2021年湖南省懷化市北斗溪中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試題含解析

2021年湖南省懷化市北斗溪中學(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.（多選）2011年9月29日，我國(guó)自行設(shè)計(jì)、制造“天宮一號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室發(fā)射成功，開創(chuàng)了我國(guó)航天事業(yè)的新紀(jì)元?！疤鞂m一號(hào)”經(jīng)過變軌后繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行周期為90min。關(guān)于“天宮一號(hào)”、同步通信衛(wèi)星和赤道上隨地球自轉(zhuǎn)物體相比較，下列說法正確的是（

）A.“天宮一號(hào)”的向心加速度最大

B.同步通信衛(wèi)星的角速度最大C.赤道上隨地球自轉(zhuǎn)物體線速度最小

D.“天宮一號(hào)”的速度大于7.9km/s參考答案：AC2.如圖所示,質(zhì)量為M的木板靜止在光滑水平面上．一個(gè)質(zhì)量為m的小滑塊以初速度v0從木板的左端向右滑上木板．滑塊和木板的水平速度隨時(shí)間變化的圖像如圖所示．某同學(xué)根據(jù)圖像作出如下的一些判斷錯(cuò)誤的是（

）

A．滑塊與木板間始終存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)

B．滑塊始終未離開木板

C．滑塊的質(zhì)量大于木板的質(zhì)量

D．在t1時(shí)刻滑塊從木板上滑出參考答案：B3.如圖所示，a、b、c三個(gè)線圈是同心圓，b線圈上連接有直流電源E和電鍵K，則下列說法正確的是（）A．在K閉合的一瞬間，線圈a中有逆時(shí)針方向的瞬時(shí)電流，有收縮趨勢(shì)B．在K閉合的一瞬間，線圈c中有順時(shí)針方向的瞬時(shí)電流，有收縮趨勢(shì)C．在K閉合電路穩(wěn)定后，再斷開K的一瞬間，線圈c中有感應(yīng)電流，線圈a中沒有感應(yīng)電流D．在K閉合的一瞬間，線圈b中有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；在K閉合電路穩(wěn)定后，再斷開K的一瞬間，線圈b中仍然有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)參考答案：D【考點(diǎn)】楞次定律．【分析】明確電源方向，從而判斷電流方向；再根據(jù)開關(guān)通斷時(shí)電流的方向分析磁場(chǎng)的方向；再根據(jù)楞次定律可明確瞬時(shí)電流和線圈的趨勢(shì)；注意不論開關(guān)通斷，導(dǎo)線中均有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生．【解答】解：A、K閉合時(shí)線圈b中順時(shí)針的電流，根據(jù)右手定則可知內(nèi)部有向里增大的磁場(chǎng)，則a線圈產(chǎn)生阻礙原磁通量變化的電流；根據(jù)楞次定律可知，電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，線圈受到向外的安培力，故有擴(kuò)張的趨勢(shì)；故A錯(cuò)誤；B、根據(jù)楞次定律可知，c中感應(yīng)電流為逆時(shí)針且有收縮的趨勢(shì)；故B錯(cuò)誤；C、在K閉合電路穩(wěn)定后，再斷開K的一瞬間，兩線圈中均有磁通量的變化，故線圈中均有感應(yīng)電流；故C錯(cuò)誤；D、在K閉合的一瞬間，線圈b中有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；在K閉合電路穩(wěn)定后，再斷開K的一瞬間，線圈b中仍然有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；故D正確；故選：D．4.兩列波相疊加發(fā)生了穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，得到了干涉圖樣，以下關(guān)于干涉的說法中不正確的是(

)

A．這兩列波的頻率一定相等，振幅不一定相等B．這兩列波的頻率不一定相等，振幅一定相等C．振動(dòng)加強(qiáng)的區(qū)域與振動(dòng)減弱的區(qū)域總是互相間隔的D．振動(dòng)加強(qiáng)的區(qū)域始終加強(qiáng)，振動(dòng)減弱的區(qū)域始終減弱參考答案：B5.交流電流電壓，電路中電阻R=10，若不計(jì)電表對(duì)電路的影響，則圖中電流表、電壓表的讀數(shù)分別為（

）

A.1.41A，20V

B.2.0A，20VC.2.0A，14.1V

D.1.41A，14.1V參考答案：

答案：D

二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（4分）盧瑟福通過___________實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了原子中間有一個(gè)很小的核，并由此提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型。平面示意圖中的四條線表示α粒子運(yùn)動(dòng)的可能軌跡，在圖中完成中間兩條α粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡。

參考答案：答案：α粒子散射

7.(6分)如圖所示，一儲(chǔ)油圓桶，底面直徑與高均為d，當(dāng)桶內(nèi)無油時(shí)，從某點(diǎn)A恰好能看到桶底邊緣上得點(diǎn)B，當(dāng)桶內(nèi)油的深度等于桶高的一半時(shí)，在A點(diǎn)沿A、B方向看去，看到桶底上的C點(diǎn)，C、B相距，由此可得油的折射率__________，光在油中的傳播速度=_________m/s。參考答案：

8.．2011年11月3日，中國(guó)自行研制的神舟八號(hào)飛船與天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器在距地球343km的軌道實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)接。神舟八號(hào)飛船遠(yuǎn)地點(diǎn)處圓軌道速度

（選填“大于”、“小于”或“等于”）近地點(diǎn)處圓軌道速度；假設(shè)神舟八號(hào)在近圓軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，離地高度為H，地球表面重力加速度為g、地球半徑為R，則神舟八號(hào)的運(yùn)行速度為

。參考答案：小于

9.一列簡(jiǎn)諧橫波沿直線傳播．以波源O由平衡位置開始振動(dòng)為計(jì)時(shí)零點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)圖象如圖所示，已知O、A的平衡位置相距0.9m，則該橫波波長(zhǎng)為m，波速大小為

m/s，波源的起振方向是沿y軸

方向（選填“正”或“負(fù)”）．參考答案：1.2，0.3，正．【考點(diǎn)】波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系；橫波的圖象．【分析】首先明確y﹣t圖象是振動(dòng)圖象，由圖可知周期為4s和A點(diǎn)的起振方向，即可得到波源的起振方向；據(jù)波速公式v=求解波速．【解答】解：據(jù)圖象可知：A點(diǎn)比波源O晚振動(dòng)3s，即波從O傳到A的時(shí)間t=3s，所以波速為：v===0.3m/s．振動(dòng)周期為T=4s，則波長(zhǎng)為：λ=vT=0.3×4m=1.2m據(jù)波的傳播特點(diǎn)，各質(zhì)點(diǎn)的起振方向與波源的起振方向相同；據(jù)圖象可知，A點(diǎn)的起振方向沿y軸的正方向，則波源的起振方向是沿y軸正方向．故答案為：1.2，0.3，正．10.如圖所示，質(zhì)量為m的均勻半圓形薄板可以繞光滑的水平軸A在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，AB是它的直徑，O是它的圓心。在B點(diǎn)作用一個(gè)垂直于AB的力F使薄板平衡，此時(shí)AB恰處于水平位置，則F=________；保持力F始終垂直于AB，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，力F的大小變化情況是________________________。參考答案：答案：；先變大后變小11.一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化如圖。其中a→b是等溫過程，氣體對(duì)外界做功100J；b→c是絕熱過程，外界時(shí)氣體做功150J；c→a是等容過程。則b→c的過程中氣體溫度_______(選填“升高”、“降低”或“不變”)，a-→b→c→a的過程中氣體放出的熱量為_______J。參考答案：

(1).升高

(2).50【分析】因?yàn)槭且欢ㄙ|(zhì)量的理想氣體，所以溫度怎么變化內(nèi)能就怎么變化，利用熱力學(xué)第一定律結(jié)合氣體定律逐項(xiàng)分析，即可判斷做功和吸放熱情況；【詳解】過程，因?yàn)轶w積減小，故外界對(duì)氣體做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律有：，又因?yàn)榻^熱過程故，故，內(nèi)能增加，溫度升高；a→b是等溫過程，則，氣體對(duì)外界做功100J，則，則根據(jù)熱力學(xué)第一定律有：；b→c是絕熱過程，則，外界對(duì)氣體做功150J，則，則根據(jù)熱力學(xué)第一定律有：；由于c→a是等容過程，外界對(duì)氣體不做功，壓強(qiáng)減小，則溫度降低，放出熱量，由于a→b是等溫過程，所以放出的熱量等于b→c增加的內(nèi)能，即，則根據(jù)熱力學(xué)第一定律有：；綜上所述，a→b→c→a的過程中氣體放出的熱量為?！军c(diǎn)睛】本題考查氣體定律與熱力學(xué)第一定律的綜合運(yùn)用，解題關(guān)鍵是要根據(jù)圖象分析好壓強(qiáng)P、體積V、溫度T三個(gè)參量的變化情況，知道發(fā)生何種狀態(tài)變化過程，選擇合適的實(shí)驗(yàn)定律，注意理想氣體的內(nèi)能與熱力學(xué)溫度成正比以及每個(gè)過程中做功的正負(fù)。12.某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來“探究物體運(yùn)動(dòng)的加速度與合外力、質(zhì)量關(guān)系”．光電計(jì)時(shí)器和氣墊導(dǎo)軌是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的常見儀器，如圖乙所示a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置．當(dāng)物體從a、b間通過時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間．實(shí)驗(yàn)前需要調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌使之平衡．為了測(cè)量滑塊的加速度a，實(shí)驗(yàn)時(shí)將滑塊從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電門的時(shí)間t，用天平測(cè)鉤碼的質(zhì)量m和滑塊的質(zhì)量M，測(cè)出滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離L，測(cè)得遮光條的寬度。（1）小車的加速度表達(dá)式=

（用字母表示）（2）實(shí)驗(yàn)中如把砝碼的重力當(dāng)作小車的合外力F，作出圖線，如圖丙中的實(shí)線所示．試分析：圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)O的原因是

，曲線上部彎曲的原因是

參考答案：13.2011年我國(guó)第一顆火星探測(cè)器“螢火一號(hào)”將與俄羅斯火衛(wèi)一探測(cè)器“福布斯一格朗特”共同對(duì)距火星表面一定高度的電離層開展探測(cè)，“螢火一號(hào)”探測(cè)時(shí)運(yùn)動(dòng)的周期為T，且把“螢火一號(hào)”繞火星的運(yùn)動(dòng)近似看做勻速圓周運(yùn)動(dòng)；已知火星的半徑為R，萬(wàn)有引力常量為G；假設(shè)宇航員登陸火星后，在火星表面某處以初速度v0豎直上拋一小球，經(jīng)時(shí)間f落回原處。則：火星表面的重力加速度____________________，火星的密度_________________。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.（1）為完成“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，必須要選用的是_____。A.有閉合鐵芯的原副線圈

B.無鐵芯的原副線圈

C.交流電源

D.直流電源

E.多用電表（交流電壓檔）

F.多用電表（交流電流檔）用匝數(shù)匝和匝的變壓器，實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)如下表，1.802.803.804.904.006.018.029.98

根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)可判斷連接電源的線圈是_________

（填或）。參考答案：

(1).ACE

(2).解：(1)變壓器的原理是互感現(xiàn)象的應(yīng)用.是原線圈磁場(chǎng)的變化引起副線圈感應(yīng)電流的變化，如果原線圈中通的是直流電源.則副線圈中不會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生.題意為探究變壓器線圈兩端的電壓和匝數(shù)的關(guān)系.需要測(cè)量電壓，所以需要一個(gè)測(cè)電壓的儀器，所以需要的器材有A、有閉合鐵芯的原副線圈；C交流電源;E多用電表交流電壓檔;故選ACE根據(jù)題意.電壓比與匝數(shù)比不相等.可知該變壓器為非理想變壓器，考慮到變壓器有漏磁鐵芯發(fā)熱、導(dǎo)線發(fā)熱等影晌判斷出U2為原線圈上電壓大小，則判斷出接電源的是.【點(diǎn)睛】本題主要考察探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系，若是理想變壓器則電壓之比應(yīng)該等于匝數(shù)之比，但實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明電壓之比不等于匝數(shù)之比，則說明此變壓器有漏磁現(xiàn)象，根據(jù)電壓之間的關(guān)系找到應(yīng)該接電源。15.（6分））現(xiàn)提供以下兩組器材,請(qǐng)任意選擇一組器材測(cè)量火車勻加速起動(dòng)時(shí)的加速度：①小球（體積很?。?，細(xì)線，刻度尺。②小球，細(xì)線，彈簧秤（不計(jì)重力）。需要測(cè)量的物理量及符號(hào)是

，由你的測(cè)量可得到的計(jì)算加速度的式子是

。參考答案：答案：線長(zhǎng)L、高度h或重力G、繩張力T，四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.質(zhì)量為的足夠長(zhǎng)平板車上表面水平，原來靜止在光滑水平面上，平板車左端靜止著一塊質(zhì)量為的物體，一顆質(zhì)量為的子彈以的速度水平瞬間射穿后，速度變?yōu)?，如果、之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，求：（取）①求平板車的最大速度；②物體相對(duì)平板車的位移。參考答案：解：取方向?yàn)檎较颌僮訌椗c物體A相互作用過程滿足動(dòng)量守恒：

2分物體A與物體B互作用過程滿足動(dòng)量守恒：

2分解得

1分（全過程程用動(dòng)量定理也可）②物體A與物體B互作作用過程滿足能量守恒

2分

2分

解得

17.（20分）在長(zhǎng)為2L的絕緣輕質(zhì)細(xì)桿的兩端各連接一個(gè)質(zhì)量均為m的帶電小球A和B（可視為質(zhì)點(diǎn)，也不考慮二者間的相互作用力），A球帶正電、電荷量為+2q，B球帶負(fù)電。電荷量為－3q?，F(xiàn)把A和B組成的帶電系統(tǒng)鎖定在光滑絕緣的水平面上，并讓A處于如圖所示的有界勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域MPQN內(nèi)。已知虛線MP是細(xì)桿的中垂線，MP和NQ的距離為4L，勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E，方向水平向右。現(xiàn)取消對(duì)A、B的鎖定，讓它們從靜止開始運(yùn)動(dòng)。（忽略小球運(yùn)動(dòng)中所產(chǎn)生的磁場(chǎng)造成的影響）（1）求小球A、B運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度；（2）小球A、B能否回到原出發(fā)點(diǎn)？若不能，請(qǐng)說明理由；若能，請(qǐng)求出經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間帶電系統(tǒng)又回到原地發(fā)點(diǎn)。（3）求運(yùn)動(dòng)過程中帶電小球B電勢(shì)能增加的最大值。參考答案：解析：（1）帶電系統(tǒng)鎖定解除后，在水平方向上受到向右的電場(chǎng)力作用開始向右加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)B進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)時(shí)，系統(tǒng)所受的電場(chǎng)力為A、B的合力，因方向向左，從而做減速運(yùn)動(dòng)，以后不管B有沒有離開右邊界，速度大小均比B剛進(jìn)入時(shí)小，故在B剛進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)，系統(tǒng)具有最大速度。設(shè)B進(jìn)入電場(chǎng)前的過程中，系統(tǒng)的加速度為a1，由牛頓第二定律：2Eq＝2ma1

（2分）B剛進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)，系統(tǒng)的速度為vm，由

可得

（3分）（2）對(duì)帶電系統(tǒng)進(jìn)行分析，假設(shè)A能達(dá)到右邊界，電場(chǎng)力對(duì)系統(tǒng)做功為W1則