2021年江西省赣州市黄陂中学高三物理上学期期末试卷含解析

2021年江西省赣州市黄陂中学高三物理上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.氦原子被电离一个核外电子，形成类氢结构的氦离子。已知基态的氦离子能量为E1=－54.4eV，氦离子能级的示意图如图所示。在具有下列能量的光子中，不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是（

）

A.40.8eV

B.43.2eV

C.51.0eV

D.54.4eV参考答案：答案：B2.下列选项中属于物理学中的理想化模型的是（

）（A）电场强度

（B）电阻

（C）点电荷

（D）电势参考答案：c3.（单选）一定质量的理想气体在某一过程中，气体向外界放出热量210J，气体内能减少了100J，则此过程A．气体对外界做功110J

B．气体对外界做功310JC．外界对气体做功110J

D．外界对气体做功310J参考答案：C4.（单选）2012年8月9日，在伦敦奥运会女子10米跳台跳水的比赛中，中国队陈若琳夺取金牌．在高台跳水比赛中，质量为m的陈若琳进入水中后受到水的阻力（包含浮力）而竖直向下做减速运动，设水对她的阻力大小恒为F，则在她减速下降深度为h的过程中，下列说法正确的是（g为当地的重力加速度）（）A．她的动能减少了FhB．她的重力势能减少了mghC．她的机械能减少了（F﹣mg）hD．她的机械能减少了mgh参考答案：考点：动能定理的应用；机械能守恒定律．专题：动能定理的应用专题．分析：根据合力做功判断动能的变化，通过重力做功判断重力势能的变化，除重力以外其它做功等于机械能的增量．解答：解：A、根据动能定理知，合力做功做动能的变化量，合力做功为（mg﹣F）h，则动能减小（F﹣mg）h，故A错误．B、重力做功为mgh，则重力势能减小mgh，故B正确．C、除重力做功以外阻力做功为﹣Fh，则机械能减小Fh，故CD错误．故选：B．点评：解决本题的关键掌握功能关系，知道重力做功与重力势能、合力功与动能、除重力以外其它力做功与机械能的关系．5.（多选）如图所示电路中，电源电动势E＝8V，内电阻r＝4Ω，定值电阻R1＝6Ω，R为最大阻值是40Ω的滑动变阻器。则（

）A．电压表的最大读数为6.4VB．电压表的最大读数为8VC．电源的最大输出功率为3.84W

D．电源的最大输出功率为16W

参考答案：AC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，将两根完全相同的磁铁分别固定在质量相等的长木板甲和乙上，然后放于光滑的水平桌面上．开始时使甲获得水平向右、大小为3m/s的速度，乙同时获得水平向左、大小为2m/s的速度．当乙的速度减为零时，甲的速度为1m/s，方向水平向右．参考答案：：解：设水平向右为正，磁铁与长木板的总质量为m，根据动量守恒定律得：mv1+mv2=mv33m﹣2m=mv3代入数据得：v3=1m/s，方向水平向右．故答案为：1m/s，水平向右．7.某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系．弹簧测力计固定在一合适的木板上，桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮，细绳的两端分别与弹簧测力计的挂钩和矿泉水瓶连接．在桌面上画出两条平行线MN、PQ，并测出间距d.开始时将木板置于MN处，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动为止，记下弹簧测力计的示数F0，以此表示滑动摩擦力的大小．再将木板放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧测力计的示数F1，然后释放木板，并用秒表记下木板运动到PQ处的时间t.

(1)木板的加速度可以用d、t表示为a＝____________；为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是(一种即可)__________．(2)改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度a与弹簧测力计示数F1的关系．下列图象能表示该同学实验结果的是____________．

(3)用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是________．A．可以改变滑动摩擦力的大小B．可以更方便地获取多组实验数据C．可以比较精确地测出摩擦力的大小D．可以获得更大的加速度以提高实验精度参考答案：(1)由于木板做初速度为零的匀加速直线运动，由d＝at2，得加速度a＝，减小偶然误差的常用方法是多次测量，求平均值．(2)由牛顿第二定律可得F1－F0＝ma，解得a＝.此实验要求水的质量必须远小于木板的质量．当矿泉水瓶中水的质量逐渐增大到一定量后，图象将向下弯曲，所以能够表示该同学实验结果的图象是图C(3)由于水的质量可以几乎连续变化，所以可以比较精确地测出摩擦力的大小，可以方便地获取多组实验数据，所以选项B、C正确．8.（3分）如图为光纤电流传感器示意图，它用来测量高压线路中的电流。激光器发出的光经过左侧偏振元件后变成线偏振光，该偏振光受到输电线中磁场作用，其偏振方向发生旋转，通过右侧偏振元件可测得最终偏振方向，由此得出高压线路中电流大小。图中左侧偏振元件是起偏器，出射光的偏振方向与其透振方向

，右侧偏振元件称为

。

参考答案：相同（1分）（填“一致”或“平行”同样给分），检偏器（2分）9.小胡同学在学习了圆周运动的知识后，设计了一个课题，名称为：快速测量自行车的骑行速度。他的设想是：通过计算踏脚板转动的角速度，推算自行车的骑行速度。如上图所示是自行车的传动示意图，其中Ⅰ是大齿轮，Ⅱ是小齿轮，Ⅲ是后轮。当大齿轮Ⅰ（脚踏板）的转速通过测量为n（r/s）时，则大齿轮的角速度是

rad/s。若要知道在这种情况下自行车前进的速度，除需要测量大齿轮Ⅰ的半径r1，小齿轮Ⅱ的半径r2外，还需要测量的物理量是

。用上述物理量推导出自行车前进速度的表达式为：

。参考答案：2πn,

车轮半径r3,2πn根据角速度ω=2πn得：大齿轮的角速度ω=2πn。踏脚板与大齿轮共轴，所以角速度相等，小齿轮与大齿轮通过链条链接，所以线速度相等，设小齿轮的角速度为ω′，测量出自行车后轮的半径r3，根据v=r3ω′

得：v=2πn10.如图所示，一闭合线圈a悬吊在一个通电长螺线管的左侧，如果要使线圈中产生图示方向的感应电流，滑动变阻器的滑片P应向____滑动。要使线圈a保持不动，应给线圈施加一水平向____的外力。

(填向“左"或向“右”)参考答案：左

右

a中产出电流的磁场和螺线管的磁场方向相反，说明螺线管中磁场在增强，进一步说明回路中电流在增强，故划片向左滑动；a与螺线管相排斥，要使其保持不动，施加的外力要向右。11.如图R1和R2是材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体，正方形的边长之比为2：1。通过这两导体的电流方向如图所示，则这两个导体电阻之比为R1：R2=

。你认为这种关系对电路元件改进的意义是

。参考答案：12.（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持小车质量不变，用钩码所受的重力作为___________，用DIS测小车的加速度。（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如图所示）。①分析此图线的OA段可得出的实验结论是______________。②此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是A．小车与轨道之间存在摩擦

B．导轨保持了水平状态C．所挂钩码的总质量太大

D．所用小车的质量太大参考答案：（1）小车受到的合力；（2）小车的加速度跟所受的合力成正比；（3）C。13.如图所示，某车沿水平方向高速行驶，车厢中央的光源发出一个闪光，

闪光照到了车厢的前、后壁，则地面上的观察者认为该闪光

▲

（选填“先到达前壁”、“先到达后壁”或“同时到达前后壁”），同时他观察到车厢的长度比静止时变▲（选填“长”或“短”）了。参考答案：先到达后壁

短（三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在做“研究匀变速直线运动”的实验时，所用电源频率为50Hz，取下一段纸带研究，如图实－1－11所示，设0点为计数点的起点，每5个点取一个计数点，则第一个计数点与起始点间的距离x1＝________cm，计算此纸带的加速度大小a＝________m/s2；物体经过第3个计数点的瞬时速度为v3＝________m/s.参考答案：15.如图（a）所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码，探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系实验．（1）实验中需要测量（记录）的物理量有_________________________________；（2）图（b）是弹簧所受弹力F与弹簧伸长长度x的F－x图线，由此可求出弹簧的劲度系数为________N/m；图线不过原点的原因是___________________．参考答案：（1）弹簧的原长、悬挂钩码个数以及与弹力(外力)对应的弹簧长度（2分）（2）200（2分）弹簧自身有重力（1分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（计算）（2015?绥棱县校级一模）公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离，当前车突然停止时，后车司机可以采取刹车措施，使汽车在安全距离内停下而不会与前车相撞，通常情况下，人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s，当汽车在晴天干燥沥青路面上以108km/h的速度匀速行驶时，安全距离为120m，设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的，若要求安全距离仍为120m，求汽车在雨天安全行驶的最大速度．参考答案：汽车在雨天安全行驶的最大速度是20m/s考点：牛顿运动定律的综合应用；匀变速直线运动的位移与时间的关系．解：汽车初速度为：v0=108km/h=30m/s，在反应时间内，汽车做匀速运动，运动的距离：s1=v0t=30×1m=30m，汽车在减速阶段的位移：s2=s0﹣s1=120﹣30=90m，设干燥路面的摩擦因数是μ0，汽车从刹车到停下，汽车运动的距离为s2：，得：，，下雨时路面的摩擦因数：=0.2，在反应时间内，汽车做匀速运动，运动的距离：s3=vt，汽车从刹车到停下，汽车运动的距离为s4：，，又：s3+s4=120m，代入数据解得：v=20m/s．答：汽车在雨天安全行驶的最大速度是20m/s．17.水平桌面上有两个玩具车A和B，两者用一轻质细橡皮筋相连，在橡皮筋上有一红色标记R。在初始时橡皮筋处于拉直状态，A、B和R分别位于直角坐标系中的(0,2l)、(0,-l)和(0,0)点。已知A从静止开始沿y轴正向做加速度大小为a的匀加速运动：B平行于x轴朝x轴正向匀速运动。在两车此后运动的过程中，标记R在某时刻通过点(l,l)。假定橡皮筋的伸长是均匀的，求B运动速度的大小。参考答案：18.质量为100kg行星探测器从某行星表面竖直发射升空，发射时发动机推力恒定，发射升空后8s末，发动机突然间发生故障而关闭，探测器从发射到落回出发点全过程的速度图象如图所示．已知该行星半径是地球半径的，地球表面重力加速度为10m/s2，该行星表面没有大气，不考虑探