1、2021-2022學年湖北省孝感市漢川楊業(yè)中學高三物理上學期期末試題含解析一、 選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分每小題只有一個選項符合題意1. 如圖所示，虛線a、b、c代表電場中三個等勢面，相鄰等勢面之間的電勢差相等，即Uab=Ubc，實線為一帶電質(zhì)點僅在電場力作用下通過該區(qū)域時的運動軌跡，P、Q是這條軌跡上的兩點，據(jù)此可知A.三個等勢面中，a的電勢最高B.帶電質(zhì)點在p點具有的電勢能比在Q點具有電勢能大C.帶電質(zhì)點通過p點時的動能比通過Q點時大D.帶電質(zhì)點通過p點時的加速度比通過Q點時大參考答案：BD根據(jù)軌跡彎曲的方向和電場線與等勢線垂直，畫出P、Q兩點處電場力的方向，如圖由于帶點

2、質(zhì)點的電性不確定，所以電場強度的方向不確定，三個等勢面的電勢高低不確定，故A錯誤質(zhì)點從P到Q過程，電場力做正功，質(zhì)點的電勢能減小，動能增大，則質(zhì)點在P點具有的電勢能比在Q點具有的電勢能大，通過P點時的動能比通過Q點時小故B正確，C錯誤據(jù)題，相鄰等勢面之間的電勢差相等，而P處等差等勢面較密，則P點的場強較大，質(zhì)點通過P點時的加速度比通過Q點時大故D正確2. （單選題）在光滑的水平面上有兩個在同一直線上相向運動的小球，其中甲球的質(zhì)量m1=2kg，乙球的質(zhì)量m2=1kg，規(guī)定向右為正方向，碰撞前后乙球的速度隨時間變化情況如圖所示。已知兩球發(fā)生正碰后，甲球靜止不動，碰撞時間極短，則碰前甲球速度的大小和

3、方向分別為（ ）A. 0.5ms，向右 B. 0.5ms，向左C. 1.5ms，向左 D. 1.5ms，向右參考答案：C3. 質(zhì)量相同的兩個物體，分別在地球表面（不計空氣阻力）和月球表面以相同的初速度豎直上拋。比較兩種情況，下列說法中正確的有A物體在地球表面時的慣性比物體在月球表面時的慣性大B在上升到最高點的過程中，它們受到的外力的沖量大小相等C在上升到最高點的過程中，它們克服重力做的功相等D落回拋出點時，重力做功的瞬時功率相等 參考答案：答案：B C4. 同一地點的兩個物體從同一高度同時開始做自由落體運動，那么( )A質(zhì)量較大的物體先到達地面 B密度較大的物體先到達地面C體積較大的物體先到達

4、地面 D兩個物體同時到達地面參考答案：D5. （單選）如圖所示，不帶電的金屬球A固定在絕緣底座上，它的正上方有B點，該處有帶電液滴不斷地自靜止開始落下，液滴到達A球后將電荷量全部傳給A球，設前一液滴到達A球后，后一液滴才開始下落，不計B點未下落帶電液滴對下落液滴的影響，則下列敘述中正確的是A第一滴液滴做自由落體運動，以后液滴做變加速運動，都能到達A球B當液滴下落到重力等于電場力位置時，開始做勻速運動C所有液滴下落過程所能達到的最大動能不相等D所有液滴下落過程中電場力做功相等參考答案：C二、 填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6. 兩列簡諧波分別沿x軸正方向和負方向傳播，波速均為0.4

5、m/s，波源的振幅均為A2cm。如圖所示為t0時刻兩列波的圖像，此刻平衡位置在x0.2m和x0.8m的P、Q兩質(zhì)點恰好開始振動。質(zhì)點M的平衡位置位于x0.5m處。則兩列波相遇的時刻為t_s，當t2.0s時質(zhì)點M運動的路程為_cm。參考答案：0.75，207. （5分）如圖所示，是用20分度的游標卡尺測量甲物體高度的示意圖，則甲物體的高度為_mm，若用該游標卡尺測量乙物體的長度時，游標尺的最后一根刻度線剛好與主尺的57mm刻度線對齊，則乙物體的長度為_mm。 參考答案： 答案：102.00；380.008. 發(fā)生衰變有多種可能性。其中的一種可能是先衰變成，再一次衰變變成（X代表某種元素），或再經(jīng)

6、一次衰變變成最后都衰變成，衰變路徑如圖所示。則由圖可知：四個過程中， 是衰變； 是衰變。參考答案：衰變有放出，衰變有放出，由質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒即可判斷，得出正確答案。9. 如圖所示，同一平面內(nèi)有兩根互相平行的長直導線甲和乙，通有大小均為I且方向相反的電流，a、b兩點與兩導線共面，其連線與導線垂直，a、b到兩導線中點O的連線長度和甲乙間距離均相等已知直線電流I 產(chǎn)生的磁場中磁感應強度的分布規(guī)律是（K為比例系數(shù)，為某點到直導線的距離），現(xiàn)測得O點磁感應強度的大小為，則a點的磁感應強度大小為，乙導線單位長度受到的安培力的大小為 N參考答案： ; 10. 總質(zhì)量為M的火箭被飛機釋放時的速度為，方向水平

7、釋放后火箭立即向后以相對于地面的速率u噴出質(zhì)量為m的燃氣，則火箭相對于地面的速度變?yōu)?參考答案： （3） 11. 從地面以初速度v0豎直向上拋出一質(zhì)量為m的球，設球在運動過程中受到的空氣阻力與其速率成正比關系，它運動的速率隨時間變化的規(guī)律如圖所示，在t1時刻到達最高點，再落回地面，落地時速率為v1，且落地前球已做勻速運動。則球受到的空氣阻力與其速率之比k=_，球上升的最大高度H=_。參考答案：，12. 如圖所示，一變壓器(可視為理想變壓器)的原線圈接在220V的照明電路上，向額定電壓為2.20104V的霓虹燈供電，為使霓虹燈正常發(fā)光，那么原副線圈的匝數(shù)比n1：n2=_；為了安全，需在原線圈回路

8、中接入熔斷器，當副線圈電路中電流超過10mA時，熔絲就熔斷，則熔絲熔斷時的電流I =_。參考答案：答案：1：100，1A13. （4分）一根電阻絲接入100V的恒定電流電路中，在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q，同樣的電阻絲接入正弦交變電流的電路中，在2min內(nèi)產(chǎn)生的熱量也為Q，則該交流電壓的峰值是 。 參考答案： 答案：100V三、 實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14. 太陽能電池板在有光照時，可以將光能轉(zhuǎn)化為電能，在沒有光照時，可以視為一個電學器件。某實驗小組根據(jù)測繪小燈泡伏安特性曲線的實驗方法，探究一個太陽能電池板在沒有光照時(沒有儲存電能)的IU特性。所用的器材包括：太陽能電池

9、板，電源E，電流表A，電壓表V，滑動變阻器R，開關S及導線若干。 （1）為了達到上述目的，實驗電路應選用圖甲中的圖_(填“a”或“b”)。（2）該實驗小組根據(jù)實驗得到的數(shù)據(jù)，描點繪出了如圖乙的IU圖像。由圖可知，當電壓小于2.00V時，太陽能電池板的電阻_(填“很大”或“很小”)：當電壓為2.80V時，太陽能電池板的電阻為_。（3）當有光照射時，太陽能電池板作為電源，其路端電壓與總電流的關系如圖丙所示，分析該曲線可知，該電池板作為電源時的電動勢為_V 若把它與阻值為的電阻連接構成一個閉合電路，在有光照射情況下，該電池板的效率是_。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)參考答案： (1). a (2). 很大

10、 (3). 1.0103 (4). 2.8 (5). 64【詳解】（1）測繪伏安特性曲線，電壓和電流需從零開始測起，滑動變阻器采用分壓式接法，應選圖a所示實驗電路 （2）由I=U/R，得電阻阻值R=U/I，由圖所示圖象可知，在電壓小于2.00V時，電流I很小，所以太陽能電池的電阻很大由圖乙所示圖象可知，當電壓為2.80V時，電流I=2.8010-3A，電阻R=1.0103（3）由圖可知，圖象與縱坐標的交點為電源的電動勢，故電動勢為2.8V；若與1k的電阻連接構成一個閉合電路；在U-I圖中作出對應的電阻的伏安特性曲線，如圖所示；圖象的交點為電源的工作點，則由圖可知電源的工作電壓為1.8V，則電源

11、的效率=100%=64.3%；【點睛】解決本題的關鍵知道滑動變阻器分壓式和限流式接法的區(qū)別，以及會通過歐姆定律判斷電阻的大小要掌握應用圖象法解題的方法15. 利用重錘下落驗證機械能守恒定律。(1)為進行“驗證機械能守恒定律”的實驗，用到如下器材：鐵架臺(也可利用桌邊)，重錘， 電磁打點計時器以及復寫紙、紙帶，低壓交流電源，天平，導線，電鍵缺少的器材是 (2)在驗證機械能守恒定律的實驗中，已知打點計時器所用電源的頻率為50 Hz，查得當?shù)刂亓铀俣萭 =9.80 m/s2，測出所用重物的質(zhì)量m =1.00 kg，實驗中得到一條點跡清晰的紙帶，把第一個點記作O，另選連續(xù)的4個點A、B、C、D作為測

12、量點，經(jīng)測量知道A、B、C、D各點到O點的距離分別為62.99 cm、70.18 cm、77.76 cm、85.73 cm，根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物由O點運動到C點，重力勢能的減少量為_ _ J（結(jié)果取3位有效數(shù)字），動能的增加量為_ _ J（結(jié)果取3位有效數(shù)字）(3)如果以為縱軸，以h為橫軸，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出的圖線是一條直線，該線的斜率等于_.參考答案：（）刻度尺（或毫米刻度尺）（2）7.62（唯一的值）；7.56或者7.57（其余答案不得分）（3）重力加速度g.(或g,或9.80 m/s2 ) （1）缺少的是刻度尺，我們需要刻度尺測量計數(shù)點間的距離（2）利用勻變速直線運動的推論vc=3.89

13、m/s根據(jù)重力勢能的定義式得：重力勢能減小量Ep=mgh=1.009.80.7776J=7.62 J動能的增加量EK=Ekc-0=mvC2=7.56 J。（3）利用v2-h圖線處理數(shù)據(jù)，如果mgh=mv2那么圖線應該是過原點的直線，斜率就等于重力加速度g四、計算題：本題共3小題，共計47分16. 如圖甲所示，發(fā)光竹蜻蜓是一種常見的兒童玩具，它在飛起時能夠發(fā)光。某同學對竹蜻蜓的電路作如下簡化：如圖乙所示，半徑為L的金屬圓環(huán)繞垂直于圓環(huán)平面、通過圓心O的金屬軸O1O2以角速度勻速轉(zhuǎn)動，圓環(huán)上接有電阻均為r的三根導電輻條OP、OQ、OR，輻條互成120角。在圓環(huán)內(nèi)，圓心角為120的扇形區(qū)域內(nèi)存在垂直

14、圓環(huán)平面向下磁感應強度為B的勻強磁場，在轉(zhuǎn)軸O1O2與圓環(huán)的邊緣之間通過電刷MN與一個LED燈（可看成二極管，發(fā)光時，電阻為r）。圓環(huán)及其它電阻不計，從輻條OP進入磁場開始計時。順磁感線方向看，圓盤繞O1O2軸沿什么方向旋轉(zhuǎn)，才能使LED燈發(fā)光？在不改變玩具結(jié)構的情況下，如何使LED燈發(fā)光時更亮？在輻條OP轉(zhuǎn)過60的過程中，求通過LED燈的電流；求圓環(huán)每旋轉(zhuǎn)一周，LED燈消耗的電能。參考答案：（1）逆時針 增大角速度 （2） （3）試題分析：（1）圓環(huán)轉(zhuǎn)動過程，始終有一條導電輻條在切割磁感線，產(chǎn)生感應電動勢，并通過M.N和二極管構成閉合回路。由于二極管的單向?qū)щ娦?，只有轉(zhuǎn)軸為正極，即產(chǎn)生指向圓

15、心的感應電流時二極管才發(fā)光，根據(jù)右手定則判斷，圓盤逆時針旋轉(zhuǎn)。要使得LED燈發(fā)光時更亮，就要使感應電動勢變大，即增大轉(zhuǎn)速增大角速度。17. 如圖所示，AB高h=0.6m，有一個可視為質(zhì)點的質(zhì)量為m1 kg的小物塊，從光滑平臺上的A點以某一初速度v0水平拋出，到達C點時，恰好沿C點的切線方向進入固定在水平地面上的光滑圓弧軌道，最后小物塊滑上緊靠軌道末端D點的質(zhì)量為M3 kg的長木板已知木板上表面與圓弧軌道末端切線相平，木板下表面與水平地面之間光滑，小物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)0.3，圓弧軌道的半徑為R0.4 m，C點和圓弧的圓心連線與豎直方向的夾角60，不計空氣阻力，g取10 m/s2.求：(1

16、)求平拋初速度v0(2)小物塊剛要到達圓弧軌道末端D點時對軌道的壓力；(3)要使小物塊不滑出長木板，木板的長度L至少多大？參考答案：【知識點】動能定理的應用；牛頓第二定律；牛頓第三定律；能量守恒定律C1 C2 E2 F2【答案解析】 （1）2m/s (2)60N (3)2.5m 解析： (1)小物塊在C點時的速度為 AC過程由動能定理有： 聯(lián)解以上兩式得：， （2）小物塊由C到D的過程中，由動能定理得 由牛頓第三定律得FNFN60 N 方向豎直向下 (3)設小物塊剛滑到木板左端時達到共同速度，大小為v，小物塊在木板上滑行的過程中，小物塊與長木板的加速度大小分別為： 解得L2.5 m，即木板的長

17、度至少是2.5 m. 【思路點撥】 （1）小物塊從A到C做平拋運動，根據(jù)運動的合成與分解與動能定理求解平拋的初速度（2）小物塊由C到D的過程中，運用動能定理可求得物塊經(jīng)過D點時的速度到達圓弧軌道末端D點時，由重力和軌道的支持力的合力提供向心力，由牛頓第二定律列式，求出軌道對物塊的支持力，再由牛頓第三定律求出物塊對軌道的壓力（3）物塊滑上長木板后做勻減速運動，長木板做勻加速運動，小物塊恰好不滑出長木板時，物塊滑到長木板的最右端，兩者速度相等，根據(jù)動量守恒或牛頓運動定律、運動學公式結(jié)合和能量守恒求出此時木板的長度，即可得到木板的長度最小值 18. 如圖所示，離地面高5.45m的O處用不可伸長的細線掛一質(zhì)量為0.4kg的爆竹(火藥質(zhì)量忽略不計)，線長0.45m把爆竹拉起使細線水平，點燃導火線后將爆竹無初速度釋放，爆竹剛好到達最低點B時炸成質(zhì)量相等的兩塊，一塊朝相反方向水平拋出，落到地面A處，拋出的水平距離為x=5m另一塊仍系在細線上繼續(xù)做圓周運動通過最高點C空氣阻力忽略不計，取g=10ms2求：(1)爆炸瞬間反向拋出那一塊的