湖南省常德市第二中完全中學高三物理期末試題含解析

湖南省常德市第二中完全中學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.甲乙兩單擺靜止于平衡位置，擺球質量相同，擺長．現(xiàn)給擺球相同的水平初速，讓其在豎直平面內做小角度擺動，它們的頻率與能量分別為、和,，則它們的關系是………………（）

A．

B．

C．

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

)A．1∶2∶3

B．1∶4∶9C．1∶3∶5

D．1∶（－1）∶（－）參考答案：C3.在08北京奧運會中，牙買加選手博爾特是一公認的世界飛人，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的成績破兩項世界紀錄，獲得兩枚金牌。關于他在這兩次決賽中的運動情況，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，左側接有定值電阻R＝2W的水平粗糙導軌處于垂直紙面向外的勻強磁場中，磁感應強度B＝1T，導軌間距為L＝1m。一質量m＝2kg，阻值r＝2W的金屬棒在拉力F作用下由靜止開始從CD處沿導軌向右加速運動，金屬棒與導軌間動摩擦因數(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的感應電量q=0.125C（C）整個系統(tǒng)產生的總熱量Q=5.25J

（D）所用的時間t＞1s 參考答案：ACD5.下列關于分子運動的說法正確的是（

）A．溫度升高，物體的每一個分子的動能都增大B．氣體的壓強是由氣體分子間的吸引和排斥產生的C．當兩個分子間的距離為r0(平衡位置)時，分子力為零，分子勢能最小D．溫度越高，布朗運動越劇烈，所以布朗運動也叫做熱運動參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某同學想設計一個調光電路，現(xiàn)在已有下列器材：一只標有“6V，3W”的燈泡L，一只標有“12Ω，1A”的滑動變阻器，一電源電動勢為12V，電源內阻不計，開關一只，導線若干．要想使調光電路的開關閉合后，改變滑動變阻器的滑片P的位置，可使燈泡由正常發(fā)光到逐漸變暗，直至熄滅．

（1）為了滿足實驗設計的要求還需要_________________________（填寫實驗器材），理由_____________________________________________

_______________________________________________

_______________________________________________

___________________________________________

（2）請在右邊的方框內畫出符合設計要求的電路圖．參考答案：（1）一個分壓電阻R0；

若僅用現(xiàn)有器材設計電路其電路圖如圖所示，通過計算可知，當滑動觸片P使燈泡正確發(fā)光時，滑動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屆國際計量大會決定，質量單位“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基本單位可表示為，則h的單位為8.雨后彩虹是太陽光經過天空中小水珠折射后形成的,太陽光經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.由于太陽光是復色光,而水對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構，實心點為氯離子，空心點為鈉離子，如果將它們用直線連起來將構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“運動”或“靜止”)的．參考答案：晶體運動10.子彈從O點射出，在正前方有相距為L=10m的很薄的兩個物體，子彈穿過它們后留下兩個彈孔A、B（不考慮子彈穿過時受到的阻力），現(xiàn)測得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控制電路。左邊是一個在水溫較低時對水加熱的容器，內有密封絕緣的電熱絲發(fā)熱器和接觸開關S1。只要有水浸沒S1，它就會導通；水面低于S1時，不會加熱。（1）Rx是一個熱敏電阻，低溫時呈現(xiàn)高電阻，右邊P是一個___________（選填“與”、“或”、“非”）邏輯門，接在0～5V電源之間，圖中J是一個繼電器，可以控制發(fā)熱器工作與否。Ry是一個可變電阻，低溫時Rx應_____________（選填“遠大于”、“遠小于”）Ry。（2）請闡述飲水機的自動加熱原理：__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。參考答案：（1）與；遠大于。（每空2分）

（2）當水溫較低時，Rx阻值較大，A為高電勢，且有水浸沒S1，B也為高電勢，則QC之間才有高電壓輸出，電磁繼電器有電流通過，將吸動S2閉合，發(fā)熱器工作。（表述合理酌情給分）12.某行星繞太陽運動可近似看作勻速圓周運動，已知行星運動的軌道半徑為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=，解得太陽的質量M=

。13.在空中某固定點，懸掛一根均勻繩子，然后讓其做自由落體運動。若此繩經過懸點正下方H=20m處某點A共用時間1s(從繩下端抵達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22分14.（4分）試通過分析比較，具有相同動能的中子和電子的物質波波長的大小。參考答案：粒子的動量，物質波的波長由，知，則。解析：物質波的的波長為，要比較波長需要將中子和電子的動量用動能表示出來即，因為，所以，故。15.質點做勻減速直線運動，在第1內位移為，停止運動前的最后內位移為，求：（1）在整個減速運動過程中質點的位移大小.（2）整個減速過程共用時間.參考答案：（1）（2）試題分析：（1）設質點做勻減速運動的加速度大小為a，初速度為由于質點停止運動前最后1s內位移為2m，則：所以質點在第1秒內有位移為6m，所以在整個減速運動過程中，質點的位移大小為：（2）對整個過程逆向考慮，所以考點：牛頓第二定律，勻變速直線運動的位移與時間的關系．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，質量m＝0.2kg的小物體，從光滑曲面上高度H＝0.8m處釋放，到達底端時水平進入軸心距離L＝6m的水平傳送帶，傳送帶可由一電機驅使逆時針轉動。已知物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)（取g＝10m/s2）。

（1）求物體到達曲面底端時的速度大小?

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

（3）若開啟電機，傳送帶以速率5m/s逆時針轉動，則物體在傳送帶上滑動的過程中產生多少熱量?參考答案：（1）物體從曲面上下滑時機械能守恒，有

解得物體滑到底端時的速度（4分）

（2）設水平向右為正方向，物體滑上傳送帶后向右做勻減速運動，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速度為v1

（2分）

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

物體相對于傳送帶滑行的距離為（3分）

物體與傳送帶相對滑動期間產生的熱量為（3分）17.拖把是由拖桿和拖把頭構成的擦地工具（如圖）。設拖把頭的質量為m，拖桿質量可以忽略；拖把頭與地板之間的動摩擦因數(shù)為常數(shù)μ，重力加速度為g，某同學用該拖把在水平地板上拖地時，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，當拖把頭在地板上勻速移動，求推拖把的力的大小。（sin370=0.6

，cos370=0.8。g取10m/s2）（2）設能使該拖把在地板上從靜止剛好開始運動的水平推力與此時地板對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動。求這一臨界角的正切tanθ0。參考答案：解：（1）設該同學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分別為地板對拖把的正壓力和摩擦力。按摩擦定律有f=μN

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動，應有Fsinθ≤λN

⑤

(3分)這時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F無限大時極限為零，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θ≤θ0時，不管沿拖桿方向用多大的力都推不動拖把。臨界角的正切為

⑧

(3分)Ks5u18.如圖所示，一質量為m、電荷量為q、重力不計的微粒，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。微粒經加速后，從D板左邊緣進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磁場（圖中未畫出），MN與PQ之間的距離為L，磁感應強度大小為B，在微粒的運動路徑上有一厚度不計的窄塑料板（垂直紙面方向的寬度很?。狈旁贛N與PQ之間，=45°。求：（1）微粒從電容器I加速后的速度大??；（2）電容器IICD間的電壓；（3）假設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，碰撞時間極短忽略不計，微粒在MN與PQ之間運動的時間和路程。參考答案：見解析（1）在電容器I中：

（2分）

解得：

（1分）（2）設微粒進入電容器II時的速度方向與水平方向的夾角為，板間距d，運動時間為t，則沿板方向：

（2分）垂直板方向