2021-2022學(xué)年湖北省黃岡市高級(jí)中學(xué)高三物理期末試卷含解析

2021-2022學(xué)年湖北省黃岡市高級(jí)中學(xué)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.如圖所示，將一根絕緣硬金屬導(dǎo)線彎曲成一個(gè)完整的正弦曲線形狀，它通過兩個(gè)小金屬環(huán)a、b與長(zhǎng)直金屬桿導(dǎo)通，在外力F作用下，正弦形金屬線可以在桿上無摩擦滑動(dòng)．桿的電阻不計(jì)，導(dǎo)線電阻為R，ab間距離為2L，導(dǎo)線組成的正弦圖形項(xiàng)部或底部到桿距離都是L/2．在導(dǎo)線和桿平面內(nèi)有一有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)的寬度為2L，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．現(xiàn)在外力F作用下導(dǎo)線沿桿以恒定的速度v向右運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過程中導(dǎo)線和桿組成的平面始終與磁場(chǎng)垂直．t=0時(shí)刻導(dǎo)線從O點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，直到全部穿過磁場(chǎng)，外力F所做功為（）A．

B． C． D．參考答案：C【考點(diǎn)】導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；電功、電功率．【分析】正弦曲線形狀金屬導(dǎo)線以恒定的速度v穿過磁場(chǎng)過程中，線圈中產(chǎn)生正弦式交變電流，求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值，再求出有效值，根據(jù)功能關(guān)系求解外力F所做的功．【解答】解：金屬導(dǎo)線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值為e=Byv，y是有效切割長(zhǎng)度．且有：y=sinωt得到：e=BLvsinωt，ω===不變則線圈中產(chǎn)生正弦式交變電流，其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為：E==因?yàn)榫€圈進(jìn)入和穿出磁場(chǎng)產(chǎn)生的內(nèi)能相等，外力做功相等．故導(dǎo)線全部穿過磁場(chǎng)過程，外力F所做功為：W==故選：C．2.圖甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0.1s時(shí)刻的波形圖，Q是平衡位置在x=6m處的質(zhì)點(diǎn)，圖乙為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象.則___________A.波的傳播方向沿x軸負(fù)方向B.波的傳播速度為20m/sC.在t=0.1s時(shí)刻與Q相距5m處的質(zhì)點(diǎn)一定沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)D.t=0.6s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)Q的速度大小最大，方向沿y軸負(fù)方向E.在t+0.2s時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)Q通過的總路程為20cm參考答案：ABE【詳解】A、由圖乙可得t=0.1s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)Q在平衡位置向上振動(dòng)，故由圖甲可得，波沿x軸負(fù)方向傳播；故A正確.B、由圖甲知該波的波長(zhǎng)，由圖乙知周期T=0.4s，則波的傳播速度；故B正確.C、振動(dòng)點(diǎn)只能在平衡位置附近上下振動(dòng)，不會(huì)沿x軸傳播；故C錯(cuò)誤.D、根據(jù)波向左傳播，由圖甲可得，質(zhì)點(diǎn)Q向上振動(dòng)，那么，經(jīng)過后，Q點(diǎn)位于波峰處，此時(shí)v=0；故D錯(cuò)誤.E、經(jīng)過時(shí)間，走過的路程；故E正確.故選ABE.3.下列關(guān)于慣性的各種說法中，你認(rèn)為正確的是A．拋出去的標(biāo)槍、手榴彈等是靠慣性向遠(yuǎn)處運(yùn)動(dòng)的B．在完全失重的情況下，物體的慣性將消失C．把手中的球由靜止釋放后，球能豎直加速下落，說明力是改變物體慣性的原因D．材料不同的兩個(gè)物體放在地面上，用一個(gè)相同的水平力分別推它們，則難以推動(dòng)的物體慣性大參考答案：

A4.一矩形線圈，繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)并位于線圈平面內(nèi)的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)。線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間的變化如圖所示。下面說法中正確的是

A.時(shí)刻通過線圈的磁通量為零

B.時(shí)刻通過線圈的磁通量的絕對(duì)值最大

C.時(shí)刻通過線圈的磁通量變化率的絕對(duì)值最大

D.每當(dāng)變換方向時(shí)，通過線圈的磁通量絕對(duì)值都為最大參考答案：D5.下列四幅圖的有關(guān)說法中正確的是

A．由兩個(gè)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像可知：它們的相位差為/2或者

B．當(dāng)球與橫梁之間存在摩擦的情況下，球的振動(dòng)不是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)

C．頻率相同的兩列波疊加時(shí)，某些區(qū)域的振動(dòng)加強(qiáng)，某些區(qū)域的振動(dòng)減弱

D．當(dāng)簡(jiǎn)諧波向右傳播時(shí)，質(zhì)點(diǎn)A此時(shí)的速度沿y軸正方向參考答案：BC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.牛頓第一定律表明，力是物體

發(fā)生變化的原因;該定律引出的一個(gè)重要概念是

。參考答案：運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；慣性力的作用效果是改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或使物體產(chǎn)生形變；牛頓第一定律通過實(shí)驗(yàn)總結(jié)出了力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因；從而引出一切物體都有保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的屬性，即慣性?！究键c(diǎn)】牛頓第一定律

7.在光滑的水平面上靜止一物體，現(xiàn)以水平恒力推此物體，作用一段時(shí)間后換成相反方向的水平恒力推物體，當(dāng)恒力作用時(shí)間與恒力的作用時(shí)間相同時(shí)，物體恰好回到原處，此時(shí)物體的速度為v2，若撤去恒力的瞬間物體的速度為v1，則v2∶v1=

，∶=

。參考答案：

2:1

1:3

8.某物理興趣小組準(zhǔn)備自制一只歐姆表，現(xiàn)有以下實(shí)驗(yàn)器材：①Ig=l00μA的微安表一個(gè)；②電動(dòng)勢(shì)E=1．5V，電阻可忽略不計(jì)的電源一個(gè)；③最大電阻為9999Ω的電阻箱R一個(gè)；④紅、黑測(cè)試表筆和導(dǎo)線若干。某同學(xué)用以上器材接成如圖甲所示的電路，并將電阻箱的阻值調(diào)至14kΩ，就成功地改裝了一個(gè)簡(jiǎn)易的“R×1k”的歐姆表，改裝成的歐姆表表盤刻線如圖乙所示，其中“15”刻線是微安表的電流半偏刻線處。

（1）紅表筆一定是____（填“A”或“B”）。

（2）原微安表的內(nèi)阻Rg=____Ω。

（3）理論和實(shí)驗(yàn)研究均發(fā)現(xiàn)，在圖甲電路的基礎(chǔ)上（不改換微安表．電源和電阻箱的阻值）．圖乙的刻度及標(biāo)度也不改變，僅增加一個(gè)電阻R′，就能改裝成“R×l”的歐姆表，如圖丙所示，則電阻R′_____Ω（保留兩位有效數(shù)字）。參考答案：9.傳感器是自動(dòng)控制設(shè)備中不可缺少的元件。右圖是一種測(cè)定位移的電容式傳感器電路。在該電路中，閉合開關(guān)S一小段時(shí)間后，使工件（電介質(zhì)）緩慢向左移動(dòng)，則在工件移動(dòng)的過程中，通過電流表G的電流

（填“方向由a至b”、“方向由b至a”或“始終為零”）參考答案：．方向由a至b10.為了測(cè)量玩具遙控汽車的額定功率，某同學(xué)用天平測(cè)出其質(zhì)量為0.6kg，小車的最大速度由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶來測(cè)量，如圖所示，主要實(shí)驗(yàn)步驟有：ks5uA．給小車尾部系一條長(zhǎng)紙帶，紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器；B．接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（電源頻率為50Hz），使小車以額定功率沿水平地面加速到最大速度，繼續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間后關(guān)閉小車發(fā)動(dòng)機(jī)，使其由地面向前滑行直至停下；C．處理紙帶上打下的點(diǎn)跡。（1）由紙帶知遙控汽車的最大速度為

；汽車滑行時(shí)的加速度為

。（2）汽車滑行的阻力為

；動(dòng)摩擦因數(shù)為

，額定功率為

。（g取10m/s2，計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）第22題圖參考答案：1.00

-1.73

（2）1.04

0.173

1.0411.一個(gè)氡核衰變成釙核并放出一個(gè)粒子。該核反應(yīng)的方程是

氡衰變半衰期為3.8天，則1000g氡經(jīng)過7.6天衰變，剩余氡的質(zhì)量為

g；參考答案：①

②250根據(jù)衰變過程中質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，由于生成物質(zhì)量數(shù)減小4，電荷數(shù)減小2，所以放出的粒子是α粒子．該核反應(yīng)的方程是：氡核的半衰期為3.8天，根據(jù)半衰期的定義得：，其中m為剩余氡核的質(zhì)量，m0為衰變前氡核的質(zhì)量，T為半衰期，t為經(jīng)歷的時(shí)間。由于T=3.8天，t=7.6天，解得：12.用光照射某金屬，使它發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，若增加該入射光的強(qiáng)度，則單位時(shí)間內(nèi)從鋁板表面逸出的光電子數(shù)_________，從表面逸出的光電子的最大動(dòng)量大小__________（填“增加”“減小”或“不變”）參考答案：增加

不變

13.如圖為懸掛街燈的支架示意圖，橫梁BE質(zhì)量為6kg，重心在其中點(diǎn)。直角桿ADC重力不計(jì)，兩端用鉸鏈連接。已知BE＝3m，BC＝2m，∠ACB＝30°，橫梁E處懸掛燈的質(zhì)量為2kg，則直角桿對(duì)橫梁的力矩為

N·m，直角桿對(duì)橫梁的作用力大小為_______N。參考答案：150，150

三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.(4分)某位同學(xué)自制了一個(gè)螺旋測(cè)微計(jì)，由于沒有車床加工精密螺紋，就找了一段標(biāo)準(zhǔn)的直徑為0.6mm細(xì)鋼絲，又找了一個(gè)均勻細(xì)圓柱，在細(xì)圓柱上均勻涂上萬能膠，然后在細(xì)圓柱上緊密繞排細(xì)鋼絲作為螺栓，在螺栓上再緊密繞排細(xì)鋼絲和牛皮紙組成一個(gè)螺母，再通過其他工作，一個(gè)螺旋測(cè)微計(jì)終于制成了，問該螺旋測(cè)微計(jì)的固定刻度最小刻度為

mm，若將可動(dòng)刻度分成30等份，則該自制螺旋測(cè)微計(jì)的準(zhǔn)確度為

mm。

參考答案：答案：0.6（2分）

0.02（2分）15.某實(shí)驗(yàn)小組采用圖所示的裝置探究“動(dòng)能定理”，圖中小車中可放置砝碼，實(shí)驗(yàn)中，小車碰到制動(dòng)裝置時(shí)，鉤碼尚未到達(dá)地面，打點(diǎn)針時(shí)器工作頻率為50Hz．（1）實(shí)驗(yàn)的部分步驟如下：①在小車中放入砝碼，把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，連在小車后端，用細(xì)線跨過定滑輪連接小車和鉤碼；②將小車停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，先

，再

，小車拖動(dòng)紙帶，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一列點(diǎn)；③改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量，更換紙帶，重復(fù)②的操作。（2）如圖是鉤碼質(zhì)量為0.03kg，砝碼質(zhì)量為0.02kg時(shí)得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點(diǎn)0及A、B、C、D和E五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，可獲得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0的距離S及對(duì)應(yīng)時(shí)刻小車的瞬時(shí)速度v,請(qǐng)將C點(diǎn)的測(cè)量結(jié)果填在表1中的相應(yīng)位置．表1紙帶的測(cè)量結(jié)果測(cè)量點(diǎn)S/cmv/(m·s-1)00.000.35A1.510.40B3.200.45C

D7.150.54E9.410.60

（3）在上述的運(yùn)動(dòng)過程中，對(duì)于鉤碼、砝碼和小車組成的系統(tǒng)，

做正功，

做負(fù)功．參考答案：1）接通電源，放開小車

（2）5.08±0.01

,

0.49

（3）鉤碼的重力，摩擦力四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.知某紅寶石激光器發(fā)出的激光由空氣斜射到折射率的博膜表面，入射時(shí)與薄膜表面成角，如圖所示。已知真空中的光速c＝3.0×108m／s。①求從O點(diǎn)射入薄膜中的光的折射角及速率；②一般認(rèn)為激光器發(fā)出是頻率為ν的“單色光”。實(shí)際上它的頻率并不是真正單一的。激光煩率ν是它的中心頻率，它所包含的率范圍是△ν（也稱頻率寬度）。如圖。單色光照射到薄膜表面a，一部分光從前表面反射回來（這部分光稱為甲光），其余的光進(jìn)人薄膜內(nèi)部，其中的一小部分光從薄膜后表面b反射回來，再?gòu)那氨砻嬲凵涑觯ㄟ@部分光稱為乙光），甲、乙這兩部分光相過疊加而發(fā)生干涉，稱為薄膜干涉，乙光與甲光相比，要在薄膜中多傳播一小段時(shí)間△t。理論和實(shí)踐都證明，能觀察到明顯穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象的條件是：△t的最大值△tm與△ν的乘積近似等于1，即只有滿足△tm?△ν≈1才會(huì)觀察到明顯穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象。若該激光頻率ν＝4.32×1014Hz，它的頻率寬度△ν＝8．0×109Hz。試估算在如圖所示的情況下，能觀察到明顯穩(wěn)定干涉現(xiàn)象的薄膜的最大厚度dm。參考答案：（1）30°；（2）【詳解】（1）設(shè)從O點(diǎn)射入薄膜中的光線的折射角為r，根據(jù)折射定理：解得r=30°光在薄膜中的傳播速度：解得（2）乙光在薄膜中的路程：乙光通過薄膜的時(shí)間：當(dāng)?t取最大值?tm時(shí)，對(duì)應(yīng)的薄膜的厚度最大，又因?yàn)?，則解得解得17.（16分）如圖，質(zhì)量m=1kg的物體以的初速度從水平面的某點(diǎn)向右運(yùn)動(dòng)并沖上半徑的豎直光滑半圓環(huán)。物體與水平面間有摩擦。（1）物體能從M點(diǎn)飛出，落到水平面時(shí)落點(diǎn)到N點(diǎn)的距離的最小值為多大？（2）設(shè)出發(fā)點(diǎn)到N點(diǎn)的距離為，物體從M點(diǎn)飛出后，落到水平面時(shí)落點(diǎn)到N點(diǎn)的距離為，作出隨變化的關(guān)系如圖。求物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。（3）要使物體從某點(diǎn)出發(fā)后的運(yùn)動(dòng)過程中不會(huì)在N到M點(diǎn)的中間離開半圓軌道，求出發(fā)點(diǎn)到N點(diǎn)的距離x的取值范圍。參考答案：

或（1）物體能從M點(diǎn)飛出得，得（2）物體從出發(fā)點(diǎn)到M點(diǎn)過程用動(dòng)能定理得：由圖知即：（3）物體不會(huì)在M到N點(diǎn)的中間離開半圓軌道，即物體恰好從M點(diǎn)飛出 得或物體剛好至圓軌道最右側(cè)減速為0