湖南省邵陽(yáng)市第十四中學(xué)2021年高三物理期末試題含解析

湖南省邵陽(yáng)市第十四中學(xué)2021年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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.下列說(shuō)法正確的是A．速度的變化量越大，加速度就越大B．勻變速直線運(yùn)動(dòng)，速度方向與加速度方向相同C．平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng),自由落體運(yùn)動(dòng)是物體在只有重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)D．勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度、角速度、周期都不變參考答案：C2.如圖所示是某同學(xué)為頸椎病人設(shè)計(jì)的一個(gè)牽引裝置的示意圖，一根繩繞過(guò)兩個(gè)定滑輪后一端掛著一個(gè)重物，與另一端滑輪相連的帆布帶拉著病人的頸椎，整個(gè)裝置在同一豎直平面內(nèi)，如果要增大頸椎所受的拉力，可采取的辦法是A．只增加繩的長(zhǎng)度B．只增加重物的重量C．只將頸椎向下移動(dòng)D．只將頸椎向上移動(dòng)參考答案：BC3.

A與B是兩束平行的單色光，它們從空氣射入水中的折射角分別為rA、rB，若rA＞rB，則（A）在空氣中A的波長(zhǎng)大于B的波長(zhǎng)（B）在水中A的傳播速度大于B的傳播速度（C）A的頻率大于B的頻率（D）在水中A的波長(zhǎng)小于B的波長(zhǎng)參考答案：答案：AB4.子彈頭射入置于光滑水平面的木塊中，以下說(shuō)法正確的是A．子彈頭損失的機(jī)械能等于木塊內(nèi)能的增加量B．子彈頭損失的機(jī)械能等于木塊和子彈頭內(nèi)能的增加量C．不計(jì)空氣阻力，木塊和子彈頭組成的系統(tǒng)總能量保持不變D．由于發(fā)熱，木塊和子彈頭組成的系統(tǒng)總能量要減少參考答案：C5.（單選）原子彈和氫彈各是根據(jù)什么原理制造的（）A．都是依據(jù)重核的裂變B．都是依據(jù)輕核的聚變C．原子彈是根據(jù)輕核聚變，氫彈是根據(jù)重核裂變D．原子彈是根據(jù)重核裂變，氫彈是根據(jù)輕核聚變參考答案：解：原子彈和核能是利用重核裂變的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)中能在極短時(shí)間內(nèi)釋放出巨大能量的原理制成的，發(fā)生可控的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的是核電站，不可控鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的是原子彈．氫彈則是利用輕核的聚變制成的．故選D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一物體質(zhì)量為1kg，沿傾角為300的傳送帶從最高端A點(diǎn)以初速度v0=8m/s下滑，傳送帶勻速向下運(yùn)動(dòng)的速度為2m/s，全長(zhǎng)20m。物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，物體運(yùn)動(dòng)到傳送帶底端B點(diǎn)的速度大小為___________m/s；全過(guò)程中因物體和傳送帶間的摩擦而產(chǎn)生的熱量為___________J。（重力加速度g=10m/s2）參考答案：2，547.某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在進(jìn)行“研究滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)器材有木塊、木板、毛巾和砝碼，在實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)表格和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表所示。實(shí)驗(yàn)序數(shù)接觸面的材料正壓力（N）滑動(dòng)摩擦力（N）1木塊與木板20.42木塊與木板40.83木塊與木板61.24木塊與木板81.65木塊與毛巾82.5（1）根據(jù)上面設(shè)計(jì)的表格可以知道該實(shí)驗(yàn)用的實(shí)驗(yàn)方法為________________.（2）分析比較實(shí)驗(yàn)序數(shù)為1、2、3、4的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論為_____________________________________________________________________________________________.（3）分析比較實(shí)驗(yàn)序數(shù)為_________的兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：壓力相同時(shí)，接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大.參考答案：8.（00年吉、蘇、浙）（16分）如圖所示，厚度為h，寬度為d的導(dǎo)體板放在垂直于它的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的均勻磁場(chǎng)中，當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)體板時(shí)，在導(dǎo)體板的上側(cè)面A和下側(cè)面A/之間會(huì)產(chǎn)生電熱差，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)，實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)磁場(chǎng)不太強(qiáng)時(shí)，電熱差U、電流I和B的關(guān)系為：，式中的比例系數(shù)K稱為霍爾系數(shù)?；魻栃?yīng)可解釋如下：外部磁場(chǎng)的洛侖茲力運(yùn)動(dòng)的電子聚集在導(dǎo)體板的一側(cè)，在導(dǎo)體板的另一側(cè)會(huì)出現(xiàn)多余的正電荷，從而形成橫向電場(chǎng)，橫向電場(chǎng)對(duì)電子施加與洛倉(cāng)茲力方向相反的靜電力，當(dāng)靜電力與洛侖茲力達(dá)到平衡時(shí)，導(dǎo)體板上下兩側(cè)之間就會(huì)形成穩(wěn)定的電勢(shì)差。設(shè)電流I是由電子和定向流動(dòng)形成的，電子的平均定向速度為v，電量為e回答下列問(wèn)題：（1）達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，導(dǎo)體板上側(cè)面A的電勢(shì)_____下側(cè)面A的電勢(shì)（填高于、低于或等于）（2）電子所受的洛侖茲力的大小為______。（3）當(dāng)導(dǎo)體板上下兩側(cè)之間的電差為U時(shí)，電子所受靜電力的大小為_____。（4）由靜電力和洛侖茲力平衡的條件，證明霍爾系數(shù)為其中h代表導(dǎo)體板單位體積中電子的個(gè)數(shù)。參考答案：答案：（1）低于；（2）；（3）（4）電子受到橫向靜電力與洛侖茲力的作用，兩力平衡，有得：U=hvB

通過(guò)導(dǎo)體的電流密度I=nev·d·h

由

，有

得

9.電量分別為+q、+q和-q的三個(gè)小球，質(zhì)量均為m，固定在水平放置的邊長(zhǎng)均為的絕緣輕質(zhì)三角形框架的三個(gè)頂點(diǎn)處，并處于場(chǎng)強(qiáng)為E且方向水平的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，如圖所示．三角形框架在未知力F作用下繞框架中心O由靜止開始沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)過(guò)120０時(shí)角速度為ω．則此過(guò)程中，帶電小球系統(tǒng)總的電勢(shì)能的增量為_____；合外力做的功為______．參考答案：2Eql；

10.（選修3-3）（5分）如圖表示一定質(zhì)量的某氣體在不同溫度下的兩條等溫線．圖中等溫線Ⅰ對(duì)應(yīng)的溫度比等溫線Ⅱ?qū)?yīng)的溫度要

（填“高”或“低”）．在同一等溫線下，如果該氣體的壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則氣體的體積應(yīng)變?yōu)樵瓉?lái)的

倍．參考答案：答案：低（2分）

1/2（3分）11.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，t=0時(shí)刻的波形如圖所示，經(jīng)0．3s時(shí)間質(zhì)點(diǎn)a第一次到達(dá)波峰位置，則這列波的傳播速度為

m／s，質(zhì)點(diǎn)b第一次出現(xiàn)在波峰的時(shí)刻為

s．參考答案：10m／s（2分）

0．5s（12.第一代核反應(yīng)堆以鈾235為裂變?nèi)剂?，而在天然鈾中?9%的鈾238不能被利用，為了解決這個(gè)問(wèn)題，科學(xué)家們研究出快中子增殖反應(yīng)堆，使鈾238變成高效核燃料。在反應(yīng)堆中，使用的核燃料是钚239，裂變時(shí)釋放出快中子，周圍的鈾238吸收快中子后變成鈾239，鈾239（）很不穩(wěn)定，經(jīng)過(guò)_____次β衰變后變成钚239（）。參考答案：213.某實(shí)驗(yàn)小組在“探究加速度與物體受力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)出如下的實(shí)驗(yàn)方案，其實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。已知小車質(zhì)量M=214.6g，砝碼盤質(zhì)量m0=7.4g，所使用的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的交流電頻率=50Hz。其實(shí)驗(yàn)步驟是：

A．按圖中所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置

B．調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板的傾角，輕推小車后，使小車能沿長(zhǎng)木板向下做勻速運(yùn)動(dòng)

C．取下細(xì)繩和砝碼盤，記下砝碼盤中砝碼的質(zhì)量m

D．先接通電源，再放開小車，打出一條紙帶，由紙帶求得小車的加速度a

E．重新掛上細(xì)繩和砝碼盤，改變砝碼盤中砝碼質(zhì)量，重復(fù)B~D步驟，求得小車在不同合外力F作用下的加速度，回答以下問(wèn)題：（1）按上述方案做實(shí)驗(yàn)，是否要求砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量？______（填“是”或“否”）。（2）實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶如圖所示，由該紙帶可求得小車的加速度a=_______m/s2。（3）某同學(xué)將有關(guān)數(shù)據(jù)填入他所設(shè)計(jì)的表格中，并根據(jù)表中的數(shù)據(jù)畫出a-F圖像（如圖），造成圖線不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)最主要的一條原因是________，由該圖線延長(zhǎng)線與橫軸的交點(diǎn)可求出的物理量是________，其大小是___________。

參考答案：（1）否

（2）0.77

（3）在計(jì)算小車所受的合外力時(shí)未計(jì)入砝碼盤的重力;砝碼盤重力；

0.07三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（11分）簡(jiǎn)述光的全反射現(xiàn)象及臨界角的定義，并導(dǎo)出折射率為的玻璃對(duì)真空的臨界角公式。參考答案：解析：光線從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí)，折射角大于入射角，若入射角增大到某一角度C，使折射角達(dá)到，折射光就消失。入射角大于C時(shí)只有反射光，這種現(xiàn)象稱為全反射，相應(yīng)的入射角C叫做臨界角。

光線由折射率為的玻璃到真空，折射定律為：

①

其中分別為入射角和折射角。當(dāng)入射角等于臨界角C時(shí)，折射角等于，代入①式得

②15.(6分)如圖所示，己知平行玻璃磚的折射率，厚度為.入射光線以入射角60°射到玻璃磚的上表面，經(jīng)玻璃磚折射從下表面射出，出射光線與入射光線平行，求兩平行光線間距離。（結(jié)果可用根式表示）

參考答案：解析：作出光路如圖

由折射定律得（2分）

所以r=30°（2分）

由圖知

則AB—AC=d·tan30°=d

出射光線與入射光線間的距離是d（2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，在xOy平面的y軸左側(cè)存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，y軸右側(cè)區(qū)域Ⅰ內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1=、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，區(qū)域Ⅰ、區(qū)域Ⅱ的寬度均為L(zhǎng)，高度均為3L。質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子從坐標(biāo)為（–2L，–L）的A點(diǎn)以速度v0沿+x方向射出，恰好經(jīng)過(guò)坐標(biāo)為[0，-(–1)L]的C點(diǎn)射入?yún)^(qū)域Ⅰ。粒子重力忽略不計(jì)。⑴求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E；⑵求粒子離開區(qū)域Ⅰ時(shí)的位置坐標(biāo)；⑶要使粒子從區(qū)域Ⅱ上邊界離開磁場(chǎng)，可在區(qū)域Ⅱ內(nèi)加垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。試確定磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小范圍，并說(shuō)明粒子離開區(qū)域Ⅱ時(shí)的速度方向。參考答案：帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng).

……………………1分

……………1分…………………２分⑵設(shè)帶電粒子經(jīng)C點(diǎn)時(shí)的豎直分速度為vy:、速度為v………………2分，方向與軸正向成45°斜向上…………2分粒子進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅰ做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，

解得：……………2分由幾何關(guān)系知，離開區(qū)域時(shí)的位置坐標(biāo)：

……………2分⑶根據(jù)幾何關(guān)系知，帶電粒子從區(qū)域Ⅱ上邊界離開磁場(chǎng)的半徑滿足…………………2分

得………2分根據(jù)幾何關(guān)系知，帶電粒子離開磁場(chǎng)時(shí)速度方向與軸正方向夾角

………………17.如圖所示，水平桌面固定著光滑斜槽，光滑斜槽的末端和一水平木板平滑連接，設(shè)物塊通過(guò)銜接處時(shí)速率沒(méi)有改變．質(zhì)量m1＝0.40kg的物塊A從斜槽上端距水平木板高度h＝0.80m處下滑，并與放在水平木板左端的質(zhì)量m2＝0.20kg的物塊B相碰，相碰后物塊B滑行x＝4.0m到木板的C點(diǎn)停止運(yùn)動(dòng)，物塊A滑到木板的D點(diǎn)停止運(yùn)動(dòng)．已知物塊B與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.20，重力加速度g＝10m/s2，求：①物塊A沿斜槽滑下與物塊B碰撞前瞬間的速度大?。虎诨瑒?dòng)摩擦力對(duì)物塊