2021年湖北省咸宁市五里中学高三物理期末试题含解析

2021年湖北省咸宁市五里中学高三物理期末试题含解析一、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，竖直面内有一个半圆形轨道，AB为水平直径，O为圆心，将一些半径远小于轨道半径的小球从A点以不同的初速度沿直径水平向右抛出，若不计空气阻力，在小球从抛出到碰到轨道这个过程中．则（）A．若初速度适当，小球可以垂直撞击半圆形轨道B．初速度不同的小球运动时间一定不相同C．初速度小的小球运动时间长D．落在半圆形轨道最低点的小球运动时间最长参考答案：D【考点】平抛运动．【分析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据高度比较运动的时间．【解答】解：A、小球撞击在圆弧左侧时，速度方向斜向右下方，不可能与圆环垂直；当小球撞击在圆弧右侧时，根据“中点”结论：平抛运动速度的反向延长线交水平位移的中点，可知，由于O不在水平位移的中点，所以小球撞在圆环上的速度反向延长线不可能通过O点，也就不可能垂直撞击圆环．故A错误B、由h=，得t=平抛运动的时间由下落的高度决定，速度不同的小球下落的高度可能相同，运动的时间可能相同，故B错误．C、初速度小的小球下落的高度不一定大，则运动时间不一定长，故C错误．D、落在圆形轨道最低点的小球，下落的高度最大，则运动的时间最长．故D正确．故选：D2.（多选题）目前，在地球周围有许多人造地球卫星绕着它转，其中一些卫星的轨道可近似为圆，且轨道半径逐渐变小。若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中，只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用，则下列判断正确的是A.卫星的动能逐渐减小B.由于地球引力做正功，引力势能一定减小C.卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小D.由于气体阻力做负功，地球引力做正功，机械能保持不变参考答案：BC3.下列说法正确的是________。A．分子间距离减小时，分子力可能减小B．具有各向同性的物体一定是非晶体C．布朗运动就是分子的热运动D．实际气体的分子之间的平均距离足够大（大于10－9m）时都可以看做是理想气体参考答案：AD（3分）多晶体的物理性质也是各向同性，B错误。布朗运动是指悬浮在液体中的小颗粒的运动，不是分子的运动，C错误。4.

2008年5月12日14时18分汶川发生了8.0级大地震.先期到达灾区消防战士利用千斤顶解救了大量压在废墟的群众.如图所示是剪式千斤顶，当摇动把手时，螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢，从而将预制板顶起.当预制板刚被顶起时对千斤顶的压力为1.0×105Ｎ，此时千斤顶两臂间的夹角为120°，则下列判断正确的是（

）Ａ.此时两臂支持力大小均为1.0×105ＮＢ.此时千斤顶对预制板的支持力为1.0×105ＮＣ.若继续摇动手把，两臂的支持力将增大Ｄ.若继续摇动手把，两臂的支持力将减小参考答案：答案：AB5.一列简谐横波沿x轴传播，周期为T，t=0时刻的波形如图所示.此时平衡位置位于x=3m处的质点正在向上运动，若a、b两质点平衡位置的坐标分别为xa=2.5m，xb=5.5m，则A．当a质点处在波峰时，b质点恰在波谷B．t=T/4时，a质点正在向y轴负方向运动C．t=3T/4时，b质点正在向y轴负方向运动D．在某一时刻，a、b两质点的位移和速度可能相同参考答案：二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，质量为M，半径为R的均匀圆形薄板可以绕光滑的水平轴A在竖直平面内转动，AB是它的直径，O是它的圆心。现在薄板上挖去一个直径为R的圆，则圆板的重心将从O点向左移动__________R的距离，在B点作用一个垂直于AB的力F使薄板平衡，此时AB恰处于水平位置，则F=_________________。

参考答案：

；

7.质量为2kg的物体，在水平推力的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的v-t图像如图所示，g取10m/s2，则物体与水平面间的动摩擦因数

；水平推力

。参考答案：

0.2

6

8.质量为4.0kg的物体A静止在水平桌面上，另一个质量为2.0kg的物体B以5.0m/s的水平速度与物体A相碰。碰后物体B以1.0m/s的速度反向弹回，则系统的总动量为_________kg·m/s，碰后物体A的速度大小为__________m/s。参考答案：10，3

9.如图所示，粗细均匀、导热良好、装有适量水银的U形管竖直放置，右端与大气相通，左端封闭气柱长l1=20cm(可视为理想气体)，两管中水银面等高。现将右端与一低压舱(未画出)接通，稳定后右管水银面高出左管水银面h=10cm。(环境温度不变，大气压强p0=75cmHg)①求稳定后低压舱内的压强(用“cmHg”作单位)。②此过程左管内的气体对外界________(填“做正功”“做负功”或“不做功”)，气体将________(填“吸热”或“放热”)．参考答案：①50cmHg②做正功吸热10.为探究橡皮条被拉伸到一定长度的过程中，弹力做的功和橡皮条在一定长度时具有的弹性势能的关系（其中橡皮条的弹性势能表达式为，k是劲度系数），某同学在准备好橡皮条、弹簧测力计、坐标纸、铅笔、直尺等器材后，进行了以下操作：a．将橡皮条的一端固定，另一端拴一绳扣，用直尺从橡皮条的固定端开始测量橡皮条的原长l0，记录在表格中；b．将弹簧测力计挂在绳扣上，测出在不同拉力F1、F2、F3…的情况下橡皮条的长度l1、l2、l3…；c．以橡皮条的伸长量△l为横坐标，以对应的拉力F为纵坐标，在坐标纸上建立坐标系，描点、并用平滑的曲线作出F-△l图象；d．计算出在不同拉力时橡皮条的伸长量△l1、△l2、△l3…；e．根据图线求出外力克服橡皮条的弹力做的功．f.根据弹性势能表达式求出橡皮条具有的弹性势能.（1）以上操作合理的顺序是______________；（2）实验中，该同学作出的F-△l图象如图所示，从图象可求出△l=9cm过程中外力克服橡皮条的弹力做的功约为_____J，计算出△l=9cm时橡皮条具有的弹性势能约为_____J.（保留二位有效数字）（3）由实验可得出的结论是______________________________________________参考答案：（1）abdcef

（2）0.11

，0.11

（3）在误差允许范围内克服弹力做的功等于橡皮条弹性势能的增量11.如图所示，由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体，将一细管插入液体，利用虹吸现象，使活塞上方液体缓慢流出，在此过程中，大气压强与外界的温度均保持不变，下列各个描述理想气体状态变化的图像中与上述过程相符合的是

图，该过程为

过程（选填“吸热”、“放热”或“绝热”）参考答案：D

吸热气体做等温变化，随着压强减小，气体体积增大。A、B图中温度都是变化的；等温情况下，PV＝C，P－1/V图象是一条过原点的直线，所以D图正确。该过程中，体积增大，气体对外界做功，W＜0，等温变化，所以Q＞0，气体要吸收热量。12.在光电效应试验中，某金属的截止频率相应的波长为，该金属的逸出功为______。若用波长为（<0）单色光做实验，则其截止电压为______。已知电子的电荷量，真空中的光速和布朗克常量分别为e、c和h。参考答案：13.某同学用大头针、三角板、量角器等器材测半圆形玻璃砖的折射率．开始玻璃砖的位置如图12中实线所示，使大头针P1、P2与圆心O在同一直线上，该直线垂直于玻璃砖的直径边，然后使玻璃砖绕圆心O缓慢转动，同时在玻璃砖的直径边一侧观察P1、P2的像，且P2的像挡住P1的像．如此观察，当玻璃砖转到图中虚线位置时，上述现象恰好消失．此时只须测量出________，即可计算玻璃砖的折射率．请用你的测量量表示出折射率n＝________.参考答案：光线指向圆心入射时不改变传播方向，恰好观察不到P1、P2的像时发生全反射，测出玻璃砖直径绕O点转过的角度θ，此时入射角θ即为全反射临界角，由sinθ＝得n＝.答案(1)CD(2)玻璃砖直径边绕O点转过的角度θ三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，质量为M的滑块A放在气垫导轨B上，C为位移传感器，它能将滑块A到传感器C的距离数据实时传送到计算机上，经计算机处理后在屏幕上显示滑块A的位移—时间(x-t)图象和速率—时间(v-t)图象.整个装置置于高度可调节的斜面上，斜面的长度为l、高度为h.(取重力加速度g=9.8m/s2，结果保留一位有效数字).

(1)现给滑块A一沿气垫导轨向上的初速度，A的v-t图线如下图实所示.从图线可得滑块A下滑时的加速度a=

m/s2，摩擦力对滑块A运动的影响

.(填“明显，不可忽略”或“不明显，可忽略”)(2)此装置还可用来验证牛顿第二定律.实验时通过改变

可验证质量一定时，加速度与力成正比的关系；通过改变

可验证力一定时，加速度与质量成反比的关系.(3)将气垫导轨换成滑板，滑块A换成滑块A′，给滑块A′一沿滑板向上的初速度，A′的x-t图线如下图实所示.图线不对称是由于

造成的，通过图线可求得滑块与滑板间的动摩擦因数=

.

参考答案：

(1)a=6m/s2，影响不明显，可忽略。

(2)改变斜面高度h，改变滑块A的质量M及斜面的高度h，且使Mh不变

(3)由于滑动摩擦力，=0.3（0.2-0.4都对）.

15.某同学设计了一个实验：将一个量程为0~3V的电压表改装成量程为0~9V的电压表，并测量电阻R0（阻值约为3Ω）的阻值。由此他设计出如图甲所示的电路进行改装和测量。可供选择的器材有：A．电源（电动势约为10V，内阻为2Ω）B．电压表（量程为0~3V，内阻约10kΩ）C．电流表（量程为0~2A，内阻忽略不计）D．电阻箱（阻值范围0~9999Ω，额定功率小于10W）E．电阻箱（阻值范围0~99990Ω，额定功率小于10W）F．滑动变阻器（最大阻值为10Ω，额定电流为3A）G．滑动变阻器（最大阻值为2kΩ，额定电流为0.2A）H．定值电阻R0（阻值约为3Ω）（1）该同学设计出如下步骤进行电表改装，并进行相关测量，以下是该实验的操作过程：a．连接好电路并把滑动变阻器R1的滑片移至最右端，把电阻箱R2阻值调到零b．闭合电键，把滑动变阻器滑片调到适当位置，使电压表读数为3Vc．把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为____________V，然后不再改变电阻箱值，即得量程为9V的电压表。d．改变滑动变阻器的阻值，记录多组电压表和电流表的示数U和I。（2）上述实验电阻箱应选__________（填所选器材前的字母），滑动变阻器应选_____________（填所选器材前的字母）。（3）用步骤d中测得的多组数据作出U-I图像如图乙所示，由图像可知R0的阻值为______Ω（结果保留两位有效数字）参考答案：

(1).1.0

(2).E

(3).F

(4).2.8（1）d.因电压表的量程为3V,步骤b中电压表读数为3V,则当滑动变阻器的滑片位置不动，把电阻箱阻值调到适当值，则电阻箱和电压表两端电压之和为3V,为使电压表的量程改为9V,则当电阻箱和电压表两端电压之和为3V时,电压表读数应该为1V。（2）以上分析可知，电阻箱的阻值应该是电压表内阻的2倍，则应该选E；滑动变阻器应该选择阻值较小的，这样当调节电阻箱时可认为滑动变阻器两端的电压近似不变；（3）图像中当电压表读数为2.9V时，相当于路端电压为2.9×3V，则根据图像可知四、计算题：本题共3小题，共计47分16.近来，我国多个城市开始重点治理“中国式过马路”行为．每年全国由于行人不遵守交通规则而引发的交通事故上万起，死亡上千人．只有科学设置交通管制，人人遵守交通规则，才能保证行人的生命安全．如下图所示，停车线AB与前方斑马线边界CD间的距离为20m．质量4t、车长5m的卡车以45km/h的速度向北匀速行驶，当车前端刚驶过停车线AB，该车前方的机动车交通信号灯由绿灯变黄灯．（1）若此时前方C处人行横道路边等待的行人就抢先过马路，卡车司机发现行人，立即制动，卡车受到的阻力为1.0×104N．求卡车的制动距离；（2）若人人遵守交通规则，该车将不受影响地驶过前方斑马线边界CD．为确保行人安全，D处人行横道信号灯应该在南北向机动车信号灯变黄灯后至少多久变为绿灯？参考答案：考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：（1）卡车制动后做匀减速直线运动，其初速v0=18m/s．加速度为阻力除以质量，由于是刹车停止，所以末速度为零，这是一个隐含的量．由运动学公式可以求得其位移．（2）汽车通过而不受影响的话，其位移应该是AB与CD的间距加上车身的长度，这里没说车是质点，并且已经明确告诉的车身长度，所以切记卡车通过的位移为36m．解答：（解：（1）据牛顿第二定律知，卡车制动的加速度：a===2.5（m/s2）据速度位移关系知，卡车的制动距离：02﹣v2=﹣2ax1解得：x1===31.25m；（2）从卡车前端驶过停车线AB运动至车尾驶过前方斑马线CD，卡车行驶的距离为：x2=29+7=36（m）卡车行驶此段距离所需时间：为确保行人安全，D处人行横道信号灯应该在南北向机动车信号灯变黄灯后至少2s变为绿灯．答：（1）卡车的制动距离54m；（2）信号灯应该在南北向机动车信号灯变黄灯后至少2s变为绿灯．点评：本题情景和现实贴近，注重考查学生对知识的灵活运用，并且要注意题目设置的陷阱，如第二问在考虑通过时间时，要弄准其位移