湖南省常德市白鶴山中學(xué)2021年高三物理期末試卷含解析

湖南省常德市白鶴山中學(xué)2021年高三物理期末試卷含解析一、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.（多選）圖中為一理想變壓器，其原線圈與一電壓有效值不變的交流電源相連：P為滑動頭．現(xiàn)令P從均勻密繞的副線圈最底端開始，沿副線圈勻速上滑，直至白熾燈L兩端的電壓等于其額定電壓為止．用I1表示流過原線圈的電流，I2表示流過燈泡的電流，U1表示原線圈兩端電壓，U2表示燈泡兩端的電壓，假設(shè)在此過程中燈泡的電阻不變，則在下圖中，能夠正確反映相應(yīng)物理量的變化趨勢的是（）A．B．C．D．參考答案：【考點】：變壓器的構(gòu)造和原理．【專題】：常規(guī)題型；交流電專題．【分析】：根據(jù)電壓與匝數(shù)程正比，電流與匝數(shù)成反比，變壓器的輸入功率和輸出功率相等，逐項分析即可得出結(jié)論．：解：A、副線圈是均勻密繞的且滑動頭勻速上滑，說明副線圈的匝數(shù)在均勻增大，由變壓器的變壓比得燈泡兩端的電壓均勻增大（k為單位時間增加的匝數(shù)），原線圈功率等于燈泡功率是增大的，所以原線圈電流一定增大，故A錯誤，D正確；B、燈泡的電阻隨著溫度的增加而變大，所以電壓和電流不是正比例的關(guān)系，故B錯誤；C、變壓器的電壓與匝數(shù)成正比，原線圈和副線圈的總的匝數(shù)是不變的，輸入的電壓也不變，所以副線圈的總電壓的大小也不變，故C錯誤；故選：D．2.若一個做圓周運動的人造地球衛(wèi)星的軌道半徑增大到原來的2倍，仍作圓周運動，則

A．根據(jù)公式v=r，可知衛(wèi)星運動的線速度將增大到原來的2倍B．根據(jù)公式F=，可知衛(wèi)星所需的向心力將減小到原來的C．根據(jù)公式F=GMm/r2，可知地球提供的向心力將減小到原來的D．根據(jù)上述B和C中給出的公式，可知衛(wèi)星運動的線速度將減小到原來的參考答案：C3.如圖3所示，一質(zhì)量為M的斜面體放在水平面上，在其斜面上放一質(zhì)量為m的物體A，用一沿斜面向上的力F作用于A上，使其沿斜面勻速下滑，在A下滑的過程中，斜面體靜止不動，則地面對斜面體的摩擦力f及支持力N是A．f=0，N=Mg+mg

B．f向左，N<Mg+mgC．f向右，N<Mg+mg

D．f向左，N=Mg+mg參考答案：B4.某同學(xué)在學(xué)習(xí)了動力學(xué)知識后，繪出了一個沿直線運動的物體，其加速度a、速度v、位移s隨時間變化的圖象如圖所示，若該物體在t=0時刻，初速度均為零，則A、B、C、D四個選項中表示該物體沿單一方向運動的圖象是

（

）參考答案：C5.在粗糙水平地面上放著一個截面為半圓的柱狀物體A，A與豎直墻之間放一光滑半圓球B，整個裝置處于平衡狀態(tài)。已知A、B兩物體的質(zhì)量分別為M和m，則下列說法正確的是A.A物體對地面的壓力大小為Mg

B.A物體對地面的壓力大小為（M+m)gC.B物體對A物體的壓力小于mg

D.A物體對地面的摩擦力可能大于mg參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.在“驗證牛頓運動定律”實驗中，所用的實驗裝置如圖所示。在調(diào)整帶滑輪木板的傾斜程度時，應(yīng)使小車在不受牽引力時能拖動紙帶沿木板勻速運動。小車的質(zhì)量為M，盤和盤中重物的總質(zhì)量為m，保持M不變，研究小車的加速度與力的關(guān)系時，在

條件下，mg近似等于小車運動時所受的拉力。實驗中打出的一條紙帶如下圖所示，紙帶上相鄰兩個計數(shù)點之間有四個實際點未畫出，已知交流電頻率為50HZ，AB=19.9mm，AC=49.9mm，AD=89.9mm，AE=139.8mm，則打該紙帶時小車的加速度大小為

m/s2(保留兩位有效數(shù)字)參考答案：m<<M，1.0以整體為研究對象有mg=（m+M）a，解得，以M為研究對象有繩子的拉力F=Ma顯然要有F=mg必有m+M=M，故有m＜＜M，即只有m＜＜M時才可以認(rèn)為繩對小車的拉力大小等于盤和重物的總重力。利用紙帶及已知數(shù)據(jù)結(jié)合勻變速直線運動的推論△x=aT2求加速度。7.在研究彈簧的形變與外力的關(guān)系的實驗中，將彈簧水平放置測出其自然長度，然后豎直懸掛讓其自然下垂，在其下端豎直向下施加外力F，實驗過程是在彈簧外力的彈性限度內(nèi)進(jìn)行的．用記錄的外力F與彈簧的形變量x，作出F﹣x圖線如圖所示，由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為200N/m，圖線不過坐標(biāo)原點的原因是由于彈簧本身有重力．參考答案：解：當(dāng)拉力為8N時，彈簧的形變量為x=5cm=0.05m當(dāng)拉力為0N時，彈簧的形變量為x=1cm=0.01m由胡克定律F=kx得：圖線的斜率即為彈簧的勁度系數(shù)．k==200N/m圖線不過坐標(biāo)原點的原因是由于彈簧本身有重力，使得彈簧沒有外力的情況下已經(jīng)伸長了一段距離．故答案為：200，彈簧本身有重力．8.一打點計時器固定在斜面上某處，一小車拖著穿過打點計時器的紙帶從斜面上滑下，下圖是打出紙帶的一段。①已知打點計時器使用的交流電頻率為50Hz，利用下圖給出的數(shù)據(jù)可求出小車下滑的加速度a=____________。②為了求出小車在下滑過程中所受的阻力，還需測量的物理量有_____________。用測得的量及加速度a表示阻力的計算式是為f=_______________。參考答案：（1）①4.00m/s2 （2分，3.90～4.10m/s2之間都正確） ②小車質(zhì)量m；斜面上任意兩點間距離l及這兩點的高度差h。（2分）9.如圖為密閉鋼瓶中的理想氣體分子在兩種不同溫度下的速率分布情況，可知，一定溫度下氣體分子的速率呈現(xiàn)

分布規(guī)律；T1溫度下氣體分子的平均動能

（選填“大于”、“等于”或“小于”）T2溫度下氣體分子的平均動能。參考答案：中間多、兩頭少；小于試題分析：由圖可知，兩種溫度下氣體分子速率都呈現(xiàn)“中間多、兩頭少”的分布特點．由于T1時速率較低的氣體分子占比例較大，則說明溫度下氣體分子的平均動能小于溫度下氣體分子的平均動能．考點：考查了分子平均動能【名師點睛】要注意明確分子平均動能為統(tǒng)計規(guī)律，溫度升高時并不是所有分子的速率均增大，同時注意圖象的性質(zhì)，能明確如何判斷分子平均速率的變化和溫度的變化．10.如圖所示，是一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s，則振動的周期為

s，x=1.0m處質(zhì)點的振動方向沿

(填“y軸正方向”或“y軸負(fù)方向”)，x=2.0m處的質(zhì)點在0—1.5s內(nèi)通過的路程為

cm．參考答案：11.圖10—59中虛線表示某一勻強(qiáng)電場區(qū)域內(nèi)的若干個等勢面。質(zhì)子、氘核、粒子以相同的初速度，沿與等勢面平行的方向由A點進(jìn)入該電場，從上端進(jìn)入電場到下端離開電場的過程中，質(zhì)子、氘核、粒子的動量改變量之比是______________，電勢能改變量之比是_____________。參考答案：1：1：2

2：1：212.一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化如圖。其中a→b是等溫過程，氣體對外界做功100J；b→c是絕熱過程，外界時氣體做功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】因為是一定質(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)合氣體定律逐項分析，即可判斷做功和吸放熱情況；【詳解】過程，因為體積減小，故外界對氣體做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律有：，又因為絕熱過程故，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睛】本題考查氣體定律與熱力學(xué)第一定律的綜合運用，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，選擇合適的實驗定律，注意理想氣體的內(nèi)能與熱力學(xué)溫度成正比以及每個過程中做功的正負(fù)。13.地球的半徑約為R=6400km，A、B兩顆人造地球衛(wèi)星沿圓軌道繞地球運行，它們離地球表面的高度分別為hA=3600km，hB=1700km，那末A、B兩顆衛(wèi)星的運行速率之比vA:vB=

，運行周期之比TA：TB=

。參考答案：三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（填空）據(jù)某一科普雜志介紹，在含有某些金屬礦物的礦區(qū)，其重力加速度稍有偏大，幾位同學(xué)“用單擺測定重力加速度”的實驗探究該問題．他用最小分度為毫米的米尺測得擺線的長度為92.00cm，用游標(biāo)為10分度的卡尺測得擺球的直徑如圖所示，擺球的直徑為

cm．他把擺球從平衡位置拉開一個小角度由靜止釋放，使單擺在豎直平面內(nèi)擺動，當(dāng)擺動穩(wěn)定后，在擺球通過平衡位置時啟動秒表，并數(shù)下“1”，直到擺球第30次同向通過平衡位置時按停秒表，秒表讀數(shù)為56s，則單擺的周期為

s，該實驗測得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/p>

m/s2．（以上結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）參考答案：2.02，1.93，9.85考點：用單擺測定重力加速度解：主尺讀數(shù)為20mm．10分度的游標(biāo)卡尺每一分度表示的長度為0.1mm，游標(biāo)尺第2條刻度線與主尺對齊，則游標(biāo)尺讀數(shù)為0.2mm，擺球的直徑為20mm+0.2mm=20.2mm=2.02cm．由秒表讀出單擺做30次全振動所用的時間t=56.0s，單擺的周期T==s=1.93s．單擺的擺長l=擺線的長度+擺球的半徑=800.0mm+10.1mm=810.1mm．由單擺的周期公式T=2π得，重力加速度g=，代入解得，g==9.85m/s2故答案為：2.02，1.93，9.8515.用游標(biāo)為50分度的游標(biāo)卡尺測量某工件的長度時，示數(shù)如下圖所示，則測量結(jié)果應(yīng)該讀作________mm。用螺旋測微器測圓柱體的直徑時，示數(shù)如下圖所示，此示數(shù)為________mm。參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.宇宙中存在一些離其它恒星較遠(yuǎn)的、由質(zhì)量相等的三顆星組成的三星系統(tǒng)，通?？珊雎云渌求w對它們的引力作用。已觀測到穩(wěn)定的三星系統(tǒng)存在兩種基本的構(gòu)成形式：一種是三顆星位于同一直線上，兩顆星圍繞中央星在同一半徑為R的圓軌道上運行；另一種形式是三顆星位于等邊三角形的三個項點上，并沿外接于等邊三角形的圓形軌道運行。設(shè)三顆星質(zhì)量相等,每個星體的質(zhì)量均為m。（已知萬有引力常量G）（1）試求第一種情況下，星體運動的線速度和周期（2)假設(shè)第二種情況下星體之間的距離為R，求星體運動的線速度和周期參考答案：解：（1）第一種形式下，星體A受星體B和星體C兩個萬有引力的合力充當(dāng)向心力，則：解得，線速度，周期（2）第二種情形下，星體之間的距離為R，那么圓周運動的半徑星體A受的合力故有聯(lián)立解得，

17.如圖所示，A是地球的同步衛(wèi)星。另一衛(wèi)星B的圓形軌道位于赤道平面內(nèi)，離地面高度為h.己知地球半徑為R，地球自轉(zhuǎn)角速度為，地球表面的重力加速度為g，0為地球中心.求:(1)衛(wèi)星B的運行周期;(2)如衛(wèi)星B繞行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同，某時刻A、B兩衛(wèi)星相距最近(O、B、A在同一直線)，則至少經(jīng)過多長時間，它