湖南省益陽市大通湖第一中學(xué)2021年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

湖南省益陽市大通湖第一中學(xué)2021年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析一、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.（多選題）磁流體發(fā)電機可簡化為如下模型：兩塊長、寬分別為a、b的平行板，彼此相距L，板間通入已電離的速度為v的氣流，兩板間存在一磁感應(yīng)強度大小為B的磁場，磁場方向與兩板平行，并與氣流垂直，如圖所示．把兩板與外電阻R連接起來，在磁場力作用下，氣流中的正、負(fù)離子分別向兩板移動形成電流．設(shè)該氣流的導(dǎo)電率（電阻率的倒數(shù)）為σ，則（）A．該磁流體發(fā)電機模型的內(nèi)阻為r=B．產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E=BavC．流過外電阻R的電流強度I=D．該磁流體發(fā)電機模型的路端電壓為參考答案：AC【考點】霍爾效應(yīng)及其應(yīng)用．【專題】定量思想；方程法；帶電粒子在磁場中的運動專題．【分析】電離的氣體含有大量帶正電和負(fù)電的粒子，進入磁場受洛倫茲力發(fā)生偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則判斷出正負(fù)電荷的偏轉(zhuǎn)方向，從而確定極板的正負(fù)極，確定出電流在外電路中的流向．最終電荷受電場力和洛倫茲力處于平衡，根據(jù)平衡求出電動勢的大小，從而根據(jù)閉合電路歐姆定律求出電流的大小，再根據(jù)路端電壓U=IR，即可求解．【解答】解：根據(jù)左手定則知正電荷向上偏，負(fù)電荷向下偏，上極板帶正電，下極板帶負(fù)電，最終電荷處于平衡有：qvB=q，解得電動勢為：E=BLv．內(nèi)電阻為：r=ρ==，根據(jù)閉合電路歐姆定律有：I==I=，那么路端電壓為：U=IR=，綜上所述，故AC正確，BD錯誤．故選：AC．2.（單選）下列說法正確的是（

）A．一個力有可能是由三個物體共同參與而產(chǎn)生B．“牛頓”是國際單位制中七個基本單位之一C.平拋運動是勻變速運動D．勻速圓周運動的合力是恒力參考答案：C3.如圖，甲和斜面均靜止?，F(xiàn)用細(xì)繩通過定滑輪連接甲乙，將乙拉至水平，繩子處于自然伸直狀態(tài)，釋放乙后甲和斜面仍然靜止，不計滑輪摩擦。則乙下落到最低點過程中A．甲所受繩子拉力大小不變B．甲受摩擦力大小可能不變C．甲受摩擦力一定一直減小D．地面對斜面的摩擦力增大參考答案：D4.氣象衛(wèi)星是用來拍攝云層照片、觀測氣象資料和測量氣象數(shù)據(jù)的．我國先后自行成功研制和發(fā)射了“風(fēng)云一號”和“風(fēng)云二號”兩顆氣象衛(wèi)星．“風(fēng)云一號”衛(wèi)星軌道與赤道平面垂直并且通過兩極，每12小時繞地球一周，稱為“極地圓軌道”．“風(fēng)云二號”氣象衛(wèi)星的軌道是在赤道平面內(nèi)的“地球同步軌道”，則“風(fēng)云一號”衛(wèi)星比“風(fēng)云二號”衛(wèi)星（）A．軌道半徑小 B．線速度小 C．角速度小 D．向心加速度小參考答案：A【考點】人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系．【分析】風(fēng)云二號衛(wèi)星為地球同步軌道衛(wèi)星，故周期為24h，“風(fēng)云一號”衛(wèi)星是極地衛(wèi)星，周期為12h，根據(jù)G=m得到周期與半徑的關(guān)系式，由此可知周期越大，軌道半徑越大，衛(wèi)星離地面越高．衛(wèi)星運行時萬有引力提供向心力，可根據(jù)牛頓第二定律得到軌道半徑、向心加速度以及線速度的大小關(guān)系，根據(jù)這個關(guān)系再討論即可．【解答】解：A、風(fēng)云二號衛(wèi)星為地球同步軌道衛(wèi)星，周期為24h，“風(fēng)云一號”衛(wèi)星是極地衛(wèi)星，周期為12h，根據(jù)G=m得到T=2，則得知，“風(fēng)云一號”的軌道半徑較小．故A正確；B、據(jù)G=m得，v=，即軌道半徑越大，線速度越小，“風(fēng)云一號”衛(wèi)星比“風(fēng)云二號”衛(wèi)星軌道高度小，所以線速度大，故B錯誤．C、據(jù)G=mω2r得，ω=，即軌道半徑越大，角速度越小，“風(fēng)云一號”衛(wèi)星比“風(fēng)云二號”衛(wèi)星軌道高度小，所以角速度大．故C錯誤；D、由萬有引力提供向心加速度G=ma，得a=，即軌道半徑越大，向心加速度越小，“風(fēng)云一號”衛(wèi)星比“風(fēng)云二號”衛(wèi)星軌道高度小，向心加速度大，故D錯誤．故選：A5.質(zhì)量為m,電荷量為q的微粒以速度與水平方向成角從O點進入方向如圖的正交的勻強電場和勻強磁場組成的混合場區(qū)，該微粒在電場力，磁場力和重力的共同作用下，恰好沿直線運動到A，下列說法中正確的是(

)A.該微粒的電勢能一定減小B.微粒從O到A的運動可能是勻變速運動C.該磁場的磁感應(yīng)強度大小為D.該微?？赡軒д娨部赡軒ж?fù)電參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（6分）一列簡諧波某時刻的波形如圖所示，此波以0.5m/s的速度向右傳播。這列波的周期為T＝__________s，圖中A質(zhì)點第一次回到平衡位置所需要的時間為t＝_________s。參考答案：

0.08，0.017.有關(guān)熱輻射和光的本性，請完成下列填空題：黑體輻射的規(guī)律不能用經(jīng)典電磁學(xué)理論來解釋，1900年德國物理學(xué)家普朗克認(rèn)為能量是由一份一份不可分割最小能量值組成，每一份稱為_________。1905年愛因斯坦從此得到啟發(fā)，提出了光子的觀點，認(rèn)為光子是組成光的最小能量單位，光子的能量表達式為_________，并成功解釋了__________________現(xiàn)象中有關(guān)極限頻率、最大初動能等規(guī)律，寫出了著名的__________________方程，并因此獲得諾貝爾物理學(xué)獎。參考答案：能量子；；光電效應(yīng)；光電效應(yīng)方程（或）8.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磁場。現(xiàn)通過圖示裝置來測量該磁場的磁感應(yīng)強度大小、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，長度為L，兩側(cè)邊豎直且等長；直流電源電動勢為E，內(nèi)阻為r；R為電阻箱；S為開關(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。先將開關(guān)S斷開，在托盤內(nèi)加放適量細(xì)沙，使D處于平衡狀態(tài)，然后用天平稱出細(xì)沙質(zhì)量m1。閉合開關(guān)S，將電阻箱阻值調(diào)節(jié)至R1=r，在托盤內(nèi)重新加入細(xì)沙，使D重新處于平衡狀態(tài)，用天平稱出此時細(xì)沙的質(zhì)量為m2且m2＞m1。（1）磁感應(yīng)強度B大小為___________，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___________。六．計算題（共50分）參考答案：（1），向外；（2）向上，9.某同學(xué)用如圖所示的裝置測定重力加速度，打點計時器使用交流電頻率為50Hz，打出的紙帶如圖所示，由紙帶所示數(shù)據(jù)可算出實驗時打下點5時重物的速率為

m/s，加速度為

m/s2.參考答案：10.伽利略通過研究自由落體和物塊沿光滑斜面的運動，首次發(fā)現(xiàn)了勻加速運動規(guī)律。伽利略假設(shè)物塊沿斜面運動與物塊自由下落遵從同樣的法則，他在斜面上用刻度表示物塊滑下的路程，并測出物塊通過相應(yīng)路程的時間，然后用圖線表示整個運動過程，如圖所示。圖中OA表示測得的時間，矩形OAED的面積表示該時間內(nèi)物塊經(jīng)過的路程，則圖中OD的長度表示

。P為DE的中點，連接OP且延長交AE的延長線于B，則AB的長度表示

。參考答案：答案：平均速度

物塊的末速度解析：勻變速直線運動的v-t圖像所圍面積表示位移，中位線表示平均速度。最高點的縱坐標(biāo)表示末速度。11.（多選）在物理學(xué)的發(fā)展過程中，科學(xué)家們創(chuàng)造出了許多物理學(xué)研究方法，以下關(guān)于所用物理學(xué)研究方法的敘述正確的是A.在不需要考慮物體本身的大小和形狀時，用質(zhì)點來代替物體的方法叫微元法B.在探究加速度、力和質(zhì)量三者之間的關(guān)系時，先保持質(zhì)量不變研究加速度與力的關(guān)系。再保持力不變研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系。該實驗采用了控制變量法C.伽利略認(rèn)為自由落體運動就是物體在傾角為90°的斜面上的運動。再根據(jù)銅球在斜面上的運動規(guī)律得出自由落體的運動規(guī)律，這是采用了實驗和邏輯推理相結(jié)合的方法D.在推導(dǎo)勻變速直線運動位移公式時，把整個運動過程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運動，然后把各小段的位移相加，這是采用了理想模型法參考答案：BC解析：A、在不需要考慮帶電物體本身的大小和形狀時，用點電荷來代替物體的方法叫建立理想化模型的方法．故A錯誤；B、在探究加速度、力和質(zhì)量三者之間的關(guān)系時，先保持質(zhì)量不變研究加速度與力的關(guān)系，再保持力不變研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，該實驗采用了控制變量法，故B正確；C、伽利略認(rèn)為自由落體運動就是物體在傾角為90°的斜面上的運動，再根據(jù)銅球在斜面上的運動規(guī)律得出自由落體的運動規(guī)律，這是采用了實驗和邏輯推理相結(jié)合的方法．故C正確．D、在推導(dǎo)勻變速直線運動位移公式時，把整個運動過程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運動，然后把各小段的位移相加，這里采用了微元法，故D錯誤．故選：BC．12.如圖所示，質(zhì)量為m的小球A以速率v0向右運動時跟靜止的小球B發(fā)生碰撞，碰后A球以的速率反向彈回，而B球以的速率向右運動，則B的質(zhì)量mB=_______；碰撞過程中，B對A做功為

。參考答案：4.5m

；

3mv02/8

13.（4分）一輛汽車從靜止開始先做勻加速直線運動，然后做勻速直線運動，最后做勻減速直線運動直到停止。從汽車開始運動起計時，下表給出了某些時刻汽車的瞬時速度，從表中的數(shù)據(jù)可以得出：汽車勻加速運動經(jīng)歷的時間是

s，汽車通過的總路程是

米。

時刻（s）1.02.03.05.07.09.510.5速度（m/s）3.06.09.012129.03.0參考答案：

答案：4，96三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修3—4）（7分）如圖甲所示為一列簡諧橫波在t＝2s時的波形圖，圖乙是這列波中P點的振動圖線，求該波的傳播速度的大小，并判斷該波的傳播方向。

參考答案：解析：依題由甲圖知該波的波長為……………(1分)

由乙圖知該波的振動周期為……………(1分)

設(shè)該波的傳播速度為V，有……………(1分)

又由乙圖知，P點在此時的振動方向向上，……………(1分)

所以該波的傳播方向水平向左?！?2分)15.2004年1月25日，繼“勇氣”號之后，“機遇”號火星探測器再次成功登陸火星．人類為了探測距離地球大約3.0×105km的月球，也發(fā)射了一種類似四輪小車的月球探測器．它能夠在自動導(dǎo)航系統(tǒng)的控制下行走，且每隔10s向地球發(fā)射一次信號，探測器上還裝著兩個相同的減速器(其中一只是備用的)，這種減速器可提供的最大加速度為5m/s2，某次探測器的自動導(dǎo)航系統(tǒng)出現(xiàn)故障，從而使探測器只能勻速前進而不再避開障礙物．此時地球上的科學(xué)家只能對探測器進行人工遙控操作．下表為控制中心的顯示屏上的數(shù)據(jù)：

已知控制中心的信號發(fā)射和接收設(shè)備工作速度極快．科學(xué)家每次分析數(shù)據(jù)并輸入命令至少需要3s.問：(1)經(jīng)過數(shù)據(jù)分析，你認(rèn)為減速器是否執(zhí)行了命令？(2)假如你是控制中心的工作人員，采取怎樣的措施？加速度滿足什么條件？請計算說明．

參考答案：(1)未執(zhí)行命令(2)立即輸入命令，啟動另一個備用減速器，加速度a>1m/s2，便可使探測器不與障礙物相碰．

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（10分）如圖所示，電容器C1=6μF，C2=3μF，電阻，。已知電壓U=18V。求：

（1）當(dāng)電鍵S斷開時，A．B兩點間的電壓UAB。（2）當(dāng)S閉合時，電容器C1的電量改變了多少？參考答案：（1）在電路中電容器C1．C2相當(dāng)于斷路．當(dāng)S斷開時，電路中無電流．B．C等勢．A．D等勢，因此，UAB=UAC=UCD=18V．（3分）

（2）當(dāng)S閉合時，R1和R2串聯(lián)，C1兩板的電壓等于R1兩端電壓，C2兩板電壓為R2兩端電壓，C1電量變化的計算首先從電壓變化入手．

當(dāng)S斷開時，UAC=UDB=18V，電容器C1帶電量為Q1=C1UAC=C1UDC=6×10-6×18C=1．08×10－4C．（3分）

當(dāng)S閉合時，電路R1．R2導(dǎo)通，電容C1兩板的電壓即電阻R1兩端的電壓．由串聯(lián)電路的電壓分配關(guān)系得V=12V．此時電容器C1的帶電量為C=0．72×10－4C．（3分）

電容器C1帶電量的變化量為，負(fù)號表示減少，即C1的帶電量減少3．6×10-5C．（1分）17.如圖所示，LMN是豎直平面內(nèi)固定的光滑絕緣軌道，MN水平且足夠長，LM下端與MN相切，質(zhì)量為m的帶正電小球B靜止在水平軌道上，質(zhì)量為2m的帶正電小球A從LM上距水平軌道高為h處靜止釋放，在A球進入水平軌道后，A、B兩球間相互作用視為靜電力作用．帶電小球均可視為質(zhì)點．已知A、B兩球始終沒有接觸．重力加速度為g．求：（1）A、B兩球相距最近時，A、B兩球系統(tǒng)的電勢能Ep（2）A、B兩球最終的速度vA、vB的大?。畢⒖即鸢福航猓海?）對A球下滑的過程，由動能定理得：解得：當(dāng)A球進入水平軌道后，A、B兩球組成的系統(tǒng)動量守恒，當(dāng)A、B相距最近時，兩球速度相等，以v0的方向為正方向，由動量守恒定律可得：2mv0=（2m+m）v解得：由能量守恒定律得：解得：（2）當(dāng)A、B相距最近之后，由于靜電斥力的相互作用，它們將會相互遠離，當(dāng)它們相距足夠遠時，它們之間的相互作用力可視為零，電勢能也視為零，它們就達到最終的速度，該過程中，A、B兩球組成的系統(tǒng)動量守恒、能量也守恒．以v0的方向為正方向，由動量守恒定律可得：2mv0=2mvA+mvB，由能量守恒定律可得：，解得：答：（1）A、B兩球相距最近時，A、B兩球系統(tǒng)的電勢能Ep為；（2）A、B兩球最終的速度vA、vB的大小分別為和．【考點】動量守恒定律；電勢能．【分析】（1）由機械能守恒定律求出A球與彈簧碰前瞬間的速度大小v0，當(dāng)A