湖南省常德市澧縣澧陽鎮(zhèn)城關(guān)中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理上學(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.如圖所示，A、B兩條直線是在A、B兩地分別用豎直向上的力F拉質(zhì)量分別為mA、mB的物體得出的兩個(gè)加速度a與力F的關(guān)系圖線，由圖線分析可知A．兩地的重力加速度gA>gB

B．mA<mB

C．兩地的重力加速度gA<gB

D．mA>mB

參考答案：B2..設(shè)想我國宇航員隨“嫦娥”號(hào)登月飛船貼近月球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng),宇航員測(cè)出飛船繞行n圈所用的時(shí)間為t,登月后,宇航員利用身邊的彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出質(zhì)量為m的物體重力為G,。已知引力常量為G1根據(jù)以上信息可得到A.

月球的密度

B.月球的半徑C.

飛船的質(zhì)量

D.飛船在月球表面附近繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度參考答案：ABD3.如圖所示，豎直平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ上端接有電阻R，金屬桿質(zhì)量為m，跨在平行導(dǎo)軌上，垂直導(dǎo)軌平面的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)為B，不計(jì)ab與導(dǎo)軌電阻，不計(jì)摩擦，且ab與導(dǎo)軌接觸良好，若ab桿在豎直向上的外力F作用下勻速上升，則以下說法正確的是

A．拉力F所做的功等于電阻R上產(chǎn)生的熱B．桿ab克服安培力做的功等于電阻R上產(chǎn)生的熱C．電流所做的功等于重力勢(shì)能的增加量D．拉力F與重力做功的代數(shù)和等于電阻R上產(chǎn)生的熱

參考答案：BD解析：分析題意得：當(dāng)外力F拉著金屬桿勻速上升時(shí)，拉力要克服重力和安培力做功，所以拉力做的功等于克服安培力和重力做功之和，即等于金屬桿上產(chǎn)生的熱量和金屬桿增加的重力勢(shì)能之和，所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤，克服安培力做多少功，電阻R上則產(chǎn)生多少熱量，所以選項(xiàng)B正確；電流做的功與重力勢(shì)能之間沒有關(guān)系，所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤；選項(xiàng)D正確，綜上所述，本題的正確選項(xiàng)應(yīng)該為BD。4.（多選）如圖，電路中定值電阻阻值R大于電源內(nèi)阻阻值r．閉合電鍵后，將滑動(dòng)變阻器滑片向下滑動(dòng)，理想電壓表V1、V2、V3示數(shù)變化量的絕對(duì)值分別為△U1、△U2、△U3，理想電流表示數(shù)變化量的絕對(duì)值為△I，則（）A．△U2=△U1+△U3B．=R+rC．電源輸出功率先增大后減小D．和保持不變參考答案：考點(diǎn)：閉合電路的歐姆定律．專題：恒定電流專題．分析：理想電壓表內(nèi)阻無窮大，相當(dāng)于斷路．理想電流表內(nèi)阻為零，相當(dāng)短路．分析電路的連接關(guān)系，根據(jù)歐姆定律分析．解答：解：A、V2測(cè)量路端電壓，V1測(cè)量R的電壓，V3測(cè)量滑動(dòng)變阻器的電壓，根據(jù)閉合電路歐姆定律得：△U2=△U1+△U3+△Ur，故A錯(cuò)誤；B、根據(jù)閉合電路歐姆定律得：U3=E﹣I（r+R），則得：．故B正確．C、當(dāng)外電路電阻等于內(nèi)阻時(shí)，電源輸出功率最大，而電路中定值電阻阻值R大于電源內(nèi)阻阻值r，所以將滑動(dòng)變阻器滑片向下滑動(dòng)，功率變大，故C錯(cuò)誤；D、根據(jù)歐姆定律得：=R，不變，根據(jù)閉合電路歐姆定律得：：U2=E﹣Ir，則得：=r，不變，故D正確；故選：BD．點(diǎn)評(píng)：本題是電路的動(dòng)態(tài)分析問題，關(guān)鍵要搞清電路的結(jié)構(gòu)，明確電表各測(cè)量哪部分電路的電壓或電流，根據(jù)閉合電路歐姆定律進(jìn)行分析．5.（單選）如圖，在水平地面上內(nèi)壁光滑的車廂中兩正對(duì)豎直面AB、CD間放有半球P和光滑均勻圓球Q，質(zhì)量分別為m、M，當(dāng)車向右做加速為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，P、Q車廂三者相對(duì)靜止，球心連線與水平方向的夾角為θ，則Q受到CD面的彈力FN和P受到AB面的彈力分別是：（

）

A．B．

C．

D．

參考答案：D。隔離Q進(jìn)行受力分析和牛頓第二定律得：受力圖略，設(shè)CD面的彈力為，P對(duì)Q的作用力為，列方程有：和聯(lián)立解得：，再整體分析，設(shè)AB面對(duì)P的作用力為，在水平方向有：，將代入得：。由計(jì)算可得D答案正確。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，一自行車上連接踏腳板的連桿長R1＝20cm，由踏腳板帶動(dòng)半徑為r1的大齒盤，通過鏈條與半徑為r2的后輪齒盤連接，帶動(dòng)半徑為R2＝30cm的后輪轉(zhuǎn)動(dòng)。若踏腳大齒盤與后輪齒盤的齒數(shù)分別為48和24。當(dāng)騎車人以n=2r/s的轉(zhuǎn)速蹬踏腳板時(shí)，自行車的前進(jìn)速度為______________m/s。若車勻速前進(jìn)，則騎車人蹬踏腳板的平均作用力與車所受平均阻力之比為______________。參考答案：2.4π=7.54，3:1

7.（3分）如圖為光纖電流傳感器示意圖，它用來測(cè)量高壓線路中的電流。激光器發(fā)出的光經(jīng)過左側(cè)偏振元件后變成線偏振光，該偏振光受到輸電線中磁場(chǎng)作用，其偏振方向發(fā)生旋轉(zhuǎn)，通過右側(cè)偏振元件可測(cè)得最終偏振方向，由此得出高壓線路中電流大小。圖中左側(cè)偏振元件是起偏器，出射光的偏振方向與其透振方向

，右側(cè)偏振元件稱為

。

參考答案：相同（1分）（填“一致”或“平行”同樣給分），檢偏器（2分）8.某同學(xué)為探究“合力做功與物體動(dòng)能改變的關(guān)系”，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，他的操作步驟是：

①按右圖所示，安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，其中小車質(zhì)量M=0.20kg，鉤碼總質(zhì)量m=0.05kg．②釋放小車，然后接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源（電源頻率為50Hz），打出一條紙帶．（1）他在多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶中選出滿意的一條，如圖所示．把打下的第一點(diǎn)記作0，然后依次取若干個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)（圖中未畫出），用刻度尺測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0點(diǎn)距離分別為d1=0.004m，d2=0.055m，d3=0.167m，d4=0.256m，d5=0.360m，d6=0.480m，……，他把鉤碼重力作為小車所受合力，取當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2，算出從打0點(diǎn)到打“5”點(diǎn)這一過程中合力做功W=

J（結(jié)果保留三位有效數(shù)字），把打“5”點(diǎn)時(shí)小車動(dòng)能作為小車動(dòng)能的改變量，算得EK

=

J（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．（2）此次實(shí)驗(yàn)探究的結(jié)果，他沒能得到“合力對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能的增量”，且偏差很大．通過反思，他認(rèn)為產(chǎn)生原因如下，其中有可能的是

．A．鉤碼質(zhì)量太大，使得合力對(duì)物體做功的測(cè)量值比真實(shí)值偏大太多；B．沒有平衡摩擦力，使得合力對(duì)物體做功的測(cè)量值比真實(shí)值偏大太多；C．釋放小車和接通電源的次序有誤，使得動(dòng)能增量的測(cè)量值比真實(shí)值偏?。籇．計(jì)算“5”點(diǎn)的瞬時(shí)速度時(shí)，兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間時(shí)間間隔誤取0.08s．參考答案：（1）合力做的功=0.176J；打“5”點(diǎn)時(shí)小車的速度此時(shí)小車動(dòng)能（2）由題意可知合力對(duì)物體做功的測(cè)量值大于動(dòng)能增量的測(cè)量值，分析四個(gè)選項(xiàng)可知，只有A、B符合題意。9.（選修3—5）現(xiàn)用下列幾種能量的光子照射一個(gè)處于基態(tài)的氫原子，A：10.25eV、B：12.09eV、C：12.45eV，則能被氫原子吸收的光子是_______（填序號(hào)），氫原子吸收該光子后在向低能級(jí)躍遷時(shí)最多可能產(chǎn)生____種頻率的光子。參考答案：答案：B、

210.如圖所示，處于水平位置的、質(zhì)量分布均勻的直桿一端固定在光滑轉(zhuǎn)軸O處，在另一端A下擺時(shí)經(jīng)過的軌跡上安裝了光電門，用來測(cè)量A端的瞬時(shí)速度vA，光電門和轉(zhuǎn)軸O的豎直距離設(shè)為h。將直桿由圖示位置靜止釋放，可獲得一組（vA2，h）數(shù)據(jù)，改變光電門在軌跡上的位置，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，得到在vA2~h圖中的圖線①。設(shè)直桿的質(zhì)量為M，則直桿繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能Ek=_____________（用M和vA來表示）。現(xiàn)將一質(zhì)量m=1kg的小球固定在桿的中點(diǎn)，進(jìn)行同樣的實(shí)驗(yàn)操作，得到vA2~h圖中的圖線②，則直桿的質(zhì)量M=____________kg。（g=10m/s2）參考答案：，0.2511.第26屆國際計(jì)量大會(huì)決定，質(zhì)量單位“千克”用普朗克常量定義，“國際千克原器”于2019年5月20日正式“退役”的數(shù)值為，根據(jù)能量子定義，的單位是______，該單位用國際單位制中的力學(xué)基本單位表示，則為______。參考答案：

(1).

(2).【詳解】由，能量的單位為，頻率的單位為，故h的單位為，又因能量的單位換成力學(xué)基本單位可表示為，則h的單位為12.用如圖1所示裝置研究平地運(yùn)動(dòng)。將白紙和復(fù)寫紙對(duì)齊重疊并固定在豎直的硬板上。鋼球沿斜槽軌道PQ滑下后從Q點(diǎn)飛出，落在水平擋板MN上。由于擋板靠近硬板一側(cè)較低，鋼球落在擋板上時(shí)，鋼球側(cè)面會(huì)在白紙上擠壓出一個(gè)痕跡點(diǎn)。移動(dòng)擋板，重新釋放鋼球，如此重復(fù)，白紙上將留下一系列痕跡點(diǎn)。（1）下列實(shí)驗(yàn)條件必須滿足的有____________。A．斜槽軌道光滑B．斜槽軌道末段水平C．擋板高度等間距變化D．每次從斜槽上相同的位置無初速度釋放鋼球（2）為定量研究，建立以水平方向?yàn)閤軸、豎直方向?yàn)閥軸的坐標(biāo)系。a．取平拋運(yùn)動(dòng)的起始點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，將鋼球靜置于Q點(diǎn)，鋼球的________（選填“最上端”、“最下端”或者“球心”）對(duì)應(yīng)白紙上的位置即為原點(diǎn)；在確定y軸時(shí)______（選填“需要”或者“不需要”）y軸與重錘線平行。b．若遺漏記錄平拋軌跡的起始點(diǎn)，也可按下述方法處理數(shù)據(jù)：如圖2所示，在軌跡上取A、B、C三點(diǎn)，AB和BC的水平間距相等且均為x，測(cè)得AB和BC的豎直間距分別是y1和y2，則______（選填“大于”、“等于”或者“小于”）。可求得鋼球平拋的初速度大小為____________（已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，結(jié)果用上述字母表示）。（3）為了得到平拋物體的運(yùn)動(dòng)軌跡，同學(xué)們還提出了以下三種方案，其中可行的是____________。A．從細(xì)管水平噴出穩(wěn)定的細(xì)水柱，拍攝照片，即可得到平拋運(yùn)動(dòng)軌跡B．用頻閃照相在同一底片上記錄平拋小球在不同時(shí)刻的位置，平滑連接各位置，即可得到平拋運(yùn)動(dòng)軌跡C．將鉛筆垂直于豎直的白紙板放置，筆尖緊靠白紙板，鉛筆以一定初速度水平拋出，將會(huì)在白紙上留下筆尖的平拋運(yùn)動(dòng)軌跡（4）伽利略曾研究過平拋運(yùn)動(dòng)，他推斷：從同一炮臺(tái)水平發(fā)射的炮彈，如果不受空氣阻力，不論它們能射多遠(yuǎn)，在空中飛行的時(shí)間都一樣。這實(shí)際上揭示了平拋物體_________。A．在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)B．在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)C．在下落過程中機(jī)械能守恒（5）牛頓設(shè)想，把物體從高山上水平拋出，速度一次比一次大，落地點(diǎn)就一次比一次遠(yuǎn)，如果速度足夠大，物體就不再落回地面，它將繞地球運(yùn)動(dòng)，成為人造地球衛(wèi)星。同樣是受地球引力，隨著拋出速度增大，物體會(huì)從做平拋運(yùn)動(dòng)逐漸變?yōu)樽鰣A周運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)分析原因。___________________________參考答案：

(1).BD

(2).球心

(3).需要

(4).大于

(5).

(6).B

(7).B

(8).利用平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡的拋物線和圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)證明即可【詳解】根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律：水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向自由落體運(yùn)動(dòng)解答。(1)本實(shí)驗(yàn)中要保證小球飛出斜槽末端時(shí)的速度為水平，即小球做平拋運(yùn)動(dòng)，且每次飛出時(shí)的速度應(yīng)相同，所以只要每次將小球從斜槽上同一位置由靜止釋放即可，故BD正確；(2)a.平拋運(yùn)動(dòng)的起始點(diǎn)應(yīng)為鋼球靜置于Q點(diǎn)時(shí)，鋼球的球心對(duì)應(yīng)紙上的位置，由于平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，所以在確定y軸時(shí)需要y軸與重錘線平行；b.由初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律即在相等時(shí)間間隔內(nèi)所通過的位移之比為可知，由于A點(diǎn)不是拋出點(diǎn)，所以；設(shè)AB，BC間所用的時(shí)間為T，豎直方向有：，水平方向有：，聯(lián)立解得：；(3)A項(xiàng)：從細(xì)管水平噴出穩(wěn)定的細(xì)水柱，由于細(xì)水柱射出后受到空氣阻力的作用，所以此方案不可行；B項(xiàng)：用頻閃照相在同一底片上記錄小球不同時(shí)刻位置即平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡上的點(diǎn)，平滑連接在一起即為平拋運(yùn)動(dòng)軌跡，所以此方案可行；C項(xiàng)：將鉛筆垂直于豎直的白板放軒，以一定初速度水平拋出，筆尖與白紙間有摩擦阻力的作用，所以鉛筆作的不是平拋運(yùn)動(dòng)，故此方案不可行；(4)由平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向運(yùn)動(dòng)可知，，時(shí)間，所以只要高度相同，時(shí)間相同，故B正確；(5)由平拋運(yùn)動(dòng)可知，豎直方向：，水平方向：，聯(lián)立解得：，即拋出物體的軌跡為拋物線，當(dāng)拋出的速度越大，在拋物線上某點(diǎn)的速度足以提供該點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力時(shí)，物體的軌跡從拋物線變?yōu)閳A。13.油膜被日光照射后呈現(xiàn)彩色條紋是光的____________現(xiàn)象，泊松亮斑是光的____現(xiàn)象。（分別填入“干涉”或“衍射”）參考答案：干涉；衍射三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.根據(jù)有關(guān)實(shí)驗(yàn)，回答問題：（1）一種游標(biāo)卡尺，它的游標(biāo)尺上有50個(gè)小的等分刻度，總長度為49mm，用它測(cè)量某工件寬度，示數(shù)如圖甲所示，其讀數(shù)為___________mm；圖乙中的螺旋測(cè)微器讀數(shù)為__________mm.參考答案：15.

E．電阻箱R2（0～999.9Ω）F．開關(guān)S一只、導(dǎo)線若干①為了測(cè)定電阻R0的阻值，小明設(shè)計(jì)了一電路，如圖甲所示為其對(duì)應(yīng)的實(shí)物圖，（i）甲圖中的電流表A應(yīng)選

(選填“A1”或“A2”)．（ii）請(qǐng)將甲圖實(shí)物連線補(bǔ)充完整．②為測(cè)量鋰電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，小紅設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路圖。根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作出圖象，如圖丙所示。若該圖線的斜率為k，縱軸截距為b，則該鋰電池的電動(dòng)勢(shì)E=

，內(nèi)阻r=

(用k、b和R2表示）。該實(shí)驗(yàn)的測(cè)量值偏小，造成此系統(tǒng)誤差主要原因是

。參考答案：①（i）A２（３分）（ii）如圖（3分）②（２分）（２分）電壓表的分流作用（２分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（14分）如圖所示，MNPQ是一個(gè)足夠長的處于豎直平面內(nèi)的固定的金屬框架，框架的寬度為L，電阻忽略不計(jì)．a(chǎn)b是一根質(zhì)量為m，有一定電阻的導(dǎo)體，能緊貼框架無摩擦下滑，整個(gè)框架平面處于垂直于框架平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感強(qiáng)度為B．當(dāng)單刀雙擲開關(guān)S置于1位置時(shí)，導(dǎo)體ab恰好靜止在框架的某一處．已知電源的電動(dòng)勢(shì)為e，內(nèi)阻為r．（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向如何？（2）當(dāng)開關(guān)S置于2位置時(shí)，導(dǎo)體ab由靜止開始下落，試分析ab下落運(yùn)動(dòng)的過程，并用所給的物理量表達(dá)ab在下落過程中的最大速度；（3）ab達(dá)到最大速度的3/4時(shí)，其加速度大小是多大？此時(shí)ab兩端的電壓為多少？（4）如果ab由靜止開始下落到達(dá)到最大速度所用的時(shí)間為t，下落高度為h．試推導(dǎo)該過程中h和t應(yīng)滿足的不等式關(guān)系．參考答案：解析：（1）磁場(chǎng)方向垂直紙面向內(nèi)

（2分）

（2）S接1時(shí)，F(xiàn)=BIL=B=mg①

（2分）

S接2時(shí)，剛開始ab下落的加速度為g，接著加速運(yùn)動(dòng)，同時(shí)受重力和mg安培力F作用，由牛頓第二定律得：mg-F=ma隨著v增大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)增大，感應(yīng)電流也增大，從而使F增大而導(dǎo)致加速度a減小，最終F和mg平衡，加速度a=0此后做勻速運(yùn)動(dòng)。（2分）因而有：

②

（1分）

由①得到R代入②整理后求得：vm=

（1分）

（3）由②可知，當(dāng)ab達(dá)到最大速的3/4時(shí)