湖南省株洲市蝶屏中學2021-2022學年高三物理期末試卷含解析

湖南省株洲市蝶屏中學2021-2022學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.關于物體的內(nèi)能，下列說法中正確的是A．溫度高的物體一定比溫度低的物體內(nèi)能大B．內(nèi)能與物體的溫度有關，所以0℃的物體內(nèi)能為零C．物體的溫度升高，則組成物體的每個分子的動能都增大D．做功和熱傳遞都能改變物體的內(nèi)能參考答案：D影響內(nèi)能大小的因素是質(zhì)量、溫度和狀態(tài)，所以溫度高的物體不一定比溫度低的物體內(nèi)能大；內(nèi)能是物體內(nèi)部所有分子動能和分子勢能的總和，一切物體都具有內(nèi)能，0℃的物體也有內(nèi)能；物體的溫度升高，則組成物體的所有分子的平均動能增大，但對于每個分子的動能不一定增大；改變物體內(nèi)能的方式有兩種：一是做功，二是熱傳遞；故選D．2.在地面上某處將一金屬小球豎直向上拋出，上升一定高度后再落回原處，若不考慮空氣阻力，則下列圖象能正確反映小球的速度、加速度a、位移x和動能Ek隨時間變化關系的是（取向上為正方向）參考答案：A3.如圖所示，50匝矩形線圈ABCD處于水平勻強磁場中，電阻不計。線框繞垂直于磁場的軸OO′勻速轉動，線圈中產(chǎn)生的感應電流通過金屬滑環(huán)E、F與理想變壓器原線圈相連，變壓器的副線圈線接入一只“220V，60W”燈泡，且燈泡正常發(fā)光，下列說法正確的是(

)A．圖示位置穿過線圈平面的磁通量為最小

B．線圈中產(chǎn)生交變電壓的有效值為500VC．變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為25︰11

D．維持線圈勻速轉動輸入的最小機械功率為60W

參考答案：BC4.(不定項選擇題)一束由兩種頻率不同的單色光組成的復色光從空氣射入玻璃三棱鏡后，出射光分成a、b兩束，如圖所示，則a、b兩束光（

）A.

垂直穿過同一平板玻璃，a光所用的時間比b光長B.

從同種介質(zhì)射入真空發(fā)生全反射時，a光的臨界角比b光的小C.

分別通過同一雙縫干涉裝置，b光形成的相鄰亮條紋間距小D.

若照射同一金屬裝置都能發(fā)生光電效應，b光照射時逸出的光電子最大初動能大參考答案：AB5.在物理學的發(fā)展過程中，許多物理學家的科學發(fā)現(xiàn)推動了人類歷史的進步．在對以下幾位物理學家的敘述中，正確的說法是A．牛頓通過理想斜面實驗發(fā)現(xiàn)了物體的運動不需要力來維持B．英國物理學家卡文迪許用實驗的方法測出了萬有引力常量C．庫侖發(fā)現(xiàn)了電荷守恒定律并提出元電荷概念D．安培發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應并提出用安培定則判定電流的磁場的方法參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.08年福州八中質(zhì)檢）（6分）在一個點電荷Q的電場中，Ox坐標軸與它的一條電場線重合，坐標軸上A、B兩點的坐標分別為2.0m和5.0m.放在A、B兩點的試探電荷受到的電場力方向都跟x軸的正方向相同，電場力的大小跟試探電荷的電量關系圖象如圖中直線a、b所示，放在A點的電荷帶正電，放在B點的電荷帶負電.則B點的電場強度的大小為__________V/m,點電荷Q的位置坐標為___________m。參考答案：

2.5

2.67.在探究彈簧振子（如圖在一根輕質(zhì)彈簧下懸掛質(zhì)量為m的重物，讓其在豎直方向上振動）振動周期T與物體質(zhì)量m間的關系的實驗中：(1)如圖，某同學嘗試用DIS測量周期，把彈簧振子掛在力傳感器的掛鉤上，圖中力傳感器的引出端A應接到__________．使重物做豎直方向小幅度振動，當力的測量值最大時重物位于__________．若測得連續(xù)N個力最大值之間的時間間隔為t，則重物的周期為__________．(2)為了探究周期T與質(zhì)量m間的關系，某同學改變重物質(zhì)量，多次測量，得到了下表中所示的實驗數(shù)據(jù)。為了得到T與m的明確關系，該同學建立了右下圖的坐標系，并將橫軸用來表示質(zhì)量m，請在圖中標出縱軸表示的物理量，然后在坐標系中畫出圖線。(3)周期T與質(zhì)量m間的關系是

參考答案：（1）數(shù)據(jù)采集器（1分），最低點（1分），（2分）（2）如右圖（2分）（3）振動周期T的平方與重物的質(zhì)量m成正比。（或者：T2∝m，T2=0.20m，T2=km）（2分）8.如圖所示的是研究光電效應的裝置的電路圖,若用某一頻率的光照射光電管陰極P,發(fā)現(xiàn)電流表有讀數(shù),則增加光的強度,電流表示數(shù)____(填“變大”“變小”或“不變”).若開關K斷開時,用光子能量為2.5eV的一束光照射陰極P,發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零,合上開關,調(diào)節(jié)滑動變阻器,當電壓表讀數(shù)大于或等于0.60V時,電流表讀數(shù)為零,由此可知陰極材料的逸出功為____eV.參考答案：

(1).變大

(2).1.9電流表有讀數(shù),說明發(fā)生了光電效應，光電流的大小與光的強度成正比。增加光的強度,電流表示數(shù)變大。電壓表讀數(shù)大于或等于0.60V時,電流表讀數(shù)為零,根據(jù)題意光電子的最大初動能為：Ek=qU=0.6eV根據(jù)愛因斯坦光電效應方程有：W=hv?Ek=2.5eV?0.6eV=1.9eV。【名師點睛】發(fā)生了光電效應時，光電流的大小與光的強度成正比。光電子射出后，有一定的動能，若當恰好不能達到時，說明電子射出的最大初動能恰好克服電場力做功，然后根據(jù)愛因斯坦光電效應方程即可正確解答。9.如圖，水平地面上有一坑，其豎直截面為半圓，abab為沿水平方向的直徑．若在a點以初速度v0沿ab方向拋出一小球，小球會擊中坑壁上的c點．已知c點與水平地面的距離為圓半徑的一半，則圓的半徑為

．參考答案：【考點】平拋運動．【分析】平拋運動可以分解為在水平方向上的勻速直線運動和豎直方向上的自由落體運動，豎直方向上的位移已經(jīng)知道了，但是水平方向的位移要用三角形的知識來求，然后才能求圓的半徑．【解答】解：如圖所示h=R則Od==R小球做平拋運動的水平位移為：x=R+R豎直位移為：y=h=R根據(jù)平拋運動的規(guī)律得：y=gt2x=v0t聯(lián)立解得：R=故答案為：．10.長度為L=0.5m的輕質(zhì)細桿，一端有一質(zhì)量為m=3kg的小球，小球以O點為圓心在豎直面內(nèi)做圓周運動，當小球通過最高點時速率為2m／s時，小球受到細桿的

力（填拉或支持），大小為

N，g取10m／s。參考答案：支持力，611.用如圖所示的裝置測定木塊與水平桌面問的

動摩擦因數(shù)，除圖中器材外還有刻度尺。實驗中將A

拉到某適當位置P后用手按住，調(diào)節(jié)滑輪使桌面上

方的細線水平，待B穩(wěn)定后迅速放手，B落地后不再

彈起，A最終停在Q點。重復上述實驗，并記下相關

數(shù)據(jù)。

(1)已知A、B質(zhì)量相等，實驗中還需要測量的物理量有___________________________________________________________________________(并注明符號)．

木塊與桌面問的動摩擦因數(shù)可表示為μ=__________(用測量物理量的符號表示)

(2)符發(fā)現(xiàn)A釋放后會撞到滑輪，請?zhí)岢鲆粋€解決辦法__________________________________________________________________________________________。參考答案：12.特種兵過山谷的一種方法可化簡為如右圖所示的模型：將一根長為2d、不可伸長的細繩的兩端固定在相距為d的A、B兩等高處，懸繩上有小滑輪P，戰(zhàn)士們相互配合，可沿著細繩滑到對面。開始時，戰(zhàn)士甲拉住滑輪，質(zhì)量為m的戰(zhàn)士乙吊在滑輪上，處于靜止狀態(tài)，AP豎直，則此時甲對滑輪的水平拉力為____________；若甲將滑輪由靜止釋放，則乙在滑動中速度的最大值為____________。（不計滑輪與繩的質(zhì)量，不計滑輪的大小及摩擦）

參考答案：mg，13.（4分）在時刻，質(zhì)點A開始做簡諧運動，其振動圖象如圖乙所示。質(zhì)點A振動的周期是

s；時，質(zhì)點A的運動沿軸的

方向（填“正”或“負”）；質(zhì)點B在波動的傳播方向上與A相距16m，已知波的傳播速度為2m/s，在時，質(zhì)點B偏離平衡位置的位移是

cm。參考答案：4

正

10解析：振動圖象和波形圖比較容易混淆，而導致出錯，在讀圖是一定要注意橫縱坐標的物理意義，以避免出錯。題圖為波的振動圖象，圖象可知周期為4s，波源的起振方向與波頭的振動方向相同且向上，t=6s時質(zhì)點在平衡位置向下振動，故8s時質(zhì)點在平衡位置向上振動；波傳播到B點，需要時間s=8s，故時，質(zhì)點又振動了1s(個周期)，處于正向最大位移處，位移為10cm.。三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（簡答）如圖13所示,滑塊A套在光滑的堅直桿上,滑塊A通過細繩繞過光滑滑輪連接物塊B,B又與一輕質(zhì)彈贊連接在一起，輕質(zhì)彈簧另一端固定在地面上,’開始用手托住物塊.使繩子剛好伸直處于水平位位置但無張力?，F(xiàn)將A由靜止釋放.當A下滑到C點時(C點圖中未標出)A的速度剛好為零，此時B還沒有到達滑輪位置，已知彈簧的勁度系數(shù)k=100N/m,滑輪質(zhì)量和大小及摩擦可忽略不計，滑輪與桿的水平距離L=0.3m,AC距離為0.4m，mB=lkg,重力加速度g=10m/s2。試求：(1)滑'塊A的質(zhì)量mA(2)若滑塊A質(zhì)量增加一倍,其他條件不變，仍讓滑塊A從靜止滑到C點,則滑塊A到達C點時A、B的速度大小分別是多少？參考答案：（1）

（2）

（3），功能關系．解析：（1）開始繩子無張力，對B分析有kx1=mBg，解得：彈簧的壓縮量x1=0.1m（1分）當物塊A滑到C點時，根據(jù)勾股定理繩伸出滑輪的長度為0.5m，則B上升了0.2m,所以彈簧又伸長了0.1m。（1分）由A、B及彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，又彈簧伸長量與壓縮量相等則彈性勢能變化量為零所以mAgh1=mBgh2（2分）其中h1=0.4m，h2=0.2m所以mA=0.5kg（1分）（2）滑塊A質(zhì)量增加一倍，則mA=1kg，令滑塊到達C點時A、B的速度分別為v1和v2

由A、B及彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒得（2分）又有幾何關系可得AB的速度關系有vAcosθ=vB（1分）其中θ為繩與桿的夾角且cosθ=0.8解得：（1分）（1分）（1）首先由物體靜止條件求出彈簧壓縮的長度，再根據(jù)幾何知識求出物體B上升的距離，從而可求出彈簧伸長的長度，然后再根據(jù)能量守恒定律即可求解物體A的質(zhì)量；題（2）的關鍵是根據(jù)速度合成與分解規(guī)律求出物體B與A的速度關系，然后再根據(jù)能量守恒定律列式求解即可．15.

(12分)(1)用簡明的語言表述臨界角的的定義：(2)玻璃和空所相接觸。試畫出入射角等于臨界角時的光路圖，并標明臨界角。(3)當透明介質(zhì)處在真空中時，根據(jù)臨界角的定義導出透明介質(zhì)的折射率n與臨界角θc的關系式。

參考答案：解析：(1)光從光密介質(zhì)射到光疏介質(zhì)中，折射角為90°時的入射角叫做臨界角(2)如圖，θC為臨界角。(3)用n表示透明介質(zhì)的折射率，θC表示臨界角，由折射定律

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，內(nèi)壁光滑長度為4l、橫截面積為S的汽缸A、B，A水平、B豎直固定，之間由一段容積可忽略的細管相連，整個裝置置于溫度27℃、大氣壓為p0的環(huán)境中，活塞C、D的質(zhì)量及厚度均忽略不計．原長3l、勁度系數(shù)的輕彈簧，一端連接活塞C、另一端固定在位于汽缸A缸口的O點．開始活塞D距汽缸B的底部3l．后在D上放一質(zhì)量為的物體．求：（1）穩(wěn)定后活塞D下降的距離；（2）改變汽缸內(nèi)氣體的溫度使活塞D再回到初位置，則氣體的溫度應變?yōu)槎嗌?？參考答案：解：?）開始時被封閉氣體的壓強為，活塞C距氣缸A的底部為l，被封氣體的體積為4lS，重物放在活塞D上穩(wěn)定后，被封氣體的壓強為：活塞C將彈簧向左壓縮了距離，則活塞C受力平衡，有：根據(jù)玻意耳定律，得：解得：x=2l活塞D下降的距離為：（2）升高溫度過程中，氣體做等壓變化，活塞C的位置不動，最終被封氣體的體積為，對最初和最終狀態(tài)，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程得解得：答：（1）穩(wěn)定后活塞D下降的距離；（2）改變汽缸內(nèi)氣體的溫度使活塞D再回到初位置，則氣體的溫度應變?yōu)?77℃【考點】理想氣體的狀態(tài)方程．【分析】（1）開始時，活塞質(zhì)量不計，容器內(nèi)氣體的壓強等于大氣壓，彈簧處于原長；在活塞D上放上質(zhì)量為m的物體后，活塞D下降后再次達到平衡時，由對活塞C受力平衡條件求得容器內(nèi)氣體的壓強．封閉氣體發(fā)生等溫變化，根據(jù)玻意耳定律列式求解；（2）升高氣缸內(nèi)氣體溫度，當活塞D剛好回到初始位置，此過程中壓強不變，彈簧的形變量不變，C的位置不變，對最初和最終根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程列式即可求出氣體溫度17.如圖所示，傾角為的粗糙斜面AB足夠長，其底端與半徑R=O.4m的光滑半圓軌道BC平滑相接，O為軌道圓心，BC為圓軌道直徑且為豎直線，A、C兩點等高，質(zhì)量m=lkg的滑塊從A點由靜止開始下滑，恰能滑到與O等高的D點，g取10,求：

(l)滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)；

(2)若使滑塊能到達C點，求滑塊至少從離地多高處由靜止開始下滑；

(3)若滑塊離開C處后恰能垂直打在斜面上，求滑塊經(jīng)過C點時對軌道的壓力。參考答案：（1）A到D過程：根據(jù)動能定理有=0

……………（2分）可求：

……………（１分）（2）若滑塊恰能到達C點，根據(jù)牛頓第二定律有mg=

……………（1分）m/s

……………（1分）從高為H的最高點到C的過程：根據(jù)動能定理有

……………（2分）求得：H=2m

……………（1分）（3）離開C點后滑塊做平拋運動，垂直打在斜面上時有x=

解得

m/s

……………（3分）在C點，有

……………（1分）求得：N

……………（1分）由牛頓第三定律可知，滑塊對軌道的壓力為3.3N

……………（1分）18.如圖所示，一個板長為L，板間距離也是L的平行板容器上極板帶正電，下極板帶負電。有一對質(zhì)量均為m，重力不計，帶電量分別為+q和-q的粒子從極板正中水平射入（忽略兩粒子間相互作用），初速度均為v0。若-q粒子恰能從上極板邊緣飛出，求⑴兩極板間勻強電場的電場強度E的大小和方向⑵-q粒子飛出極板時的速度v的大小與方向⑶在極板右邊的空間里存在著垂直于紙面向里的勻強磁場，為使得