2021年湖北省宜昌市河口鄉(xiāng)河口中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

2021年湖北省宜昌市河口鄉(xiāng)河口中學(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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.(多選)一個(gè)物體沿豎直放置圓環(huán)內(nèi)的不同傾角的斜面下滑，如圖所示，若物體均由A點(diǎn)從靜止開(kāi)始釋放，則到達(dá)圓環(huán)上另一點(diǎn)的時(shí)間為t，那么：

A．若斜面光滑，則斜面越陡（α角越?。瑃越小

B．若斜面光滑，t均相等

C．若斜面粗糙（動(dòng)摩擦因數(shù)相同），則斜面越陡，t越小

D．若斜面粗糙（動(dòng)摩擦因數(shù)相同），則斜面越陡，t越大參考答案：BC2.雨滴從高空由靜止落下，若雨滴下落時(shí)空氣對(duì)其阻力隨雨滴下落速度的增大而增大，下圖中能正確反映雨滴下落運(yùn)動(dòng)情況的是()參考答案：C3.（單選）在街頭的理發(fā)店門口，?？梢钥吹接羞@樣的標(biāo)志：一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的圓筒，外表有彩色螺旋斜條紋，我們感覺(jué)條紋在沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，但實(shí)際上條紋在豎直方向并沒(méi)有升降，這是由于圓筒的轉(zhuǎn)動(dòng)而使我們的眼睛產(chǎn)生的錯(cuò)覺(jué)。如圖所示，假設(shè)圓筒上的條紋是圍繞圓筒的一條寬帶，相鄰兩圈條紋在沿圓筒軸線方向的距離(即螺距)為L(zhǎng)=10cm，圓筒沿逆時(shí)針?lè)较?從俯視方向看)，以2r／s的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，我們感覺(jué)到的升降方向和速度大小分別為

A．向上

10cm／s

B．向上

20cm／sC．向下

l0cm／s D.向下

20cm／s參考答案：D解析：由于每秒轉(zhuǎn)2圈，則T=0.5s，而螺距為10cm，所以每秒沿豎直方向運(yùn)動(dòng)的距離為20cm，即速度大小為20cm/s；據(jù)圖知：彩色螺旋斜條紋是從左下到右上，且圓筒沿逆時(shí)針?lè)较颍◤母┮暦较蚩矗鶕?jù)人眼的視覺(jué)暫留現(xiàn)象，就會(huì)感覺(jué)條紋的運(yùn)動(dòng)方向向下，故ABC錯(cuò)誤，D正確．故選：D．4.如圖所示，在圓形區(qū)域內(nèi)，存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，ab是圓的一條直徑。一帶電粒子從α點(diǎn)射入磁場(chǎng)，速度大小為2v、方向與ab成角時(shí)恰好從b點(diǎn)飛出磁場(chǎng)，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t；若僅將速度大小改為v，粒子仍從a點(diǎn)射入磁場(chǎng)，則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為（不計(jì)帶電粒子所受重力） （

）A．3t B． C． D．2t參考答案：D5.（單選）以下說(shuō)法中正確的是（）A．人走路時(shí)，只有地對(duì)腳的作用力大于腳蹬地的作用力，人才能前進(jìn)B．以卵擊石，石頭無(wú)恙而雞蛋碎了，是因?yàn)殡u蛋對(duì)石頭的作用力小于石頭對(duì)雞蛋的作用力C．甲、乙兩隊(duì)拔河，甲隊(duì)勝，并不能說(shuō)甲對(duì)繩的拉力大于乙對(duì)繩的拉力D．運(yùn)動(dòng)員從地上跳起，是由于地面給運(yùn)動(dòng)員的作用力大于運(yùn)動(dòng)員給地面的作用力參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.光電門傳感器也是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的計(jì)時(shí)儀器，現(xiàn)利用圖甲所示裝置設(shè)計(jì)一個(gè)“驗(yàn)證物體產(chǎn)生的加速度與合外力、質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，圖中NO是水平桌面，PO是一端帶有滑輪的長(zhǎng)木板，1、2是固定在木板上的兩個(gè)光電門。小車上固定著用于擋光的窄片，讓小車從木板的頂端滑下，光電門連接數(shù)據(jù)采集器，并把數(shù)據(jù)采集器和計(jì)算機(jī)連接，打開(kāi)軟件。①已知窄片的寬度為d（L遠(yuǎn)大于d），計(jì)算機(jī)顯示的光電門1、2的擋光時(shí)間分別為t1、t2。②用米尺測(cè)量光電門間距為L(zhǎng)，則小車的加速度表達(dá)式a=

(各量均用①②里的字母表示)。

③該實(shí)驗(yàn)把砂和砂桶m拉車的力當(dāng)作小車的合力。由于所用導(dǎo)軌摩擦力較大，必須平衡摩擦力，方法是

。④該實(shí)驗(yàn)中，讓小車質(zhì)量M不變時(shí)，探究a與F關(guān)系，使用的探究方法是______________。有位同學(xué)通過(guò)測(cè)量，作出a—F圖線,如圖乙中的實(shí)線所示。試分析：乙圖線不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是

；乙圖線上部彎曲的原因是

；參考答案：．a(chǎn)=(d2/t22-d2/t12)/2L；調(diào)出一個(gè)合適的斜面；控制變量法；木板夾角過(guò)大；m<<M的條件未能很好滿足；7.如圖所示，豎直平面內(nèi)有兩個(gè)水平固定的等量同種正點(diǎn)電荷，AOB在兩電荷連線的中垂線上，O為兩電荷連線中點(diǎn)，AO＝OB＝L，一質(zhì)量為m、電荷量為q的負(fù)點(diǎn)電荷若由靜止從A點(diǎn)釋放則向上最遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)至O點(diǎn)?，F(xiàn)若以某一初速度向上通過(guò)A點(diǎn)，則向上最遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)，重力加速度為g。該負(fù)電荷A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中電勢(shì)能的變化情況是

；經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)速度大小為

。參考答案：先減小后增大；8.為了探究加速度與力的關(guān)系，使用如圖所示的氣墊導(dǎo)軌裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．其中G1、G2為兩個(gè)光電門，它們與數(shù)字計(jì)時(shí)器相連，當(dāng)滑行器通過(guò)G1、G2光電門時(shí)，光束被遮擋的時(shí)間Δt1、Δt2都可以被測(cè)量并記錄，滑行器連同上面固定的一條形擋光片的總質(zhì)量為M，擋光片寬度為D，光電門間距離為x，牽引砝碼的質(zhì)量為m.回答下列問(wèn)題：

(1)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始應(yīng)先調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌下面的螺釘，使氣墊導(dǎo)軌水平，在不增加其他儀器的情況下，如何判定調(diào)節(jié)是否到位？答：_______________________________________________________________________(2)若取M＝0.4kg，改變m的值，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，以下m的取值不合適的一個(gè)是（

）A．m1＝5g

B．m2＝15gC．m3＝40g

D．m4＝400g(3)在此實(shí)驗(yàn)中，需要測(cè)得每一個(gè)牽引力對(duì)應(yīng)的加速度，其中求得的加速度的表達(dá)式為：__________________________________________(用Δt1、Δt2、D、x表示)．參考答案：9.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為60kW，若汽車總質(zhì)量為5×103kg，在水平路面上行駛時(shí)，所受阻力大小恒為5×103N，則汽車所能達(dá)到的最大速度為12m/s；若汽車以0.5m/s2的加速度由靜止開(kāi)始做勻加速運(yùn)動(dòng)，這一過(guò)程能維持的時(shí)間為16s．參考答案：考點(diǎn)：功率、平均功率和瞬時(shí)功率；牛頓第二定律．專題：功率的計(jì)算專題．分析：當(dāng)汽車在速度變大時(shí)，根據(jù)F=，牽引力減小，根據(jù)牛頓第二定律，a=，加速度減小，當(dāng)加速度為0時(shí)，速度達(dá)到最大．以恒定加速度開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，速度逐漸增大，根據(jù)P=Fv，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率逐漸增大，當(dāng)達(dá)到額定功率，速度增大，牽引力就會(huì)變小，所以求出達(dá)到額定功率時(shí)的速度，即可求出勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．解答：解：當(dāng)a=0時(shí)，即F=f時(shí)，速度最大．所以汽車的最大速度=12m/s．以恒定加速度運(yùn)動(dòng)，當(dāng)功率達(dá)到額定功率，勻加速運(yùn)動(dòng)結(jié)束．根據(jù)牛頓第二定律，F(xiàn)=f+ma勻加速運(yùn)動(dòng)的末速度===8m/s．所以勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=．故本題答案為：12，16．點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵理解汽車的起動(dòng)問(wèn)題，知道加速度為0時(shí)，速度最大．10.如圖所示，一根不均勻的鐵棒AB與一輛拖車相連接，連接端B為一固定水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸，拖車在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，棒長(zhǎng)為L(zhǎng)，棒的質(zhì)量為40kg，它與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，棒的重心C距轉(zhuǎn)動(dòng)軸為，棒與水平面成30°角．運(yùn)動(dòng)過(guò)程中地面對(duì)鐵棒的支持力為200N；若將鐵棒B端的固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸向下移一些，其他條件不變，則運(yùn)動(dòng)過(guò)程中地面對(duì)鐵棒的支持力將比原來(lái)增大（選填“增大”、“不變”或“減小”）．參考答案：考點(diǎn)：力矩的平衡條件；力的合成與分解的運(yùn)用．分析：選取接端B為轉(zhuǎn)動(dòng)軸，地面對(duì)鐵棒的支持力的力矩與重力的力矩平衡，寫(xiě)出平衡方程，即可求出地面對(duì)鐵棒的支持力；若將鐵棒B端的固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸向下移一些則AB與地，地面之間的夾角減小，同樣，可以根據(jù)力矩平衡的公式，判定地面對(duì)鐵棒的支持力的變化．解答：解：以B點(diǎn)為轉(zhuǎn)軸，在拖車在水平面上向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，棒的力矩平衡，設(shè)棒與水平面的夾角為α．則有mgcosα=NLcosα+fLsinα

①又滑動(dòng)摩擦力f=μN(yùn)．聯(lián)立得：2mgcosα=3Ncosα+3μN(yùn)sinα

②解得，N=α=30°代入解得，N=200N若將鐵棒B端的固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸向下移一些，α減小，tanα減小，由③得知，N增大．故答案為：200，增大．點(diǎn)評(píng)：本題是力矩平衡問(wèn)題，正確找出力臂，建立力矩平衡方程是關(guān)鍵．11.右圖為“研究一定質(zhì)量氣體在壓強(qiáng)不變的條件下，體積變化與溫度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。粗細(xì)均勻的彎曲玻璃管A臂插入燒瓶，B臂與玻璃管C下部用橡膠管連接，C管開(kāi)口向上，一定質(zhì)量的氣體被封閉于燒瓶?jī)?nèi)。開(kāi)始時(shí)，B、C內(nèi)的水銀面等高。（1）若氣體溫度升高，為使瓶?jī)?nèi)氣體的壓強(qiáng)不變，應(yīng)將C管_______（填：“向上”或“向下”）移動(dòng)，直至_____________。（2）（單選）實(shí)驗(yàn)中多次改變氣體溫度，用Dt表示氣體升高的攝氏溫度，用Dh表示B管內(nèi)水銀面高度的改變量。根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作出的圖線是：參考答案：向下，B、C兩管內(nèi)水銀面等高[

A

]12.在均勻介質(zhì)中，t=0時(shí)刻振源O沿+y方向開(kāi)始振動(dòng)，t=0.9s時(shí)x軸上0至14m范圍第一次出現(xiàn)圖示的簡(jiǎn)諧橫波波形。由此可以判斷：波的周期為

s，x＝20m處質(zhì)點(diǎn)在0～1.2s內(nèi)通過(guò)的路程為

m。參考答案：0.4

413.如圖所示，將邊長(zhǎng)為a、質(zhì)量為m、電阻為R的正方形導(dǎo)線框豎直向上拋出，穿過(guò)寬度為b、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里。線框向上離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的速度剛好是進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度的一半，線框離開(kāi)磁場(chǎng)后繼續(xù)上升一段高度，然后落下并勻速進(jìn)入磁場(chǎng)。整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終存在著大小恒定的空氣阻力Ff，且線框不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，則：線框在上升階段剛離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的速度v1=

，線框在上升階段通過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱Q=

。參考答案：三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某實(shí)驗(yàn)小組為研究玩具電動(dòng)機(jī)的工作過(guò)程，準(zhǔn)備用以下器材來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，盡可能精確地測(cè)量電動(dòng)機(jī)工作時(shí)兩端電壓U和流過(guò)內(nèi)部線圈的電流強(qiáng)度I，并描繪出U-I圖線，要求包括（0，0）這組數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)器材如下：

待測(cè)電動(dòng)機(jī)M（額定電流0．6A，額定電壓4．5V），

電流表A1（量程3．0A，內(nèi)阻約為40Ω），

電流表A2（量程1．0A，內(nèi)阻約為50Ω），

電壓表V（量程4．5V，內(nèi)阻約為5kΩ），

滑動(dòng)變阻器R（最大阻值為100Ω），

電源E（電動(dòng)勢(shì)為6V，內(nèi)阻不計(jì)），

開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線若干。

（1）請(qǐng)你選擇適當(dāng)?shù)钠鞑?，在虛線框中畫(huà)出符合題意的測(cè)量電路圖，并把儀器或元件的符號(hào)標(biāo)在相應(yīng)的位置。

（2）下表為某同學(xué)的探測(cè)記錄，試根據(jù)表格中數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)后作出電動(dòng)機(jī)兩端電壓U隨電流I的變化圖線。（3）由圖可知該電動(dòng)機(jī)內(nèi)部線圈的電阻約為_(kāi)__________Ω。（4）比較第5、6組數(shù)據(jù)，試說(shuō)明為什么電動(dòng)機(jī)兩端電壓U變大了而通過(guò)它的電流反而減小了?____________________________________________________________________。參考答案：15.某實(shí)驗(yàn)小組想測(cè)量一電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，在實(shí)驗(yàn)室找到了如下器材：待測(cè)電源

一段粗細(xì)均勻總阻值為Ro的金屬絲不計(jì)內(nèi)阻的電流表

阻值為R1的電阻刻度尺

開(kāi)關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干他們的部分操作步驟如下：（1）測(cè)得金屬絲總長(zhǎng)度為L(zhǎng)0；（2）然后用圖甲所示的電路圖進(jìn)行測(cè)量，圖中Rx表示金屬絲．請(qǐng)根據(jù)電路圖在圖乙中完成實(shí)物連線；（3）不斷改變電阻絲接入電路的長(zhǎng)度，記錄得多組電流表示數(shù)，和對(duì)應(yīng)的金屬絲長(zhǎng)度L．根據(jù)所得數(shù)據(jù)做出了﹣L圖象如圖丙所示，圖中坐標(biāo)值a、b、L1均為已知，則電源的電動(dòng)勢(shì)E=

；電源的內(nèi)電阻r=

．（用圖中坐標(biāo)值和相關(guān)物理量表示）參考答案：解：（2）根據(jù)原理圖可得出對(duì)應(yīng)的實(shí)物圖如圖所示；（3）設(shè)接入導(dǎo)線長(zhǎng)度為L(zhǎng)，則可知接入電阻為：Rx=則由閉合電路歐姆定律可知：I=變形可得：=+根據(jù)圖象規(guī)律可知：=a聯(lián)立解得：E=；r=﹣R1故答案為：（2）如圖所示；（3），﹣R1【考點(diǎn)】測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．【分析】（2）根據(jù)原理圖可知可得出實(shí)物圖；（3）根據(jù)電阻定律可明確接入電阻的長(zhǎng)度，再根據(jù)閉合電路歐姆定律可明確對(duì)應(yīng)的表達(dá)式，由圖象可求得電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（16分）如圖所示，A、B兩物體與一輕質(zhì)彈簧相連，靜止在地面上。有一小物體C從距A物體H高度處由靜止釋放，當(dāng)下落至與A相碰后立即粘在一起向下運(yùn)動(dòng)，以后不再分開(kāi)，當(dāng)A與C運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，物體B對(duì)地面剛好無(wú)壓力。設(shè)A、B、C三物體的質(zhì)量均為m，彈簧的勁度k，不計(jì)空氣阻力且彈簧始終處于彈性限度內(nèi)。若彈簧的彈性勢(shì)能由彈簧勁度系數(shù)和形變量決定，求C物體下落時(shí)的高度h。參考答案：

解析：開(kāi)始時(shí)A處于平衡狀態(tài)，有

（2分）

當(dāng)C下落h高度時(shí)速度為v，則有：

（2分）

C與A碰撞粘在一起時(shí)速度為，則動(dòng)量守恒有：

（2分）

當(dāng)A與C運(yùn)動(dòng)到最高時(shí)，B對(duì)地面無(wú)壓力

即

（2分）

可得

（2分）

所以最高時(shí)彈性勢(shì)能與初始位置彈性勢(shì)能相等，即EPC=EPA

（2分）

由機(jī)械能定恒：（2分）

解得：

（2分）17.最近一個(gè)階段我國(guó)中東部一些地區(qū)空氣污染嚴(yán)重，出現(xiàn)了持續(xù)的霧霾天氣。一位同學(xué)受桶裝純凈水的啟發(fā)，提出用桶裝的凈化壓縮空氣供氣，設(shè)每人1min呼吸16次，每次吸入1atm的凈化空氣500mL，而每個(gè)桶能裝10atm的凈化空氣20L，假定這些空氣可以全部被使用，設(shè)溫度不變，估算一下每人每天需要多少桶凈化空氣。參考答案：58桶每人每天吸入1atm的凈化空氣的體積為

（4分）

由玻意耳定律可知，