湖南省婁底市半山鄉(xiāng)半山中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理期末試卷含解析

湖南省婁底市半山鄉(xiāng)半山中學(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.如圖，光滑斜面固定于水平面，滑塊A、B疊放后一起沖上斜面，且始終保持相對(duì)靜止，A上表面水平，則在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，B受力的示意圖為參考答案：A2.一同學(xué)要研究輕質(zhì)彈簧的彈性勢(shì)能與彈簧形變量的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)裝置如下圖甲所示，在離地面高為h的光滑水平桌面上，沿著與桌子右邊緣垂直的方向放置一輕質(zhì)彈簧，其左端固定，右端與質(zhì)量為m的小球剛好接觸。將小球向左壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放，使小球沿水平方向射出桌面，小球在空中飛行落到位于水平地面的記錄紙上留下痕跡。（1）若測(cè)得某次壓縮彈簧釋放后小球落點(diǎn)P痕跡到O點(diǎn)的距離為s，則釋放小球前彈簧的彈性勢(shì)能表達(dá)式為

；（2）該同學(xué)改變彈簧的壓縮量進(jìn)行多次測(cè)量得到下表一組數(shù)據(jù)：彈簧壓縮量x/cm1.001.502.002.503.003.50小球飛行水平距離s/m0.210.300.410.490.610.69結(jié)合（1）問與表中數(shù)據(jù)，可分析得到彈簧彈性勢(shì)能與彈簧壓縮量x之間的函數(shù)關(guān)系式為

（k為比例系數(shù)）A．

B．

C．

D．（3）你認(rèn)為與x的關(guān)系式中的比例系數(shù)k與彈簧的什么因素有關(guān)？參考答案：3.（單選）如圖所示，小車向右做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a，bc為固定在小車上的水平橫桿，物塊M串在桿上，M通過細(xì)線懸吊著一小鐵球m，M、m均相對(duì)小車靜止，細(xì)線與豎直方向的夾角為θ．若小車的加速度逐漸增大到2a時(shí)，M仍與小車保持相對(duì)靜止，則（）A．橫桿對(duì)M的作用力增加到原來的2倍B．細(xì)線的拉力增加到原來的2倍C．細(xì)線與豎直方向的夾角增加到原來的2倍D．細(xì)線與豎直方向夾角的正切值增加到原來的2倍參考答案：考點(diǎn)：牛頓第二定律；力的合成與分解的運(yùn)用．版權(quán)所有專題：牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題．分析：先對(duì)小球受力分析，根據(jù)牛頓第二定律列式分析；再對(duì)小球和滑塊整體受力分析，根據(jù)牛頓第二定律列式求解，從中解出各個(gè)選項(xiàng)中涉及到的物理量，然后可以判定其具體變化情況．解答：解：對(duì)小球受力分析，受重力mg和細(xì)線的拉力T，如圖根據(jù)牛頓第二定律，水平方向有Tsinθ=ma

①豎直方向受力平衡有：Tcosθ﹣mg=0

②再對(duì)m和M整體受力分析，受總重力（M+m）g、橫桿支持力N、橫桿摩擦力f，如圖根據(jù)牛頓第二定律，水平方向有f=（M+m）a

③豎直方向受力平衡有：N﹣（M+m）g=0

④由①②③④解得：N=（M+m）gf=（M+m）a橫桿對(duì)M的作用力：由以上表達(dá)式可知：橫桿對(duì)M的摩擦力增大為原來2倍，但是支持力沒變，故橫桿對(duì)M的作用力不是原來兩倍．故A錯(cuò)誤由拉力表達(dá)式可知，拉力T也不是增大為原來2倍，故B錯(cuò)誤．θ的正切變?yōu)樵瓉淼?倍，但θ不是2倍，故C錯(cuò)誤，D正確故選D．點(diǎn)評(píng)：本題是典型的整體與部分受力分析法的應(yīng)用，對(duì)連接體問題，多數(shù)要用到這個(gè)方法，建議重點(diǎn)訓(xùn)練掌握熟練．另外在涉及正交分解的時(shí)候，一般是在運(yùn)動(dòng)方向列牛頓第二定律方程，而在垂直運(yùn)動(dòng)方向列平衡方程．4.（多選）如圖I所示，A、B為相同的環(huán)形線圈，它們共軸且相距很近，線圈A中通有如圖2所示的變化電流，則A.在t1時(shí)刻，B中感應(yīng)電流最大B在t1到t2時(shí)間內(nèi)，A、B中電流力同相同C在t2時(shí)刻，A、B間的相互作用力最大D．在t2到t3時(shí)問內(nèi)，A、B互相排斥參考答案：BD5.（單選）月球上沒有空氣，若宇航員在月球上將羽毛和石塊從同一高度處同時(shí)由靜止釋放，則（）A．羽毛先落地B．石塊先落地C．它們同時(shí)落地D．它們不可能同時(shí)落地參考答案：考點(diǎn)： 自由落體運(yùn)動(dòng)．版權(quán)所有專題： 自由落體運(yùn)動(dòng)專題．分析： 月球上沒有空氣，物體只受月球?qū)λ奈ψ饔茫\(yùn)動(dòng)情況與地球上的物體做自由落體運(yùn)動(dòng)相似，根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可知，下落時(shí)間由高度決定，高度相同，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同．解答： 解：月球上沒有空氣，羽毛和石塊只受月球?qū)λ奈ψ饔茫\(yùn)動(dòng)情況與地球上的物體做自由落體運(yùn)動(dòng)相似，根據(jù)h=可知：t=又因?yàn)橛鹈褪瘔K從同一高度同時(shí)下落，故運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，所以羽毛和石塊同時(shí)落地．故選：C．點(diǎn)評(píng)： 月球上沒有空氣，靜止釋放的物體運(yùn)動(dòng)情況與地球上自由落體運(yùn)動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)情況相似，物體的位移、速度、加速度、時(shí)間等與物體的質(zhì)量無關(guān)．這類題目根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律直接解題，難度不大．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置，用鉤碼所受重力作為小車所受的拉力，用DIS測(cè)小車的加速度。通過改變鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測(cè)量，可得小車運(yùn)動(dòng)的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象。他們?cè)谲壍浪胶蛢A斜的兩種情況下分別做了實(shí)驗(yàn)，得到了兩條a-F圖線，如圖（b）所示。???

（1）圖線______是在軌道右側(cè)抬高成為斜面情況下得到的；（選填“①”或“②”）???

（2）隨著鉤碼的數(shù)量增大到一定程度時(shí)圖（b）中的圖線明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是所掛鉤碼的總質(zhì)量太大，為消除此誤差可采取的簡便且有效的措施是_____________

A．調(diào)整軌道的傾角，在未掛鉤碼時(shí)使小車能在軌道上長時(shí)間緩慢運(yùn)動(dòng)（即將小車與傳感器發(fā)射部分的重力沿軌道方向的分力恰與其所受摩擦力平衡）B．在增加鉤碼數(shù)量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的同時(shí)在小車上增加砝碼，使鉤碼的總質(zhì)量始終遠(yuǎn)小于小車與傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量

C．在鉤碼與細(xì)繩之間放置一力傳感器，直接得到小車運(yùn)動(dòng)的加速度a和力傳感器讀數(shù)F的關(guān)系圖象

D．更換實(shí)驗(yàn)中使用的鉤碼規(guī)格，采用質(zhì)量較小的鉤碼進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)???

（3）小車和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量為

kg；小車在水平軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力大小為__________N。參考答案：（1）①，（2）C，（3）0.5，17.如圖（1）所示，均勻長方體木塊長b=18cm，高h(yuǎn)=16cm，寬L=10cm，被兩個(gè)力傳感器支撐起來，兩傳感器間距為a=10cm且到木塊兩邊的距離相等，傳感器能夠?qū)⒅吸c(diǎn)的受力情況通過數(shù)據(jù)采集器在計(jì)算機(jī)屏幕上反映出來?，F(xiàn)用一彈簧測(cè)力計(jì)水平拉木塊，拉力作用在木塊的中點(diǎn)且緩慢均勻增大，木塊則始終保持靜止?fàn)顟B(tài)，計(jì)算機(jī)屏上出現(xiàn)如圖（2）所示的圖線。問：圖（2）上的直線A反映的是_______________傳感器上的受力情況（“左邊”或“右邊”）彈簧測(cè)力計(jì)的最大拉力是_______________N。參考答案：8.人類認(rèn)識(shí)原子結(jié)構(gòu)和開發(fā)利用原子能經(jīng)歷了十分曲折的過程。請(qǐng)按要求回答下列問題。盧瑟福、玻爾、查德威克等科學(xué)家在原子結(jié)構(gòu)或原子核的研究方面做出了卓越的貢獻(xiàn)。請(qǐng)選擇其中的兩位，指出他們的主要成績。

①--------__________________________________________________________

②__________________________________________________________在貝克勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象后，人們對(duì)放射線的性質(zhì)進(jìn)行了深入研究，下圖為三種射線在同一磁場中的運(yùn)動(dòng)軌跡，請(qǐng)從三種射線中任選一種，寫出它的名稱和一種用途。

________________________________________。

參考答案：--------解析：①--------盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型（或其他成就）；②玻爾把量子理論引入原子模型，并成功解釋了氫光譜（或其他成就）；

或查德威克發(fā)現(xiàn)了中子（或其他成就）。選擇其中兩個(gè)。

1為射線，2為射線，3為射線；用途：比如射線可用于金屬探傷、放療、育種等等。只要合理均給分。9.某同學(xué)用如圖所示裝置“研究物體的加速度與外力關(guān)系”，他將光電門固定在氣墊軌道上的某點(diǎn)B處，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平后，用重力為F的鉤碼，經(jīng)繞過滑輪的細(xì)線拉滑塊，每次滑塊從同一位置A由靜止釋放，測(cè)出遮光條通過光電門的時(shí)間t。改變鉤碼個(gè)數(shù)，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。記錄的數(shù)據(jù)及相關(guān)計(jì)算如下表。實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345F/N0.490.981.471.962.45t/（ms）40.428.623.320.218.1t2/（ms）21632.2818.0542.9408.0327.66.112.218.424.530.6（1）為便于分析F與t的關(guān)系，應(yīng)作出

的關(guān)系圖象，并在如圖坐標(biāo)紙上作出該圖線。（2）由圖線得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是

。

（3）設(shè)AB間的距離為s，遮光條的寬度為d，請(qǐng)你由實(shí)驗(yàn)結(jié)論推導(dǎo)出物體的加速度與外力的關(guān)系

。

參考答案：（1）

圖略（2）與成正比（3）推導(dǎo)過程：在誤差允許范圍內(nèi)，物體質(zhì)量一定時(shí)，加速度與外力成正比10.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，周期為2s，t＝0時(shí)刻的波形如圖所示．該列波的波速是_____m/s；質(zhì)點(diǎn)a平衡位置的坐標(biāo)xa＝2.5m，再經(jīng)______s它第一次經(jīng)過平衡位置向y軸正方向運(yùn)動(dòng)．參考答案：2m/s

0.25s11.如圖所示是采用動(dòng)力學(xué)方法測(cè)量空間站質(zhì)量的原理圖，已知飛船質(zhì)量為3.0×103kg。在飛船與空間站對(duì)接后，推進(jìn)器對(duì)它們的平均推力大小為900N，推進(jìn)器工作了5s，測(cè)出飛船和空間站速度變化了0.05m/s，則飛船和空間站的加速度大小為__________m/s2；空間站的質(zhì)量為__________kg。參考答案：

答案：0.01m/s2

，8.7×104kg12.在某介質(zhì)中形成一列簡諧波，t＝0時(shí)刻的波形如圖中的實(shí)線所示．若波向右傳播，零時(shí)刻剛好傳到B點(diǎn)，且再經(jīng)過0.6s，P點(diǎn)也開始起振，該列波的周期T=______s，從t＝0時(shí)刻起到P點(diǎn)第一次到達(dá)波峰時(shí)止，O點(diǎn)相對(duì)平衡位置的位移y=____________cm.參考答案：0.2

－2

13.氫原子的能級(jí)圖如圖所示，一群處于n=4能級(jí)的氫原子向較低能級(jí)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(jí)向n=

▲

的能級(jí)躍遷所產(chǎn)生的。參考答案：61三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.要測(cè)量一定值電阻Rx的阻值，實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：電源E（電動(dòng)勢(shì)3V，有內(nèi)阻），電壓表V（量程為3V，內(nèi)阻非常大，可視為理想電壓表），電阻箱R，單刀單擲開關(guān)K1，單刀雙擲開關(guān)K2，待測(cè)電阻Rx，導(dǎo)線若干．（1）某同學(xué)利用上述器材，設(shè)計(jì)了測(cè)量Rx的實(shí)驗(yàn)電路圖，如圖所示，請(qǐng)根據(jù)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖1連接實(shí)物圖2．（2）若某次測(cè)量時(shí)電阻箱的阻值為R，K2接a時(shí)電壓表示數(shù)為U1，K2接b時(shí)電壓表示數(shù)為U2，則待測(cè)電阻Rx的計(jì)算表達(dá)方式Rx=．參考答案：解：（1）：實(shí)物連線圖如圖所示：（2）：由于電壓表是理想電表，所以接a和接b時(shí)電源的路端電壓不變，則根據(jù)題意應(yīng)有：=+，解得：=故答案為：15.（1）某同學(xué)利用自己設(shè)計(jì)的彈簧彈射器測(cè)量彈簧的彈性勢(shì)能．裝置如題6（1）圖所示．水平放置的彈射器將質(zhì)量為的靜止小球彈射出去．測(cè)出小球通過兩個(gè)豎直放置的光電門的時(shí)間間隔為，甲、乙光電門間距為，忽略一切阻力．①小球被彈射出的速度大小=

，求得靜止釋放小球時(shí)彈簧彈性勢(shì)能=

；（用題目中的字母符號(hào)表示）②由于重力作用，小球被彈射出去后運(yùn)動(dòng)軌跡會(huì)向下有所偏轉(zhuǎn)，這對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果

影響（選填“有”或“無”）．（2）使用多用電表測(cè)量電阻時(shí)，多用電表內(nèi)部的電路可以等效為一個(gè)直流電源(一般為電池)、一個(gè)電阻和一表頭相串聯(lián)，兩個(gè)表筆分別位于此串聯(lián)電路的兩端．現(xiàn)需要測(cè)量多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)，給定的器材有：待測(cè)多用電表，量程為60mA的電流表，電阻箱，導(dǎo)線若干．實(shí)驗(yàn)時(shí)，將多用電表調(diào)至×1Ω擋，調(diào)好零點(diǎn)；電阻箱置于適當(dāng)數(shù)值，完成下列填空：①儀器連線如題6（2）圖所示(a和b是多用電表的兩個(gè)表筆)．若兩電表均正常工作，則表筆a為____(填“紅”或“黑”)色；②若適當(dāng)調(diào)節(jié)電阻箱后，圖2中多用電表、電流表與電阻箱的示數(shù)分別如圖3(a)，(b)，(c)所示，則多用電表的讀數(shù)為________Ω，電流表的讀數(shù)為________mA，電阻箱的讀數(shù)為________Ω.③將圖2中多用電表的兩表筆短接，此時(shí)流過多用電表的電流為________mA；(保留3位有效數(shù)字)④計(jì)算得到多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)為________V.(保留3位有效數(shù)字)參考答案：（1）①

②

③無；（2）①黑；②14，53.0，4.6；

③102；

④1.54．【考點(diǎn)】：（1）彈性勢(shì)能；能的轉(zhuǎn)化與守恒（2）多用電表的原理及其使用①由圖可知，彈簧在小球進(jìn)入光電門之前就恢復(fù)形變，故其彈射速度為通過光電門的水平速度：，由能量守恒得：；②（由力作用的獨(dú)立性可知，重力不影響彈力做功的結(jié)果，有沒有重力做功，小球的水平速度不會(huì)變化（2）①多用電表在使用時(shí)必須使電流從紅表筆（正接線柱）流進(jìn)，黑表筆（負(fù)接線柱）流出，串聯(lián)的電流表也必須使電流從正接線柱流進(jìn)，負(fù)接線柱流出，所以可以判斷電流是從a表筆流出的為黑表筆．②多用電表用×1倍率測(cè)量，讀數(shù)為：14Ω電流表的量程是60mA，所以不能在表盤上直接讀數(shù)，需要改裝為10，20，30，40，50，60的表盤，然后讀數(shù)為：53.0mA。電阻箱的讀數(shù)為：0×100+0×10+4×1+6×0.1=4.6Ω。③多用電表測(cè)量電阻的原理是閉合電路的歐姆定律，多用電表內(nèi)部的電路等效的直流電源（一般為電池）、電阻、表頭與待測(cè)電阻串聯(lián)，當(dāng)表頭短接時(shí)電路電流最大為表頭的滿偏電流Ig=，將Rg取為r+rg+R為多用電表的內(nèi)阻，當(dāng)待測(cè)電阻等于Rg時(shí)，這時(shí)表頭半偏，表針指在歐姆表盤的中值上，所以Rg又稱為中值電阻．當(dāng)選擇×1倍率測(cè)量時(shí)中值電阻直接在歐姆表盤上讀數(shù)為15Ω．在（2）中多用電表外的電阻為多用電表的讀數(shù)14.0Ω，干路電流是53.0mA，則電源電動(dòng)勢(shì)是E=I（R內(nèi)+R外）=0.053×（15+14）=1.537V．則滿偏電流Ig=mA．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.可燃冰是天然氣的固體狀態(tài)，深埋于海底和陸地永久凍土層中，它的主要成分是甲烷分子與水分子，是極具發(fā)展?jié)摿Φ男履茉矗阎?可燃冰可釋放164,的天然氣（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），標(biāo)準(zhǔn)狀況下1mol氣體的體積為2.24×10，阿伏加德羅常數(shù)取=6.02×．則1可燃冰所含甲烷分子數(shù)為多少？（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）參考答案：17.如圖所示，以水平地面建立X軸，有一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的木塊放在質(zhì)量為M=2kg的長木板上，木板長L=11.5m。已知木板與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為，m與M之間的摩擦因素（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）。m與M保持相對(duì)靜止共同向右運(yùn)動(dòng)，已知木板的左端A點(diǎn)經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)O時(shí)的速度為，在坐標(biāo)為X=21m處有一擋板P，木板與擋板P瞬間碰撞后立即以原速率反向彈