2021-2022学年湖北省武汉市巴东县第三高级中学高三物理下学期期末试卷含解析

1、2021-2022学年湖北省武汉市巴东县第三高级中学高三物理下学期期末试卷含解析一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分每小题只有一个选项符合题意1. 如图所示，半径为R的光滑大圆环用一细杆固定在竖直平面内，质量为m的小球A套在大圆环上。上端固定在杆上的轻质弹簧与质量为m的滑块B连接井一起套在杆上，小球A和滑块B之间用长为2R的轻杆分别通过铰链连接，当小球A位于圆环最高点时、弹簧处于原长；此时给A一个微小扰动（初速度视为0），使小球A沿环顺时针滑下，到达环最右侧时小球A的速度为（g为重力加速度）。不计一切摩擦，AB均可慢为质点，则下列说法正确的是A. 小球A、滑块B和轻杆组成的系统在

2、下滑过程中机械能守恒B. 小球A从圆环最高点到达环最右刻的过程中滑块B的重力能减小C. 小球A从腰环最高点到达医环最右的过程中小球A的重力能小了D. 小球A从圆环最高点到达环最右侧的过程中弹簧的弹性势能增加了参考答案：DA.轻质弹簧、小球A、滑块B和轻杆组成的系统机械能守恒。故A错误。B.开始是滑块B距离圆环最高点的距离为，小球A从圆环最高点到达环最右侧时，滑块B距离圆环最高点的距离为,所以在这个方程，小球B下降的距离为，可得滑块B重力能减小量为。故B错误。C. 小球A从环最高点到达环最右的过程中下降的高度为,所以重力势能的减小量为。故C错误。D. 小球A到达环最右侧时，A、B的速度方向都是竖

3、直向下的，此时他们与轻杆的夹角相等，由因为A、B的速度沿轻杆方向的分量相等，所以A、B的速度相等：，在整个过程由能量的转化与守恒可得弹簧的弹性势能：。故D正确。2. 如图8所示，轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上，弹簧下端悬挂一个小铁球，在电梯运行时，乘客发现弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量小，这一现象表明A电梯一定是在下降 B电梯可能是在上升C电梯的加速度方向一定是向上 D乘客一定处在失重状态参考答案：BD3. 图甲是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，此时离原点6m的介质质点刚要开始振动，图乙是该简谐波传播方向上某一质点的振动图象，由此可知这列波_。A波长为4m B周期为3

4、sC传播速度为2m/s D波源起振方向向上参考答案：4. （单选）下列属于牛顿的主要贡献是（）A发现光的色散B创立相对论C测出万有引力恒量D发现摆的等时性参考答案：分析：正确解答本题要了解物理学中的重要发现的参与者，知道各个伟大科学家的主要成就解答：解：A、牛顿发现光的色散，故A正确；B、爱因斯坦创立相对论，故B错误；C、卡文迪许测出万有引力恒量，故C错误；D、惠更斯发现摆的等时性，故D错误；故选：A点评：本题考查了学生对物理学史的掌握情况，对于这部分知识要注意多加记忆和积累5. （单选）如图所示，直角三角形ABC区域中存在一匀强磁场，比荷相同的两个粒子（不计重力）沿AB方向射入磁场，分别从A

5、C边上的P、Q两点射出，则A. 从P点射出的粒子速度大B. 从Q点射出的粒子速度大C. 从Q点射出的粒子在磁场中运动的时间长D. 两个粒子在磁场中运动的时间一样长参考答案：BD二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 如图所示，在竖直平面内存在着若干个无电场区和有理想边界的匀强电场区，两区域相互间隔，竖直高度均为h，电场区域水平方向无限长，每一电场区域场强的大小均为E，且 E=mg/q，场强的方向均竖直向上。一个质量为m，带正电的、电荷量为q的小球（看作质点），从第一无电场区域的上边缘由静止下落，不计空气阻力。则小球从开始运动到刚好离开第n个电场区域的过程中，在无电场区域中所经历

6、的时间为_，在第n个电场区域中所经历的时间为_。参考答案：，7. （4分）一辆汽车从静止开始先做匀加速直线运动，然后做匀速直线运动，最后做匀减速直线运动直到停止。从汽车开始运动起计时，下表给出了某些时刻汽车的瞬时速度，从表中的数据可以得出：汽车匀加速运动经历的时间是 s，汽车通过的总路程是 米。时刻（s）1.02.03.05.07.09.510.5速度（m/s）3.06.09.012129.03.0参考答案： 答案：4，968. 下表是按照密立根的方法进行实验时得到的某金属的UC和v的的几组数据。(UC是遏制电压)UC/V0.5410.6370.7140.8090.878v/l014Hz5.6

7、445.8886.0986.3036.501请根据上表的数据在答题纸对应的坐标中作出UC-v图象；从图象中可知这种金属的截止频率为 ；已知e=1.6010-19C，用给出的数据结合图象算出普朗克常量为 。参考答案：9. 在研究有固定转动轴的物体平衡实验中：（1）判断力矩盘重心是否在盘的转轴上的简便方法是轻转，看能否停在任意位置；（2）除用钩码外还需用一只弹簧秤是因为：易找到平衡位置参考答案：考点：力矩的平衡条件分析：（1）实验原理是研究力矩盘平衡时四个拉力的力矩关系，通过轻转判断重心是否在盘的转轴上（2）除用钩码外还需用一只弹簧秤容易找到平衡位置解答：解：（1）实验前要时重力、摩擦力的合力矩近

8、似为零，轻轻拨动力矩盘，观察其是否能自由转动并随遇平衡，即判断力矩盘重心是否在盘的转轴上的简便方法是轻转，看能否停在任意位置（2）除用钩码外还需用一只弹簧秤容易找到平衡位置故答案为：（1）轻转，看能否停在任意位置（2）易找到平衡位置点评：本题关键要抓住实验原理，根据实验要求进行分析考查分析设计实验操作要求和技巧的能力10. 某人站在高楼的平台边缘，以20m/s的初速度竖直向上抛出一石子，不考虑空气阻力，g取，则石子抛出后通过抛出点下方20m处所需的时间为_s。参考答案：11. 如图所示，测定气体分子速率的部分装置放在高真空容器中，A、B是两个圆盘，绕一根共同轴以相同的转速n25r/s匀速转动两

9、盘相距L20cm，盘上各开一很窄的细缝，两盘细缝之间成6的夹角，圆盘转一周的时间为_s；如果某气体分子恰能垂直通过两个圆盘的细缝，则气体分子的最大速率为_ m/s 参考答案：0.04 ； 30012. 甲、乙两辆完全一样的小车处于光滑水平面上，质量均为M，乙车内用轻绳悬挂一个质量为0.5M的小球。现保持乙车静止，让甲车以速度v与乙车相碰，碰后连为一体一起向右运动。则两车刚碰后瞬间的速度为_，从两车相碰到小球第一次摆到最高点的过程中，两车的速度_（填“减小”、“增大”或“先减小再增大”。参考答案： 减小13. 物体的质量m=0.5kg，其位移s与时间的关系式为s=4tt2。（s的单位是m，t的单

10、位是s）。则物体受到的合外力大小 N，物体在0到3s时间内通过的路程是 m。参考答案：三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （1）有一个标有“2.5V 0.3A”字样的小灯泡，现要测定其在0到2.5V的范围内不同电压下的电功率，并作出其电功率P与其两端电压的平方U2的关系曲线。有下列器材可供选择： A电压表V（03V，内阻RV3k） B电流表G(0500A，内阻RG600)C电阻箱R1（099.99） D滑动变阻器R3（10，2A）E滑动变阻器R4（1k，0.5A） F电源（直流4V，内阻不计）为保证实验安全、准确、操作方便，应选用的器材除小灯泡、电源、电流表、开关、导线

11、外，还需要_（均用器材对应的字母填写）；（2分）根据你设计的实验电路，完成上图的连线；（2分）根据你的设计，若从仪表盘上读得的数据分别为U、IG，则小灯泡在该条件下的功率表达式_（均用字母表示）。表达式中除U、IG以外，其他符号的意义是_。（各2分）（2）有一游标卡尺，主尺的最小分度是1mm，游标上有20个小的等分刻度。用它测量一小球的直径，如图1所示的读数是_mm。（2分）参考答案：(1) ACD (2) U (IR/R1+I) 符号意义：（2）13.5515. 在“验证力的平行四边形定则”的实验中，甲同学用两只弹簧秤 分别勾住细绳套，互成角度地拉橡皮条，使它伸长到某一位置O，此时，他必须记

12、录的是 (填写字母代号)。 AO点的位置 B两只弹簧秤的读数 C两条细绳套之间的夹角 D两条细绳套的方向 E橡皮条的伸长长度乙同学根据实验的记录，在图9中作出了两弹簧秤的拉力F1、F2的图示，请你帮他作出F1、F2的合力，并测出合力F的大小是 N(结果保留两位小数，小方格的边长表示1.0N)参考答案：见解析四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图所示是光由空气射入某种介质时的折射情况，试由图中的数据求出这种介质的折射率和这种介质中的光速。参考答案：介质的折射率n=sini / sinr = sin60/ sin30= 介质中的光速v=c/n = 3108/m/s = 1.73108 m

13、/s 17. 如图所示，在倾角的斜坡上有一人，前方有一动物沿斜坡匀速向下奔跑，速度v=15m/s，在二者相距L=30m时，此人以速度v0水平抛出一石块，击打动物，人和动物都可看成质点（已知sin=0.6,g=10m/s2 ）(1)若动物在斜坡上被石块击中，求v0的大小；（2）若动物离斜坡末端较近，设其在水平面上匀速运动速度的大小与其在斜面上的相同，试分析该动物在水平面上被石块击中的情况下，人抛石的速度v0取值范围。参考答案：（1）20m/s；（2）20m/sv055 m/s解析：（1）设过程中石块运动所需时间为t对于动物：运动的位移： 对于石块：竖直方向： 水平方向： 代入数据，由以上三式可得： （2）要分析这种情况下人抛石块的速度取值范围可以使用特殊值法：假设动物开始时在斜面的底端，则：对动物： 对于石块：竖直方向： 水平方向： 代入数据，由以上三式可得： v=55m/s 所以此种情况下，石块的速度应：20m