2021年湖南省郴州市興華實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

2021年湖南省郴州市興華實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析一、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.(單選)如圖，t=0時(shí)刻，波源在坐標(biāo)原點(diǎn)從平衡位置沿y軸正方向開(kāi)始振動(dòng)，振動(dòng)周期為0.4s，在同一均勻介質(zhì)中形成沿x軸正、負(fù)兩方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波。下圖中能夠正確表示t=0.6s時(shí)刻波形圖的是參考答案：C2.汽車以20m/s的速度在平直公路上行駛，急剎車時(shí)的加速度大小為5m/s2，則自駕駛員急踩剎車開(kāi)始，2s與5s時(shí)汽車的位移之比為（

）A.5∶4

B.4∶5

C.3∶4

D.4∶3參考答案：C3.某物體運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是A．物體在第1s末運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變B．物體在第2s內(nèi)和第3s內(nèi)的加速度方向相反C．物體在第4s末返回到出發(fā)點(diǎn)D．物體在第5s末離出發(fā)點(diǎn)的位移為2.5m參考答案：C4.（單選）如圖甲所示，垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的區(qū)域?qū)挾葹?a，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B。一邊長(zhǎng)為a、電阻為4R的正方形均勻?qū)Ь€框CDEF從圖示位置開(kāi)始沿x軸正以速度v勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，在乙圖中給出的線框E、F兩端的電壓UEF與線框移動(dòng)距離的關(guān)系的圖象正確的是

參考答案：D5.如圖（a）所示，兩段等長(zhǎng)輕質(zhì)細(xì)線將質(zhì)量分別為m、2m的小球A、B（均可視為質(zhì)點(diǎn)）懸掛在O點(diǎn)，小球A受到水平向右的恒力F1的作用，小球B受到水平向左的恒力F2的作用，當(dāng)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，出現(xiàn)了如圖（b）所示的狀態(tài)，小球B剛好位于O點(diǎn)正下方．則F1與F2的大小關(guān)系正確的是（）A．F1=4F2 B．F1=3F2 C．2F1=3F2 D．2F1=5F2參考答案：D【考點(diǎn)】共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；物體的彈性和彈力．【分析】運(yùn)用整體法研究OA繩與豎直方向的夾角；再隔離B研究，分析AB繩與豎直方向的夾角；由幾何關(guān)系得到兩夾角相等，判斷兩個(gè)拉力的關(guān)系．【解答】解：A受到F1水平向右的力，B受到F2的水平向左的力，以整體為研究對(duì)象，分析受力如圖：設(shè)OA繩與豎直方向的夾角為α，則由平衡條件得：tanα=…①以B球?yàn)檠芯繉?duì)象，受力如圖．設(shè)AB繩與豎直方向的夾角為β，則由平衡條件得：tanβ=…②由幾何關(guān)系得到：α=β…③聯(lián)立①②③解得：2F1=5F2故選：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，一正方形導(dǎo)線框邊長(zhǎng)為，質(zhì)量為m，電阻為R。從某一高度豎直落入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)寬度為d，且d>l。線框邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線框恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)線框的速度為_(kāi)_________。若線框邊剛要離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)線框又恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，則線框在穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的電能為_(kāi)_________。（已知重力加速度為g）參考答案：

試題分析：由于線框邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線框恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，則，其中,代入解得：v=。因?yàn)榫€框邊剛要離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)線框又恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，同理可求得此時(shí)線框的速度仍為v,線框在穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的電能等于線框重力勢(shì)能的減少量，即Q=.考點(diǎn)：平衡狀態(tài)及電磁感應(yīng)現(xiàn)象；能量守恒定律。7.如圖，一塊木塊用細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，現(xiàn)用一釘子貼著細(xì)線的左側(cè)，沿與水平方向成30°角的斜面向右以速度υ勻速移動(dòng)，移動(dòng)中始終保持懸線豎直，到圖中虛線位置時(shí)，木塊速度的大小為，與水平方向夾角為60°．參考答案：解：橡皮沿與水平方向成300的斜面向右以速度v勻速運(yùn)動(dòng)，由于橡皮沿與水平方向成300的斜面向右以速度v勻速運(yùn)動(dòng)的位移一定等于橡皮向上的位移，故在豎直方向以相等的速度勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平行四邊形定則，可知合速度也是一定的，故合運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng)；根據(jù)平行四邊形定則求得合速度大小v合=2vcos30°=，方向不變和水平方向成60°．故答案為：υ，60°8.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_(kāi)_______________.（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_(kāi)____________________________________________________________________________________________.（3）分析比較實(shí)驗(yàn)序數(shù)為_(kāi)________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：（1）控制變量法（2）接觸面相同時(shí)，滑動(dòng)摩擦力大小與正壓力大小成正比（3）4、5解析：根據(jù)上面設(shè)計(jì)的表格可以知道實(shí)驗(yàn)序數(shù)為1、2、3是保持接觸面材料相同，研究滑動(dòng)摩擦力大小與正壓力大小關(guān)系；實(shí)驗(yàn)序數(shù)為4、5是保持壓力相同，研究滑動(dòng)摩擦力與接觸面材料之間的關(guān)系。該實(shí)驗(yàn)用的實(shí)驗(yàn)方法為控制變量法；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)論為接觸面相同時(shí)，滑動(dòng)摩擦力大小與正壓力大小成正比。分析比較實(shí)驗(yàn)序數(shù)為4、5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。9.鐳核(Ra)經(jīng)過(guò)一系列α衰變和β衰變，變成鉛核(Pb)，其中經(jīng)過(guò)α衰變的次數(shù)是_____，鐳核(Ra)衰變成鉛核(Pb)的過(guò)程中損失了_______個(gè)中子．參考答案：51610.有關(guān)熱輻射和光的本性，請(qǐng)完成下列填空題：黑體輻射的規(guī)律不能用經(jīng)典電磁學(xué)理論來(lái)解釋，1900年德國(guó)物理學(xué)家普朗克認(rèn)為能量是由一份一份不可分割最小能量值組成，每一份稱為_(kāi)________。1905年愛(ài)因斯坦從此得到啟發(fā)，提出了光子的觀點(diǎn)，認(rèn)為光子是組成光的最小能量單位，光子的能量表達(dá)式為_(kāi)________，并成功解釋了__________________現(xiàn)象中有關(guān)極限頻率、最大初動(dòng)能等規(guī)律，寫出了著名的__________________方程，并因此獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。參考答案：能量子；；光電效應(yīng)；光電效應(yīng)方程（或）11.某興趣小組的同學(xué)利用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置，測(cè)量木塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，圖中長(zhǎng)木板水平固定。①實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接 在 _______(填“直流”或“交流”)電源上，調(diào)整定滑輪的高度，使__

_____②已知重力加速度為g，測(cè)得木塊的質(zhì)量為M，砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量為m，砝碼盤、砝碼和木塊的加速度大小為a，則木塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)=______③實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)得到一條紙帶，如圖2所示，每隔三個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，記為圖中0、1、2、3、4、5、6點(diǎn)。測(cè)得相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離分別為s1=0.96cms2=2.88cm,s3=4.80cm,s4=6.72cm,s5=8.64cm,s6=10.56cm，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz0計(jì)算此紙帶的加速度大小a=_____m/s2，打計(jì)數(shù)點(diǎn)“4”時(shí)紙帶的速度大小v=_____m/s。（保留兩位有效數(shù)字）參考答案：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是交流電源；調(diào)整定滑輪的高度，目的是使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行，減小實(shí)驗(yàn)誤差；設(shè)細(xì)繩上的拉力為F，則，解得。利用逐差法求加速度，利用中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于對(duì)應(yīng)時(shí)間的平均速度求解。12.質(zhì)量為m=1kg的小球由高h(yuǎn)1=0.45m處自由下落，落到水平地面后，反跳的最大高度為h2=0.2m，從小球下落到反跳到最高點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間為Δt=0.6s，取g=10m/s2。求：小球撞擊地面過(guò)程中，球?qū)Φ孛娴钠骄鶋毫Φ拇笮?/p>

N。參考答案：

答案：6013.如圖所示為氫原子的能級(jí)圖。用光子能量為13.06eV的光照射一群處于基態(tài)的氫原子，可能觀測(cè)到氫原子發(fā)射的不同波長(zhǎng)的光有

種，其中最短波長(zhǎng)為m（已知普朗克常量h=6.63×10－34J·s）。參考答案：10

9.5×10-8三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.熱敏陶瓷是一類電阻率隨溫度發(fā)生明顯變化的新型材料，可用于測(cè)溫。某同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)室提供的一種電阻阻值隨溫度呈線性變化（關(guān)系式為：Rt=kt+b，其中k＞0，b＜0，t為攝氏溫度）的熱敏電阻，把一靈敏電流計(jì)改裝為溫度計(jì)。除熱敏電阻和靈敏電流計(jì)外，還用到如下器材：1．直流電源（電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻不計(jì)）；2．滑動(dòng)變阻器；3．單刀雙擲開(kāi)關(guān)；4．標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)；5．導(dǎo)線及其他輔助材料。該同學(xué)設(shè)計(jì)電路如下圖所示，按如下步驟進(jìn)行操作。（1）按電路圖連接好器材（2）將滑動(dòng)變阻器滑片P滑到_____（填“a”或“b”）端，單刀雙擲開(kāi)關(guān)S擲于_____（填“c”或“d”）端，調(diào)節(jié)滑片P使電流計(jì)滿偏，并在以后的操作中保持滑片P位置不動(dòng)，設(shè)此時(shí)電路總電阻為R，斷開(kāi)電路。（3）容器中倒入適量開(kāi)水，觀察標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)，每當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)示數(shù)下降5℃，就將開(kāi)關(guān)S置于d端，并記錄此時(shí)的溫度t和對(duì)應(yīng)的電流計(jì)的示數(shù)I，然后斷開(kāi)開(kāi)關(guān)。請(qǐng)根據(jù)溫度計(jì)的設(shè)計(jì)原理和電路圖，寫出電流與溫度的關(guān)系式（用題目中給定的符號(hào)）I=_____。（4）根據(jù)對(duì)應(yīng)溫度記錄的電流計(jì)示數(shù)，重新刻制電流計(jì)的表盤，改裝成溫度計(jì)。根據(jù)改裝原理，此溫度計(jì)表盤刻度線的特點(diǎn)是：低溫刻度在_____（填“左”或“右”）側(cè)，刻度線分布是否均勻？_____（填“是”或“否”）。參考答案：

(1).(2)a

(2).c

(3).(3)

(4).(4)右

(5).否【詳解】解：(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理可知，需要先選取合適的滑動(dòng)變阻器的電阻值，結(jié)合滑動(dòng)變阻器的使用的注意事項(xiàng)可知，開(kāi)始時(shí)需要將滑動(dòng)變阻器滑片P滑到a端，乙保證電流表的使用安全；然后將單刀雙擲開(kāi)關(guān)S擲于c端，調(diào)節(jié)滑片P使電流表滿偏，設(shè)此時(shí)電路總電阻為R，斷開(kāi)電路；(3)當(dāng)溫度為時(shí)，熱敏電阻的阻值與攝氏溫度的關(guān)系為：，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得：(4)由上式可知，溫度越高，電流表中的電流值越小，所以低溫刻度在表盤的右側(cè)；由于電流與溫度的關(guān)系不是線性函數(shù)，所以表盤的刻度是不均勻的。15.根據(jù)資料，小燈泡的電阻和溫度之間滿足關(guān)系為T=aR0.83，其中T為熱力學(xué)溫度，單位是K；R為電阻，單位是Ω；a為常系數(shù)。為了測(cè)量系數(shù)a，某探究小組想先通過(guò)測(cè)出小燈泡的功率與電阻的關(guān)系來(lái)測(cè)室溫下小燈泡的電阻。為此，設(shè)計(jì)了如題6(2)圖1所示的電路。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：①滑動(dòng)變阻器有兩個(gè)：A的全電阻約500Ω，B的全電阻約5Ω，該實(shí)驗(yàn)應(yīng)該選的滑動(dòng)變阻器是_______(填代號(hào))②兩塊電壓表可視為理想表，定值電阻R0阻值已知。若電壓表V1讀數(shù)為U1，電壓表V2讀數(shù)為U2，則小燈泡的電阻為RL=_______，小燈泡的功率為P=_______。③探究小組一共測(cè)出了八組數(shù)據(jù)，其中由第五組數(shù)據(jù)可算得R=11.05Ω、P=0.398mW，請(qǐng)你在R-P圖中描出該組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)(其余點(diǎn)已經(jīng)描出，見(jiàn)題6(2)圖2所示)，并作出R-P圖。由圖可得到室溫下小燈泡的電阻RL=______Ω。(結(jié)果保留四位有效數(shù)字)④已知室溫為17.9℃，借助圖題6(2)圖3給出的f(x)=x0.83的函數(shù)圖像，可計(jì)算出小燈泡的電阻溫度關(guān)系系數(shù)a=______________(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。參考答案：①B(2分)；

②U1R0/U2，U1U2/R0；(各2分，共4分)

③圖略，阻值為10.45Ω±0.05Ω；(描點(diǎn)、連線、讀電阻值各1分，共3分)④a=41.48±3.00四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.某天，小李在上班途中沿人行道向一公交車站走去，發(fā)現(xiàn)一輛公交車正從身旁的平直公路駛過(guò)，此時(shí)小李的速度是1m/s，公交車的速度是15m/s，他們距車站的距離為50m．假設(shè)公交車在行駛到距車站25m處開(kāi)始剎車，剛好到車站停下，停車10s后公交車又啟動(dòng)向前開(kāi)去．為了安全乘上該公交車，小李?yuàn)^力向前跑去，他起跑可看做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其加速度大小為2．5m/s2，最大速度是6m/s。求：

（1）若公交車剎車過(guò)程視為勻減速運(yùn)動(dòng)，公交車剎車過(guò)程的加速度大小是多少？

（2）分析小李能否在該公交車停在車站時(shí)追上公交車。參考答案：17.某介質(zhì)中形成一列簡(jiǎn)諧波，t=0時(shí)刻的波形如圖中實(shí)線所示（1）若波向右傳播．零時(shí)刻剛好傳到B點(diǎn)，且再經(jīng)過(guò)0.6s，P點(diǎn)也開(kāi)始起振，求：①該列波的周期T；②從t=0時(shí)刻起到P點(diǎn)第一次達(dá)到波谷的過(guò)程中，O點(diǎn)對(duì)平衡位置的位移y0及其所經(jīng)過(guò)的路程s0各為多少？（2）若此列波的傳播速度大小為20m/s，且波形由實(shí)線變?yōu)樘摼€需要經(jīng)歷0.525s時(shí)間，則該列波的傳播方向如何？（要寫出具體判斷過(guò)程）參考答案：【考點(diǎn)】：橫波的圖象；波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系．【專題】：振動(dòng)圖像與波動(dòng)圖像專題．【分析】：（1）波向右勻速傳播，根據(jù)傳播距離x=6m，時(shí)間t=0.6s，求出波速；由圖讀出波長(zhǎng)，根據(jù)求出周期；當(dāng)圖示時(shí)刻x=0.5m處的振動(dòng)傳到P點(diǎn)時(shí)，P點(diǎn)第一次達(dá)到波谷．根據(jù)波形的平移求出從t=0時(shí)刻起到P點(diǎn)第一次達(dá)到波谷時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間，分析O點(diǎn)對(duì)平衡位置的位移y0及其所經(jīng)過(guò)的路程s0．（2）先求解波形平移的距離，看其與波長(zhǎng)的關(guān)系，再判斷波形平移的方向．：解：（1）由圖象可知：λ=2m，A=2cm當(dāng)波向右傳播時(shí)，點(diǎn)B的起振方向向下，包括P點(diǎn)在內(nèi)的各質(zhì)點(diǎn)的起振方向均向下．波速

==10m/s

由得：T=0.2s由t=0至P點(diǎn)第一次到達(dá)波峰止，經(jīng)歷的時(shí)間：=0.75s=（3+），而t=0時(shí)O點(diǎn)的振動(dòng)方向向上，故經(jīng)△t2時(shí)間，O點(diǎn)振動(dòng)到波谷，即y0=2cmS0=（3+1/4）×4A=0.26m（2）當(dāng)波速v=20m/s時(shí)，經(jīng)歷0.525s時(shí)間，波沿x軸方向傳播的距離x=vt=10.5m=（5+）λ，故波沿x軸負(fù)向傳播；答：（1）①該列波的周期T為0.2s；②從t=0時(shí)刻起到P點(diǎn)第一次達(dá)到波谷的過(guò)程中，O點(diǎn)對(duì)平衡位置的位移為2cm，其所經(jīng)過(guò)的路程s0為為0.26cm；（2）若此列波的傳播速度大小為20m/s，且波形由實(shí)線變?yōu)樘摼€需要經(jīng)歷0.525s時(shí)間，則該列波沿x軸負(fù)向傳播．【點(diǎn)評(píng)】：本題考查通過(guò)兩個(gè)時(shí)刻的波形來(lái)研究波傳播的距離、波速、周期的問(wèn)題，屬于中檔題．18.如圖所示，參加某電視臺(tái)娛樂(lè)節(jié)目的選手從較高的平臺(tái)上以水平速度躍出后，落在水平傳送帶上。已知平臺(tái)與傳送帶的高度差H＝1.8m，