2021-2022学年湖北省十堰市毛坪乡中学高三物理上学期期末试卷含解析

2021-2022学年湖北省十堰市毛坪乡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.如图甲所示，静止在水平地面的物块A，受到水平向右的拉力F作用，F与时间t的关系如图乙所示。设物块与地面的静摩擦力最大值fm与滑动摩擦大小相等，则（

）

（A）0-t1时间内物块A的速度逐渐增大（B）t2时刻物块A的加速度最大（C）t2时刻后物块A做反向运动（D）t3时刻物块A的速度最大参考答案：答案：BD解析：0-t1时间内物块A静止，选项A错误；t2时刻水平拉力最大，物块A的加速度最大，选项B正确；t2时刻后物块A加速度减小，仍然沿原方向运动，选项C错误；t3时刻物块加速度减小到零，物块A的速度最大，选项D正确。2.一个氘核与一个氚核结合成一个氦核，释放出的能量为E，设氘核、氚核、氦核的质量分别为m1、m2、m3。下列说法正确的是（

）A．核反应方程为B．m1＋m2＜m3C．本次反应亏损的质量为D．目前世界各地正常运行的核反应堆普遍使用的是这种核反应参考答案：AC3.（多选题）如图，长为L的轻杆一端固定质量为m的小球，另一端有固定转轴O．现使小球在竖直平面内做圆周运动．P为圆周轨道的最高点．若小球通过圆周轨道最低点时的速度大小为v=，则以下判断正确的是（）A．小球不能到达P点B．小球到达P点时的速度等于v=C．小球能到达P点，且在P点受到轻杆向上的弹力D．小球能到达P点，受到轻杆的作用力为零参考答案：BC【考点】向心力．【分析】根据机械能守恒定律求出小球到达最高点的速度，根据牛顿第二定律求出小球在最高点受到杆子的作用力．【解答】解：根据机械能守恒定律得，，解得．在最高点杆子作用力为零时，mg=，解得在最高点，由于，所以杆子表现为向上的弹力．故BC正确，A、D错误．故选：BC．4.（多选）如图甲所示，一物块在t=0时刻，以初速度v0从足够长的粗糙斜面底端向上滑行，物块速度随时间变化的图象如图乙所示，t0时刻物块到达最高点，3t0时刻物块又返回底端．由此可以确定（）A．物块返回底端时的速度B．物块所受摩擦力大小C．斜面倾角θD．3t0时间内物块克服摩擦力所做的功参考答案：考点：动能定理的应用；动量定理；功能关系．版权所有专题：动能定理的应用专题．分析：速度图象与坐标轴所围“面积”等于位移，由数学知识求出位移．根据上滑与下滑的位移大小相等，可求出物块返回底端时的速度．根据动量定理分析能否求出摩擦力大小和斜面的倾角．解答：解：A、由于下滑与上滑的位移大小相等，根据数学知识可以求出物块返回底端时的速度．设物块返回底端时的速度大小为v，则=，得到v=．故A正确；B、C、根据动量定理得：上滑过程：﹣（mgsinθ+μmgcosθ）?t0=0﹣mv0

①下滑过程：（mgsinθ﹣μmgcosθ）?2t0=m

②由①②解得，f=μmgcosθ=3mgsinθ﹣，由于质量m未知，则无法求出f．得到sinθ=，可以求出斜面倾角θ故B错误，C正确；D、3t0时间内物块克服摩擦力所做的功等于机械能的减小量，由于物体的质量未知，故无法求解机械能减小量，无法求解克服摩擦力做的功，故D错误．故选：AC．点评：本题抓住速度图象的“面积”等于位移分析位移和物体返回斜面底端的速度大小．也可以根据牛顿第二定律和运动学结合求解f和sinθ．5.如图所示，将一轻弹簧下端固定在倾角为θ的糨糙斜面底端，弹簧处于自然状态时上端位于A点．质量为m的物体从斜面上的B点幽静止下滑，与弹簧发生相互作用后，最终停在斜面上。下列说法正确的是A．物体最终将停在A点B．物体第一次反弹后不可能到达B点C．整个过程中重力势能的减少量大予克服摩擦力做的功D．整个过程中物体的最大动能大于弹簧的最大弹性势能参考答案：BC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在竖直平面内，一根光滑金属杆弯成如图所示形状，相应的曲线方程为（单位：m），式中。将一光滑小环套在该金属杆上，并从x＝0处以的初速度沿杆向下运动，取重力加速度。则当小环运动到时的速度大小v＝

m/s；该小环在x轴方向最远能运动到x＝

m处。参考答案：答案：5，解析：小环在金属杆上运动时，只有重力做功，机械能守恒。取为零势能面，根据机械能守恒定律有，将和分别代入曲线方程，求得此时环的纵坐标位置，，，将数据你入上式得。当小环在运动到最远位置时，小环的速度等于零。根据机械能守恒定律有，而，所以有，所以有。7.为了测量玩具遥控汽车的额定功率，某同学用天平测出其质量为0.6kg，小车的最大速度由打点计时器打出的纸带来测量，如图所示，主要实验步骤有：ks5uA．给小车尾部系一条长纸带，纸带通过打点计时器；B．接通打点计时器（电源频率为50Hz），使小车以额定功率沿水平地面加速到最大速度，继续运行一段时间后关闭小车发动机，使其由地面向前滑行直至停下；C．处理纸带上打下的点迹。（1）由纸带知遥控汽车的最大速度为

；汽车滑行时的加速度为

。（2）汽车滑行的阻力为

；动摩擦因数为

，额定功率为

。（g取10m/s2，计算结果保留三位有效数字）第22题图参考答案：1.00

-1.73

（2）1.04

0.173

1.048.如图所示。一根长L的细绳，固定在O点，绳另一端系一质量为m的小球。起初将小球拉至水平于A点。小球从A点由静止释放后到达最低点C时拉力为

；此过程中小球重力的瞬时功率的变化情况是

（空气阻力不计）。参考答案：T=3mg（2分），先增大后减小9.如图所示的实线和虚线分别表示同一个单摆在A、B两个星球半径大小相同的星球表面上的振动图象，其中实线是A星球上的，虚线是B星球上的，那么两个星球的平均密度ρA和ρB之比是__________。参考答案：4：110.（4分）生活中常见的固体物质分为晶体和非晶体，常见的晶体有：__________________。非晶体有：____________。（每空至少写出三种物质，不足三种的扣１分）参考答案：金属、食盐、明矾；沥青、玻璃、石蜡（每空至少写三种物质，不足三种的扣１分）11.（1）用欧姆表测电阻时，两表笔短接时指针所指位置如图所示。如果不调零就去测电阻，那么被测电阻的测量值将比它的真实值偏

.（2）用伏安法测量电阻阻值R，并求出电阻率ρ。给定电压表（内阻约为50kΩ）、电流表（内阻约为40Ω）、滑动变阻器、电源、电键、待测电阻（约为250Ω）及导线若干。①如图（1）所示电路图中，电压表应接__________点（填a或b）。②图（2）中的6个点表示实验中测得的6组电流I、电压U的值，试作图像并求出电阻值R=__________________Ω。（保留3位有效数字）③待测电阻是一均匀材料制成的圆柱体，用游标为50分度的卡尺测量其长度与直径，结果分别如图（3）、图（4）所示。由图可知其长度为8.02mm，图（4）直径读数为________mm。④由以上数据可求出ρ=_______________Ω·m。（保留3位有效数字）参考答案：（1）小（2分）（2）①a

（2分）

②作图为过原点的直线，其中第2个点舍弃（2分）

244（242~246均可）（2分）

③1.92

（2分）

④0.0882

12.（1）如图为一个小球做自由落体运动时的频闪照片，它是每隔1/30s的时间拍摄的。从某个稍大些的位置间隔开始测量，照片上边的数字表示的是这些相邻间隔的序号，下边的数值是用刻度尺测出的其中两个间隔的长度。根据所给的两个数据，则可以求出间隔3的长度约为

cm。（结果保留三位有效数字）（2）已知游标卡尺的主尺最小分度为1mm，游标尺上有10个小的等分刻度，它的总长等于9mm，用这个游标尺测得某物体长度为2.37cm。则这时是游标尺上的第

条刻度线与主尺上的第

条刻度线对齐。参考答案：13.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：2

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：；三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在“验证机械能守恒定律”实验中，打出的纸带如下图所示，其中1、2、3、4、5为相邻点。设重锤质量为m，交变电源周期为T，则打第4点时重锤的动能可以表示为___________。（2）为了求起点0到第4点重锤的重力势能变化，需要知道重力加速度g的值，这个g值应该是____________（填选项的序号即可）A．取当地的实际g值

B．根据打出的纸带，用ΔS=gT2求出C．近似取10m/s2即可

D．以上说法均不对参考答案：15.某同学想通过一个多用电表中的欧姆挡直接去测量某电压表(量程为10V)的内阻(大约为几十千欧)，该多用电表刻度盘上读出电阻刻度中间值为30，则（1）欧姆挡的选择开关拨至______挡，先将红、黑表笔短接调零后，选用下图中______方式连接.（2）在实验中，某同学读出欧姆表的读数为______Ω，这时电压表的读数为______V，欧姆表电池的电动势为_______V.参考答案：×1k

A

40000

5.0

8.75四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，用电动势E=6V，内阻不计的蓄电池组，通过滑线变阻器组成分压电路，向电阻R0=20Ω，额定电压U0=4.5V的灯泡供电使它正常发光，试问当电池组对灯泡的供电效率η=60%时，变阻器R的阻值和能承受的最大电流应满足什么要求？

参考答案：⑴

⑵7V

⑶12W17.如图甲所示，物块A、B的质量分别是mA=4.0kg和mB=3.0kg．用轻弹簧拴接，放在光滑的水平地面上，物块B右侧与竖直墙相接触．另有一物块C从t=0时以一定速度向右运动，在t=4s时与物块A相碰，并立即与A粘在一起不再分开，物块C的v﹣t图象如图乙所示．求：①物块C的质量？②B离开墙后的运动过程中弹簧具有的最大弹性势能EP？参考答案：解：①由图知，C与A碰前速度为v1=9m/s，碰后速度为v2=3m/s，C与A碰撞过程动量守恒，以C的初速度为正方向，由动量守恒定律得：mCv1=（mA+mC）v2，解得：mC=2kg；②12s末B离开墙壁，之后A、B、C及弹簧组成的系统动量和机械能守恒，且当AC与B速度v4相等时弹簧弹性势能最大．根据动量守恒定律，有：（mA+mc）v3=（mA+mB+mC）v4根据机械能守恒定律，有：（mA+mc）v32=（mA+mB+mC）v42+EP解得EP=9J．解得：EP=9J；答：（1）物块C的质量为2kg；（2）B离开墙后弹簧具有的最大弹性势能为9J．【考点】动量守恒定律；机械能守恒定律．【分析】（1）AC碰撞过程动量守恒，由动量守恒定律可以求出C的质量．（2）12s末B离开墙壁，之后A、B、C及弹簧组成的系统动量和机械能守恒；当AC与B速度相等时弹簧弹性势能最大．18.如图所示，在直角坐标系的二、三象限内有沿x轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E；在一、四象限内以x=L的直线为理想边界的左右两侧存在垂直于纸面的匀强磁场B1和B2，y轴为磁场和电场的理想边界。在x轴上x=L的A点有一个质量为m、电荷量为q的带正电的粒子以速度v沿与x轴负方向成45o的夹角垂直于磁场方向射出。粒子到达y轴时速度方向与y轴刚好垂直。若带点粒子经历在电场和磁场中的运动后刚好能够返回A点（不计粒子的重力）。（1）判断磁场B1、B2的方向；（2）计算磁感应强度B1、B2的大小；（3）求粒子从A点出发到第一次返回A点所用的时间。参考答案：（1）根据题意画出带电粒子在电场、磁场中的运动示意图，可知：磁场B1的方向垂直纸面向里，磁场B2的方向垂直纸面向外。

（4分）（2）带电粒子在磁场B1、B2中的运动半径分别为R1、R2，则

①（1分）

②（1分）联立