湖南省邵陽(yáng)市楓木團(tuán)鄉(xiāng)中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試題含解析

湖南省邵陽(yáng)市楓木團(tuán)鄉(xiāng)中學(xué)高三物理上學(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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.宇宙飛船在半徑為R1的軌道上運(yùn)行，變軌后的半徑為R2，R1>R2。宇宙飛船繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則變軌后宇宙飛船

A．線速度變小

B．角速度變小

C．周期變大

D．向心加速度變大參考答案：D

解析：根據(jù)得，可知變軌后飛船的線速度變大，A錯(cuò)；角速度變大B錯(cuò)，周期變小C錯(cuò)；向心加速度在增大D正確。2.2016年2月11日，科學(xué)家宣布“激光干涉引力波天文臺(tái)（LIGO）”探測(cè)到由兩個(gè)黑洞合并產(chǎn)生的引力波信號(hào)，這是在愛(ài)因斯坦提出引力波概念100周年后，引力波被首次直接觀測(cè)到．在兩個(gè)黑洞合并過(guò)程中，由于彼此間的強(qiáng)大引力作用，會(huì)形成短時(shí)間的雙星系統(tǒng)．如圖所示，黑洞A、B可視為質(zhì)點(diǎn)，它們圍繞連線上O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且AO大于BO，不考慮其他天體的影響．下列說(shuō)法正確的是（）A．黑洞A的向心力大于B的向心力B．黑洞A的線速度大于B的線速度C．黑洞A的質(zhì)量大于B的質(zhì)量D．兩黑洞之間的距離越大，A的周期越小參考答案：B【考點(diǎn)】萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用；向心加速度；向心力．【分析】雙星靠相互間的萬(wàn)有引力提供向心力，具有相同的角速度．根據(jù)萬(wàn)有引力定律和向心力公式求解，注意其中的A、B距離和各自軌道半徑的關(guān)系．【解答】解：A、雙星靠相互間的萬(wàn)有引力提供向心力，根據(jù)牛頓第三定律可知，A對(duì)B的作用力與B對(duì)A的作用力大小相等，方向相反，則黑洞A的向心力等于B的向心力，故A錯(cuò)誤；B、雙星靠相互間的萬(wàn)有引力提供向心力，具有相同的角速度，由圖可知A的半徑比較大，根據(jù)v=ωr可知，黑洞A的線速度大于B的線速度．故B正確；C、在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的向心力大小關(guān)系為：，由于A的半徑比較大，所以A的質(zhì)量小，故C錯(cuò)誤，D、雙星靠相互間的萬(wàn)有引力提供向心力，所以又：rA+rB=L，得，L為二者之間的距離，所以得：即：則兩黑洞之間的距離越小，A的周期越?。蔇錯(cuò)誤．故選：B3.如圖所示，有一束平行于等邊三棱鏡截面的單色光從空氣射向點(diǎn)，并偏折到F點(diǎn)，已知入射方向與邊的夾角為，、分別為邊、的中點(diǎn)，則A．該棱鏡的折射率為B．光在點(diǎn)發(fā)生全反射C．光從空氣進(jìn)入棱鏡，波長(zhǎng)變小D．從點(diǎn)出射的光束與入射到點(diǎn)的光束平行參考答案：AC解析：在E點(diǎn)作出法線可知入射角為60o

，折射角為30o，折射率為；由光路的可逆性可知，在BC邊上的入射角小于臨界角，不會(huì)發(fā)生全反射，B錯(cuò)；由公式，可知C對(duì)；三棱鏡兩次折射使得光線都向底邊偏折，不會(huì)與入射到點(diǎn)的光束平行，故D錯(cuò)。4.(單選)一質(zhì)量為m的物塊恰好靜止在傾角為θ的斜面上．現(xiàn)對(duì)物塊施加一個(gè)豎直向下的恒力F，如圖所示．則物塊()A．仍處于靜止?fàn)顟B(tài)

B．沿斜面加速下滑C．受到的摩擦力不變

D．受到的合外力增大參考答案：A5.如圖所示，將一輕質(zhì)彈簧的一端固定在鐵架臺(tái)上，然后將最小刻度是毫米的刻度尺豎直放在彈簧一側(cè)，刻度尺的0刻線與彈簧上端對(duì)齊，使彈簧下端的指針恰好落在刻度尺上。當(dāng)彈簧下端掛一個(gè)50g的砝碼時(shí)，指針示數(shù)為L(zhǎng)1=3.40cm，當(dāng)彈簧下端掛兩個(gè)50g的砝碼時(shí)，指針示數(shù)為L(zhǎng)2=5.10cm。g取9.8m/s2。由此可知A．彈簧的原長(zhǎng)是1.70cmB．僅由題給數(shù)據(jù)無(wú)法獲得彈簧的原長(zhǎng)C．彈簧的勁度系數(shù)是28N/mD．由于彈簧的原長(zhǎng)未知，無(wú)法算出彈簧的勁度系數(shù)參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示為氫原子的能級(jí)圖。用光子能量為13.06eV的光照射一群處于基態(tài)的氫原子，可能觀測(cè)到氫原子發(fā)射的不同波長(zhǎng)的光有

▲

種，其中最短波長(zhǎng)為

▲

m（已知普朗克常量h=6.63×10－34J·s）。參考答案：10

9.5×10-87.如圖所示是某同學(xué)探究功與速度變化的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置，他將光電門(mén)固定在長(zhǎng)木板上的B點(diǎn)，用不同重物通過(guò)細(xì)線拉同一小車(chē)，每次小車(chē)都從同一位置A由靜止釋放．（1）若用游標(biāo)卡尺測(cè)出遮光條的寬度d如圖所示，d=

cm；（2）實(shí)驗(yàn)中可近似認(rèn)為細(xì)線對(duì)小車(chē)的拉力與重物重力大小相等，則拉力對(duì)小車(chē)所做的功為重物重力與AB的距離的乘積；測(cè)出多組重物的質(zhì)量m和對(duì)應(yīng)遮光條通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間?t，通過(guò)描點(diǎn)作出線性圖象，研究功與速度變化的關(guān)系。處理數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)作出_____圖象。

A．?t－m

B．?t2－m

C．

D．參考答案：（1）1.140

（2）D

8.如圖甲所示為測(cè)量電動(dòng)機(jī)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)角速度的實(shí)驗(yàn)裝置，半徑不大的圓形卡紙固定在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上，在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．在圓形卡紙的旁邊垂直安裝了一個(gè)改裝了的電火花計(jì)時(shí)器．(1)請(qǐng)將下列實(shí)驗(yàn)步驟按先后排序：________A．使電火花計(jì)時(shí)器與圓形卡紙保持良好接觸B．接通電火花計(jì)時(shí)器的電源，使它工作起來(lái)C．啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，使圓形卡紙轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)D．關(guān)閉電動(dòng)機(jī)，拆除電火花計(jì)時(shí)器；研究卡紙上留下的一段痕跡(如圖乙所示)，寫(xiě)出角速度ω的表達(dá)式，代入數(shù)據(jù)，得出ω的測(cè)量值。(2)要得到ω的測(cè)量值，還缺少一種必要的測(cè)量工具，它是________．A．秒表

B．毫米刻度尺

C．圓規(guī)

D．量角器(3)寫(xiě)出角速度ω的表達(dá)式，并指出表達(dá)式中各個(gè)物理量的意義。參考答案：(1)ACBD

(2)D

(3)θ為n個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的圓心角，T為時(shí)間間隔9.如圖所示，虛線框內(nèi)存在一沿水平方向、且與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)?，F(xiàn)通過(guò)圖示裝置來(lái)測(cè)量該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、并判定其方向。所用器材已在圖中給出，其中D為位于紙面內(nèi)的U形金屬框，其底邊水平，長(zhǎng)度為L(zhǎng)，兩側(cè)邊豎直且等長(zhǎng)；直流電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r；R為電阻箱；S為開(kāi)關(guān)。此外還有細(xì)沙、天平和若干輕質(zhì)導(dǎo)線。已知重力加速度為g。先將開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，在托盤(pán)內(nèi)加放適量細(xì)沙，使D處于平衡狀態(tài)，然后用天平稱(chēng)出細(xì)沙質(zhì)量m1。閉合開(kāi)關(guān)S，將電阻箱阻值調(diào)節(jié)至R1=r，在托盤(pán)內(nèi)重新加入細(xì)沙，使D重新處于平衡狀態(tài)，用天平稱(chēng)出此時(shí)細(xì)沙的質(zhì)量為m2且m2＞m1。（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小為_(kāi)__________，方向垂直紙面____________（選填“向里”或“向外”）；

（2）將電阻箱阻值調(diào)節(jié)至R2=2r，則U形金屬框D_________（選填“向下”或“向上”）加速，加速度大小為_(kāi)__________。六．計(jì)算題（共50分）參考答案：（1），向外；（2）向上，10.如圖所示電路中，E為不計(jì)內(nèi)阻的電源，R1為滑動(dòng)變阻器，R2為定值電阻，燈L的電阻不隨溫度改變，所有電表均為理想電表。某同學(xué)選擇與電路圖相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)器材，按圖示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過(guò)改變滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)片P的位置從而調(diào)節(jié)燈泡的亮度，并將各電表的示數(shù)變化情況分別記錄在下表中。實(shí)驗(yàn)序號(hào)A1表示數(shù)（A）A2表示數(shù)（A）V1表示數(shù)（V）V2表示數(shù)（V）10.850.143.52.102X0.244.82.4030.720.484.80則由表格中數(shù)據(jù)可知變阻器電阻R1的全阻值為

W；表格中X值為

。參考答案：．20；0.7211.一個(gè)截面是直角三角形的木塊放在水平地面上，在斜面上放一個(gè)光滑球，球的一側(cè)靠在豎直墻上，木塊處于靜止，如圖所示,

若在光滑球的最高點(diǎn)再施加一個(gè)豎直向下的力，木塊仍處于靜止，則木塊對(duì)地面的壓力FN和摩擦力Ff的變化情況是

(

)

A

FN增大，F(xiàn)f增大

B

FN增大，F(xiàn)f不變C

FN不變，F(xiàn)f增大

D

FN不變，F(xiàn)f不變參考答案：A12.硅光電池的電動(dòng)勢(shì)與入射光強(qiáng)之間的特性曲線稱(chēng)為開(kāi)路電壓曲線，光電流強(qiáng)度與光照強(qiáng)度之間的特性曲線稱(chēng)為短路電流曲線，如圖(a)所示，當(dāng)入射光強(qiáng)足夠大時(shí)，開(kāi)路電壓恒定約為_(kāi)____mV，此時(shí)硅光電池的等效內(nèi)阻約為_(kāi)_________Ω。（1）入射光強(qiáng)從10mW/cm2開(kāi)始逐漸增大的過(guò)程中，硅光電池的等效內(nèi)阻將（

）A．逐漸增大

B.逐漸減小

C.先增大后減小

D.先減小后增大（2）如果將硅光電池串聯(lián)一個(gè)滑動(dòng)變阻器，實(shí)驗(yàn)測(cè)得它的伏安特性曲線為圖（b）所示，那么變阻器的功率和變阻器兩端的電壓變化關(guān)系可能為（

）參考答案：580—600均得分

；

9.7—10均得分

（1）

(

B

)（2）

(

C

)13..(選修模塊3-4)（填空）⑴下列說(shuō)法中正確的是 。A．做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，其振動(dòng)能量與振幅無(wú)關(guān)B．泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象，玻璃中的氣泡看起來(lái)特別明亮是光的全反射現(xiàn)象C．真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的，與光源的運(yùn)動(dòng)和觀察者的運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)D．在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果較為準(zhǔn)確，應(yīng)選用10cm長(zhǎng)的細(xì)線和小鐵球⑵如圖所示，一細(xì)束紅光和一細(xì)束藍(lán)光平行射到同一個(gè)三棱鏡上，經(jīng)折射后交于光屏上的同一個(gè)點(diǎn)M，若用n1和n2分別表示三棱鏡對(duì)紅光和藍(lán)光的折射率，則n1_______n2（填“>”,“<”或“=”）；______為紅光。

⑶如圖所示是一列簡(jiǎn)諧波在t=0時(shí)的波形和傳播距離。波沿x軸的正向傳播，已知從t=0到t=2.2s時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)P三次出現(xiàn)在波峰位置。且在t=2.2s時(shí)P質(zhì)點(diǎn)剛好在波峰位置。求：①該簡(jiǎn)諧波的周期。②從t=0開(kāi)始經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間另一質(zhì)點(diǎn)Q第一次到達(dá)波峰。參考答案：⑴BC⑵<，b

⑶0.8s，2s三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（4分）一束單色光由左側(cè)時(shí)的清水的薄壁圓柱比，圖為過(guò)軸線的截面圖，調(diào)整入射角α，光線拾好在不和空氣的界面上發(fā)生全反射，已知水的折射角為，α的值。

參考答案：解析：當(dāng)光線在水面發(fā)生全放射時(shí)有，當(dāng)光線從左側(cè)射入時(shí)，由折射定律有，聯(lián)立這兩式代入數(shù)據(jù)可得。15.如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系中有一個(gè)垂直紙面向里的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其邊界過(guò)原點(diǎn)O和y軸上的點(diǎn)A（0，L）．一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子從A點(diǎn)以初速度v0平行于x軸正方向射入磁場(chǎng)，并從x軸上的B點(diǎn)射出磁場(chǎng)，射出B點(diǎn)時(shí)的速度方向與x軸正方向的夾角為60°．求：（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；（2）電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t．參考答案：答：（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為；（2）電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t為考點(diǎn)： 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；牛頓第二定律；向心力．專(zhuān)題： 帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專(zhuān)題．分析： （1）電子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律可以求出磁感應(yīng)強(qiáng)度．（2）根據(jù)電子轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角與電子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期可以求出電子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間．解答： 解：（1）設(shè)電子在磁場(chǎng)中軌跡的半徑為r，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖，可得電子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的圓心角為60°，由幾何關(guān)系可得：r﹣L=rcos60°，解得，軌跡半徑：r=2L，對(duì)于電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，有：ev0B=m，解得，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。築=；（2）電子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的周期：T==，電子轉(zhuǎn)動(dòng)的圓心角為60°，則電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=T=；答：（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為；（2）電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t為．點(diǎn)評(píng)： 本題考查了電子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，分析清楚電子運(yùn)動(dòng)過(guò)程，應(yīng)用牛頓第二定律與周期公式即可正確解題．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（18分）一質(zhì)量m=20kg的小車(chē)停放在光滑固定軌道ABCDE的A點(diǎn)處，如圖所示，軌道的AB段是水平的，CDE段是一段R=20m的圓弧，圓弧的最高點(diǎn)D比AB高出h=1.25m.。有一質(zhì)量M=60kg的人以v0的水平速度跳上小車(chē)，并與小車(chē)一起沿軌道滑行，不計(jì)一切阻力。試計(jì)算當(dāng)人的速度v0多大時(shí)，小車(chē)滑行到D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力恰好為零？（g取10m/s2)參考答案：解析：小車(chē)在半徑為R的圓周上作圓周運(yùn)動(dòng)，處于圓周軌道的最高點(diǎn)時(shí)，小車(chē)和人所受重力之和提供向心力，設(shè)小車(chē)滑行到D點(diǎn)時(shí)的速度為u，根據(jù)牛頓第二定律

得u=10m/s

（6分）設(shè)人和小車(chē)以共同速度v，從水平面運(yùn)動(dòng)到D的過(guò)程中機(jī)械能守恒，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得

得

v=15m/s

（6分）在人接觸小車(chē)，并使小車(chē)和人一起前進(jìn)的過(guò)程中，無(wú)水平方向外力作用，故水平方向上動(dòng)量守恒，得

得v0=20m/s（6分）17.如圖，在豎直平面內(nèi)有一固定光滑軌道，其中AB是長(zhǎng)為R的水平直軌道，BCD是圓心為O、半徑為R的3/4圓弧軌道，兩軌道相切于B點(diǎn)。在外力作用下，一小球從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)撤除外力。已知小球剛好能沿圓軌道經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)C，重力加速度大小為g。求(1)小球在AB段運(yùn)動(dòng)的加速度的大小；(2)小