2021-2022学年湖南省株洲市砖桥中学高三物理下学期期末试题含解析

2021-2022学年湖南省株洲市砖桥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1.一个做匀速直线运动的物体，从某时刻起做匀减速运动直到静止，设连续通过三段位移的时间分别是3s、2s、1s，这三段位移的大小之比和这三段位移上的平均速度之比分别是 A．1∶2∶31∶1∶1

B．33∶23∶132∶22∶1C．1∶23∶331∶22∶32

D．5∶3∶13∶2∶1参考答案：B2.（07年如东、启东联考）一辆长为0.6m的电动小车沿水平面向右作匀变速直线运动，下图是某监测系统每隔2s拍摄的一组照片。用刻度尺测量照片上的长度，结果如图所示。则小车的加速度大小为（

）

A．0.01m/s2

B．0.5m/s2 C．1m/s2

D．5m/s2参考答案：

答案：B3.下列能源中属于二次能源的是

（

）

A．石油

B．电能

C．煤炭

D．核能参考答案：B4.（多选）如图所示，质量为m的球置于斜面上，被一个竖直挡板挡住，处于静止状态．现用一个力F拉斜面，使斜面在水平面上做加速度为a的匀加速直线运动，忽略一切摩擦，下列说法正确的是()A．竖直挡板对球的弹力一定增大B．斜面对球的弹力保持不变C．若加速度足够大，斜面对球的弹力可能为零D．斜面和挡板对球的弹力的合力等于ma参考答案：AB解析：A、B以小球为研究对象，分析受力情况，如图：重力mg、竖直挡板对球的弹力F2和斜面的弹力F1．设斜面的加速度大小为a，根据牛顿第二定律得：竖直方向：F1cosθ=mg

①

水平方向：F2-F1sinθ=ma，②

由①看出，斜面的弹力F1大小不变，与加速度无关，不可能为零．故C错误，B正确;由②看出，若加速运动时，F2=F1sinθ+ma．F2将增大，故A正确;D、根据牛顿第二定律知道，重力、斜面和挡板对球的弹力三个力的合力等于ma．故D错误．故选：AB

5.如图所示，在火星与木星轨道之间有一小行星带。假设该带中的小行星只受到太阳的引力，并绕太阳做匀速圆周运动。下列说法正确的是A.太阳对小行星的引力相同B.各小行星绕太阳运动的周期小于一年C.小行星带内侧小行星的向心加速度值大于小行星带外侧小行星的向心加速度值D.小行星带内各小行星圆周运动的线速度值大于地球公转的线速度值参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.有两颗人造地球卫星，它们的质量之比m1:m2=1:2，它们运行的线速度之比v1:v2=1:2．那么它们运行的周期之比为

，它们所受的向心力大小之比为

．参考答案：8:11:32

7.已知O、A、B、C为同一直线上的四点，A、B间的距离为1m，B、C间的距离为2m，一物体自O点由静止出发，沿此直线做匀加速运动，依次经过A、B、C三点，已知物体通过AB段与BC段所用的时间相等，则物体通过A点和B点时的速度大小之比为__________，O、A间的距离为___________m。参考答案：1∶3，

1/8解析：设物体通过AB段与BC段所用的相等时间为T，O、A之间的距离为x，A、B间的距离x1=1m，B、C间的距离为x2=2m，则有x2-x1=aT2；由匀变速直线运动规律，vB2-vA2=2ax1，vB=vA+aT，vA2=2ax，联立解得vA∶vB=1∶3，x=1/8m.8.2013年2月12日朝鲜进行了第三次核试验,韩美情报部门通过氙（Xe）和氪（Kr）等放射性气体，判断出朝鲜使用的核原料是铀（U）还是钚（Pu），若核实验的核原料是，则①完成核反应方程式

．②本次核试验释放的能量大约相当于7000吨TNT当量，已知铀核的质量为235.0439u，中子质量为1.0087u，锶（Sr）核的质量为89.9077u，氙（Xe）核的质量为135.9072u，1u相当于931.5MeV的能量，求一个原子裂变释放的能量．参考答案：①根据电荷数守恒和质量数守恒可得：②该反应的质量亏损是：Δm=235.0439u+1.0087u—89.9077u—135.9072u—10×1.0087u=0.1507u根据爱因斯坦方程

ΔE=Δmc2=0.1507×931.5MeV=140.4MeV

9.一汽艇在相距2km的甲乙两码头之间往返航行，逆水时用1.5h，顺水时用1h，则往返一次的平均速度为________，平均速率为_________。参考答案：0，0.8km/h10.用与斜面平行的力F拉着物体在倾角为θ的光滑斜面上运动，如改变拉力F的大小，物体的加速度随外力F变化的图象如图所示，已知外力F沿斜面向上，重力加速度g取10m/s2．根据图象中所提供的信息计算出物体的质量为3kg；斜面的倾角为30°．参考答案：考点：加速度与力、质量的关系式．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：根据牛顿第二定律求出物体加速度与外力F的关系式，结合图线的斜率和截距求出物体的质量和斜面的倾角．解答：解：由受力分析及牛顿第二定律得：Fcosθ﹣mgsinθ=maa=F﹣gsinθ则由图象知：﹣gsinθ=﹣5sinθ=0.5，即θ=30°又图线的斜率k==则m=3kg故答案为：3，30°．点评：解决本题的关键通过牛顿第二定律求出加速度的表达式，结合图线的斜率和截距进行求解．11.如图所示，一根不均匀的铁棒AB与一辆拖车相连接，连接端B为一固定水平转动轴，拖车在水平面上做匀速直线运动，棒长为L，棒的质量为40kg，它与地面间的动摩擦因数为，棒的重心C距转动轴为，棒与水平面成30°角．运动过程中地面对铁棒的支持力为200N；若将铁棒B端的固定转动轴向下移一些，其他条件不变，则运动过程中地面对铁棒的支持力将比原来增大（选填“增大”、“不变”或“减小”）．参考答案：考点：力矩的平衡条件；力的合成与分解的运用．分析：选取接端B为转动轴，地面对铁棒的支持力的力矩与重力的力矩平衡，写出平衡方程，即可求出地面对铁棒的支持力；若将铁棒B端的固定转动轴向下移一些则AB与地，地面之间的夹角减小，同样，可以根据力矩平衡的公式，判定地面对铁棒的支持力的变化．解答：解：以B点为转轴，在拖车在水平面上向右做匀速直线运动过程中，棒的力矩平衡，设棒与水平面的夹角为α．则有mgcosα=NLcosα+fLsinα

①又滑动摩擦力f=μN．联立得：2mgcosα=3Ncosα+3μNsinα

②解得，N=α=30°代入解得，N=200N若将铁棒B端的固定转动轴向下移一些，α减小，tanα减小，由③得知，N增大．故答案为：200，增大．点评：本题是力矩平衡问题，正确找出力臂，建立力矩平衡方程是关键．12.（选修3—3）如图一活塞与汽缸密封了一定质量的气体，活塞与汽缸之间摩擦不计，可在汽缸中自有移动，汽缸固定在地面上不动。现通过一热源对汽缸加热，某同学测出气体吸收的热量为2.0×106J，算出活塞移动对外做功为2.5×106J，则气体内能______（选填“增加”或“减少”）______J,该同学测算出的数据有何问题？____________________________参考答案：答案：减少、5×10-4、违反热力学第二定律13.在测定通电螺线管内部磁感应强度的实验中，将磁传感器探头从通电螺线管轴线上某位置开始逐渐放入内部，记下移动距离和对应的磁感应强度。（1）磁感应强度随移动距离变化最快的位置应在螺线管的

（选填“中点”或“两端”）。（2）本实验中使用的磁传感器测量值受磁场与传感器探头夹角的影响，对比测定螺线管内部磁场，已知通电螺线管外磁感线分布如粗实线所示，测量外部某位置A的磁感应强度大小，操作正确的是图

。参考答案：（1）两端(2)甲三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（16分）如图所示，物块A和B通过一根轻质不可伸长的细绳连接，跨放在质量不计的光滑定滑轮两侧，质量分别为mA=2kg、mB=1kg。初始时A静止与水平地面上，B悬于空中。先将B竖直向上再举高h=1.8m（未触及滑轮）然后由静止释放。一段时间后细绳绷直，A、B以大小相等的速度一起运动，之后B恰好可以和地面接触。取g=10m/s2。（1）B从释放到细绳绷直时的运动时间t；（2）A的最大速度v的大小；（3）初始时B离地面的高度H。参考答案：（1）；（2）；（3）。试题分析：（1）B从释放到细绳刚绷直前做自由落体运动，有：解得：（2）设细绳绷直前瞬间B速度大小为vB，有细绳绷直瞬间，细绳张力远大于A、B的重力，A、B相互作用，总动量守恒：绳子绷直瞬间，A、B系统获得的速度：之后A做匀减速运动，所以细绳绷直瞬间的速度v即为最大速度，A的最大速度为2m/s。15.如图所示，一弹丸从离地高度H=1.95m

的A点以=8.0m/s的初速度水平射出，恰以

平行于斜面的速度射入静止在固定斜面顶端C处

的一木块中，并立即与术块具有相同的速度（此速度大小为弹丸进入术块前一瞬间速度的）共同运动，在斜面下端有一垂直于斜面的挡板，术块与它相碰没有机械能损失，碰后恰能返同C点．已知斜面顶端C处离地高h=0.05m，求：(1)A点和C点间的水平距离？(2)木块与斜面间的动摩擦因数?(3)木块从被弹丸击中到再次回到到C点的时间t?参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（15分）如图所示，AB是固定在竖直平面内半径为R的光滑半圆弧，CD是与AB在同一竖直平面内半径为1.5R的四分之一光滑圆弧轨道，其底端D切线水平，且与AB弧圆心O1等高现将质量为m的小球（可视为质点）从圆弧CD上与圆心O2等高的C处由静止开始释放，小球落进半圆弧AB并与之内壁碰撞，碰撞点标为P点，碰撞过程中不损失机械能，结果小球刚好能沿原路线回到D点并能沿DC弧返回C。重力加速度g取10m/s2。试求：

（1）小球刚滑到D点时，对D端得压力大小；（2）O1P的连线与O1B的夹角α的大小；（3）CD弧底端D距AB弧圆心O1的距离。参考答案：解析：（1）小球到D点速度为v，由机械能守恒定律有：解得

由牛顿定律有：解得：，所以，，方向向下（2）小球欲回到D点，与弧面的碰撞必须是垂直弧面的碰撞，即速度方向沿弧AB的半径方向。设碰撞点和O1的连线与水平夹角α，D点和碰撞点连线与水平夹角为β，则有解得：（3）D到的距离为：17.为了安全，在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离.已知某公路的最高限速vo=30m/s;假设前方车辆突然停止，后车司机从发现这一情况，经操纵刹车，到汽车开始减速所经历的时间(即反应时间)to=0.50s.刹车时汽车受到阻力的大小F为汽车所受重力的0.45倍。该公路上汽车间的距离s至少应为多少?(取g=10m/s2)参考答案：解：在反应时间内，汽车做匀速运动，运动的距离s1＝vt=30×0.5m=15m

----------2分设刹车时汽车的加速度的大小为a，f＝μmg＝ma，

得a＝μg＝4.5m/s2

---------3分自刹车到停下，汽车运动的距离

s2＝=100m

----------3分所求距离

s＝s1+s2=100m+15m=115m

----------2分考点：匀变速直线运动速度与位移的关系，牛顿第二定律。点评：解决本题的关键知道汽车在整个过程中的运动规律，结合牛顿第二定律和运动学公式联合求解，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁．18.如图，真空室内存在一有右边界的匀强磁场区域，磁感应强度B=0.332T，磁场方向垂直于纸面向里，右边界cd为荧光屏（粒子打上去会发光）。在磁场中距荧光屏d=8cm处有一点状α粒子放射源S，可沿纸面向各个方向均匀放射初速率相同的α粒子，已知：α粒子的质量m