湖南省常德市澧縣澧陽鎮(zhèn)城關中學2021-2022學年高三物理上學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拉質量分別為mA、mB的物體得出的兩個加速度a與力F的關系圖線，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..設想我國宇航員隨“嫦娥”號登月飛船貼近月球表面做勻速圓周運動,宇航員測出飛船繞行n圈所用的時間為t,登月后,宇航員利用身邊的彈簧測力計測出質量為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.

飛船的質量

D.飛船在月球表面附近繞月球做勻速圓周運動的速度參考答案：ABD3.如圖所示，豎直平行金屬導軌MN、PQ上端接有電阻R，金屬桿質量為m，跨在平行導軌上，垂直導軌平面的水平勻強磁場為B，不計ab與導軌電阻，不計摩擦，且ab與導軌接觸良好，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上產生的熱B．桿ab克服安培力做的功等于電阻R上產生的熱C．電流所做的功等于重力勢能的增加量D．拉力F與重力做功的代數(shù)和等于電阻R上產生的熱

參考答案：BD解析：分析題意得：當外力F拉著金屬桿勻速上升時，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，即等于金屬桿上產生的熱量和金屬桿增加的重力勢能之和，所以選項A錯誤，克服安培力做多少功，電阻R上則產生多少熱量，所以選項B正確；電流做的功與重力勢能之間沒有關系，所以選項C錯誤；選項D正確，綜上所述，本題的正確選項應該為BD。4.（多選）如圖，電路中定值電阻阻值R大于電源內阻阻值r．閉合電鍵后，將滑動變阻器滑片向下滑動，理想電壓表V1、V2、V3示數(shù)變化量的絕對值分別為△U1、△U2、△U3，理想電流表示數(shù)變化量的絕對值為△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：閉合電路的歐姆定律．專題：恒定電流專題．分析：理想電壓表內阻無窮大，相當于斷路．理想電流表內阻為零，相當短路．分析電路的連接關系，根據(jù)歐姆定律分析．解答：解：A、V2測量路端電壓，V1測量R的電壓，V3測量滑動變阻器的電壓，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、當外電路電阻等于內阻時，電源輸出功率最大，而電路中定值電阻阻值R大于電源內阻阻值r，所以將滑動變阻器滑片向下滑動，功率變大，故C錯誤；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．點評：本題是電路的動態(tài)分析問題，關鍵要搞清電路的結構，明確電表各測量哪部分電路的電壓或電流，根據(jù)閉合電路歐姆定律進行分析．5.（單選）如圖，在水平地面上內壁光滑的車廂中兩正對豎直面AB、CD間放有半球P和光滑均勻圓球Q，質量分別為m、M，當車向右做加速為a的勻加速直線運動時，P、Q車廂三者相對靜止，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進行受力分析和牛頓第二定律得：受力圖略，設CD面的彈力為，P對Q的作用力為，列方程有：和聯(lián)立解得：，再整體分析，設AB面對P的作用力為，在水平方向有：，將代入得：。由計算可得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，帶動半徑為R2＝30cm的后輪轉動。若踏腳大齒盤與后輪齒盤的齒數(shù)分別為48和24。當騎車人以n=2r/s的轉速蹬踏腳板時，自行車的前進速度為______________m/s。若車勻速前進，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，它用來測量高壓線路中的電流。激光器發(fā)出的光經過左側偏振元件后變成線偏振光，該偏振光受到輸電線中磁場作用，其偏振方向發(fā)生旋轉，通過右側偏振元件可測得最終偏振方向，由此得出高壓線路中電流大小。圖中左側偏振元件是起偏器，出射光的偏振方向與其透振方向

，右側偏振元件稱為

。

參考答案：相同（1分）（填“一致”或“平行”同樣給分），檢偏器（2分）8.某同學為探究“合力做功與物體動能改變的關系”，設計了如下實驗，他的操作步驟是：

①按右圖所示，安裝好實驗裝置，其中小車質量M=0.20kg，鉤碼總質量m=0.05kg．②釋放小車，然后接通打點計時器的電源（電源頻率為50Hz），打出一條紙帶．（1）他在多次重復實驗得到的紙帶中選出滿意的一條，如圖所示．把打下的第一點記作0，然后依次取若干個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間還有4個點（圖中未畫出），用刻度尺測得各計數(shù)點到0點距離分別為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?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2，算出從打0點到打“5”點這一過程中合力做功W=

J（結果保留三位有效數(shù)字），把打“5”點時小車動能作為小車動能的改變量，算得EK

=

J（結果保留三位有效數(shù)字）．（2）此次實驗探究的結果，他沒能得到“合力對物體做的功等于物體動能的增量”，且偏差很大．通過反思，他認為產生原因如下，其中有可能的是

．A．鉤碼質量太大，使得合力對物體做功的測量值比真實值偏大太多；B．沒有平衡摩擦力，使得合力對物體做功的測量值比真實值偏大太多；C．釋放小車和接通電源的次序有誤，使得動能增量的測量值比真實值偏??；D．計算“5”點的瞬時速度時，兩計數(shù)點間時間間隔誤取0.08s．參考答案：（1）合力做的功=0.176J；打“5”點時小車的速度此時小車動能（2）由題意可知合力對物體做功的測量值大于動能增量的測量值，分析四個選項可知，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），氫原子吸收該光子后在向低能級躍遷時最多可能產生____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、質量分布均勻的直桿一端固定在光滑轉軸O處，在另一端A下擺時經過的軌跡上安裝了光電門，用來測量A端的瞬時速度vA，光電門和轉軸O的豎直距離設為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，重復實驗，得到在vA2~h圖中的圖線①。設直桿的質量為M，則直桿繞O點轉動的動能Ek=_____________（用M和vA來表示）?，F(xiàn)將一質量m=1kg的小球固定在桿的中點，進行同樣的實驗操作，得到vA2~h圖中的圖線②，則直桿的質量M=____________kg。（g=10m/s2）參考答案：，0.2511.第26屆國際計量大會決定，質量單位“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動。將白紙和復寫紙對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點飛出，落在水平擋板MN上。由于擋板靠近硬板一側較低，鋼球落在擋板上時，鋼球側面會在白紙上擠壓出一個痕跡點。移動擋板，重新釋放鋼球，如此重復，白紙上將留下一系列痕跡點。（1）下列實驗條件必須滿足的有____________。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，建立以水平方向為x軸、豎直方向為y軸的坐標系。a．取平拋運動的起始點為坐標原點，將鋼球靜置于Q點，鋼球的________（選填“最上端”、“最下端”或者“球心”）對應白紙上的位置即為原點；在確定y軸時______（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，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，AB和BC的水平間距相等且均為x，測得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”）?？汕蟮娩撉蚱綊伒某跛俣却笮開___________（已知當?shù)刂亓铀俣葹間，結果用上述字母表示）。（3）為了得到平拋物體的運動軌跡，同學們還提出了以下三種方案，其中可行的是____________。A．從細管水平噴出穩(wěn)定的細水柱，拍攝照片，即可得到平拋運動軌跡B．用頻閃照相在同一底片上記錄平拋小球在不同時刻的位置，平滑連接各位置，即可得到平拋運動軌跡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，將會在白紙上留下筆尖的平拋運動軌跡（4）伽利略曾研究過平拋運動，他推斷：從同一炮臺水平發(fā)射的炮彈，如果不受空氣阻力，不論它們能射多遠，在空中飛行的時間都一樣。這實際上揭示了平拋物體_________。A．在水平方向上做勻速直線運動B．在豎直方向上做自由落體運動C．在下落過程中機械能守恒（5）牛頓設想，把物體從高山上水平拋出，速度一次比一次大，落地點就一次比一次遠，如果速度足夠大，物體就不再落回地面，它將繞地球運動，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，物體會從做平拋運動逐漸變?yōu)樽鰣A周運動，請分析原因。___________________________參考答案：

(1).BD

(2).球心

(3).需要

(4).大于

(5).

(6).B

(7).B

(8).利用平拋運動的軌跡的拋物線和圓周運動知識證明即可【詳解】根據(jù)平拋運動的規(guī)律：水平方向勻速直線運動，豎直方向自由落體運動解答。(1)本實驗中要保證小球飛出斜槽末端時的速度為水平，即小球做平拋運動，且每次飛出時的速度應相同，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.平拋運動的起始點應為鋼球靜置于Q點時，鋼球的球心對應紙上的位置，由于平拋運動在豎直方向做自由落體運動，所以在確定y軸時需要y軸與重錘線平行；b.由初速度為零的勻加速直線運動規(guī)律即在相等時間間隔內所通過的位移之比為可知，由于A點不是拋出點，所以；設AB，BC間所用的時間為T，豎直方向有：，水平方向有：，聯(lián)立解得：；(3)A項：從細管水平噴出穩(wěn)定的細水柱，由于細水柱射出后受到空氣阻力的作用，所以此方案不可行；B項：用頻閃照相在同一底片上記錄小球不同時刻位置即平拋運動的軌跡上的點，平滑連接在一起即為平拋運動軌跡，所以此方案可行；C項：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動，故此方案不可行；(4)由平拋運動豎直方向運動可知，，時間，所以只要高度相同，時間相同，故B正確；(5)由平拋運動可知，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，當拋出的速度越大，在拋物線上某點的速度足以提供該點做圓周運動的向心力時，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、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.根據(jù)有關實驗，回答問題：（1）一種游標卡尺，它的游標尺上有50個小的等分刻度，總長度為49mm，用它測量某工件寬度，示數(shù)如圖甲所示，其讀數(shù)為___________mm；圖乙中的螺旋測微器讀數(shù)為__________mm.參考答案：15.

E．電阻箱R2（0～999.9Ω）F．開關S一只、導線若干①為了測定電阻R0的阻值，小明設計了一電路，如圖甲所示為其對應的實物圖，（i）甲圖中的電流表A應選

(選填“A1”或“A2”)．（ii）請將甲圖實物連線補充完整．②為測量鋰電池的電動勢E和內阻r，小紅設計了如圖乙所示的電路圖。根據(jù)測量數(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，則該鋰電池的電動勢E=

，內阻r=

(用k、b和R2表示）。該實驗的測量值偏小，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、計算題：本題共3小題，共計47分16.（14分）如圖所示，MNPQ是一個足夠長的處于豎直平面內的固定的金屬框架，框架的寬度為L，電阻忽略不計．ab是一根質量為m，有一定電阻的導體，能緊貼框架無摩擦下滑，整個框架平面處于垂直于框架平面的勻強磁場中，磁感強度為B．當單刀雙擲開關S置于1位置時，導體ab恰好靜止在框架的某一處．已知電源的電動勢為e，內阻為r．（1）勻強磁場的方向如何？（2）當開關S置于2位置時，導體ab由靜止開始下落，試分析ab下落運動的過程，并用所給的物理量表達ab在下落過程中的最大速度；（3）ab達到最大速度的3/4時，其加速度大小是多大？此時ab兩端的電壓為多少？（4）如果ab由靜止開始下落到達到最大速度所用的時間為t，下落高度為h．試推導該過程中h和t應滿足的不等式關系．參考答案：解析：（1）磁場方向垂直紙面向內

（2分）

（2）S接1時，F(xiàn)=BIL=B=mg①

（2分）

S接2時，剛開始ab下落的加速度為g，接著加速運動，同時受重力和mg安培力F作用，由牛頓第二定律得：mg-F=ma隨著v增大，感應電動勢增大，感應電流也增大，從而使F增大而導致加速度a減小，最終F和mg平衡，加速度a=0此后做勻速運動。（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ab達到最大速的3/4時