2021年湖南省懷化市巖家垅中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試題含解析

2021年湖南省懷化市巖家垅中學(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.利用光敏電阻制作的光傳感器，記錄了傳送帶上工件的輸送情況，如圖甲所示為某工廠成品包裝車間的光傳感記錄器，光傳感器B能接收到發(fā)光元件A發(fā)出的光，每當(dāng)工件擋住A發(fā)出的光時(shí)，光傳感器就輸出一個(gè)電信號(hào)，并在屏幕上顯示出電信號(hào)與時(shí)間的關(guān)系，如圖乙所示。若傳送帶始終勻速運(yùn)動(dòng)，每?jī)蓚€(gè)工件間的距離為0.2m，則下述說法正確的是A．傳送帶運(yùn)動(dòng)的速度是0.1m/s

B．傳送帶運(yùn)動(dòng)的速度是0.2m/sC．該傳送帶每小時(shí)輸送3600個(gè)工件

D．該傳送帶每小時(shí)輸送7200個(gè)工件參考答案：AC2.（單選）如圖，質(zhì)量為m的均勻半圓形薄板，可以繞光滑水平軸A在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，AB是它的直徑，O是圓心．在B點(diǎn)作用一個(gè)豎直向上的力F使薄板平衡，此時(shí)AB恰處于水平位置，若保持力F始終豎直向上，在F作用下使薄板繞A點(diǎn)沿逆時(shí)針方向緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，直到AB接近豎直位置的過程中，力F對(duì)應(yīng)的力矩為M，則M、F大小變化情況是（）A．M變小，F(xiàn)不變B．M、F均變大C．M、F均先變大再變小D．M先變大再變小，F(xiàn)始終變大參考答案：解：以A點(diǎn)為支點(diǎn)，拉力F有力矩，重力也有力矩；設(shè)重力的作用點(diǎn)在P點(diǎn)，如圖：保持力F始終豎直，在F作用下使薄板繞A點(diǎn)沿逆時(shí)針方向緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，直到AB到達(dá)豎直位置的過程中，重心P與A點(diǎn)的水平距離先變大后變小，故重力的力矩M′先變大后變?。欢Φ牧Ρ凼侵饾u變?。辉O(shè)AB與豎直方向夾角為θ，根據(jù)力矩平衡條件，有：F?2Rsinθ=M=M′故：F=，故F先增加后減??；故選：C．3.如圖所示，兩束單色光a、b從水下面射向A點(diǎn)，光線經(jīng)折射后合成一束光c，則下列說法正確的是（）A．用同一雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置分別以a、b光做實(shí)驗(yàn)，a光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距B．a(chǎn)比b更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象C．在水中a光的速度比b光的速度小D．在水中a光的臨界角大于b光的臨界角E．若a光與b光以相同入射角從水射向空氣，在不斷增大入射角時(shí)水面上首先消失的是a光參考答案：ABD【解析】通過光路圖，分析偏折程度的大小，判斷出水對(duì)兩束光的折射率大小，從而分析出兩束光的波長(zhǎng)和頻率大小，根據(jù)折射率和頻率大小去判斷出在水中的速度大小，以及臨界角和發(fā)生光的干涉的條紋間距與波長(zhǎng)的關(guān)系．干涉條紋的間距公式Δx=λ，可得，雙縫干涉條紋間距與波長(zhǎng)成正比．波長(zhǎng)越長(zhǎng)，越容易發(fā)生衍射現(xiàn)象．全反射臨界角公式sinC=．【解答】解：A、由圖可知，單色光a偏折程度小于b的偏折程度，根據(jù)折射定律n=知，a光的折射率小于b光的折射率，則知a光的波長(zhǎng)大．根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式Δx=λ，可得，干涉條紋間距與波長(zhǎng)成正比，所以a光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距，故A正確．B、a光的波長(zhǎng)長(zhǎng)，波動(dòng)性強(qiáng)，更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，故B正確．C、由v=知，在水中a光的速度大．故C錯(cuò)誤．D、由全反射臨界角公式sinC=，知折射率n越大，臨界角C越小，則知在水中a光的臨界角大于b光的臨界角，故D正確．E、若a光與b光以相同入射角從水射向空氣時(shí)，由于在水中a光的臨界角大于b光的臨界角，所以b光的入射角先達(dá)到臨界角，則b光先發(fā)生全反射，首先消失的是b光．故E錯(cuò)誤．故選：ABD【說明】解決本題的關(guān)鍵是通過光路圖比較出折射率，而得知頻率、波長(zhǎng)等關(guān)系，然后根據(jù)光學(xué)知識(shí)進(jìn)行求解．4.（單選）若有一顆“宜居”行星，其質(zhì)量為地球的p倍，半徑為地球的q倍，則該行星衛(wèi)星的環(huán)繞速度是地球衛(wèi)星環(huán)繞速度的（）A．倍B．倍C．倍D．倍參考答案：解：根據(jù)萬有引力提供向心力為：=m，得：v=，有一顆“宜居”行星，其質(zhì)量為地球的p倍，半徑為地球的q倍，所以該行星衛(wèi)星的環(huán)繞速度是地球衛(wèi)星環(huán)繞速度的倍，故A正確、BCD錯(cuò)誤．故選：A．5.如圖所示是一定質(zhì)量的理想氣體的P—T圖線（P為氣體壓強(qiáng)，T為氣體溫度），當(dāng)氣體狀態(tài)沿圖線由A到B的過程,下列說法中正確的是（

）A．外界對(duì)氣體做功

B．外界對(duì)氣體做功C．內(nèi)能減少

D．內(nèi)能增加參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示是使用光電管的原理圖。當(dāng)頻率為ν的可見光照射到陰極K上時(shí)，電流表中有電流通過。如果將變阻器的滑動(dòng)端P由A向B滑動(dòng)，通過電流表的電流強(qiáng)度將會(huì)__

__(填“增加”、“減小”或“不變”)。當(dāng)電流表電流剛減小到零時(shí)，電壓表的讀數(shù)為U，則光電子的最大初動(dòng)能為_____(已知電子電量為e)。如果不改變?nèi)肷涔獾念l率，而增加入射光的強(qiáng)度，則光電子的最大初動(dòng)能將______(填“增加”、“減小”或“不變”)。參考答案：減小，，不變7.（5分）從足夠高處先后讓兩個(gè)鋼球自由下落，兩球間用長(zhǎng)為10米的細(xì)繩連結(jié)。第一個(gè)球下落1秒鐘后第二個(gè)球開始下落。不計(jì)空氣阻力及繩的質(zhì)量，則在第二個(gè)球開始下落后

s，連結(jié)兩球的細(xì)繩剛好被拉直。（g=10m/s2）參考答案：

0.58.在物理實(shí)驗(yàn)中體現(xiàn)了很多的物理研究方法，如理想實(shí)驗(yàn)法、控制變量法、極限思維法、圖像法、類比法、科學(xué)假說法、微小量放大法與等效替代法等。請(qǐng)把合適的方法或正確的答案填在相應(yīng)的空格內(nèi)。 ①在“利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度”的實(shí)驗(yàn)中，運(yùn)用

法，可以利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶測(cè)算出某點(diǎn)的瞬時(shí)速度；在“探究互成角度的兩個(gè)力的合成”的實(shí)驗(yàn)中，分別用一個(gè)力F或兩個(gè)互成角度的F1、F2，把一個(gè)一端固定的橡皮筋拉伸到同一位置，則F就是F1和F2的合力，實(shí)驗(yàn)原理采用的是

法。在“探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，如圖10所示，用小錘打擊彈性金屬片，金屬片把A球沿水平方向拋出，同時(shí)B球松開，自由下落，A、B兩球同時(shí)開始運(yùn)動(dòng)，觀察到兩球同時(shí)落地。運(yùn)用

法，可以判定平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)。 ②圖象法是物理實(shí)驗(yàn)中一種重要的研究方法。在研究加速度與外力（質(zhì)量m一定）的關(guān)系、驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律、探究彈力大小與彈簧伸長(zhǎng)量之間的關(guān)系三個(gè)實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)正確作出了三個(gè)實(shí)驗(yàn)的相關(guān)圖象，如圖11中A、B、C所示。根據(jù)坐標(biāo)軸代表的物理量判斷，A實(shí)驗(yàn)的圖象“斜率”表示

；B實(shí)驗(yàn)圖象的“斜率”表示

；C實(shí)驗(yàn)圖象的“斜率”表示

。參考答案：9.如圖所示的電路中，純電阻用電器Q的額定電壓為U，額定功率為P。由于給用電器輸電的導(dǎo)線太長(zhǎng)，造成用電器工作不正?！，F(xiàn)用理想電壓表接在電路中圖示的位置，并斷開電鍵S，此時(shí)電壓表讀數(shù)為U，閉合電鍵S，其示數(shù)為。則閉合電鍵后用電器Q的實(shí)際功率為____________，輸電線的電阻為_______________。參考答案：

，

10.為了用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)定木塊A和長(zhǎng)木板B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ，甲、乙兩同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如圖所示的甲、乙兩個(gè)試驗(yàn)方案。（1）為了用某一彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)表示A和B之間的滑動(dòng)摩擦力大小，你認(rèn)為方案

更易于操作。簡(jiǎn)述理由

。（2）若A和B的重力分別為100N和150N，當(dāng)甲中A被拉動(dòng)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)a示數(shù)為60N，b示數(shù)為110N，則A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為

。

參考答案：（1）甲；因?yàn)榧追桨咐緣K時(shí)不需要?jiǎng)蛩倮瓌?dòng)（2）0.411.

(4分)激光的應(yīng)用非常廣泛，其中全息照片的拍攝就利用了光的

原理，這就要求參考光和物光有很高的 。參考答案：

答案：干涉

相干性(各2分)12.如圖所示為ABC是三角形玻璃磚的橫截面，∠ABC=90°，∠BAC=30°，一束平行于AB的光束從AC邊射入玻璃磚，EF是玻璃磚中的部分光路，且EF與AC平行，則玻璃磚的折射率為

，光束

（填“能”或“不能”）從E點(diǎn)射出玻璃磚。參考答案：，能；13.作勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體，先后經(jīng)過A、B兩點(diǎn)時(shí)，其速度分別為υ和7υ，經(jīng)歷時(shí)間為t，則經(jīng)A、B中點(diǎn)時(shí)速度為_______,在后一半時(shí)間所通過的距離比前一半時(shí)間通過的距離多_______。參考答案：三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某研究性學(xué)習(xí)小組，為了研究和比較刻度尺、游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器的精度，實(shí)驗(yàn)中得到了下列不同的結(jié)果：A．2.4cm

B．2.38cm

C．2.372cm

D．2.375cm

E．2.3750cm[其中用最小分度值是毫米的刻度尺測(cè)量的結(jié)果是___________用游標(biāo)上有50分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量的結(jié)果是___________用螺旋測(cè)微器測(cè)量的結(jié)果是

（以上三空只填寫字母）參考答案：

B

C

E15.用伏安法測(cè)量某阻值約為20Ω的未知電阻Rx的阻值．實(shí)驗(yàn)電路如圖所示：電源E（電動(dòng)勢(shì)3V、內(nèi)阻忽略不計(jì)）電流表A1（量程0～50mA，內(nèi)阻約12Ω）電流表A2（量程0～3A，內(nèi)阻約0.12Ω）電壓表V1（量程0～3V，內(nèi)阻約3kΩ）電壓表V2（量程0～15V，內(nèi)阻約15kΩ）滑動(dòng)變阻器R1（0～10Ω，允許最大電流2.0A）滑動(dòng)變阻器R2（0～1000Ω，允許最大電流0.5A）定值電阻R（30Ω，允許最大電流1.0A）開關(guān)、導(dǎo)線若干（1）在以上備選器材中，電流表應(yīng)選用___，電壓表應(yīng)選用__，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用____．（2）某次測(cè)量中，電壓表讀數(shù)為U時(shí)，電流表讀數(shù)為I，則計(jì)算待測(cè)電阻阻值的表達(dá)式Rx=__．參考答案：

(1).A1

(2).V1

(3).R1

(4).【詳解】（1）由題意可知，電源電壓為3V，故電壓表只能采用0～3V，不能選用最大量程為15V的電壓表，電壓表選用V1；而由于待測(cè)電阻為20Ω，則電路中電流最大為150mA；故不能選用最大量程為3A的電流表，故電流表只能選用A1；而由題意可知，電路應(yīng)采用分壓接法，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用較小的電阻，故滑動(dòng)變阻器選用R1；

（2）由歐姆定律可知R+Rx=，解得Rx=-R；【點(diǎn)睛】在電學(xué)實(shí)驗(yàn)的考查中，經(jīng)常考查到儀表的選擇、電流表內(nèi)外接法的選擇及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理，故應(yīng)注意此類問題的解法；在實(shí)驗(yàn)中要注意把握準(zhǔn)確性、安全性及方便性原則。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，裝置BO′O可繞豎直軸O′O轉(zhuǎn)動(dòng)，可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A與兩細(xì)線連接后分別系于B、C兩點(diǎn)，裝置靜止時(shí)細(xì)線AB水平，細(xì)線AC與豎直方向的夾角=37°．已知小球的質(zhì)量m，細(xì)線AC長(zhǎng)l，B點(diǎn)距C點(diǎn)的水平距離和豎直距離相等．

(1)當(dāng)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，求AB和AC細(xì)線上的拉力大?。?/p>

(2)若AB細(xì)線水平且拉力等于重力的一半，求此時(shí)裝置勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度的大??；

(3)若耍使AB細(xì)線上的拉力為零，求裝置勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度的取值范圍．參考答案：（1）（2）（3）解析：受力分析如右圖，由平衡條件（2）受力分析如（1）問所示，由牛頓第二定律解得（3）由題意，當(dāng)最小時(shí)繩AC與豎直方向夾角受力分析如右圖得當(dāng)最大時(shí)繩AC與豎直方向夾角得所以取值范圍為17.如圖甲所示，直角坐標(biāo)系中直線AB與橫軸x夾角∠BAO=30°，AO長(zhǎng)為a。假設(shè)在點(diǎn)A處有一放射源可沿∠BAO所夾范圍內(nèi)的各個(gè)方向放射出質(zhì)量為m、速度大小均為、帶電量為e的電子，電子重力忽略不計(jì)。在三角形ABO內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，當(dāng)電子從頂點(diǎn)A沿AB方向射入磁場(chǎng)時(shí)，電子恰好從O點(diǎn)射出。試求：（1）從頂點(diǎn)A沿AB方向射入的電子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t；（2）速度大小為的電子從頂點(diǎn)A沿AB方向射入磁場(chǎng)（其它條件不變），求從磁場(chǎng)射出的位置坐標(biāo)。（3）磁場(chǎng)大小、方向保持不變，改變勻強(qiáng)磁場(chǎng)分布區(qū)域，使磁場(chǎng)存在于三角形ABO內(nèi)的左側(cè)，要使放射出的速度大小為電子穿過磁場(chǎng)后都垂直穿過y軸后向右運(yùn)動(dòng)，試求勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域分布的最小面積S。（用陰影表示最小面積）參考答案：（1）（6分）（7分）(2)

(0、)（3）有界磁場(chǎng)的上邊界：沿AB方向發(fā)射的電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡與AO中垂線交點(diǎn)的左側(cè)圓弧。有界磁場(chǎng)的下邊界：以A點(diǎn)的正上方、距A點(diǎn)的距離為a的點(diǎn)為圓心，以a為半徑的圓弧。

最小面積為：18.如圖為倉庫中常用的皮帶傳輸裝置示意圖，它由兩臺(tái)皮帶