2021-2022學(xué)年湖南省益陽市第四中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

1、2021-2022學(xué)年湖南省益陽市第四中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析一、 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. 如圖所示疊放在水平轉(zhuǎn)臺上的小物體A、B、C能隨轉(zhuǎn)臺一起以角速度勻速轉(zhuǎn)動，A、B、C的質(zhì)量分別為3m、2m、m，A與B、B與轉(zhuǎn)臺、C與轉(zhuǎn)臺間的動摩擦因數(shù)都為，B、C離轉(zhuǎn)臺中心的距離分別為r、1.5r。設(shè)本題中的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。以下說法中不正確的是AB對A的摩擦力一定為3mgBC與轉(zhuǎn)臺間的摩擦力大于A與B間的摩擦力C轉(zhuǎn)臺的角速度一定滿足：D轉(zhuǎn)臺的角速度一定滿足：參考答案：ADB2. 如圖，電路中定值電阻阻值R大于電源內(nèi)阻阻值r。將滑動變

2、阻器滑片向下滑動，理想電壓表V1、 V2、 V3示數(shù)變化量的絕對值分別為V1、V2、V3，理想電流表A示數(shù)變化量的絕對值為I，則(A) A的示數(shù)增大(B) V2的示數(shù)增大(C) V3與I的比值大于r(D) V1大于V2參考答案：ACD此電路為串聯(lián)電路，將滑片向下滑動，電路中的總電阻減小，總電流增大；電流表的示數(shù)增大，A項正確；電源的內(nèi)阻分壓增大，所以路端電壓減小，即V2的示數(shù)減小，B項錯誤；電壓表V1測量的是定值電阻兩端的電壓，由于電流增大，定值電阻的分壓增大，滑動變阻器兩端的電壓減小，所以V1的示數(shù)變化大于V2，D項正確；將定值電阻等效為電源的內(nèi)阻，C項正確?！究键c】動態(tài)電路問題、串聯(lián)電路的

3、規(guī)律3. 在圖甲所示的電路中，理想變壓器原線圈兩端的正弦交變電壓變化規(guī)律如圖乙所示。已知變壓器原、副線圈的匝數(shù)比，串聯(lián)在原線圈電路中電流表A1的示數(shù)為1A，下列說法正確的是：A變壓器輸出端交流電的頻率為5Hz B電流表A2的示數(shù)為0.1AC電壓表V的示數(shù)為220V D變壓器的輸出功率為220W參考答案：D由圖乙可知，交流電的周期為0.02s，由可知其頻率為50Hz，A錯誤；原副線圈的電流跟線圈匝數(shù)成反比，故電流表A2的示數(shù)為10A，B錯誤；由圖乙可知交流電的最大值是V，故其有效值為220V，即電壓表V的示數(shù)為220V，C錯誤；由P=UI可知變壓器的輸出功率為220W，D正確。4. 如圖所示，質(zhì)

4、量為m的物體在水平傳送帶上由靜止釋放，傳送帶由電動機帶動，始終保持以速度v勻速運動，物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為，物體過一會兒能保持與傳送帶相對靜止，對于物體從靜止釋放到相對靜止這一過程，下列說法正確的是（）A物體在傳送帶上的劃痕長B傳送帶克服摩擦力做的功為C電動機多做的功為D電動機增加的功率為mgv參考答案：D5. 如圖所示，實線是一族未標(biāo)明方向的由點電荷Q產(chǎn)生的電場線，若帶電粒子q(|Q|?|q|)，由a運動到b，電場力做正功.已知在a、b兩點粒子所受電場力大小分別為Fa、Fb，則下列判斷正確的是()A.若Q為正電荷，則q帶正電，F(xiàn)aFbB.若Q為正電荷，則q帶正電，F(xiàn)aFbC.若Q為負(fù)電

5、荷，則q帶正電，F(xiàn)aFbD.若Q為負(fù)電荷，則q帶正電，F(xiàn)aFb參考答案：A二、 填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6. 如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體，處在A狀態(tài)時，溫度為tA=27，則在狀態(tài)B的溫度為33氣體從狀態(tài)A等容變化到狀態(tài)M，再等壓變化到狀態(tài)B的過程中對外所做的功為300J（取1atm=1.0105Pa）參考答案：考點：理想氣體的狀態(tài)方程專題：理想氣體狀態(tài)方程專題分析：由圖象可知A和B狀態(tài)的各個狀態(tài)參量，根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程可以求得在B狀態(tài)時氣體的溫度，在等壓變化的過程中，封閉氣體的壓力不變，根據(jù)功的公式W=FL可以求得氣體對外做功的大小解答：解：由圖可知，對于一定質(zhì)量的理

6、想氣體，在A狀態(tài)時，PA=2.5atm，VA=3L，TA=27+273=300K在B狀態(tài)時，PB=1atm，VB=6L，TB=？根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程可得=代入數(shù)據(jù)解得 TB=240k=33C 氣體從狀態(tài)A等容變化到狀態(tài)M的過程中，氣體的體積不變，所以此過程中不對外部做功，從狀態(tài)M等壓變化到狀態(tài)B的過程中，封閉氣體的壓強不變，壓力的大小為F=PS，氣體對外做的功的大小為W=FL=PS?L=PV=1.0105Pa（63）103=300J故答案為：33C，300J點評：根據(jù)圖象，找出氣體在不同的狀態(tài)下的狀態(tài)參量，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程計算即可，在計算做功的大小的時候，要注意A到M的過程，氣體的體積不

7、變，氣體對外不做功只在M到B的等壓的過程中對外做功7. 如圖所示，一玻璃柱體的橫截面為半圓形，細(xì)的單色光束從空氣射向柱體的O點（半圓的圓心），產(chǎn)生反射光束1和透射光束2，已知玻璃折射率為，入射角為45（相應(yīng)的折射角為24），現(xiàn)保持入射光不變，將半圓柱繞通過O點垂直于圖面的軸線順時針轉(zhuǎn)過15，如圖中虛線所示，則光束2轉(zhuǎn)過的角度等于_ 參考答案：答案： 98. 物理實驗小組利用如圈所示的自制實驗裝置進(jìn)行探究實驗.沿豎直墻面固定一根刻度尺，使刻度尺的零刻度與水平地面重合;在墻上，距離地面L的P點詞定一小定滑輪，用一根輕質(zhì)尼龍絲線繞過定滑輪，兩端拴接質(zhì)量不等的兩個物體A、B.開始時，將兩物體處于相等高

8、度位置，絲線繃直；通過刻度尺，記錄A、B兩物體距離地面的高度為h；然后，同時由靜止釋放A、B物體，較重的A物體豎直下落與地面相碰后靜止，較輕的B物體仍向上運動，觀察B物體所能到達(dá)的最大高度為2.5h，并記錄下來 根據(jù)上述測量的物理量可計算A、B兩物體質(zhì)量之比 ; 用天平測量兩物體質(zhì)量，所得A、B兩物體質(zhì)量之比，與上述所得數(shù)據(jù)略有差距，試分析造成誤差的原因 參考答案：3：1（4分）存在空氣阻力或摩擦阻力、H或h的測量值有誤差（回答出任一個均給分）（2分）設(shè)物體A落地時的速度為v,則此時B物體的速度大小也是v，選地面為零勢能面，由機械能守恒得，A落地后，對B物體，由機械能守恒可得，由動能定理可得0

9、-，以上三式聯(lián)立可得.由于有空氣阻力和尼龍絲線與滑輪間的摩擦的影響，還有H或h的測量值不準(zhǔn)確都會造成實驗誤差。9. A質(zhì)量為M的物塊靜止在光滑水平桌面上，質(zhì)量為m的子彈以水平速度v0射入物塊后，以水平速度2v0/3射出。則物塊的速度為，此過程中損失的機械能為。參考答案： m v02-m2 v02。由動量守恒定律，m v0=m2v0/3+Mv，解得v=.由能量守恒定律，此過程中損失的機械能為E= m v02-m(2v0/3)2+Mv2= m v02-m2 v02。10. 圖1為驗證牛頓第二定律的實驗裝置示意圖。圖中打點計時器的電源為50Hz的交流電源，打點的時間間隔用t表示。在小車質(zhì)量未知的情況

10、下，某同學(xué)設(shè)計了一種方法用來研究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量間的關(guān)系”。（1）完成下列實驗步驟中的填空：平衡小車所受的阻力：小吊盤中不放物塊，調(diào)整木板右端的高度，用手輕撥小車，直到打點計時器打出一系列_的點。按住小車，在小吊盤中放入適當(dāng)質(zhì)量的物塊，在小車中放入砝碼。打開打點計時器電源，釋放小車，獲得帶有點列的紙袋，在紙袋上標(biāo)出小車中砝碼的質(zhì)量m。按住小車，改變小車中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟。在每條紙帶上清晰的部分，沒5個間隔標(biāo)注一個計數(shù)點。測量相鄰計數(shù)點的間距s1，s2，。求出與不同m相對應(yīng)的加速度a。以砝碼的質(zhì)量m為橫坐標(biāo)1/a為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上做出1/a-m關(guān)系圖線。若加速度與

11、小車和砝碼的總質(zhì)量成反比，則1/a與m處應(yīng)成_關(guān)系（填“線性”或“非線性”）。（2）完成下列填空：（）本實驗中，為了保證在改變小車中砝碼的質(zhì)量時，小車所受的拉力近似不變，小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和應(yīng)滿足的條件是_。（）設(shè)紙帶上三個相鄰計數(shù)點的間距為s1、s2、s3。a可用s1、s3和t表示為a=_。圖2為用米尺測量某一紙帶上的s1、s3的情況，由圖可讀出s1=_mm，s3=_。由此求得加速度的大小a=_m/s2。（）圖3為所得實驗圖線的示意圖。設(shè)圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，若牛頓定律成立，則小車受到的拉力為_，小車的質(zhì)量為_。參考答案：（2(23.924.5)47.2(47.047

12、.6)1.16(1.131.19)；11. 在某些恒星內(nèi)部，3個粒子可以結(jié)合成一個C核，已知C核的質(zhì)量為1.9930210-26kg，粒子的質(zhì)量為6.6467210-27kg，真空中光速c=3108m/s，這個核反應(yīng)方程是 ，這個反應(yīng)中釋放的核能為 （結(jié)果保留一位有效數(shù)字）。參考答案：3He C (2分) 910-13 J12. 如圖所示，三棱鏡截面是邊長為L=2cm的等邊三角形，一束單色光與AB邊成30角斜射到AB邊中點上，光束進(jìn)入三棱鏡后與三棱鏡的底邊平行，再經(jīng)過三棱鏡折射后離開三棱鏡。光束離開三棱鏡時相對于入射光線偏轉(zhuǎn)的角度為=_；棱鏡對這束單色光的折射率n=_；這束光通過三棱鏡的時間t

13、=_。(已知真空中的光速c=3108m/s)參考答案： (1). 60 (2). (3). ,110-10s【詳解】解：如圖所示，由于光束進(jìn)入三棱鏡后與三棱鏡的底邊平行，可知，折射率：；根據(jù)可得：，這束光通過三棱鏡的時間：13. 在“探究恒力做功與物體的動能改變量的關(guān)系”的實驗中備有下列器材：A.打點計時器；B.天平；C秒表；D.低壓交流電源；E.電池； F.紙帶；G.細(xì)線、砝碼、小車、砝碼盤；H.薄木板其中多余的器材是_，缺少的器材是_測量時間的工具是_；測量質(zhì)量的工具是_如圖實所示是打點計時器打出的小車(質(zhì)量為m)在恒力F作用下做勻加速直線運動的紙帶要測量的數(shù)據(jù)已用字母表示在圖中，打點計時

14、器的打點周期為T.請分析，利用這些數(shù)據(jù)能否驗證動能定理？若不能，請說明理由；若能，請寫出需驗證的表達(dá)式_參考答案：）C、E 毫米刻度尺A B能從A到B的過程中，恒力做的功為WABFsAB物體動能的變化量為EkBEkAmvmvm()2m()2m只要驗證FsABm即可優(yōu)點：A、B兩點的距離較遠(yuǎn)，測量時的相對誤差較?。蝗秉c：只進(jìn)行了一次測量驗證，說服力不強三、 簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14. 2004年1月25日，繼“勇氣”號之后，“機遇”號火星探測器再次成功登陸火星人類為了探測距離地球大約3.0105km的月球，也發(fā)射了一種類似四輪小車的月球探測器它能夠在自動導(dǎo)航系統(tǒng)的控制下

15、行走，且每隔10s向地球發(fā)射一次信號，探測器上還裝著兩個相同的減速器(其中一只是備用的)，這種減速器可提供的最大加速度為5m/s2，某次探測器的自動導(dǎo)航系統(tǒng)出現(xiàn)故障，從而使探測器只能勻速前進(jìn)而不再避開障礙物此時地球上的科學(xué)家只能對探測器進(jìn)行人工遙控操作下表為控制中心的顯示屏上的數(shù)據(jù)：已知控制中心的信號發(fā)射和接收設(shè)備工作速度極快科學(xué)家每次分析數(shù)據(jù)并輸入命令至少需要3s.問：(1)經(jīng)過數(shù)據(jù)分析，你認(rèn)為減速器是否執(zhí)行了命令？(2)假如你是控制中心的工作人員，采取怎樣的措施？加速度滿足什么條件？請計算說明參考答案：(1)未執(zhí)行命令(2)立即輸入命令，啟動另一個備用減速器，加速度a1m/s2，便可使探測

16、器不與障礙物相碰15. （選修模塊34）如圖所示是一種折射率n=1.5的棱鏡用于某種光學(xué)儀器中?，F(xiàn)有一束光線沿MN的方向射到棱鏡的AB界面上，入射角的大小。求光在棱鏡中傳播的速率及此束光線射出棱鏡后的方向（不考慮返回到AB面上的光線）。 參考答案：解析：由得（1分）由得，（1分）由，可知C45（1分）而光線在BC面的入射角C，故光線在BC面上發(fā)生全反射后，垂直AC面射出棱鏡。（2分） 四、計算題：本題共3小題，共計47分16. （10分）如圖，在一端開口、一端封閉、粗細(xì)均勻的玻璃管內(nèi),一段長為h=25cm的水銀柱封閉著一定質(zhì)量的理想氣體，當(dāng)玻璃管水平放置時，管內(nèi)封閉的氣柱長度為L1=20cm（

17、如圖a），這時的大氣壓強P0=75cmHg，室溫是t1=27。將玻璃管緩慢地轉(zhuǎn)過90o,使它開口向上，并豎直浸入熱水中（如圖b），待穩(wěn)定后，測得玻璃管內(nèi)氣柱的長度L2=17.5cm。（1）求此時管內(nèi)氣體的溫度t2（2）保持管內(nèi)氣體的溫度t2不變，往玻璃管內(nèi)緩慢加入水銀，當(dāng)封閉的氣柱長度L3=14cm時，加入的水銀柱長度是多少？（玻璃管足夠長）。 參考答案：解析：（1） (3分)代入數(shù)值解得： t2=77 (2分) （2） (3分) 代入數(shù)值解得： (2分) 17. （12分）一根兩端開口、橫截面積為S=2cm2足夠長的玻璃管豎直插入水銀槽中并固定（插入水銀槽中的部分足夠深）。管中有一個質(zhì)量不計

18、的光滑活塞，活塞下封閉著長L=21cm的氣柱，氣體的溫度t1=7,外界大氣壓取P0=1.0105Pa（相當(dāng)于75cm汞柱高的壓強）。（1）在活塞上放一個質(zhì)量m=0.1kg的砝碼，保持氣體的溫度t1不變，平衡后氣柱為多長？此時管內(nèi)外水銀面的高度差為多少（g=10m/s2）？（2）保持砝碼的質(zhì)量不變，對氣體加熱，使其溫度升高到t2=77,此時氣柱為多長？參考答案：解析：（1）被封閉氣體的初狀態(tài)為 P1=P0=1.0105Pa=75cmHg， V1=LS=21S，T1=280K 末態(tài)為 V2=L2S，T2= T1=280K 根據(jù)玻意耳定律，有 ，即 得 由于 所以管內(nèi)外水銀面的高度差為h=3.75cm。 （2）對氣體加熱后，氣體的狀態(tài)變?yōu)?P3= P2，V3=L3S，T