湖北省荊州市石首久合垸鄉(xiāng)黃梅中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理下學(xué)期期末試題含解析

湖北省荊州市石首久合垸鄉(xiāng)黃梅中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理下學(xué)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.在光滑的水平面上有一質(zhì)量為2Kg的物體，它的左端與一勁度系數(shù)為100N/m輕彈簧相連，右端連接一細(xì)線，物體靜止時細(xì)線與豎直方向成37°角，此時水平面對物體的彈力為零，如圖所示。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2，則下列判斷正確的是：

A．當(dāng)剪斷彈簧的瞬間，物體的加速度為7.5m/s2

B．當(dāng)剪斷彈簧的瞬間，物體的受到的合力為15N

C．當(dāng)剪斷細(xì)線的瞬間，物體的加速度為零

D．當(dāng)剪斷細(xì)線的瞬間，物體的受到的合力為15N參考答案：D2.（單選）如圖是一個將電流表改裝成歐姆表的示意圖，此歐姆表已經(jīng)調(diào)零，用此歐姆表測一阻值為R的電阻時，指針偏轉(zhuǎn)至滿刻度處，現(xiàn)用該表測一未知電阻，指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的處，則該電阻的阻值為（）A．4RB．5RC．10RD．16R參考答案：解：設(shè)電動勢為E，內(nèi)阻為R內(nèi)，滿偏電流為Ig，歐姆表調(diào)零時，Ig=測一阻值為R的電阻時Ig=測一未知電阻時Ig=解這三式得：

R′=16R故選D．3.一位同學(xué)在二樓教室窗口把一個籃球用力水平拋出，籃球落地時重力的瞬時功率約為

（

）A．5W

B．50W

C．500W

D．5000W參考答案：B4.如右圖所示，波源s1在繩的左端發(fā)出頻率為f1、振幅為A1的半個波形a，同時，波源s2在繩的右端發(fā)出頻率為f2、振幅為A2的半個波形b，已知f1＜f2，若P為兩波源連線的中點，則下列判斷正確的是

（

）A．a(chǎn)波先到達(dá)P點B．兩列波在P點疊加時，P點的位移最大可達(dá)A1＋A2C．a(chǎn)波的波峰到達(dá)s2時，b波的波峰尚未到達(dá)s1D．兩列波相遇時，繩上位移可達(dá)A1＋A2的點只有一個，此點在P點的左側(cè)參考答案：D5.用比值法定義物理量是物理學(xué)中一種很重要的思想方法，下列哪些物理量的確定不是由比值法定義的

AA．加速度a=

B．電場強(qiáng)度E=

C．電阻R=

D．電容C=參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一條細(xì)線下面掛一小球，讓小角度自由擺動，它的振動圖像如圖所示。根據(jù)數(shù)據(jù)估算出它的擺長為________m，擺動的最大偏角正弦值約為________。參考答案：7.已知地球和月球的質(zhì)量分別為M和m，半徑分別為R和r。在地球上和月球上周期相等的單擺擺長之比為________，擺長相等的單擺在地球上和月球上周期之比為________。參考答案：根據(jù)可知，所以;根據(jù)，解得,所以；。8.

(4分)一個1.2kg的物體具有的重力勢能為72J，那么該物體離開地面的高度為_____m。一個質(zhì)量是5kg的銅球，以從離地面15m高處自由下落1s末，它的重力勢能變?yōu)開____J。(g取10m/s2)(以地面為零重力勢能平面)參考答案：答案：6m

500J

9.常溫水中用氧化鈦晶體和鉑黑作電極，在太陽光照射下分解水，可以從兩電極上分別獲得氫氣和氧氣．已知分解1mol的水可得到1mol氫氣，1mol氫氣完全燃燒可以放出2.858×105J的能量，阿伏伽德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1，水的摩爾質(zhì)量為1.8×10-2kg/mol.則2g水分解后得到氫氣分子總數(shù)

個；2g水分解后得到的氫氣完全燃燒所放出的能量

J．（均保留兩位有效數(shù)字）參考答案：10.如圖所示為水平放置的兩個彈簧振子A和B的振動圖像，已知兩個振子質(zhì)量之比為mA:mB=2:3，彈簧的勁度系數(shù)之比為kA:kB=3:2，則它們的周期之比TA：TB＝

；它們的最大加速度之比為aA:aB＝

。

參考答案：2：3；9：2略11.氫原子的能級圖如圖所示，一群處于n=4能級的氫原子向較低能級躍遷,能產(chǎn)生

▲

種不同頻率的光子，其中頻率最大的光子是從n=4的能級向n=

▲

的能級躍遷所產(chǎn)生的。參考答案：6112.某實驗小組設(shè)計了下面的實驗電路測量電池的電動勢和內(nèi)電阻，閉合開關(guān)S，調(diào)整電阻箱的阻值R，讀出電壓表相應(yīng)示數(shù)U，測出多組數(shù)據(jù)，利用測的數(shù)據(jù)做出如右下圖像。則電池的電動勢為

，內(nèi)電阻為

。電動勢的測量值與真實值相比

（填“偏大”、“偏小”或“相等”）參考答案：2V，0.2Ω，偏小。只用電壓表和變阻箱測電動勢和內(nèi)電阻的方法叫“伏歐法”，若用圖象解題時，基本思路是：用學(xué)過的物理定律列出表達(dá)式，再結(jié)合數(shù)學(xué)知識整理出有關(guān)一次函數(shù)式y(tǒng)=kx+b的形式，再求出k和b即可．由閉合電路歐姆定律得可整理為，由上式知若圖象為線性關(guān)系，對照數(shù)學(xué)一次函數(shù)y=kx+b，則橫軸應(yīng)取，縱軸應(yīng)取，由圖象縱軸截距為0.5，即E=2V，斜率k==0.1，可得r=0.2Ω.本題中R無窮大時，電壓表的示數(shù)近似等于電源的電動勢。由于電源內(nèi)阻不為0，故電壓表的示數(shù)小于電源電動勢的真實值。13.(4分)一炮彈質(zhì)量為m，以一定的傾角斜向上發(fā)射，到達(dá)最高點時速度為v，炮彈在最高點爆炸成兩塊，其中一塊恰好做自由落體運動，質(zhì)量為，則另一塊爆炸后瞬時的速度大小________。參考答案：（4分）三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某物理興趣小組的同學(xué)在研究彈簧彈力的時候，測得彈力的大小F和彈簧長度L的關(guān)系如圖所示，則由圖線可知：(1)彈簧的勁度系數(shù)

。(2)彈簧的彈力為5N時，彈簧的長度為

。(3)為了用彈簧測力計測定兩木塊A和B間的動摩擦因數(shù)p，兩位同學(xué)分別設(shè)計了如圖所示甲、乙的實驗方案。①為了用某一彈簧測力計的示數(shù)表示A和B之間的滑動摩擦力大小，你認(rèn)為方案

更合理。②若A和B的重力分別為10.0N和20.0N。當(dāng)A被拉動時，彈簧測力計a示數(shù)為6.0N，b示數(shù)為11.0N，c示數(shù)為4.0N，則A、B間的動摩擦因數(shù)為

。參考答案：200N/m

12.5

7.5（1）（6分）①甲；②0.30（每空3分）15.某實驗小組的同學(xué)利用圖甲所示的電路探究并聯(lián)電路中各點電勢的關(guān)系．已知R1＝10Ω，R2＝20Ω，R3＝30Ω，R4＝40Ω，電源的電動勢為E＝_____10V，內(nèi)阻不計，且電源負(fù)極端接地．（1）由此可得ab兩點電勢差為U＝_____V（2）該實驗小組同學(xué)又設(shè)計了圖乙的電路來測量電阻Rx的阻值，其中R為電阻箱，④為靈敏電流計，請按圖乙的實驗原理圖完成圖丙中實物電路的連線（3）實驗時，先調(diào)節(jié)電阻箱，使電阻箱的阻值為R1．閉合開關(guān)，反復(fù)調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的位置，使通過靈敏電流計的電流為零；斷開開關(guān)，保持滑動變阻器的滑片所處位置不變，交換電阻箱與待測電阻的位置．閉合開關(guān)，然后反復(fù)調(diào)節(jié)電阻箱，使靈敏電流計的示數(shù)再次為零，記下此時電阻箱的阻值記為R2；則待測電阻的阻值為Rx＝_______（用題中已知量的字母表示）參考答案：

(1).2

(2).

(3).解：(1)由圖可知，R4兩端的電壓為，則a點的電勢為R3兩端的電壓為，則b點的電勢為，則：(2)根據(jù)原理圖連線如圖：(3)先調(diào)節(jié)電阻箱，使電阻箱的阻值為R1，閉合開關(guān)，反復(fù)調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的位置，使通過靈敏電流計的電流為零；若設(shè)滑動變阻器左右兩邊的電阻分別為Ra和Rb，則應(yīng)滿足，保持滑動變阻器的滑片所處位置不變，交換電阻箱與待測電阻的位置．閉合開關(guān)，然后反復(fù)調(diào)節(jié)電阻箱，使靈敏電流計的示數(shù)再次為零，記下此時電阻箱的阻值記為R2；則應(yīng)滿足，聯(lián)立兩式解得：。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（13分）如圖所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌固定在水平桌面上，每根導(dǎo)軌每米的電阻為r0=0.10Ω/m，導(dǎo)軌的端點P、Q用電阻可以忽略的導(dǎo)線相連，兩導(dǎo)軌間的距離l=0.20m。有隨時間變化的勻強(qiáng)磁場垂直于桌面，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度B與時間t的關(guān)系為B=kt，比例系數(shù)k=0.020T/s。一電阻不計的金屬桿可在導(dǎo)軌上無摩擦低滑動，在滑動過程中保持與導(dǎo)軌垂直。在t=0時刻，金屬桿緊靠在P、Q端，在外力作用下，桿以恒定的加速度從靜止開始向?qū)к壍牧硪欢嘶瑒?，求在t=6.0s時金屬桿所受的安培力。參考答案：

解析：以a表示金屬桿的加速度，在t時刻，金屬桿與初始位置的距離為L＝

此時桿的速度v=at

這時，桿與導(dǎo)軌構(gòu)成的回路的面積S＝LI

回路中的感應(yīng)電動勢E＝S＋Blv

而B＝kt＝＝k

回路中的總電阻R＝2Lr0

回路中的感應(yīng)電流i=

安培力F＝Bli

解得F＝代入數(shù)據(jù)為F＝1.44×10－3N17.如圖所示，半徑分別為R和r的甲、乙兩個光滑的圓形軌道安置在同一豎直平面上，軌道之間有一條水平軌道CD相通，一小球以一定的速度先滑上甲軌道，通過動摩擦因數(shù)為μ的CD段，又滑上乙軌道，最后離開兩圓軌道，若小球在兩圓軌道的最高點對軌道的壓力都恰好為零，試求CD段的長度．參考答案：考點：動能定理的應(yīng)用；牛頓第二定律；向心力；機(jī)械能守恒定律．專題：動能定理的應(yīng)用專題．分析：小球在兩圓軌道的最高點對軌道的壓力恰好為零，都由重力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律求出小球經(jīng)過圓形軌道最高點時的速率．當(dāng)小球從C到達(dá)甲圓形軌道的最高點的過程中，只有重力做功，根據(jù)機(jī)械能守恒定律求解小球經(jīng)過C點時的速率．根據(jù)動能定理求解CD的長度．解答：解：設(shè)小球通過C點時的速度為vC，通過甲軌道最高點的速度為v1，根據(jù)小球?qū)壍缐毫榱阌?/p>

…①取軌道最低點所在水平面為參考平面，由機(jī)械能守恒定律有…②聯(lián)立①②式，可得同理可得小球通過D點時的速度，設(shè)CD段的長度為l，對小球通過CD段的過程，由動能定理有解得：答：CD段的長度是．點評：本題是向心力、機(jī)械能守恒定律、動能定理的綜合應(yīng)用．在豎直平面內(nèi)，小球沿光滑圓軌道的運動模型與輕繩拴的球的運動模型相似．18.（14分）如圖（a）所示，兩根足夠長的水平平行金屬導(dǎo)軌相距為L＝0.5m，其右端通過導(dǎo)線連接阻值R＝0.6Ω的電阻，導(dǎo)軌電阻不計，一根質(zhì)量為m＝0.2kg、阻值r＝0.2Ω的金屬棒ab放在兩導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)m＝0.5。整個裝置處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，取g＝10m/s2。若所加磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒為B，通過小電動機(jī)對金屬棒施加水平向左的牽引力，使金屬棒沿導(dǎo)軌向左做勻加速直線運動，經(jīng)過0.5s電動機(jī)的輸出功率達(dá)到P＝10W，此后電動機(jī)功率保持不變。金屬棒運動的v～t圖像如圖（b）所示，試求：

（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；

（2）在0～0.5s時間內(nèi)金屬棒的加速度a的大??；

（3）在0～0.5s時間內(nèi)電動機(jī)牽引力F與時間t的關(guān)系；

（4）若在0～0.3s時間內(nèi)電阻R產(chǎn)生的熱量為0.15J，則在這段時間內(nèi)電動機(jī)做的功。參考答案：

解析：（1）當(dāng)時，棒勻速運動，，

，

∴

∴

（4分）

（2）

代入數(shù)據(jù)，得：