湖南省常德市第二中完全中學(xué)高三物理期末試題含解析

湖南省常德市第二中完全中學(xué)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.甲乙兩單擺靜止于平衡位置，擺球質(zhì)量相同，擺長．現(xiàn)給擺球相同的水平初速，讓其在豎直平面內(nèi)做小角度擺動(dòng)，它們的頻率與能量分別為、和,，則它們的關(guān)系是………………（）

A．

B．

C．

D．參考答案：B2.某物體做自由落體運(yùn)動(dòng)，它在第1秒內(nèi)、第2秒內(nèi)、第3秒內(nèi)的平均速度之比為(

)A．1∶2∶3

B．1∶4∶9C．1∶3∶5

D．1∶（－1）∶（－）參考答案：C3.在08北京奧運(yùn)會(huì)中，牙買加選手博爾特是一公認(rèn)的世界飛人，在“鳥巢”400m環(huán)形賽道上，博爾特在男子100m決賽和男子200m決賽中分別以9.69s和19.30s的成績破兩項(xiàng)世界紀(jì)錄，獲得兩枚金牌。關(guān)于他在這兩次決賽中的運(yùn)動(dòng)情況，下列說法正確的是(

)A．200m決賽中的位移是100m決賽的兩倍

B．200m決賽中的平均速度約為10.36m/sC．100m決賽中的平均速度約為10.32m/s

D．100m決賽中的最大速度約為20.64m/s參考答案：C4.如圖（甲）所示，左側(cè)接有定值電阻R＝2W的水平粗糙導(dǎo)軌處于垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1T，導(dǎo)軌間距為L＝1m。一質(zhì)量m＝2kg，阻值r＝2W的金屬棒在拉力F作用下由靜止開始從CD處沿導(dǎo)軌向右加速運(yùn)動(dòng)，金屬棒與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.25，g=10m/s2。金屬棒的速度-位移圖像如圖（乙）所示，則從起點(diǎn)發(fā)生s=1m位移的過程中（

）（A）拉力做的功W=9.25J （B）通過電阻R的感應(yīng)電量q=0.125C（C）整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生的總熱量Q=5.25J

（D）所用的時(shí)間t＞1s 參考答案：ACD5.下列關(guān)于分子運(yùn)動(dòng)的說法正確的是（

）A．溫度升高，物體的每一個(gè)分子的動(dòng)能都增大B．氣體的壓強(qiáng)是由氣體分子間的吸引和排斥產(chǎn)生的C．當(dāng)兩個(gè)分子間的距離為r0(平衡位置)時(shí)，分子力為零，分子勢(shì)能最小D．溫度越高，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈，所以布朗運(yùn)動(dòng)也叫做熱運(yùn)動(dòng)參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某同學(xué)想設(shè)計(jì)一個(gè)調(diào)光電路，現(xiàn)在已有下列器材：一只標(biāo)有“6V，3W”的燈泡L，一只標(biāo)有“12Ω，1A”的滑動(dòng)變阻器，一電源電動(dòng)勢(shì)為12V，電源內(nèi)阻不計(jì)，開關(guān)一只，導(dǎo)線若干．要想使調(diào)光電路的開關(guān)閉合后，改變滑動(dòng)變阻器的滑片P的位置，可使燈泡由正常發(fā)光到逐漸變暗，直至熄滅．

（1）為了滿足實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的要求還需要_________________________（填寫實(shí)驗(yàn)器材），理由_____________________________________________

_______________________________________________

_______________________________________________

___________________________________________

（2）請(qǐng)?jiān)谟疫叺姆娇騼?nèi)畫出符合設(shè)計(jì)要求的電路圖．參考答案：（1）一個(gè)分壓電阻R0；

若僅用現(xiàn)有器材設(shè)計(jì)電路其電路圖如圖所示，通過計(jì)算可知，當(dāng)滑動(dòng)觸片P使燈泡正確發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)電阻器左邊部分電阻為R1=7.42Ω，通過部分的電流將大于1A，所以滑動(dòng)變阻器將破壞，因此不能滿足燈泡正常發(fā)光的情況．

（2）電路圖如圖所示．7.第26屆國際計(jì)量大會(huì)決定，質(zhì)量單位“千克”用普朗克常量定義，“國際千克原器”于2019年5月20日正式“退役”的數(shù)值為，根據(jù)能量子定義，的單位是______，該單位用國際單位制中的力學(xué)基本單位表示，則為______。參考答案：

(1).

(2).【詳解】由，能量的單位為，頻率的單位為，故h的單位為，又因能量的單位換成力學(xué)基本單位可表示為，則h的單位為8.雨后彩虹是太陽光經(jīng)過天空中小水珠折射后形成的,太陽光經(jīng)過小水珠折射后某色光的光路如圖所示,虛線是入射光線和出射光線延長線,α是兩虛線夾角.由于太陽光是復(fù)色光,而水對(duì)不同色光折射率不同,光頻率越高,折射率越大.則色光在水珠中的傳播速度最大;紅光和紫光經(jīng)過小水珠折射后,α紅_________α紫(選填“>”、“=”或“<”).參考答案：9.如圖所示是巖鹽的平面結(jié)構(gòu)，實(shí)心點(diǎn)為氯離子，空心點(diǎn)為鈉離子，如果將它們用直線連起來將構(gòu)成一系列大小相同的正方形．巖鹽是________(填“晶體”或“非晶體”)．固體巖鹽中氯離子是________(填“運(yùn)動(dòng)”或“靜止”)的．參考答案：晶體運(yùn)動(dòng)10.子彈從O點(diǎn)射出，在正前方有相距為L=10m的很薄的兩個(gè)物體，子彈穿過它們后留下兩個(gè)彈孔A、B（不考慮子彈穿過時(shí)受到的阻力），現(xiàn)測(cè)得A、B兩孔到入射方向的豎直距離分別為y1=20cm、y2=80cm，如圖所示，則子彈的速度V0=

（g=10m/s2）參考答案：50m/s11.如圖所示是飲水器的自動(dòng)控制電路。左邊是一個(gè)在水溫較低時(shí)對(duì)水加熱的容器，內(nèi)有密封絕緣的電熱絲發(fā)熱器和接觸開關(guān)S1。只要有水浸沒S1，它就會(huì)導(dǎo)通；水面低于S1時(shí)，不會(huì)加熱。（1）Rx是一個(gè)熱敏電阻，低溫時(shí)呈現(xiàn)高電阻，右邊P是一個(gè)___________（選填“與”、“或”、“非”）邏輯門，接在0～5V電源之間，圖中J是一個(gè)繼電器，可以控制發(fā)熱器工作與否。Ry是一個(gè)可變電阻，低溫時(shí)Rx應(yīng)_____________（選填“遠(yuǎn)大于”、“遠(yuǎn)小于”）Ry。（2）請(qǐng)闡述飲水機(jī)的自動(dòng)加熱原理：__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。參考答案：（1）與；遠(yuǎn)大于。（每空2分）

（2）當(dāng)水溫較低時(shí)，Rx阻值較大，A為高電勢(shì)，且有水浸沒S1，B也為高電勢(shì)，則QC之間才有高電壓輸出，電磁繼電器有電流通過，將吸動(dòng)S2閉合，發(fā)熱器工作。（表述合理酌情給分）12.某行星繞太陽運(yùn)動(dòng)可近似看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知行星運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R，周期為T，萬有引力恒量為G，則該行星的線速度大小為

；太陽的質(zhì)量可表示為

。參考答案：答案：，

解析：該行星的線速度V=；由萬有引力定律G=，解得太陽的質(zhì)量M=

。13.在空中某固定點(diǎn)，懸掛一根均勻繩子，然后讓其做自由落體運(yùn)動(dòng)。若此繩經(jīng)過懸點(diǎn)正下方H=20m處某點(diǎn)A共用時(shí)間1s(從繩下端抵達(dá)A至上端離開A)，則該繩全長為

m。參考答案：15三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（4分）試通過分析比較，具有相同動(dòng)能的中子和電子的物質(zhì)波波長的大小。參考答案：粒子的動(dòng)量，物質(zhì)波的波長由，知，則。解析：物質(zhì)波的的波長為，要比較波長需要將中子和電子的動(dòng)量用動(dòng)能表示出來即，因?yàn)椋?，故?5.質(zhì)點(diǎn)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，在第1內(nèi)位移為，停止運(yùn)動(dòng)前的最后內(nèi)位移為，求：（1）在整個(gè)減速運(yùn)動(dòng)過程中質(zhì)點(diǎn)的位移大小.（2）整個(gè)減速過程共用時(shí)間.參考答案：（1）（2）試題分析：（1）設(shè)質(zhì)點(diǎn)做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a，初速度為由于質(zhì)點(diǎn)停止運(yùn)動(dòng)前最后1s內(nèi)位移為2m，則：所以質(zhì)點(diǎn)在第1秒內(nèi)有位移為6m，所以在整個(gè)減速運(yùn)動(dòng)過程中，質(zhì)點(diǎn)的位移大小為：（2）對(duì)整個(gè)過程逆向考慮，所以考點(diǎn)：牛頓第二定律，勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，質(zhì)量m＝0.2kg的小物體，從光滑曲面上高度H＝0.8m處釋放，到達(dá)底端時(shí)水平進(jìn)入軸心距離L＝6m的水平傳送帶，傳送帶可由一電機(jī)驅(qū)使逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。已知物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)（取g＝10m/s2）。

（1）求物體到達(dá)曲面底端時(shí)的速度大小?

（2）若電機(jī)不開啟，傳送帶不轉(zhuǎn)動(dòng)，則物體滑離傳送帶右端的速度大小和在傳送帶上所用時(shí)間分別為多少?

（3）若開啟電機(jī)，傳送帶以速率5m/s逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，則物體在傳送帶上滑動(dòng)的過程中產(chǎn)生多少熱量?參考答案：（1）物體從曲面上下滑時(shí)機(jī)械能守恒，有

解得物體滑到底端時(shí)的速度（4分）

（2）設(shè)水平向右為正方向，物體滑上傳送帶后向右做勻減速運(yùn)動(dòng)，期間物體的加速度大小和方向都不變，加速度為（1分）

物體滑離傳送帶右端時(shí)速度為v1

（2分）

由得，（2分）（3）以地面為參考系，則滑上逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的傳送帶后，物體向右做勻減速運(yùn)動(dòng).由以上計(jì)算可知，期間物體的加速度大小和方向都不變，所以到達(dá)右端時(shí)速度大小為2m/s，所用時(shí)間為2s，最后將從右端滑離傳送帶。此段時(shí)間內(nèi)，物體向右運(yùn)動(dòng)位移大小顯然為6m皮帶向左運(yùn)動(dòng)的位移大小為

物體相對(duì)于傳送帶滑行的距離為（3分）

物體與傳送帶相對(duì)滑動(dòng)期間產(chǎn)生的熱量為（3分）17.拖把是由拖桿和拖把頭構(gòu)成的擦地工具（如圖）。設(shè)拖把頭的質(zhì)量為m，拖桿質(zhì)量可以忽略；拖把頭與地板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為常數(shù)μ，重力加速度為g，某同學(xué)用該拖把在水平地板上拖地時(shí)，沿拖桿方向推拖把，拖桿與豎直方向的夾角為θ。Ks5u（1）若已知m=0.5Kg，μ=0.5，θ=370，當(dāng)拖把頭在地板上勻速移動(dòng)，求推拖把的力的大小。（sin370=0.6

，cos370=0.8。g取10m/s2）（2）設(shè)能使該拖把在地板上從靜止剛好開始運(yùn)動(dòng)的水平推力與此時(shí)地板對(duì)拖把的正壓力的比值為λ。已知存在一臨界角θ0，若θ≤θ0，則不管沿拖桿方向的推力多大，都不可能使拖把從靜止開始運(yùn)動(dòng)。求這一臨界角的正切tanθ0。參考答案：解：（1）設(shè)該同學(xué)沿拖桿方向用大小為F的力推拖把。將推拖把的力沿豎直和水平方向分解，按平衡條件有Fcosθ+mg=N

①

(1分)Fsinθ=f

②

(1分)式中N和f分別為地板對(duì)拖把的正壓力和摩擦力。按摩擦定律有f=μN(yùn)

③(2分)聯(lián)立①②③式得

④

(2分)F代入數(shù)據(jù)得F=12.5N

(2分)（2）若不管沿拖桿方向用多大的力都不能使拖把從靜止開始運(yùn)動(dòng)，應(yīng)有Fsinθ≤λN

⑤

(3分)這時(shí)①式仍滿足。聯(lián)立①⑤式得

⑥

(3分)現(xiàn)考察使上式成立的θ角的取值范圍。注意到上式右邊總是大于零，且當(dāng)F無限大時(shí)極限為零，有

⑦

(3分)使上式成立的θ角滿足θ≤θ0，這里θ0是題中所定義的臨界角，即當(dāng)θ≤θ0時(shí)，不管沿拖桿方向用多大的力都推不動(dòng)拖把。臨界角的正切為

⑧

(3分)Ks5u18.如圖所示，一質(zhì)量為m、電荷量為q、重力不計(jì)的微粒，從傾斜放置的平行電容器I的A板處由靜止釋放，A、B間電壓為U1。微粒經(jīng)加速后，從D板左邊緣進(jìn)入一水平放置的平行板電容器II，由C板右邊緣且平行于極板方向射出，已知電容器II的板長為板間距離的2倍。電容器右側(cè)豎直面MN與PQ之間的足夠大空間中存在著水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫出），MN與PQ之間的距離為L，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，在微粒的運(yùn)動(dòng)路徑上有一厚度不計(jì)的窄塑料板（垂直紙面方向的寬度很?。?，斜放在MN與PQ之間，=45°。求：（1）微粒從電容器I加速后的速度大小；（2）電容器IICD間的電壓；（3）假設(shè)粒子與塑料板碰撞后，電量和速度大小不變、方向變化遵循光的反射定律，碰撞時(shí)間極短忽略不計(jì)，微粒在MN與PQ之間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和路程。參考答案：見解析（1）在電容器I中：

（2分）

解得：

（1分）（2）設(shè)微粒進(jìn)入電容器II時(shí)的速度方向與水平方向的夾角為，板間距d，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，則沿板方向：

（2分）垂直板方向