者一直没有发生相对运动设金属块从开始运动到与木块达到相同速度

15、共用时间t0.75 s，之后木板压缩弹簧至最短，然后木板向上运动，弹簧弹开木板，弹簧始终处于弹性限度内，已知sin 0.28、cos 0.96，g取10 m/s2，结果保留二位有效数字(1)求木板开始运动瞬间的加速度；(2)求弹簧被压缩到P点时的弹性势能是多少？(3)假设木板在由P点压缩弹簧到弹回到P点过程中不受斜面摩擦力作用，木板离开弹簧后沿斜面向上滑行的距离？参考答案：(1)对金属块，由牛顿第二定律可知加速度大小为a1gcos gsin 4.4 m/s2，沿斜面向上(1分)木板受到金属块的滑动摩擦力F11mgcos 14.4 N，沿斜面向下(1分)木板受到斜面的滑动摩擦力18. 有一个导热性能良好的气缸，用轻质活塞密封了一