湖南省懷化市菁蕪洲中學(xué)2021年高三物理下學(xué)期期末試題含解析

湖南省懷化市菁蕪洲中學(xué)2021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.如圖，在火星與木星軌道之間有一小行星帶．假設(shè)該帶中的小行星只受到太陽的引力，并繞太陽做勻速圓周運動．下列說法正確的是A.太陽對各小行星的引力相同B.各小行星繞太陽運動的周期均小于一年C.小行星帶內(nèi)側(cè)小行星的向心加速度值大于外側(cè)小

行星的向心加速度值D.小行星帶內(nèi)各小行星圓周運動的線速度值大于地球公轉(zhuǎn)的線速度值參考答案：C2.（單選）如圖，用橡皮筋將一小球懸掛在小車的架子上，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)．現(xiàn)使小車從靜止開始向左加速，加速度從零開始逐漸增大到某一值，然后保持此值，小球穩(wěn)定地偏離豎直方向某一角度（橡皮筋在彈性限度內(nèi)），與穩(wěn)定在豎直位置相比，小球的高度（）A．一定升高B．一定降低C．保持不變D．升高或降低由橡皮筋的勁度系數(shù)決定參考答案：考點：牛頓第二定律；胡克定律．.專題：牛頓運動定律綜合專題．分析：以小球為研究對象，由牛頓第二定律可得出小球的加速度與受到的拉力之間的關(guān)系即可判斷．解答：解：設(shè)L0為橡皮筋的原長，k為橡皮筋的勁度系數(shù)，小車靜止時，對小球受力分析得：T1=mg，彈簧的伸長即小球與懸掛點的距離為L1=L0+，當(dāng)小車的加速度穩(wěn)定在一定值時，對小球進行受力分析如圖，得：T2cosα=mg，T2sinα=ma，所以：T2=，彈簧的伸長：則小球與懸掛點的豎直方向的距離為：L2=（L0+）cosα=L0cosα+＜=L1，所以L1＞L2，即小球在豎直方向上到懸掛點的距離減小，所以小球一定升高，故A正確，BCD錯誤．故選：A．點評：本題中考查牛頓第二定律的應(yīng)用，注意整體法與隔離法的使用，同時要注意審題．3.（單選）下列說法正確的是________．A．電子的衍射現(xiàn)象說明實物粒子具有波動性B．235U的半衰期約為7億年，隨地球環(huán)境的變化，半衰期可能變短C．原子核內(nèi)部某個質(zhì)子轉(zhuǎn)變?yōu)橹凶訒r，放出β射線D．在α、β、γ這三種射線中，γ射線的穿透能力最強，α射線的電離能力最弱參考答案：A4.（多選）如圖所示，虛線a、b、c代表電場中三個等勢面，相鄰等勢面之間的電勢差相等，即Uab=Ubc，實線為一帶負電的質(zhì)點僅在電場力作用下通過該區(qū)域時的運動軌跡，P、Q是這條軌跡上的兩點，據(jù)此可知(

)A．P點電勢高于Q點電勢B．帶電質(zhì)點在P點具有的電勢能比在Q點具有的電勢能大C．帶電質(zhì)點通過P點時的動能比通過Q點時大D．帶電質(zhì)點通過P點時的加速度比通過Q點時大參考答案：BD5.已知甲、乙兩個繞月飛行器的圓形軌道距月球表面分別約為r1和r2，月球半徑為R。甲、乙的運動速度大小分別用v1和v2表示。則v1和v2的比值為（

）A．

B．

C．

D．參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.小芳和小強兩位同學(xué)采用了不同的實驗方案來研究平拋運動。（1）小芳同學(xué)利用如圖甲所示的裝置進行實驗。下列說法正確的是________。A．應(yīng)使小球每次從斜槽上同一位置由靜止釋放B．斜槽軌道必須光滑C．斜槽軌道的末端必須保持水平D．本實驗必需的器材還有刻度尺和秒表（2）小強同學(xué)利用頻閃照相的方式研究平拋運動。圖乙是在每小格的邊長為5cm的背景下拍攝的頻閃照片，不計空氣阻力，取重力加速度g＝10m/s2。則照相機兩次閃光的時間間隔Δt＝____s，小球被拋出時的水平速度v＝_____m/s。參考答案：

(1).AC

(2).0.1s

(3).2.0m/s試題分析：（1）做研究平拋運動的實驗時，應(yīng)使小球每次從斜槽上同一位置由靜止釋放，使之平拋時的初速度相等，選項A正確；斜槽軌道不必須光滑，只要小球落下時具有一定的速度即可，選項B錯誤；斜槽軌道的末端必須保持水平，以保證小球能夠水平拋出，選項C正確；本實驗必需的器材還有刻度尺，但不需要秒表，選項D錯誤；（2）小球在豎直方向是自由落體運動，且ABC三點是相鄰的三個點，故存在△h=g△t2，即（5－3）L=（5－3）×0．05m=g×△t2，解之得△t=0．1s；小球被拋出時的水平速度v=4L/△t=4×0．05m/0．1s=2．0m/s?？键c：研究平拋運動。7.如圖，高為0.3m的水平通道內(nèi)，有一個與之等高的質(zhì)量為M＝2.4kg表面光滑的立方體，長為L＝0.2m的輕桿下端用鉸鏈連接于O點，O點固定在水平地面上豎直擋板的底部（擋板的寬度可忽略），輕桿的上端連著質(zhì)量為m＝0.6kg的小球，小球靠在立方體左側(cè)。為了輕桿與水平地面夾角α＝37°時立方體平衡，作用在立方體上的水平推力F1應(yīng)為

N，若立方體在F2＝9N的水平推力作用下從上述位置由靜止開始向左運動，至剛要與擋板相碰的過程中，立方體對小球做功為

J。參考答案：8,0.6728.同打點計時器一樣，光電計時器也是一種研究物體運動情況的常用計時儀器，其結(jié)構(gòu)如圖甲所示。a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當(dāng)有物體從a、b間通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間。現(xiàn)利用圖乙所示裝置研究滑塊的運動情況，圖中MN是水平桌面，Q是木板與桌面的接觸點，1和2是固定在木板上適當(dāng)位置的兩個光電門，與之連接的兩個光電計時器沒有畫出，讓滑塊從木板的頂端滑下，光電門1、2各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為5.0×10－2s和2.0×10－2s。用游標卡尺測量小滑塊的寬度d，卡尺示數(shù)如圖丙所示。（1）讀出滑塊的寬度d＝________cm。（2）滑塊通過光電門1的速度v1＝______m/s。(保留兩位有效數(shù)字)（3）若提供一把米尺，測出兩個光電門之間的距離1.00m，則滑塊運動的加速度為_______m/s2。(保留兩位有效數(shù)字)參考答案：9.在研究平拋物體運動實驗中,用一張印有小方格的紙記錄軌跡,小方格的邊長L=1.25cm.若小球在平拋運動途中的幾個位置如圖中的a、b、c、d所示,則小球平拋的初速度的計算式為V0＝______________(用L、g表示),其值是____________.(取g=9.8米/秒2)

參考答案：

0.70m/s設(shè)相鄰兩點間的時間間隔為T

豎直方向：2L-L=gT2，得到T=，水平方向：v0==代入數(shù)據(jù)解得v0=0.70m/s

.10.某同學(xué)用如圖所示裝置來驗證機械能守恒定律．將單擺用磁鐵懸掛在鐵質(zhì)黑板上的O點，在O點下方將穿在圓環(huán)狀磁鐵的細鐵釘同樣吸在黑板上的P點，同時在黑板上用粉筆畫一條水平線MN，將細線拉直，讓非磁性擺球從MN上的A點由靜止釋放．當(dāng)其擺至另一側(cè)最高點時，觀察其位置是否在水平線上，從而驗證擺球在此過程中在誤差范圍內(nèi)機械能是否守恒．（1）為進行多次實驗驗證，該同學(xué)通過調(diào)整

，然后再次重復(fù)實驗．（2）在實驗中，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)小球擺至右側(cè)最高點時位置總比水平線MN略低，造成該結(jié)果的原因是

（寫出一條即可）．參考答案：（1）P點的高度；（2）運動過程中受到摩擦阻力．【考點】驗證機械能守恒定律．【分析】小球釋放后，只有重力做功，機械能守恒，當(dāng)碰到釘子后，機械能仍守恒，為多次實驗驗證，則可改變P點的高度；小球在擺動過程中，因存在摩擦阻力，則擺至右側(cè)最高點時位置總比水平線MN略低．【解答】解：（1）由題意可知，由于小球釋放后，只有重力做功，機械能守恒，因此只要小球另一側(cè)最高點在同一水平線即可，為了多次進行實驗驗證，可通過調(diào)整P點的高度，再次重復(fù)實驗；（2）在實驗中該同學(xué)發(fā)現(xiàn)小球擺至右側(cè)最高點時位置總比水平線MN略低，造成該結(jié)果的原因可能是受到摩擦阻力，故答案為：（1）P點的高度；（2）運動過程中受到摩擦阻力．11.（選修3—4模塊）（7分）如圖所示，一簡諧橫波的波源在坐標原點，x軸正方向為波的傳播方向，y軸為振動方向．當(dāng)波源開始振動0.5s時形成了如圖所示的波形（波剛好傳到圖中P點）．可以判斷該波的振幅為 ；從圖示位置再經(jīng)

s波將傳到Q點；Q點開始振動的方向是

．

參考答案：答案：10cm（2分）；2.5s（3分）；沿y軸的負方向（2分）12.如圖甲所示，一定質(zhì)量的理想氣體被質(zhì)量為m的活塞封閉在導(dǎo)熱良好的氣缸內(nèi)，此時活塞靜止且距離底部的高度為h，不計活塞與氣缸間的摩擦，外界大氣壓強為，氣缸橫截面積為S，重力加速度為g，則甲圖中封閉氣體的壓強P1為________，若在活塞上故置質(zhì)量為m的鐵塊，活塞緩慢下滑△h后再次靜止，如圖乙所示，則△h為________.參考答案：

(1).

(2).【詳解】(1).甲圖氣體內(nèi)部壓強為P1，活塞靜止，，所以(2).圖乙中，活塞下滑后再次靜止，,氣體發(fā)生的是等溫變化，又玻意耳定律：,故13.寫出鈉核(Na)俘獲一個粒子后放出一個質(zhì)子的核反應(yīng)方程{

}參考答案：由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可得結(jié)果。三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（6分）在光的雙縫干涉實驗中，兩相鄰明紋的間距隨入射光的

增大而變寬；在單縫衍射的實驗中，中央亮條紋的寬度比兩邊亮條紋的寬度

。參考答案：波長，大15.為了測定某電池的電動勢E（約10V~11V）和電阻r（小于2Ω），需要把一個量程為5V的直流電壓表接一固定電阻（用電阻箱代表），改裝為量程為15V的電壓表，然后用伏安法測電源的電動勢和內(nèi)電阻，以下是該實驗的操作過程：

（1）把電壓表量程擴大，實驗電路如圖甲所示，請完成第五步的填空。

第一步：把滑動變阻器滑動片移到最右端

第二步：把電阻箱阻值調(diào)到零

第三步：閉合電鍵

第四步：把滑動變阻器滑動片調(diào)到適當(dāng)位置，使電壓表讀數(shù)為4.5V

第五步：把電阻箱阻值調(diào)到適當(dāng)值，使電壓表讀數(shù)為

V

第六步：不再改變電阻箱阻值，保持電壓表和電阻箱串聯(lián)，撤去其它線路，即得量程為15V的電壓表（2）上述實驗可供選擇的器材有：

A.某電池（電動勢約10V~11V，內(nèi)電阻小于2Ω）B.電壓表（量程為5V，內(nèi)阻約4kΩ）

C.電阻箱（阻值范圍0~99999Ω）

D.電阻箱（阻值范圍0~9999Ω）

E.滑動變阻器（阻值為0~20Ω，額定電流2A）F.滑動變阻器（阻值為0~20kΩ，額定電流0.2A）

電阻箱應(yīng)選

，滑動變阻器應(yīng)選

。（3）用該擴大了量程的電壓表（電壓表的表盤沒變），測電源電動勢E和內(nèi)電阻r，實驗電路如圖乙所示，得到多組電壓U和電流I的值，并作出U—I圖線如圖丙所示，可知電池的電動勢為

V，內(nèi)電阻為

Ω。（保留3位有效數(shù)字）。參考答案：（1）1.5

（2）D

E

（3）10.5

1.54

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖1所示，汽缸開口向右、固定在水平桌面上，氣缺內(nèi)用活塞（橫截面積為S）封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與氣缸壁之間的摩擦忽略不計．輕繩跨過光滑定滑輪將活塞和地面上的重物（質(zhì)量為m）連接．開始時汽缸內(nèi)外壓強相同，均為大氣壓p0（mg＜p0S），輕繩處在伸直狀態(tài)，汽缸內(nèi)氣體的溫度為T0，體積為V．現(xiàn)使汽缸內(nèi)氣體的溫度緩慢降低，最終使得氣體體積減半，求：①重物剛離地面時氣缸內(nèi)氣體的溫度T1；②氣體體積減半時的溫度T2；③在答題卡上畫出如圖2所示的坐標系，并在其中畫出氣體狀態(tài)變化的整個過程，標注相關(guān)點的坐標值．參考答案：解：①對于封閉氣體，P1=P0，，重物剛離地過程等容過程：整理得：②從重物離地到氣體體積減半，封閉氣體做等壓變化：整理得：③圖線如下：答：①重物剛離地時氣缸內(nèi)的溫度為T0②氣體體積減半時的溫度為T0③圖象為【考點】理想氣體的狀態(tài)方程．【分析】①物體剛離地時，缸內(nèi)氣壓強為，此時剛內(nèi)氣體為等容變化②從重物離地到氣體體積減半，封閉氣體做等壓變化③有計算值，畫出圖象即可17.（12分）如圖所示，質(zhì)量為m帶電量為-q的小球穿在半徑為R的光滑圓環(huán)上，整個裝置處在豎直向下的場強為E的勻強電場中時，小球在豎直面內(nèi)作勻速圓周運動，在最高點小球?qū)Νh(huán)的作用力大小為mg/2。求：（1）小球在豎直面內(nèi)作勻速圓周運動的速度大小；（2）若小球運動到最高點時，突然將勻強電場方向變?yōu)榇怪庇谪Q直環(huán)面向內(nèi)，求小球運動到環(huán)最低點時受到環(huán)的作用力大小。參考答案：解析：（1）小球作勻速圓周運動有mg＝qE………（2分）

小球在最高點有…………（2分）

解得…………（1分）

（2）電場方向變?yōu)榇怪庇谪Q直環(huán)面向內(nèi)后小球從最高點到最