2021-2022学年湖南省株洲市醴陵醴泉高级中学高三物理期末试题含解析

2021-2022学年湖南省株洲市醴陵醴泉高级中学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）如图甲所示，一物块m在平行斜面向上的外力F作用下静止在粗糙斜面上，当外力F按照图乙所示规律变化时，斜面和物块始终处于静止状态，下列说法正确的是(

)A.地面对斜面的摩擦力逐渐增大B．地面对斜面的摩擦力逐渐减小C．物块对斜面的摩擦力可能一直增大D.物块对斜面的摩擦力可能一直减小参考答案：BC2.如图所示，一轻弹簧的左端固定，右端与一小球相连，小球处于光滑水面上，现对小球施加一个方向水平向右的恒力F，使小球从静止开始运动。则小球在向右运动的整个过程中：A.小球和弹簧组成的系统机械能守恒B.小球和弹簧组成的系统机械能逐渐增大C.小球的动能逐渐增大D.小球的动能先增大后减小参考答案：BD小球在运动过程中恒力F做正功，小球和弹簧组成的系统机械能增大，A错误B正确；小球向右运动时弹簧对小球的拉力逐渐增大，所以小球先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动，动能先增大后减小，C错误D正确。3.（单选）如图所示，在2011年12月17日全国自由式滑雪比赛中，我国某一运动员从弧形雪坡上沿水平方向飞出后，又落回到斜面雪坡上，如图所示，若斜面雪坡的倾角为θ，飞出时的速度大小为v0，不计空气阻力，运动员飞出后在空中的姿势保持不变，重力加速度为g，则()A．如果v0不同，则该运动员落到雪坡时的速度方向也就不同B．不论v0多大，该运动员落到雪坡时的速度方向都是相同的C．运动员落到雪坡时的速度大小是D．运动员在空中经历的时间是参考答案：B4.距地面高5m的水平直轨道A、B两点相距2m，在B点用细线悬挂一小球，离地高度为h，如图。小车始终以的速度沿轨道匀速运动，经过A点时将随车携带的小球由轨道高度自由卸下，小车运动至B点时细线被轧断，最后两球同时落地。不计空气阻力，取重力加速度的大小。可求得h等于A．1.25m

B．2.25m

C．3.75m

D．4.75m参考答案：A考点：自由落体运动.5.做匀速圆周运动的质点是处于（

）A、平衡状态

B、不平衡状态C、速度不变的状态

D、加速度不变的状态参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.有关热辐射和光的本性，请完成下列填空题：黑体辐射的规律不能用经典电磁学理论来解释，1900年德国物理学家普朗克认为能量是由一份一份不可分割最小能量值组成，每一份称为_________。1905年爱因斯坦从此得到启发，提出了光子的观点，认为光子是组成光的最小能量单位，光子的能量表达式为_________，并成功解释了__________________现象中有关极限频率、最大初动能等规律，写出了著名的__________________方程，并因此获得诺贝尔物理学奖。参考答案：能量子；；光电效应；光电效应方程（或）7.在正三角形的三个顶点A、B、C上固定三个带等量正点的点电荷，其中心P点的电势为U1，与P点关于AB边对称的P’点的电势为U2，如图所示，则U1

U2（填“＞”、“＜”、“＝”），现取走B点的点电荷，则P’的电势为

。参考答案：

答案：＞

8.如图所示，质量分别为mA、mB的两物块A、B，叠放在一起，共同沿倾角为的斜面匀速下滑，斜面体放在水平地面上，且处于静止状态。则B与斜面间动摩擦因数为

，A所受滑动摩擦力大小为

。参考答案：；以整体为研究对象有：（mA+mB）gsinθ=（mA+mB）gμcosθ，即有gsinθ=μgcosθ，解得μ=；隔离出A来，A所受的静摩擦力与其重力沿斜面的分力大小相等，即f=mAgsinθ。9.在同一光滑斜面上放同一导体棒，右图所示是两种情况的剖面图。它们所外空间有磁感强度大小相等的匀强磁场，但方向不同，一次垂直斜面向上，另一次竖直向上,两次导体A分别通有电流I1和I2，都处于静止平衡。已知斜面的倾角为θ，则I1：I2=

，斜面对导体A的弹力大小之比N1：N2=

。参考答案：cosθ：1

cos2θ：110.飞机着陆后做匀减速运动，初速度为60m/s，加速度大小为10m/s2，则飞机着陆后8s内的位移是

m。参考答案：180m11.如图所示，某种自动洗衣机进水时，洗衣机缸内水位升高，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量．将细管中密闭的空气视为理想气体，当洗衣缸内水位缓慢升高时，外界对空气做了0.5J的功，则空气________(填“吸收”或“放出”)了__________的热量．参考答案：放出0.512.

（选修3-4）（4分）如图所示，一列简谐横波在某一时刻的波的图象，A、B是介质中的二个质点．已知波是向x轴正方向传播的，由此可以判断：质点A的振幅为

cm，质点B此刻向

运动.

参考答案：答案：0.4；y轴正方向．（每空2分）13.利用油膜法可粗略测写分子的大小和阿伏加德罗常数。若已知n滴油的总体积为v，一滴油所形成的单分子油膜的面积为S，这种油的摩尔质量为，密度为.则可求出一个油分子的直径d=

△△；阿伏加德罗常数=△△

。参考答案：

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（4分）历史上第一次利用加速器实现的核反应，是用加速后动能为0.5MeV的质子H轰击静止的X，生成两个动能均为8.9MeV的He.（1MeV=1.6×-13J）①上述核反应方程为___________。②质量亏损为_______________kg。参考答案：解析：或，。考点：原子核15.如图所示，质量为m带电量为+q的小球静止于光滑绝缘水平面上，在恒力F作用下，由静止开始从A点出发到B点，然后撤去F，小球冲上放置在竖直平面内半径为R的光滑绝缘圆形轨道，圆形轨道的最低点B与水平面相切，小球恰能沿圆形轨道运动到轨道末端D，并从D点抛出落回到原出发点A处．整个装置处于电场强度为E=的水平向左的匀强电场中，小球落地后不反弹，运动过程中没有空气阻力．求：AB之间的距离和力F的大小．参考答案：AB之间的距离为R，力F的大小为mg．考点： 带电粒子在匀强电场中的运动；牛顿第二定律；平抛运动；动能定理的应用．专题： 带电粒子在电场中的运动专题．分析： 小球在D点，重力与电场力的合力提供向心力，由牛顿第二定律即可求出D点的速度，小球离开D时，速度的方向与重力、电场力的合力的方向垂直，小球做类平抛运动，将运动分解即可；对小球从A运动到等效最高点D过程，由动能定理可求得小球受到的拉力．解答： 解：电场力F电=Eq=mg

电场力与重力的合力F合=mg，方向与水平方向成45°向左下方，小球恰能到D点，有：F合=解得：VD=从D点抛出后，只受重力与电场力，所以合为恒力，小球初速度与合力垂直，小球做类平抛运动，以D为原点沿DO方向和与DO垂直的方向建立坐标系（如图所示）．小球沿X轴方向做匀速运动，x=VDt

沿Y轴方向做匀加速运动，y=at2a==所形成的轨迹方程为y=直线BA的方程为：y=﹣x+（+1）R解得轨迹与BA交点坐标为（R，R）AB之间的距离LAB=R从A点D点电场力做功：W1=（1﹣）R?Eq

重力做功W2=﹣（1+）R?mg；F所做的功W3=F?R有W1+W2+W3=mVD2，有F=mg答：AB之间的距离为R，力F的大小为mg．点评： 本题是动能定理和向心力知识的综合应用，分析向心力的来源是解题的关键．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.某电视台“快乐向前冲”节目中的场地设施如题图所示，AB为水平直轨道，上面安装有电动悬挂器，可以载人运动，水面上漂浮着一个半径为R，角速度为ω，铺有海绵垫的转盘，转盘的轴心离平台的水平距离为L，平台边缘与转盘平面的高度差为H．选手抓住悬挂器，可以在电动机带动下，从A点下方的平台边缘处沿水平方向做初速度为零，加速度为a的匀加速直线运动．选手必须作好判断，在合适的位置释放，才能顺利落在转盘上．设人的质量为m(不计身高大小)，人与转盘间的最大静摩擦力为μmg，重力加速度为g．①假设选手落到转盘上瞬间相对转盘速度立即变为零，为保证他落在距圆心以内不会被甩出转盘，转盘的角速度ω应限制在什么范围?②若已知H=5m，L=8m，a=2m/s2，g=10m/s2，且选手从某处C点释放能恰好落到转盘的圆心上，则他是从平台出发后经过多长时间释放悬挂器的?③若电动悬挂器开动后，针对不同选手的动力与该选手重力关系皆为F=0.6mg，悬挂器在轨道上运动时存在恒定的摩擦阻力，选手在运动到上面(2)中所述位置C点时，因恐惧没有释放悬挂器，但立即关闭了它的电动机，则按照(2)中数据计算悬挂器载着选手还能继续向右滑行多远的距离?参考答案：解：(1)设人落在距圆心R/2处不至被甩下，最大静摩擦力提供向向心力则有：μmg≥mω2R/2

即转盘转动角度应满足w≤

(2)沿水平加速段位移为x1，时间t1；平抛时水平位移为x2，时间为t2则加速时有x1=at2/2

v=atl

平抛运动阶段x2=vt2

H=gt2/2

Ks5u

全程水平方向：x1+x2=L

代入已知各量数值，联立以上各式解得tl=2s(3)由(2)知v=4m/s，且F=0.6mg，设阻力为f，继续向右滑动加速度为a，滑行距离为x3加速段F-f=ma减速段-f=ma’

02-v2=2a’x3

联立以上三式解得x3=2m

17.如图所示，一物块从光滑斜面上的A点由静止开始下滑，经过B点后进入水平面（设经过B点前后速度大小不变），最后停在C点．测得每隔3s的三个时刻物体的瞬时速度，记录在下表中．g取10m/s2，t/s0369v（m/s）08128（1）求AB和BC段所用的时间；（2）求B点速度；（3）求AB段和BC段的距离．参考答案：解：（1、2）根据图表中的数据，可以求出物体下滑的加速度a1==m/s2，若t=6s时刻物体恰好经过B点时，B点的速度为vB=a1t==16m/s＞12m/s．所以第6s已过B点，同样根据图表数据可知，物体在水平面上滑动时的加速度，则设物体在斜面上滑行时间为t1，从斜面底端到速度为12m/s的时间为t2．则有：a1t1+a2t2=12m/st1+t2=6s解得t1=5s，即物体加速5s后到达B点，此时从B开始减速至物体停止，由速度时间关系可得在BC段运动的时间（3）物体在AB段做初速度为零的匀加速运动，可得=，物体在BC段运动的位移==答：（1）AB段所用时间为5s，BC段所用时间为10s；（2）到达B点时的速度为；（3）AB段的距离为，BC段的距离为．【考点】匀变速直线运动规律的综合运用；匀变速直线运动的速度与位移的关系．【分析】根据图表中的数据，由运动学公式可以求出物体下滑的加速度和在水平面上的加速度．如果第6s还在斜面上的话，求出第6s末的速度，从而判断出第6s已过B点．通过运动学公式求出vB，即可求出AB、BC的距离．18.(16分)某同学设计了一种测定风力的装置，其原理如图所示，迎风板与一轻弹簧的一端N相