2021年湖南省常德市澧縣大坪鄉(xiāng)中學高三物理期末試題含解析

2021年湖南省常德市澧縣大坪鄉(xiāng)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1.一簡諧橫波沿x軸負向傳播，t時刻的波形如圖所示，則該時刻（）A．質(zhì)點A的速度向下B．質(zhì)點B的動能為零C．從該時刻經(jīng)過半個周期，質(zhì)點C將移動到質(zhì)點B的位置D．從該時刻經(jīng)過個周期，質(zhì)點D的加速度達到最大E．B、D兩質(zhì)點的振動情況總相反參考答案：ADE【考點】橫波的圖象；波長、頻率和波速的關(guān)系．【分析】由波的傳播方向確定出各質(zhì)點的振動方向．根據(jù)速度、加速度與位置的關(guān)系分析B點動能以及D點的加速度情況，若兩個質(zhì)點相差半波長的奇數(shù)倍時，振動情況完全相反．【解答】解：A、由波的平移法可知，在該時刻質(zhì)點A正向下運動．故A正確．B、由圖可得，在該時刻B在平衡位置，速度最大，動能最大．故B錯誤．C、從該時刻經(jīng)過半個周期，質(zhì)點C將運動到波峰位置，不會運動到B質(zhì)點處．故C錯誤．D、從該時刻經(jīng)過個周期，質(zhì)點D處于波峰位置，加速度達到最大，故D正確；E、B、D兩質(zhì)點相差半個波長，振動情況總相反．故E正確．故選：ADE2.下列說法正確的是

A．普朗克在研究黑體輻射問題中提出了能量子假說B．湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子，表明原子具有核式結(jié)構(gòu)C．光子像其他粒子一樣，不但具有能量，也具有動量D．對于某種金屬，只要入射光的強度足夠大，就會發(fā)生光電效應參考答案：AC3.關(guān)于物理學思想方法，下列說法中敘述錯誤的是A．在不需要考慮物體本身的大小和形狀時，用質(zhì)點來代替物體的方法是理想模型法B．驗證力的平行四邊形定則的實驗中，主要是應用了“等效替換”的思想C．在定義“速度”、“加速度”等物理量時，應用了比值的方法D．伽利略在研究自由落體運動時采用了微小量放大的方法參考答案：D【名師點睛】在學習物理知識的同時，我們還學習科學研究的方法，常用的方法有：控制變量法、等效替代法、理想實驗法、類比法等等。4.如圖所示，半球形容器固定在水平面上，O為球心，一質(zhì)量為m的小滑塊靜止于P點。已知滑塊和半球形容器間的動摩擦因數(shù)為μ，滑塊所受支持力大小為FN，摩擦力大小為Ff，OP與水平方向的夾角為θ。下列關(guān)系正確的是

A．

B．Ff=mgsinθC．

D．參考答案：D5.據(jù)報道：2008年北京奧運會，光纖通信網(wǎng)將覆蓋所有奧運場館，為各項比賽提供安全可靠的通信服務(wù)。光纖通信利用光的全反射將大量信息高速傳輸。如圖所示，一條圓柱形的光導纖維，長為L，它的玻璃芯的折射率為n1，外層材料的折射率為n2，光在空氣中的傳播速度為c，若光從它的一端射入經(jīng)全反射后從另一端射出所需的最長時間為t，則下列說法中正確的是（圖中所標的為全反射的臨界角）

A．，

B．，C．，

D．，參考答案：B解析：為了光在光導纖維的玻璃芯中只發(fā)生全反射，所以玻璃芯的折射率大為光密介質(zhì)，外層材料的折射率小為光疏介質(zhì)。為全反射的臨界角，則，光在玻璃芯中的光路為，速度為，所以，答案B。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.2013年2月12日朝鮮進行了第三次核試驗,韓美情報部門通過氙（Xe）和氪（Kr）等放射性氣體，判斷出朝鮮使用的核原料是鈾（U）還是钚（Pu），若核實驗的核原料是，則①完成核反應方程式

．②本次核試驗釋放的能量大約相當于7000噸TNT當量，已知鈾核的質(zhì)量為235.0439u，中子質(zhì)量為1.0087u，鍶（Sr）核的質(zhì)量為89.9077u，氙（Xe）核的質(zhì)量為135.9072u，1u相當于931.5MeV的能量，求一個原子裂變釋放的能量．參考答案：①根據(jù)電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可得：②該反應的質(zhì)量虧損是：Δm=235.0439u+1.0087u—89.9077u—135.9072u—10×1.0087u=0.1507u根據(jù)愛因斯坦方程

ΔE=Δmc2=0.1507×931.5MeV=140.4MeV

7.如圖所示，實線為一列簡諧波在t＝0時刻的波形，虛線表示經(jīng)過Dt＝0.2s后它的波形圖，已知T＜Dt＜2T（T表示周期），則這列波傳播速度可能值v＝_____；這列波的頻率可能值f＝_______。參考答案：8.如圖所示，光滑的半圓槽內(nèi)，A球從高h處沿槽自由滑下，與靜止在槽底的B球相碰，若碰撞后A球和B球到達的最大高度均為h／9，A球、B球的質(zhì)量之比為_____________或____________。參考答案：1:4，1:29.直角玻璃三棱鏡的截面如圖所示，一條光線從AB面入射，ab為其折射光線，ab與AB面的夾角α=60°．已知這種玻璃的折射率n=，則：①這條光線在AB面上的的入射角為

；②圖中光線ab

（填“能”或“不能”）從AC面折射出去．參考答案：①45°(2分)

②不能10.一個電流表的滿偏電流值Ig=0.6mA，內(nèi)阻Rg=50Ω，面板如圖所示，如果要把這個電流表改裝成量程為3V的電壓表，那么應該在Rg上串聯(lián)一個電阻Rs，Rs的大小應是______Ω；如果將這個量程為0.6mA的電流表與=10Ω的電阻并聯(lián)后改裝成一個量程大一些的電流表，用來測某一電流，指針指到圖中所示位置，則該電流值____

__Ma參考答案：、4950

2.04（11.如圖所示，質(zhì)量均為m的a、b兩木塊疊放在水平面上，a受到斜向上與水平面成θ角的力F作用，b受到斜向下與水平面成θ角的力F作用，兩力在同一豎直平面內(nèi)，此時兩木塊保持靜止，則水平面對b的支持力可能

2mg（填“大于”“小于”或“等于”）

參考答案：等于12.模塊選做題（模塊3－5試題）⑴（4分）某考古隊發(fā)現(xiàn)一古生物骸骨，考古專家根據(jù)骸骨中的含量推斷出了該生物死亡的年代。已知此骸骨中的含量為活著的生物體中的1/4，的半衰期為5730年。該生物死亡時距今約

年。參考答案：答案：1.1×104（11460或1.0×104～1.2×104均可）解析：該核剩下1/4，說明正好經(jīng)過兩個半衰期時間，故該生物死亡時距今約2×5730年=11460年。13.在研究摩擦力特點的實驗中，將質(zhì)量為0.52kg木塊放在水平長木板上，如圖甲所示，用力沿水平方向拉木塊，拉力從0開始逐漸增大．分別用力傳感器采集拉力和木塊受到的摩擦力，并用計算機繪制出摩擦力f隨拉力F的變化圖象，如圖乙所示．（g=10m/s2）可測得木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)μ=

。參考答案：.0.6

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.“探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系”的實驗中：（1）備有器材：A．長木板；B．電磁打點計時器、低壓交流電源、紙帶；C．細繩、小車、砝碼；D．裝有細沙的小桶；E．薄木板；F．毫米刻度尺；還缺少的一件器材是天平．（2）實驗得到如圖甲所示的一條紙帶，相鄰兩個計數(shù)點的時間間隔為T；B、C兩點的間距x2和D、E兩點的間距x4已量出，利用這兩段間距計算小車加速度的表達式為．（3）某同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的a圖線如圖乙所示，從圖線可得沙和沙桶的總質(zhì)量為0.02kg．（g取10m/s2）（4）另一位同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的a圖象如圖丙所示，則造成這一結(jié)果的原因是沒有平衡摩擦力或摩擦力平衡不夠．參考答案：考點：探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系．專題：實驗題．分析：（1）本題需測量小車的質(zhì)量，所以還需要天平；（2）利用勻變速直線運動的推論，根據(jù)作差法求出加速度；（3）根據(jù)牛頓第二定律可知，a﹣圖象的斜率等于砂和砂桶的總重力；（4）從上圖中發(fā)現(xiàn)直線沒過原點，當繩子上有拉力時小車的加速度還為0，則該同學實驗操作中遺漏了平衡摩擦力這個步驟解答：解：（1）本題要測量小車的質(zhì)量，則需要天平，所以還缺少的一件器材是天平；（2）根據(jù)逐差法得：解得：（3）根據(jù)牛頓第二定律可知，a=，則F即為a﹣圖象的斜率，所以砂和砂桶的總重力m′g=F=解得：m′=（4）從上圖中發(fā)現(xiàn)直線沒過原點，當繩子上有拉力時小車的加速度還為0，則該同學實驗操作中遺漏了平衡摩擦力這個步驟．所以原因是沒有平衡摩擦力或摩擦力平衡不夠．故答案為：天平，，0.02，沒有平衡摩擦力或摩擦力平衡不夠點評：了解實驗的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項，能夠運用逐差法求解加速度，知道圖象的含義，難度適中．15.氣墊導軌是一種實驗輔助儀器，利用它可以非常精確地完成多個高中物理實驗，滑塊在導軌上運動時，可認為不受摩擦阻力，現(xiàn)利用氣墊導軌驗證動量守恒定律，實驗裝置如圖．（1）對導軌進行調(diào)節(jié)平衡，使氣墊導軌和光電門都正常工作，在導軌上只放置滑塊a．調(diào)整調(diào)節(jié)旋鈕，輕推滑塊，觀察滑塊通過兩光電門的時間，當

時，說明導軌已經(jīng)水平．（2）使用天平測得滑塊a、b質(zhì)量分別為ma、mb，然后按如圖所示方式放在氣墊導軌上．使滑塊a獲得向右的速度，滑塊a通過光電門1后與靜止的滑塊b碰撞并粘在一起，遮光條通過光電門1、2的時間分別為t1、t2，則上述物理量間如果滿足關(guān)系式

，則證明碰撞過程中兩滑塊的總動量守恒．參考答案：（1）滑塊a通過兩個光電門所用時間相等；（2）【考點】驗證動量守恒定律．【分析】（1）明確勻速運動的性質(zhì)，知道滑塊運動的速度保持不變，從而確定判斷導軌水平的方法；（2）根據(jù)動量守恒定律可明確表達式，再根據(jù)光電門確定對應的速度，從而確定應證明的表達式．【解答】解：（1）如果導軌水平滑塊a將在上面做勻速運動，因此通過兩個光電門所用的時間相等；（2）根據(jù)動量守恒定律可知，mav1=（ma+mb）v2根據(jù)速度公式可知v1=；v2=；代入上式可得應滿足的公式為：故答案為：（1）滑塊a通過兩個光電門所用時間相等；（2）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.A、B兩輛汽車在筆直的公路上同向行駛，當B車在A車前84m處時，B車速度為4/ms，且正以2m/s2的加速度做勻加速運動，經(jīng)過一段時間后，B車加速度突然變?yōu)榱?，A車一直以20m/s的速度做勻速運動，經(jīng)過12s后兩車相遇。問B車加速行駛的時間是多少？參考答案：設(shè)B加速運動的時間為t1，運動的位移為x1,

則有：x1=4t+t2

①···········································（2分）17.（單選）近年來，智能手機的普及使“低頭族”應運而生．近日研究發(fā)現(xiàn)，玩手機時，就有可能讓頸椎承受多達60磅（約270N）的重量，相當干給頸椎掛倆大西瓜，比一個7歲小孩還重．不當?shù)淖藙菖c一系列健康問題存在關(guān)聯(lián)，如背痛、體重增加、胃痛、偏頭痛和呼吸道疾病等．當人體直立時，頸椎所承受的壓力等于頭部的重量；但當?shù)皖^時，頸椎受到的壓力會隨之變化．現(xiàn)將人體頭頸部簡化為如圖的模型：重心在P點的頭部，在可繞O轉(zhuǎn)動的頸椎OP（輕桿）的支持力和沿PQ方向肌肉拉力的作用下處于靜止．當?shù)皖^時，頸椎與豎直方向的夾角為45°，PQ與豎直方向的夾角為60°，此時，頸椎受到的壓力約為直立時頸椎受到壓力的（）A．4.2B．3.7C．2.8D．2.0參考答案：解：由題意可明確人的頭受力情況，如圖所示：則由幾何關(guān)系可知：人的頸椎對頭的支持力F：所以F=；故選：B．18.如圖甲所示，質(zhì)量為m＝1kg的物體置于傾角為θ＝37°固定斜面上（斜面足夠長），對物體施加平行于斜面向上的恒力F，作用時間t1＝1s時撤去拉力，物體運動的部分v—t圖像如圖乙所示，取g=10m/s2。求：（1）物體與斜面間的動摩擦因數(shù)和拉力F的大??；（2）t=6s時物體的速度，并在乙圖上將t=6s內(nèi)物體運動的v–t圖象補畫完整，要求標明有關(guān)數(shù)據(jù)；（3）物體返回出發(fā)點的速度大小。參考答案：設(shè)F作用下的加速度a1，撤去F后物體繼續(xù)上滑的加速度大小為a2；由v—t圖像知：