湖南省株洲市蝶屏中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理期末試卷含解析

湖南省株洲市蝶屏中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理期末試卷含解析一、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.關(guān)于物體的內(nèi)能，下列說(shuō)法中正確的是A．溫度高的物體一定比溫度低的物體內(nèi)能大B．內(nèi)能與物體的溫度有關(guān)，所以0℃的物體內(nèi)能為零C．物體的溫度升高，則組成物體的每個(gè)分子的動(dòng)能都增大D．做功和熱傳遞都能改變物體的內(nèi)能參考答案：D影響內(nèi)能大小的因素是質(zhì)量、溫度和狀態(tài)，所以溫度高的物體不一定比溫度低的物體內(nèi)能大；內(nèi)能是物體內(nèi)部所有分子動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和，一切物體都具有內(nèi)能，0℃的物體也有內(nèi)能；物體的溫度升高，則組成物體的所有分子的平均動(dòng)能增大，但對(duì)于每個(gè)分子的動(dòng)能不一定增大；改變物體內(nèi)能的方式有兩種：一是做功，二是熱傳遞；故選D．2.在地面上某處將一金屬小球豎直向上拋出，上升一定高度后再落回原處，若不考慮空氣阻力，則下列圖象能正確反映小球的速度、加速度a、位移x和動(dòng)能Ek隨時(shí)間變化關(guān)系的是（取向上為正方向）參考答案：A3.如圖所示，50匝矩形線圈ABCD處于水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電阻不計(jì)。線框繞垂直于磁場(chǎng)的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流通過(guò)金屬滑環(huán)E、F與理想變壓器原線圈相連，變壓器的副線圈線接入一只“220V，60W”燈泡，且燈泡正常發(fā)光，下列說(shuō)法正確的是(

)A．圖示位置穿過(guò)線圈平面的磁通量為最小

B．線圈中產(chǎn)生交變電壓的有效值為500VC．變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為25︰11

D．維持線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)輸入的最小機(jī)械功率為60W

參考答案：BC4.(不定項(xiàng)選擇題)一束由兩種頻率不同的單色光組成的復(fù)色光從空氣射入玻璃三棱鏡后，出射光分成a、b兩束，如圖所示，則a、b兩束光（

）A.

垂直穿過(guò)同一平板玻璃，a光所用的時(shí)間比b光長(zhǎng)B.

從同種介質(zhì)射入真空發(fā)生全反射時(shí)，a光的臨界角比b光的小C.

分別通過(guò)同一雙縫干涉裝置，b光形成的相鄰亮條紋間距小D.

若照射同一金屬裝置都能發(fā)生光電效應(yīng)，b光照射時(shí)逸出的光電子最大初動(dòng)能大參考答案：AB5.在物理學(xué)的發(fā)展過(guò)程中，許多物理學(xué)家的科學(xué)發(fā)現(xiàn)推動(dòng)了人類歷史的進(jìn)步．在對(duì)以下幾位物理學(xué)家的敘述中，正確的說(shuō)法是A．牛頓通過(guò)理想斜面實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持B．英國(guó)物理學(xué)家卡文迪許用實(shí)驗(yàn)的方法測(cè)出了萬(wàn)有引力常量C．庫(kù)侖發(fā)現(xiàn)了電荷守恒定律并提出元電荷概念D．安培發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)并提出用安培定則判定電流的磁場(chǎng)的方法參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.08年福州八中質(zhì)檢）（6分）在一個(gè)點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中，Ox坐標(biāo)軸與它的一條電場(chǎng)線重合，坐標(biāo)軸上A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為2.0m和5.0m.放在A、B兩點(diǎn)的試探電荷受到的電場(chǎng)力方向都跟x軸的正方向相同，電場(chǎng)力的大小跟試探電荷的電量關(guān)系圖象如圖中直線a、b所示，放在A點(diǎn)的電荷帶正電，放在B點(diǎn)的電荷帶負(fù)電.則B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為_(kāi)_________V/m,點(diǎn)電荷Q的位置坐標(biāo)為_(kāi)__________m。參考答案：

2.5

2.67.在探究彈簧振子（如圖在一根輕質(zhì)彈簧下懸掛質(zhì)量為m的重物，讓其在豎直方向上振動(dòng)）振動(dòng)周期T與物體質(zhì)量m間的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中：(1)如圖，某同學(xué)嘗試用DIS測(cè)量周期，把彈簧振子掛在力傳感器的掛鉤上，圖中力傳感器的引出端A應(yīng)接到__________．使重物做豎直方向小幅度振動(dòng)，當(dāng)力的測(cè)量值最大時(shí)重物位于__________．若測(cè)得連續(xù)N個(gè)力最大值之間的時(shí)間間隔為t，則重物的周期為_(kāi)_________．(2)為了探究周期T與質(zhì)量m間的關(guān)系，某同學(xué)改變重物質(zhì)量，多次測(cè)量，得到了下表中所示的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。為了得到T與m的明確關(guān)系，該同學(xué)建立了右下圖的坐標(biāo)系，并將橫軸用來(lái)表示質(zhì)量m，請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出縱軸表示的物理量，然后在坐標(biāo)系中畫(huà)出圖線。(3)周期T與質(zhì)量m間的關(guān)系是

參考答案：（1）數(shù)據(jù)采集器（1分），最低點(diǎn)（1分），（2分）（2）如右圖（2分）（3）振動(dòng)周期T的平方與重物的質(zhì)量m成正比。（或者：T2∝m，T2=0.20m，T2=km）（2分）8.如圖所示的是研究光電效應(yīng)的裝置的電路圖,若用某一頻率的光照射光電管陰極P,發(fā)現(xiàn)電流表有讀數(shù),則增加光的強(qiáng)度,電流表示數(shù)____(填“變大”“變小”或“不變”).若開(kāi)關(guān)K斷開(kāi)時(shí),用光子能量為2.5eV的一束光照射陰極P,發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零,合上開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,當(dāng)電壓表讀數(shù)大于或等于0.60V時(shí),電流表讀數(shù)為零,由此可知陰極材料的逸出功為_(kāi)___eV.參考答案：

(1).變大

(2).1.9電流表有讀數(shù),說(shuō)明發(fā)生了光電效應(yīng)，光電流的大小與光的強(qiáng)度成正比。增加光的強(qiáng)度,電流表示數(shù)變大。電壓表讀數(shù)大于或等于0.60V時(shí),電流表讀數(shù)為零,根據(jù)題意光電子的最大初動(dòng)能為：Ek=qU=0.6eV根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程有：W=hv?Ek=2.5eV?0.6eV=1.9eV?！久麕燑c(diǎn)睛】發(fā)生了光電效應(yīng)時(shí)，光電流的大小與光的強(qiáng)度成正比。光電子射出后，有一定的動(dòng)能，若當(dāng)恰好不能達(dá)到時(shí)，說(shuō)明電子射出的最大初動(dòng)能恰好克服電場(chǎng)力做功，然后根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程即可正確解答。9.如圖，水平地面上有一坑，其豎直截面為半圓，abab為沿水平方向的直徑．若在a點(diǎn)以初速度v0沿ab方向拋出一小球，小球會(huì)擊中坑壁上的c點(diǎn)．已知c點(diǎn)與水平地面的距離為圓半徑的一半，則圓的半徑為

．參考答案：【考點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)．【分析】平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為在水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向上的自由落體運(yùn)動(dòng)，豎直方向上的位移已經(jīng)知道了，但是水平方向的位移要用三角形的知識(shí)來(lái)求，然后才能求圓的半徑．【解答】解：如圖所示h=R則Od==R小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移為：x=R+R豎直位移為：y=h=R根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得：y=gt2x=v0t聯(lián)立解得：R=故答案為：．10.長(zhǎng)度為L(zhǎng)=0.5m的輕質(zhì)細(xì)桿，一端有一質(zhì)量為m=3kg的小球，小球以O(shè)點(diǎn)為圓心在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)速率為2m／s時(shí)，小球受到細(xì)桿的

力（填拉或支持），大小為

N，g取10m／s。參考答案：支持力，611.用如圖所示的裝置測(cè)定木塊與水平桌面問(wèn)的

動(dòng)摩擦因數(shù)，除圖中器材外還有刻度尺。實(shí)驗(yàn)中將A

拉到某適當(dāng)位置P后用手按住，調(diào)節(jié)滑輪使桌面上

方的細(xì)線水平，待B穩(wěn)定后迅速放手，B落地后不再

彈起，A最終停在Q點(diǎn)。重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，并記下相關(guān)

數(shù)據(jù)。

(1)已知A、B質(zhì)量相等，實(shí)驗(yàn)中還需要測(cè)量的物理量有___________________________________________________________________________(并注明符號(hào))．

木塊與桌面問(wèn)的動(dòng)摩擦因數(shù)可表示為μ=__________(用測(cè)量物理量的符號(hào)表示)

(2)符發(fā)現(xiàn)A釋放后會(huì)撞到滑輪，請(qǐng)?zhí)岢鲆粋€(gè)解決辦法__________________________________________________________________________________________。參考答案：12.特種兵過(guò)山谷的一種方法可化簡(jiǎn)為如右圖所示的模型：將一根長(zhǎng)為2d、不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩的兩端固定在相距為d的A、B兩等高處，懸繩上有小滑輪P，戰(zhàn)士們相互配合，可沿著細(xì)繩滑到對(duì)面。開(kāi)始時(shí)，戰(zhàn)士甲拉住滑輪，質(zhì)量為m的戰(zhàn)士乙吊在滑輪上，處于靜止?fàn)顟B(tài)，AP豎直，則此時(shí)甲對(duì)滑輪的水平拉力為_(kāi)___________；若甲將滑輪由靜止釋放，則乙在滑動(dòng)中速度的最大值為_(kāi)___________。（不計(jì)滑輪與繩的質(zhì)量，不計(jì)滑輪的大小及摩擦）

參考答案：mg，13.（4分）在時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)A開(kāi)始做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其振動(dòng)圖象如圖乙所示。質(zhì)點(diǎn)A振動(dòng)的周期是

s；時(shí)，質(zhì)點(diǎn)A的運(yùn)動(dòng)沿軸的

方向（填“正”或“負(fù)”）；質(zhì)點(diǎn)B在波動(dòng)的傳播方向上與A相距16m，已知波的傳播速度為2m/s，在時(shí)，質(zhì)點(diǎn)B偏離平衡位置的位移是

cm。參考答案：4

正

10解析：振動(dòng)圖象和波形圖比較容易混淆，而導(dǎo)致出錯(cuò)，在讀圖是一定要注意橫縱坐標(biāo)的物理意義，以避免出錯(cuò)。題圖為波的振動(dòng)圖象，圖象可知周期為4s，波源的起振方向與波頭的振動(dòng)方向相同且向上，t=6s時(shí)質(zhì)點(diǎn)在平衡位置向下振動(dòng)，故8s時(shí)質(zhì)點(diǎn)在平衡位置向上振動(dòng)；波傳播到B點(diǎn)，需要時(shí)間s=8s，故時(shí)，質(zhì)點(diǎn)又振動(dòng)了1s(個(gè)周期)，處于正向最大位移處，位移為10cm.。三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（簡(jiǎn)答）如圖13所示,滑塊A套在光滑的堅(jiān)直桿上,滑塊A通過(guò)細(xì)繩繞過(guò)光滑滑輪連接物塊B,B又與一輕質(zhì)彈贊連接在一起，輕質(zhì)彈簧另一端固定在地面上,’開(kāi)始用手托住物塊.使繩子剛好伸直處于水平位位置但無(wú)張力。現(xiàn)將A由靜止釋放.當(dāng)A下滑到C點(diǎn)時(shí)(C點(diǎn)圖中未標(biāo)出)A的速度剛好為零，此時(shí)B還沒(méi)有到達(dá)滑輪位置，已知彈簧的勁度系數(shù)k=100N/m,滑輪質(zhì)量和大小及摩擦可忽略不計(jì)，滑輪與桿的水平距離L=0.3m,AC距離為0.4m，mB=lkg,重力加速度g=10m/s2。試求：(1)滑'塊A的質(zhì)量mA(2)若滑塊A質(zhì)量增加一倍,其他條件不變，仍讓滑塊A從靜止滑到C點(diǎn),則滑塊A到達(dá)C點(diǎn)時(shí)A、B的速度大小分別是多少？參考答案：（1）

（2）

（3），功能關(guān)系．解析：（1）開(kāi)始繩子無(wú)張力，對(duì)B分析有kx1=mBg，解得：彈簧的壓縮量x1=0.1m（1分）當(dāng)物塊A滑到C點(diǎn)時(shí)，根據(jù)勾股定理繩伸出滑輪的長(zhǎng)度為0.5m，則B上升了0.2m,所以彈簧又伸長(zhǎng)了0.1m。（1分）由A、B及彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，又彈簧伸長(zhǎng)量與壓縮量相等則彈性勢(shì)能變化量為零所以mAgh1=mBgh2（2分）其中h1=0.4m，h2=0.2m所以mA=0.5kg（1分）（2）滑塊A質(zhì)量增加一倍，則mA=1kg，令滑塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)A、B的速度分別為v1和v2

由A、B及彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒得（2分）又有幾何關(guān)系可得AB的速度關(guān)系有vAcosθ=vB（1分）其中θ為繩與桿的夾角且cosθ=0.8解得：（1分）（1分）（1）首先由物體靜止條件求出彈簧壓縮的長(zhǎng)度，再根據(jù)幾何知識(shí)求出物體B上升的距離，從而可求出彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度，然后再根據(jù)能量守恒定律即可求解物體A的質(zhì)量；題（2）的關(guān)鍵是根據(jù)速度合成與分解規(guī)律求出物體B與A的速度關(guān)系，然后再根據(jù)能量守恒定律列式求解即可．15.

(12分)(1)用簡(jiǎn)明的語(yǔ)言表述臨界角的的定義：(2)玻璃和空所相接觸。試畫(huà)出入射角等于臨界角時(shí)的光路圖，并標(biāo)明臨界角。(3)當(dāng)透明介質(zhì)處在真空中時(shí)，根據(jù)臨界角的定義導(dǎo)出透明介質(zhì)的折射率n與臨界角θc的關(guān)系式。

參考答案：解析：(1)光從光密介質(zhì)射到光疏介質(zhì)中，折射角為90°時(shí)的入射角叫做臨界角(2)如圖，θC為臨界角。(3)用n表示透明介質(zhì)的折射率，θC表示臨界角，由折射定律

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，內(nèi)壁光滑長(zhǎng)度為4l、橫截面積為S的汽缸A、B，A水平、B豎直固定，之間由一段容積可忽略的細(xì)管相連，整個(gè)裝置置于溫度27℃、大氣壓為p0的環(huán)境中，活塞C、D的質(zhì)量及厚度均忽略不計(jì)．原長(zhǎng)3l、勁度系數(shù)的輕彈簧，一端連接活塞C、另一端固定在位于汽缸A缸口的O點(diǎn)．開(kāi)始活塞D距汽缸B的底部3l．后在D上放一質(zhì)量為的物體．求：（1）穩(wěn)定后活塞D下降的距離；（2）改變汽缸內(nèi)氣體的溫度使活塞D再回到初位置，則氣體的溫度應(yīng)變?yōu)槎嗌?？參考答案：解：?）開(kāi)始時(shí)被封閉氣體的壓強(qiáng)為，活塞C距氣缸A的底部為l，被封氣體的體積為4lS，重物放在活塞D上穩(wěn)定后，被封氣體的壓強(qiáng)為：活塞C將彈簧向左壓縮了距離，則活塞C受力平衡，有：根據(jù)玻意耳定律，得：解得：x=2l活塞D下降的距離為：（2）升高溫度過(guò)程中，氣體做等壓變化，活塞C的位置不動(dòng)，最終被封氣體的體積為，對(duì)最初和最終狀態(tài)，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程得解得：答：（1）穩(wěn)定后活塞D下降的距離；（2）改變汽缸內(nèi)氣體的溫度使活塞D再回到初位置，則氣體的溫度應(yīng)變?yōu)?77℃【考點(diǎn)】理想氣體的狀態(tài)方程．【分析】（1）開(kāi)始時(shí)，活塞質(zhì)量不計(jì)，容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)等于大氣壓，彈簧處于原長(zhǎng)；在活塞D上放上質(zhì)量為m的物體后，活塞D下降后再次達(dá)到平衡時(shí)，由對(duì)活塞C受力平衡條件求得容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)．封閉氣體發(fā)生等溫變化，根據(jù)玻意耳定律列式求解；（2）升高氣缸內(nèi)氣體溫度，當(dāng)活塞D剛好回到初始位置，此過(guò)程中壓強(qiáng)不變，彈簧的形變量不變，C的位置不變，對(duì)最初和最終根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程列式即可求出氣體溫度17.如圖所示，傾角為的粗糙斜面AB足夠長(zhǎng)，其底端與半徑R=O.4m的光滑半圓軌道BC平滑相接，O為軌道圓心，BC為圓軌道直徑且為豎直線，A、C兩點(diǎn)等高，質(zhì)量m=lkg的滑塊從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，恰能滑到與O等高的D點(diǎn)，g取10,求：

(l)滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；

(2)若使滑塊能到達(dá)C點(diǎn)，求滑塊至少?gòu)碾x地多高處由靜止開(kāi)始下滑；

(3)若滑塊離開(kāi)C處后恰能垂直打在斜面上，求滑塊經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力。參考答案：（1）A到D過(guò)程：根據(jù)動(dòng)能定理有=0

……………（2分）可求：

……………（１分）（2）若滑塊恰能到達(dá)C點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律有mg=

……………（1分）m/s

……………（1分）從高為H的最高點(diǎn)到C的過(guò)程：根據(jù)動(dòng)能定理有

……………（2分）求得：H=2m

……………（1分）（3）離開(kāi)C點(diǎn)后滑塊做平拋運(yùn)動(dòng)，垂直打在斜面上時(shí)有x=

解得

m/s

……………（3分）在C點(diǎn)，有

……………（1分）求得：N

……………（1分）由牛頓第三定律可知，滑塊對(duì)軌道的壓力為3.3N

……………（1分）18.如圖所示，一個(gè)板長(zhǎng)為L(zhǎng)，板間距離也是L的平行板容器上極板帶正電，下極板帶負(fù)電。有一對(duì)質(zhì)量均為m，重力不計(jì)，帶電量分別為+q和-q的粒子從極板正中水平射入（忽略兩粒子間相互作用），初速度均為v0。若-q粒子恰能從上極板邊緣飛出，求⑴兩極板間勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小和方向⑵-q粒子飛出極板時(shí)的速度v的大小與方向⑶在極板右邊的空間里存在著垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，為使得