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2022年湖南省益阳市八百弓中学高三物理下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. (多选)在恒温的水池中,有一气泡缓慢上升,在此过程中,气泡的体积逐渐增大,不考虑气泡内气体/分子势能的变化,下列说法正确的是 A气泡对外界做功 B气泡的内能减少 C气泡与外界没有热量交换 D气泡内气体分子的平均动能保持不变参考答案:AD2. 质量为2kg的物体在xy平面上做曲线运动,在x方向的速度图像和y方向的位移图像如图所示,下列说法正确的是A质点的初速度为5m/sB质点所受的合外力为6NC质点初速度的方向与合外力方向垂直D2s末质点速度大小为6m/s参考答案: 答案:A3. (多选)如图甲所示,在倾角为的足够长固定光滑斜面上,有一个质量为m的物体在沿斜面方向的力F(图中未画出)的作用下由静止开始运动,物体的机械能E随位移x的变化关系如图乙所示。其中0x1过程的图线是曲线,x1x2过程的图线为平行于x轴的直线,则下列说法中正确的是( )A.物体在沿斜面向下运动B.在0x1过程中,物体的加速度一直减小C.在0x2过程中,物体先减速再匀速D.在x1x2过程中,物体的加速度为gsin参考答案:AD 解析: A、在0x1过程中物体机械能在减小,知拉力在做负功,拉力方向向上,所以位移方向向下,故物体在沿斜面向下运动,故A正确;B、在0x1过程中图线的斜率逐渐减小到零,知物体的拉力逐渐减小到零根据a=,可知,加速度逐渐增大,故B错误;C、在0x1过程中,加速度的方向与速度方向相同,都沿斜面向下,所以物体做加速运动,故C错误;D、在x1x2过程中,机械能守恒,拉力F=0,此时a=gsin,故D正确故选AD4. 下列说法中正确的是 A温度越高,每个分子的速率一定越大 B雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力 C布朗运动是指在显微镜下观察到的液体分子的无规则运动 D单晶体的某些物理性质是各向异性的,多晶体的物理性质是各向同性的参考答案:BD5. 如图所示,放在水平面上的物体,受到方向相反的水平推力F1 和F2 的作用,物体处于静止状态,F1 6,F2 2,现撤去F2 ,则之后物体受到的摩擦力A可能等于 6 B可能等于 5C可能等于 2 D可能等于参考答案:AB二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6. 如图,电源电动势E=3V,内阻r=1,电阻R1=2,滑动变阻器总电阻R=16,在滑片P从a滑到b的过程中,电流表的最大示数为1A,滑动变阻器消耗的最大功率为0.75W参考答案:考点:闭合电路的欧姆定律;电功、电功率专题:恒定电流专题分析:分析电路明确电路结构,再根据闭合电路欧姆定律求得电流表的最大示数;由功率公式可知当内外电阻相等时功率达最大解答:解:由图可知,滑动变阻器两端相互并联后与R1串联,当滑动变阻器短路时,电流表示数最大,则最大电流I=1A;把保护电阻看做电源的内阻,电源与保护电阻等效于电源,滑动变阻器是外电路,滑片P从a滑到b的过程中,电路外电阻R先变大后变小,等效电源电动势E不变,由P=可知,滑动变阻器消耗的电功率先变小后变大,当内外电路电阻相等时,外电路功率最大,即当R=r+R1=1+2=3时,外电路功率最大,故此时滑动变阻器消耗的功率为:P=0.75W;故答案为:1;0.75点评:本题考查闭合电路欧姆定律及功率公式的应用,要注意等效内阻法的应用,明确当内外电阻相等时,外部功率最大7. 地球绕太阳公转的周期为T1,轨道半径为R1,月球绕地球公转的周期为T2,轨道半径为R2,则太阳的质量是地球质量的_倍。参考答案:由万有引力提供向心力可知,联立以上两式可得。8. 如图所示,放置在竖直平面内的圆轨道AB,O点为圆心,OA水平,OB竖直,半径为m。在O点沿OA抛出一小球,小球击中圆弧AB上的中点C,vt的反向延长线与OB的延长线相交于D点。已知重力加速度g=10m/s2。小球运动时间为_,OD长度h为_。参考答案:s,2m9. 如图,两光滑斜面在B处连接,小球由A处静止释放,经过B、C两点时速度大小分别为3m/s和4m/s, AB=BC。设球经过B点前后速度大小不变,则球在AB、BC段的加速度大小之比为 ,球由A运动到C的平均速率为 m/s。参考答案:9:7 ;2.1设AB=BCx,根据匀变速直线运动的规律,AB段有:;BC段有:,联立得;根据平均速率公式可知两段的平均速率分别为:所以全程的平均速度为。【考点】匀变速直线运动的规律、平均速率10. 用速度大小为v1的中子轰击静止的碳原子核,结果中子以速度大小v2反向弹回。认为质子、中子质量均为m,以v1的方向为正方向,则轰击前后中子的动量改变量为_;不计其它力的作用,碰后碳原子核获得的初速度为_ 参考答案:.-m(v2+v1),(v2+v1)/1211. 如图所示,用弹簧竖直悬挂一气缸,使气缸悬空静止已知活塞与气缸间无摩擦,缸壁导热性能良好环境温度为T,活塞与筒底间的距离为h,当温度升高T时,活塞尚未到达气缸顶部,求: 活塞与筒底间的距离的变化量; 此过程中气体对外界 (填“做正功”、“做负功卵或“不做功”),气体的内能_(填“增大”、“减小”或“不变”)参考答案:12. 如图所示,L1、L2是输电线,甲是 互感器,乙是 互感器,若甲图中原副线圈匝数比为100:1,乙图中原副线圈匝数比为1:10,且电压表示数220V,电流表示数10A,则线路输送电压为 V,电流为 A。参考答案: 答案:电压、电流 22000、10013. 在探究物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系时,采用如图所示的实验装置小车及车中的砝码质量用M表示,盘及盘中的砝码质量用m表示当M与m的大小关系满足_时,才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力某一组同学先保持盘及盘中的砝码质量m一定来做实验,其具体操作步骤如下,以下做法正确的是_A平衡摩擦力时,应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上B每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力C实验时,先放开小车,再接通打点计时器的电源D用天平测出m以及小车质量M,小车运动的加速度可直接用公式a求出另两组同学保持小车及车中的砝码质量M一定,探究加速度a与所受外力F的关系,由于他们操作不当,这两组同学得到的aF关系图象分别如图1和图2所示,其原因分别是: 图1 图2图1: _;图2: _.参考答案:m?M (2分)B (2分)图1:m过大(或M过小),造成m不是远小于M (2分)图2:没有平衡摩擦力或木板的倾角过小(2分)三、 简答题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14. 内表面只反射而不吸收光的圆筒内有一半径为R的黑球,距球心为2R处有一点光源S,球心O和光源S皆在圆筒轴线上,如图所示若使点光源向右半边发出的光最后全被黑球吸收,则筒的内半径r最大为多少?参考答案:自S作球的切线S?,并画出S经管壁反射形成的虚像点,及由画出球面的切线N,如图1所示,由图可看出,只要和之间有一夹角,则筒壁对从S 向右的光线的反射光线就有一部分进入球的右方,不会完全落在球上被吸收由图可看出,如果r的大小恰能使与重合,如图2,则r?就是题所要求的筒的内半径的最大值这时SM 与MN的交点到球心的距离MO就是所要求的筒的半径r由图2可得? (1)由几何关系可知 (2)由(1)、(2)式得 (3)15. 如图所示,水平传送带两轮心O1O2相距L1=6.25m,以大小为v0=6m/s不变的速率顺时针运动,传送带上表面与地面相距h=1.25m现将一质量为m=2kg的小铁块轻轻放在O1的正上方,已知小铁块与传送带间动摩擦因数=0.2,重力加速度g取10m/s2,求:(1)小铁块离开传送带后落地点P距离O2的水平距离L2;(2)只增加L1、m、v0中的哪一个物理量的数值可以使L2变大参考答案:(1)小铁块离开传送带后落地点P距离O2的水平距离为2.5m;(2)只增加L1数值可以使L2变大解:(1)小铁块轻放在传送带上后受到摩擦力的作用,由mg=ma得a=g=2m/s2,当小铁块的速度达到6 m/s时,由vt2=2ax得:x=9 m由于9 mL1=6.25 m,说明小铁块一直做加速运动设达到O2上方的速度为v,则v= =5m/s小铁块离开传送带后做平抛运动根据h=gt2得下落时间:t= =0.5 s由L2=vt=50.5=2.5 m(2)欲使L2变大,应使v变大由v= 可知,L1增大符合要求m、v0增大对a没有影响,也就对v和L2没有影响因此,只增加L1、m、v0中的L1的数值可以使L2变大答:(1)小铁块离开传送带后落地点P距离O2的水平距离为2.5m;(2)只增加L1数值可以使L2变大四、计算题:本题共3小题,共计47分16. 如图所示,小车A、小物块B由绕过轻质定滑轮的细线相连,小车A放在足够长的水平桌面上,B、C两小物块在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,C放在水平地面上.现用手控制住A,并使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与桌面平行.已知A、B、C的质量均为m,A与桌面间的动摩擦因数为0.2,重力加速度为g,弹簧的弹性势能表达式为EP=kx2,式中k是弹簧的劲度系数.x是弹簧的伸长量或压缩量.细线与滑轮之间的摩擦不计.开始时,整个系统处于静止状态,对A施加一个恒定的水平拉力F后,A向右运动至速度最大时,C恰好离开地面.求此过程中,求:拉力F的大小拉力F做的功C恰好离开地面时A的速度。参考答案:17. 如图所示,相距为d的L1和L2两条平行虚线是上下两个匀强磁场的边界,L1上方和L2下方都是垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场,M、N两点都在L2上,M点有一放射源其放射性元素衰变前原子核的质量为m,它释放出一个质量为m1,带电量为-q的粒子后,产生的新原子核质量为m2,释放出的粒子以初速度v与L2成30o角斜向上射入,经过一段时间恰好斜向上通过N点(不计重力),求: (1)该原子核发生衰变的过程中释放的核能; (2)说明粒子过N点时的速度大小和方向,并求从M到N的时间及路程。参考答案:18. 如图所示,固定斜面AB、CD与竖直光滑圆弧BC相切于B、C点,两斜面的倾角=37,圆弧BC半径R=2m一质量m=1kg
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