2021-2022學(xué)年湖北省黃石市南湖中學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）伽利略用兩個(gè)對(duì)接的斜面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，一個(gè)斜面固定，讓小球從固定斜面上滾下，又滾上另一個(gè)傾角可以改變的斜面，斜面傾角逐漸改變至零，如圖所示。伽利略設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的是為了說明A．如果沒有摩擦，小球?qū)⑦\(yùn)動(dòng)到與釋放時(shí)相同的高度B．如果沒有摩擦，小球運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)械能守恒C．維持物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)并不需要力D．如果物體不受到力，就不會(huì)運(yùn)動(dòng)參考答案：C2.如圖所示，空間存在兩個(gè)被固定的、等量同種正點(diǎn)電荷M、N，在它們的連線上有A、B、C三點(diǎn)，已知MA=CN=NB，MA<NA?，F(xiàn)有一正點(diǎn)電荷q，關(guān)于在電場(chǎng)中移動(dòng)電荷q，下列說法正確的是A．沿半圓弧l將q從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場(chǎng)力不作功B．沿曲線r將q從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場(chǎng)力作負(fù)功C．沿曲線s將q從A點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場(chǎng)力作正功D．沿直線將q從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力作正功參考答案：C3.如圖甲所示，在圓柱體上放一物塊P，圓柱體繞水平軸O緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，從A轉(zhuǎn)至A′的過程，物塊與圓柱體保持相對(duì)靜止，從起始位置為出發(fā)點(diǎn)，則圖乙反映的是該過程中（

）A．重力隨角度變化的規(guī)律B．支持力隨時(shí)間變化的規(guī)律C．摩擦力隨角度變化的規(guī)律D．合外力隨時(shí)間變化的規(guī)律參考答案：4.（單選）如圖所示，體積相同的小鐵球（如圖中黑色球所示）和小塑料球（如圖中白色球所示）分別用細(xì)線系于兩個(gè)帶蓋的盛水的瓶子中，當(dāng)兩瓶和車一起加速向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)發(fā)生的現(xiàn)象最接近圖中的哪一種情景(

)參考答案：B5.“嫦娥”三號(hào)探測(cè)器經(jīng)軌道Ⅰ到達(dá)P點(diǎn)后經(jīng)過調(diào)整速度進(jìn)入圓軌道Ⅱ，經(jīng)過變軌進(jìn)入橢圓軌道Ⅲ，最后經(jīng)過動(dòng)力下降降落到月球表面上．下列說法正確的是（）A．“嫦娥”三號(hào)在地球上的發(fā)射速度大于11.2km/sB．“嫦娥”三號(hào)”由軌道Ⅰ經(jīng)過P點(diǎn)進(jìn)入軌道Ⅱ時(shí)要加速C．“嫦娥”三號(hào)”分別經(jīng)過軌道Ⅱ、Ⅲ的P點(diǎn)時(shí)，加速度相等D．“嫦娥”三號(hào)”在月球表面經(jīng)過動(dòng)力下降時(shí)處于失重狀態(tài)參考答案：C【分析】根據(jù)三個(gè)宇宙速度的意義判斷發(fā)射速度；根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律列式判斷加速度的大?。怀睾褪е刂慌c加速度的方向有關(guān)，當(dāng)加速度方向向下，物體失重狀態(tài)，加速度的方向向上時(shí)處于超重狀態(tài)．【解答】解：A、“嫦娥”三號(hào)在飛月的過程中，仍然在地球的引力范圍內(nèi)，所以在地球上的發(fā)射速度要小于第二宇宙速度，即小于11.2km/s，故A錯(cuò)誤；B、由圖可知“嫦娥”三號(hào)”在軌道Ⅰ上是橢圓軌道，在P點(diǎn)需要的向心力大于提供的向心力，“嫦娥”三號(hào)”由軌道Ⅱ上需要的向心力大于提供的向心力．在同一點(diǎn)月球提供的向心力是相等的，由需要的向心力：可知速度越大，需要的向心力越大，所以“嫦娥”三號(hào)”由軌道Ⅰ經(jīng)過P點(diǎn)進(jìn)入軌道Ⅱ時(shí)要減速，故B錯(cuò)誤；C、根據(jù)萬有引力提供向心力G=ma，得a=，則知到月球的距離相同，則加速度相同，故探測(cè)器在軌道Ⅲ軌道經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度等于在軌道Ⅱ經(jīng)過P時(shí)的加速度，故C正確；D、“嫦娥”三號(hào)”在月球表面動(dòng)力下降時(shí)向下做減速運(yùn)動(dòng)，加速度的方向向上，處于超重狀態(tài)，故D錯(cuò)誤．故選：C【點(diǎn)評(píng)】本題要掌握萬有引力定律和衛(wèi)星變軌道問題，并要知道衛(wèi)星繞月球運(yùn)動(dòng)的向心力由萬有引力提供，能結(jié)合圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律進(jìn)行求解．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（6分）一列簡諧橫波在時(shí)的波形圖如下，若波自右向左傳播的，則在X=0.2m處且處于平衡位置的P點(diǎn)此時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向是

。若經(jīng)過時(shí)間后，P點(diǎn)剛好第一次到達(dá)波峰，則波的傳播速度是

,從到時(shí)P點(diǎn)走過的路程為

。參考答案：向下

10m/s

2.05m7.某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置來探究加速度與力的關(guān)系．彈簧測(cè)力計(jì)固定在一合適的木板上，桌面的右邊緣固定一支表面光滑的鉛筆以代替定滑輪，細(xì)繩的兩端分別與彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤和礦泉水瓶連接．在桌面上畫出兩條平行線MN、PQ，并測(cè)出間距d.開始時(shí)將木板置于MN處，現(xiàn)緩慢向瓶中加水，直到木板剛剛開始運(yùn)動(dòng)為止，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F0，以此表示滑動(dòng)摩擦力的大?。賹⒛景宸呕卦幉醋。^續(xù)向瓶中加水后，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1，然后釋放木板，并用秒表記下木板運(yùn)動(dòng)到PQ處的時(shí)間t.

(1)木板的加速度可以用d、t表示為a＝____________；為了減小測(cè)量加速度的偶然誤差可以采用的方法是(一種即可)__________．(2)改變瓶中水的質(zhì)量重復(fù)實(shí)驗(yàn)，確定加速度a與彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F1的關(guān)系．下列圖象能表示該同學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的是____________．

(3)用加水的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，它的優(yōu)點(diǎn)是________．A．可以改變滑動(dòng)摩擦力的大小B．可以更方便地獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)C．可以比較精確地測(cè)出摩擦力的大小D．可以獲得更大的加速度以提高實(shí)驗(yàn)精度參考答案：(1)由于木板做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由d＝at2，得加速度a＝，減小偶然誤差的常用方法是多次測(cè)量，求平均值．(2)由牛頓第二定律可得F1－F0＝ma，解得a＝.此實(shí)驗(yàn)要求水的質(zhì)量必須遠(yuǎn)小于木板的質(zhì)量．當(dāng)?shù)V泉水瓶中水的質(zhì)量逐漸增大到一定量后，圖象將向下彎曲，所以能夠表示該同學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖象是圖C(3)由于水的質(zhì)量可以幾乎連續(xù)變化，所以可以比較精確地測(cè)出摩擦力的大小，可以方便地獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，所以選項(xiàng)B、C正確．8.某同學(xué)分別做“探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn).如圖甲所示是該同學(xué)探究小車加速度與力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置，他將光電門固定在水平軌道上的B點(diǎn)，用不同重物通過細(xì)線拉同一小車，每次小車都從同一位置A由靜止釋放．

（1）若用游標(biāo)卡尺測(cè)出光電門遮光條的寬度d如圖乙所示，則d=

cm；實(shí)驗(yàn)時(shí)將小車從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門的時(shí)間?t，則小車經(jīng)過光電門時(shí)的速度為

（用字母表示）；（2）實(shí)驗(yàn)中可近似認(rèn)為細(xì)線對(duì)小車的拉力與重物重力大小相等，則重物的質(zhì)量m與小車的質(zhì)量M間應(yīng)滿足的關(guān)系為

；（3）測(cè)出多組重物的質(zhì)量m和對(duì)應(yīng)遮光條通過光電門的時(shí)間?t，并算出相應(yīng)小車經(jīng)過光電門時(shí)的速度v，通過描點(diǎn)作出線性圖象，研究小車加速度與力的關(guān)系.處理數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)作出

(選填“v—m”或“v2—m”）圖象；（4）該同學(xué)在③中作出的線性圖象不通過坐標(biāo)原點(diǎn)，開始實(shí)驗(yàn)前他應(yīng)采取的做法是

A．將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，使小車在鉤碼拉動(dòng)下恰好做勻速運(yùn)動(dòng)

B．將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，使小車在鉤碼拉動(dòng)下恰好做勻加速運(yùn)動(dòng)C．將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運(yùn)動(dòng)

D．將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻加速運(yùn)動(dòng)參考答案：（1）1．050（2分），（2分）（2）m＜＜M（2分）

（3）v2—m

（2分）

（4）C9.如圖所示，一豎直輕桿上端可以繞水平軸O無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，輕桿下端固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球，力F=mg垂直作用于輕桿的中點(diǎn)，使輕桿由靜止開始轉(zhuǎn)動(dòng)，若轉(zhuǎn)動(dòng)過程保持力F始終與輕桿垂直，當(dāng)輕桿轉(zhuǎn)過的角度θ=30°時(shí)，小球的速度最大；若輕桿轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，力F的方向始終保持水平方向，其他條件不變，則輕桿能轉(zhuǎn)過的最大角度θm=53°．參考答案：【考點(diǎn)】：動(dòng)能定理的應(yīng)用；向心力．【專題】：動(dòng)能定理的應(yīng)用專題．【分析】：（1）由題意可知：F始終對(duì)桿做正功，重力始終做負(fù)功，隨著角度的增加重力做的負(fù)功運(yùn)來越多，當(dāng)重力力矩等于F力矩時(shí)速度達(dá)到最大值，此后重力做的負(fù)功比F做的正功多，速度減??；（2）桿轉(zhuǎn)到最大角度時(shí)，速度為零，根據(jù)動(dòng)能定理即可求解．：解：（1）力F=mg垂直作用于輕桿的中點(diǎn)，當(dāng)輕桿轉(zhuǎn)過的角度θ時(shí)，重力力矩等于F力矩，此時(shí)速度最大，則有：mgL=mgLsinθ解得sinθ=所以θ=30°（2）桿轉(zhuǎn)到最大角度時(shí)，速度為零，根據(jù)動(dòng)能定理得：mv2=FL﹣mgLsinθ所以FLsinθ﹣mgL（1﹣cosθ）=0﹣0解得：θ=53°故答案為：30°；53°【點(diǎn)評(píng)】：本題主要考查了力矩和動(dòng)能定理得直接應(yīng)用，受力分析是解題的關(guān)鍵，難度適中．10.海爾-波普彗星軌道是長軸非常大的橢圓，近日點(diǎn)到太陽中心的距離為0.914天文單位（1天文單位等于地日間的平均距離），則其近日點(diǎn)速率的上限與地球公轉(zhuǎn)（軌道可視為圓周）速率之比約為（保留2位有效數(shù)字）

。參考答案：1.5．（5分）11.已知金屬鈣的逸出功為2.7eV，氫原子的能級(jí)圖如圖所示．一群處于n=4的氫原子在向低能級(jí)躍遷的過程中，可能輻射

▲

種頻率的光子，有

▲

種頻率的光能使鈣發(fā)生光電效應(yīng)．

參考答案：6（1分）

3（2分）12.在《探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)利用右圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，將一端帶滑輪的長木板固定在水平桌面上，滑塊置于長木板上，并用細(xì)繩跨過定滑輪與托盤相連，滑塊右端連一條紙帶，通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動(dòng)情況．開始時(shí)，托盤中放少許砝碼，釋放滑塊，通過紙帶記錄的數(shù)據(jù)，得到圖線a．然后在托盤上添加一個(gè)質(zhì)量為m=0.05kg的砝碼，再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到圖線b．已知滑塊與長木板間存在摩擦，滑塊在運(yùn)動(dòng)過程中，繩中的拉力近似等于托盤和所加砝碼的重力之和，g取10m/s2，則X①通過圖象可以得出，先后兩次運(yùn)動(dòng)的加速度之比為

；②根據(jù)圖象，可計(jì)算滑塊的質(zhì)量為

kg．參考答案：（1）①3:4（2分），②2.513.（填空）一艘宇宙飛船飛近某一新發(fā)現(xiàn)的行星，并進(jìn)入靠近該行星表面的圓形軌道繞行數(shù)圈后，著陸在該行星上，飛船上備有以下實(shí)驗(yàn)器材A.精確秒表一只

B.已知質(zhì)量為m的物體一個(gè)

C.彈簧秤一個(gè)

D.天平一臺(tái)（附砝碼）已知宇航員在繞行時(shí)及著陸后各做了一次測(cè)量，依據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)，可求出該星球的半徑R及星球的質(zhì)量M。（已知引力常量為G）（1）兩次測(cè)量所選用的器材分別為________，________。（用序號(hào)表示）（2）兩次測(cè)量的物理量分別是________，________。（物理量后面注明字母，字母不能重復(fù)。）（3）用該數(shù)據(jù)寫出半徑R，質(zhì)量M的表達(dá)式。R＝________，M＝________。參考答案：（1）A；BC

（2）周期T；物體重力F （3）；三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.用伏安法測(cè)一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r，器材有：電壓表：0－3－15V；電流表：0－0.6－3A；變阻器R1(總電阻20Ω)；以及電鍵S和導(dǎo)線若干.①根據(jù)現(xiàn)有器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路并連接電路實(shí)物圖甲，要求滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭在右端時(shí)，其使用的電阻值最大.

②由實(shí)驗(yàn)測(cè)得的7組數(shù)據(jù)已在圖乙的U－I圖上標(biāo)出，請(qǐng)你完成圖線，并由圖線求出E=

V.③下表為另一組同學(xué)測(cè)得的數(shù)據(jù).可以發(fā)現(xiàn)電壓表測(cè)得的數(shù)據(jù)

，將影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，原因是：

.I/A0.120.200.310.410.500.62U/V1.471.451.421.401.381.35

參考答案：①（3分）如下圖所示，有一處出錯(cuò)不給分.②圖線如下圖所示（2分）作出圖線要使盡可能多的點(diǎn)落在直線上，個(gè)別偏離的點(diǎn)應(yīng)該舍棄.由圖線與縱軸的交點(diǎn)可得E=1.50（1.48-1.52都給分），（2分）

③變化（間隔）很?。?分），電池的內(nèi)阻太?。?分）15.在測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)室提供了合適的的實(shí)驗(yàn)器材。(1)甲同學(xué)按電路圖a進(jìn)行測(cè)量實(shí)驗(yàn)，其中R2為保護(hù)電阻，則①請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線在圖b中完成電路的連接______；②根據(jù)電壓表的讀數(shù)U和電流表的讀數(shù)I，畫出U-I圖線如圖c所示，可得電源的電動(dòng)勢(shì)E=___________V，內(nèi)電阻r=___________Ω(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。(2)乙同學(xué)誤將測(cè)量電路連接成如圖d所示，其他操作正確，根據(jù)電壓表的讀數(shù)U和電流表的讀數(shù)I，畫出U-I圖線如圖e所示，可得電源的電動(dòng)勢(shì)E=___________V，內(nèi)電阻r=___________Ω(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。參考答案：

(1).（1）①

(2).②2.8

(3).0.60

(4).（2）3.0

(5).0.50【詳解】解：(1)①根據(jù)原理圖可得出對(duì)應(yīng)的實(shí)物圖，如圖所示；②根據(jù)閉合電路歐姆定律可得：，則由數(shù)學(xué)規(guī)律可知電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)電阻；(2)由乙同學(xué)的電路接法可知左右兩部分并聯(lián)后與串聯(lián)，則可知在滑片移動(dòng)過程中，滑動(dòng)變阻器接入電阻先增大后減小，則路端電壓先增大后減小，所以出現(xiàn)圖e所示的圖象，則由圖象可知當(dāng)電壓為2.5V時(shí)，電流為0.5A，此時(shí)兩部分電阻相等，則總電流為；而當(dāng)電壓為2.4V時(shí)，電流分別對(duì)應(yīng)0.33A和0.87A，則說明當(dāng)電壓為2.4V時(shí)，干路電流為；則根據(jù)閉合電路歐姆定律可得，，解得電源的電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)電阻；四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖為某自動(dòng)投放器的示意圖，其下半部AB是一長為R的豎直管道。上半部BC是半徑為R的四分之一圓弧光滑軌道。AB內(nèi)有一原長為R、下端固定的輕質(zhì)彈簧。投放時(shí)，若將彈簧長度壓縮了0.5R后鎖定，在彈簧上端放置一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)且質(zhì)量為m的小球，解除鎖定，彈簧可將小球彈射出去。當(dāng)小球到達(dá)頂端C時(shí)，對(duì)軌道壁的壓力恰好為零。不計(jì)一切阻力，且鎖定和解除鎖定時(shí)，均不改變彈簧的彈性勢(shì)能。已知重力加速度為g。求：

(1)小球到達(dá)頂端C時(shí)的速度大小v1；

(2)彈簧壓縮了0.5R時(shí)的彈性勢(shì)能EP1；

(3)若將彈簧壓縮了0.6R時(shí)，彈簧彈性勢(shì)能為EP2=EP1，小球落地點(diǎn)離OO’的水平

距離s是多少?參考答案：17.如圖所示，隧道是高速公路上的特殊路段也是事故多發(fā)路段之一。某日，一轎車A因故恰停在隧道內(nèi)