2021年湖北省咸寧市五里中學高三物理期末試題含解析

2021年湖北省咸寧市五里中學高三物理期末試題含解析一、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，豎直面內有一個半圓形軌道，AB為水平直徑，O為圓心，將一些半徑遠小于軌道半徑的小球從A點以不同的初速度沿直徑水平向右拋出，若不計空氣阻力，在小球從拋出到碰到軌道這個過程中．則（）A．若初速度適當，小球可以垂直撞擊半圓形軌道B．初速度不同的小球運動時間一定不相同C．初速度小的小球運動時間長D．落在半圓形軌道最低點的小球運動時間最長參考答案：D【考點】平拋運動．【分析】平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動，根據高度比較運動的時間．【解答】解：A、小球撞擊在圓弧左側時，速度方向斜向右下方，不可能與圓環(huán)垂直；當小球撞擊在圓弧右側時，根據“中點”結論：平拋運動速度的反向延長線交水平位移的中點，可知，由于O不在水平位移的中點，所以小球撞在圓環(huán)上的速度反向延長線不可能通過O點，也就不可能垂直撞擊圓環(huán)．故A錯誤B、由h=，得t=平拋運動的時間由下落的高度決定，速度不同的小球下落的高度可能相同，運動的時間可能相同，故B錯誤．C、初速度小的小球下落的高度不一定大，則運動時間不一定長，故C錯誤．D、落在圓形軌道最低點的小球，下落的高度最大，則運動的時間最長．故D正確．故選：D2.（多選題）目前，在地球周圍有許多人造地球衛(wèi)星繞著它轉，其中一些衛(wèi)星的軌道可近似為圓，且軌道半徑逐漸變小。若衛(wèi)星在軌道半徑逐漸變小的過程中，只受到地球引力和稀薄氣體阻力的作用，則下列判斷正確的是A.衛(wèi)星的動能逐漸減小B.由于地球引力做正功，引力勢能一定減小C.衛(wèi)星克服氣體阻力做的功小于引力勢能的減小D.由于氣體阻力做負功，地球引力做正功，機械能保持不變參考答案：BC3.下列說法正確的是________。A．分子間距離減小時，分子力可能減小B．具有各向同性的物體一定是非晶體C．布朗運動就是分子的熱運動D．實際氣體的分子之間的平均距離足夠大（大于10－9m）時都可以看做是理想氣體參考答案：AD（3分）多晶體的物理性質也是各向同性，B錯誤。布朗運動是指懸浮在液體中的小顆粒的運動，不是分子的運動，C錯誤。4.

2008年5月12日14時18分汶川發(fā)生了8.0級大地震.先期到達災區(qū)消防戰(zhàn)士利用千斤頂解救了大量壓在廢墟的群眾.如圖所示是剪式千斤頂，當搖動把手時，螺紋軸就能迫使千斤頂?shù)膬杀劭繑n，從而將預制板頂起.當預制板剛被頂起時對千斤頂?shù)膲毫?.0×105Ｎ，此時千斤頂兩臂間的夾角為120°，則下列判斷正確的是（

）Ａ.此時兩臂支持力大小均為1.0×105ＮＢ.此時千斤頂對預制板的支持力為1.0×105ＮＣ.若繼續(xù)搖動手把，兩臂的支持力將增大Ｄ.若繼續(xù)搖動手把，兩臂的支持力將減小參考答案：答案：AB5.一列簡諧橫波沿x軸傳播，周期為T，t=0時刻的波形如圖所示.此時平衡位置位于x=3m處的質點正在向上運動，若a、b兩質點平衡位置的坐標分別為xa=2.5m，xb=5.5m，則A．當a質點處在波峰時，b質點恰在波谷B．t=T/4時，a質點正在向y軸負方向運動C．t=3T/4時，b質點正在向y軸負方向運動D．在某一時刻，a、b兩質點的位移和速度可能相同參考答案：二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，質量為M，半徑為R的均勻圓形薄板可以繞光滑的水平軸A在豎直平面內轉動，AB是它的直徑，O是它的圓心?，F(xiàn)在薄板上挖去一個直徑為R的圓，則圓板的重心將從O點向左移動__________R的距離，在B點作用一個垂直于AB的力F使薄板平衡，此時AB恰處于水平位置，則F=_________________。

參考答案：

；

7.質量為2kg的物體，在水平推力的作用下沿水平面做直線運動，一段時間后撤去F，其運動的v-t圖像如圖所示，g取10m/s2，則物體與水平面間的動摩擦因數(shù)

；水平推力

。參考答案：

0.2

6

8.質量為4.0kg的物體A靜止在水平桌面上，另一個質量為2.0kg的物體B以5.0m/s的水平速度與物體A相碰。碰后物體B以1.0m/s的速度反向彈回，則系統(tǒng)的總動量為_________kg·m/s，碰后物體A的速度大小為__________m/s。參考答案：10，3

9.如圖所示，粗細均勻、導熱良好、裝有適量水銀的U形管豎直放置，右端與大氣相通，左端封閉氣柱長l1=20cm(可視為理想氣體)，兩管中水銀面等高?，F(xiàn)將右端與一低壓艙(未畫出)接通，穩(wěn)定后右管水銀面高出左管水銀面h=10cm。(環(huán)境溫度不變，大氣壓強p0=75cmHg)①求穩(wěn)定后低壓艙內的壓強(用“cmHg”作單位)。②此過程左管內的氣體對外界________(填“做正功”“做負功”或“不做功”)，氣體將________(填“吸熱”或“放熱”)．參考答案：①50cmHg②做正功吸熱10.為探究橡皮條被拉伸到一定長度的過程中，彈力做的功和橡皮條在一定長度時具有的彈性勢能的關系（其中橡皮條的彈性勢能表達式為，k是勁度系數(shù)），某同學在準備好橡皮條、彈簧測力計、坐標紙、鉛筆、直尺等器材后，進行了以下操作：a．將橡皮條的一端固定，另一端拴一繩扣，用直尺從橡皮條的固定端開始測量橡皮條的原長l0，記錄在表格中；b．將彈簧測力計掛在繩扣上，測出在不同拉力F1、F2、F3…的情況下橡皮條的長度l1、l2、l3…；c．以橡皮條的伸長量△l為橫坐標，以對應的拉力F為縱坐標，在坐標紙上建立坐標系，描點、并用平滑的曲線作出F-△l圖象；d．計算出在不同拉力時橡皮條的伸長量△l1、△l2、△l3…；e．根據圖線求出外力克服橡皮條的彈力做的功．f.根據彈性勢能表達式求出橡皮條具有的彈性勢能.（1）以上操作合理的順序是______________；（2）實驗中，該同學作出的F-△l圖象如圖所示，從圖象可求出△l=9cm過程中外力克服橡皮條的彈力做的功約為_____J，計算出△l=9cm時橡皮條具有的彈性勢能約為_____J.（保留二位有效數(shù)字）（3）由實驗可得出的結論是______________________________________________參考答案：（1）abdcef

（2）0.11

，0.11

（3）在誤差允許范圍內克服彈力做的功等于橡皮條彈性勢能的增量11.如圖所示，由導熱材料制成的氣缸和活塞將一定質量的理想氣體封閉在氣缸內，活塞與氣缸壁之間無摩擦，活塞上方存有少量液體，將一細管插入液體，利用虹吸現(xiàn)象，使活塞上方液體緩慢流出，在此過程中，大氣壓強與外界的溫度均保持不變，下列各個描述理想氣體狀態(tài)變化的圖像中與上述過程相符合的是

圖，該過程為

過程（選填“吸熱”、“放熱”或“絕熱”）參考答案：D

吸熱氣體做等溫變化，隨著壓強減小，氣體體積增大。A、B圖中溫度都是變化的；等溫情況下，PV＝C，P－1/V圖象是一條過原點的直線，所以D圖正確。該過程中，體積增大，氣體對外界做功，W＜0，等溫變化，所以Q＞0，氣體要吸收熱量。12.在光電效應試驗中，某金屬的截止頻率相應的波長為，該金屬的逸出功為______。若用波長為（<0）單色光做實驗，則其截止電壓為______。已知電子的電荷量，真空中的光速和布朗克常量分別為e、c和h。參考答案：13.某同學用大頭針、三角板、量角器等器材測半圓形玻璃磚的折射率．開始玻璃磚的位置如圖12中實線所示，使大頭針P1、P2與圓心O在同一直線上，該直線垂直于玻璃磚的直徑邊，然后使玻璃磚繞圓心O緩慢轉動，同時在玻璃磚的直徑邊一側觀察P1、P2的像，且P2的像擋住P1的像．如此觀察，當玻璃磚轉到圖中虛線位置時，上述現(xiàn)象恰好消失．此時只須測量出________，即可計算玻璃磚的折射率．請用你的測量量表示出折射率n＝________.參考答案：光線指向圓心入射時不改變傳播方向，恰好觀察不到P1、P2的像時發(fā)生全反射，測出玻璃磚直徑繞O點轉過的角度θ，此時入射角θ即為全反射臨界角，由sinθ＝得n＝.答案(1)CD(2)玻璃磚直徑邊繞O點轉過的角度θ三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，質量為M的滑塊A放在氣墊導軌B上，C為位移傳感器，它能將滑塊A到傳感器C的距離數(shù)據實時傳送到計算機上，經計算機處理后在屏幕上顯示滑塊A的位移—時間(x-t)圖象和速率—時間(v-t)圖象.整個裝置置于高度可調節(jié)的斜面上，斜面的長度為l、高度為h.(取重力加速度g=9.8m/s2，結果保留一位有效數(shù)字).

(1)現(xiàn)給滑塊A一沿氣墊導軌向上的初速度，A的v-t圖線如下圖實所示.從圖線可得滑塊A下滑時的加速度a=

m/s2，摩擦力對滑塊A運動的影響

.(填“明顯，不可忽略”或“不明顯，可忽略”)(2)此裝置還可用來驗證牛頓第二定律.實驗時通過改變

可驗證質量一定時，加速度與力成正比的關系；通過改變

可驗證力一定時，加速度與質量成反比的關系.(3)將氣墊導軌換成滑板，滑塊A換成滑塊A′，給滑塊A′一沿滑板向上的初速度，A′的x-t圖線如下圖實所示.圖線不對稱是由于

造成的，通過圖線可求得滑塊與滑板間的動摩擦因數(shù)=

.

參考答案：

(1)a=6m/s2，影響不明顯，可忽略。

(2)改變斜面高度h，改變滑塊A的質量M及斜面的高度h，且使Mh不變

(3)由于滑動摩擦力，=0.3（0.2-0.4都對）.

15.某同學設計了一個實驗：將一個量程為0~3V的電壓表改裝成量程為0~9V的電壓表，并測量電阻R0（阻值約為3Ω）的阻值。由此他設計出如圖甲所示的電路進行改裝和測量?？晒┻x擇的器材有：A．電源（電動勢約為10V，內阻為2Ω）B．電壓表（量程為0~3V，內阻約10kΩ）C．電流表（量程為0~2A，內阻忽略不計）D．電阻箱（阻值范圍0~9999Ω，額定功率小于10W）E．電阻箱（阻值范圍0~99990Ω，額定功率小于10W）F．滑動變阻器（最大阻值為10Ω，額定電流為3A）G．滑動變阻器（最大阻值為2kΩ，額定電流為0.2A）H．定值電阻R0（阻值約為3Ω）（1）該同學設計出如下步驟進行電表改裝，并進行相關測量，以下是該實驗的操作過程：a．連接好電路并把滑動變阻器R1的滑片移至最右端，把電阻箱R2阻值調到零b．閉合電鍵，把滑動變阻器滑片調到適當位置，使電壓表讀數(shù)為3Vc．把電阻箱阻值調到適當值，使電壓表讀數(shù)為____________V，然后不再改變電阻箱值，即得量程為9V的電壓表。d．改變滑動變阻器的阻值，記錄多組電壓表和電流表的示數(shù)U和I。（2）上述實驗電阻箱應選__________（填所選器材前的字母），滑動變阻器應選_____________（填所選器材前的字母）。（3）用步驟d中測得的多組數(shù)據作出U-I圖像如圖乙所示，由圖像可知R0的阻值為______Ω（結果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：

(1).1.0

(2).E

(3).F

(4).2.8（1）d.因電壓表的量程為3V,步驟b中電壓表讀數(shù)為3V,則當滑動變阻器的滑片位置不動，把電阻箱阻值調到適當值，則電阻箱和電壓表兩端電壓之和為3V,為使電壓表的量程改為9V,則當電阻箱和電壓表兩端電壓之和為3V時,電壓表讀數(shù)應該為1V。（2）以上分析可知，電阻箱的阻值應該是電壓表內阻的2倍，則應該選E；滑動變阻器應該選擇阻值較小的，這樣當調節(jié)電阻箱時可認為滑動變阻器兩端的電壓近似不變；（3）圖像中當電壓表讀數(shù)為2.9V時，相當于路端電壓為2.9×3V，則根據圖像可知四、計算題：本題共3小題，共計47分16.近來，我國多個城市開始重點治理“中國式過馬路”行為．每年全國由于行人不遵守交通規(guī)則而引發(fā)的交通事故上萬起，死亡上千人．只有科學設置交通管制，人人遵守交通規(guī)則，才能保證行人的生命安全．如下圖所示，停車線AB與前方斑馬線邊界CD間的距離為20m．質量4t、車長5m的卡車以45km/h的速度向北勻速行駛，當車前端剛駛過停車線AB，該車前方的機動車交通信號燈由綠燈變黃燈．（1）若此時前方C處人行橫道路邊等待的行人就搶先過馬路，卡車司機發(fā)現(xiàn)行人，立即制動，卡車受到的阻力為1.0×104N．求卡車的制動距離；（2）若人人遵守交通規(guī)則，該車將不受影響地駛過前方斑馬線邊界CD．為確保行人安全，D處人行橫道信號燈應該在南北向機動車信號燈變黃燈后至少多久變?yōu)榫G燈？參考答案：考點：牛頓第二定律；勻變速直線運動的位移與時間的關系．專題：牛頓運動定律綜合專題．分析：（1）卡車制動后做勻減速直線運動，其初速v0=18m/s．加速度為阻力除以質量，由于是剎車停止，所以末速度為零，這是一個隱含的量．由運動學公式可以求得其位移．（2）汽車通過而不受影響的話，其位移應該是AB與CD的間距加上車身的長度，這里沒說車是質點，并且已經明確告訴的車身長度，所以切記卡車通過的位移為36m．解答：（解：（1）據牛頓第二定律知，卡車制動的加速度：a===2.5（m/s2）據速度位移關系知，卡車的制動距離：02﹣v2=﹣2ax1解得：x1===31.25m；（2）從卡車前端駛過停車線AB運動至車尾駛過前方斑馬線CD，卡車行駛的距離為：x2=29+7=36（m）卡車行駛此段距離所需時間：為確保行人安全，D處人行橫道信號燈應該在南北向機動車信號燈變黃燈后至少2s變?yōu)榫G燈．答：（1）卡車的制動距離54m；（2）信號燈應該在南北向機動車信號燈變黃燈后至少2s變?yōu)榫G燈．點評：本題情景和現(xiàn)實貼近，注重考查學生對知識的靈活運用，并且要注意題目設置的陷阱，如第二問在考慮通過時間時，要弄準其位移