2021-2022学年湖南省郴州市湘阴中学高三物理期末试题含解析

2021-2022学年湖南省郴州市湘阴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.星球上的物体脱离星球引力所需要的最小速度称为第二宇宙速度，星球的第二宇宙速度v2与第一宇宙速度v1的关系是。已知某星球的半径为r，它表面的重力加速度为地球表面重力加速度g的1/6，不计其他星球的影响，则该星球的第二宇宙速度为

A．

B．

C．

D．参考答案：C2.在电场中把某正点电荷从A点沿直线移动到较远的B点电场力始终不做功，则A、B两点可能存在于

（

）

A．正点电荷的电场中

B．负点电荷的电场中

C．两个等量异种点电荷产生的电场中

D．两个等量同种点电荷产生的电场中参考答案：

答案：C3.如右图所示，距水平地面高度为3h处有一竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，从距地面4h高处的A点以初速度v0水平抛出一带电小球（可视作质点），带电小球电量为q，质量为m，若q、m、h、B满足关系式，则小球落点与抛出点A的水平位移S是

（

）A.

B．

C．D．参考答案：B4.2011年11月3日凌晨，“神舟八号”飞船与“天宫一号”空间站成功对接．对接后，空间站在离地面三百多公里的轨道上绕地球做匀速圆周运动．现已测出其绕地球球心作匀速圆周运动的周期为T，已知地球半径为R、地球表面重力加速度g、万有引力常量为G，则根据以上数据能够计算的物理量是 A．地球的平均密度

B．空间站所在处的重力加速度大小 C．空间站绕行的线速度大小

D．空间站所受的万有引力大小参考答案：ABC5.气象研究小组用图示简易装置测定水平风速.在水平地面上竖直固定一直杆,半径为R、质量为m的薄空心塑料球用细线悬于杆顶端O,当水平风吹来时,球在风力的作用下飘起来.已知风力大小正比于风速和球正对风的截面积,当风速v0=3m/s时,测得球平衡时细线与竖直方向的夹角θ=30°.则(

)A.θ=60°时,风速v=6m/sB.若风速增大到某一值时,θ可能等于90°C.若风速不变,换用半径变大、质量不变的球,则θ不变D.若风速不变,换用半径相等、质量变大的球,则θ减小参考答案：二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示为氢原子的能级图，有一群处于n=4激发态的氢原子发生跃迁时能够发出多种频率的光子，让这些光子照射逸出功为2.75ev的光电管，有

中光子能使光电管能发生光电效应，逸出的光电子的最大初动能为

ev。参考答案：3

107.有A、B两球在光滑水平面上沿着一条直线运动，它们发生碰撞后粘在一起，已知碰前两球的动量分别为PA=20kg·m/s和PB=15kg·m/s，碰撞后B球的动量改变了ΔPB=－10kg·m/s，则碰撞后A球的动量为PA′=__________kg·m/s，碰撞前两球的速度大小之比vA∶vB=__________。参考答案：30，8.与普通自行车相比，电动自行车骑行更省力。下表为某一品牌电动自行车的部分技术参数。在额定输出功率不变的情况下，质量为60Kg的人骑着此自行车沿平直公路行驶，所受阻力恒为车和人总重的0.04倍。当此电动车达到最大速度时，牵引力为

N,当车速为2m/s时，其加速度为

m/s2(g=10m/s2)规格后轮驱动直流永磁铁电机车型14电动自行车额定输出功率200W整车质量40Kg额定电压48V最大载重120Kg额定电流4.5A参考答案：40；0.6解析：电瓶车的额定功率P=200W，又由于，当电动车达到最大速度时，牵引力；当车速为2m/s时，牵引力为，依据牛顿第二定律，可知a=0.6m/s2。9.质量为2吨的打桩机的气锤，从5m高处白由落下与地面接触0.2s后完全静止下来，空气阻力不计、g取10m/s2，则在此过程中地面受到气锤的平均打击力为___________N。参考答案：设向上为正方向，由冲量定理可得，由机械能守恒可得，解得=N，由牛顿第三定律可知地面受到气锤的平均打击力为N。10.某同学做了如图所示的探究性实验，U形管左口管套有一小气球，管内装有水银，当在右管内再注入一些水银时，气球将鼓得更大。假设封闭气体与外界绝热，则在注入水银时，封闭气体的体积________，压强________，温度________，内能_______。（填“增大”、“减小”、“升高”、“降低”或“不变”）参考答案：减小增大升高增大注入水银，封闭气体的压强变大，水银对气体做功，气体体积减小，由于封闭气体与外界绝热，所以气体内能增大，温度升高。11.如图所示是物体在某段运动过程中的v-t图像，在t1和t2时刻的瞬时速度分别为v1和v2，则在t1到t2的时间内，物体运动的加速度是______________（选填：“不变”、“增大”或“减小”）的，它的平均速度v___________（选填：“等于”、“大于”或“小于”）（v1＋v2）/2。参考答案：

答案：不断减小，小于

12.将劲度系数为200N/m的橡皮筋的一端固定在A点，另一端拴两根细绳，每根细绳分别连着一个量程为5N、最小刻度是0.1N的弹簧测力计。在弹性限度内保持橡皮筋伸长2.00cm不变的条件下，沿着两个不同方向拉弹簧测力计，将橡皮筋的活动端拉到O点，两根细绳互相垂直，如图所示。（1）由图可读出弹簧测力计甲的拉力大小为＿＿＿N，乙的拉力大小应该为＿＿＿＿N。（只需读到0.1N）（2）在本题的虚线方格纸上按力的图示要求作出这两个力及它们的合力。参考答案：（1）2.4，3.2（2）见下图。4.0N.试题分析：（1）根据弹簧秤的指示可知，两个力的大小分别为：2.4N和3.2N．KS5U（2）根据力的平行四边形定则得出合力图示如下：F1、F2相互垂直，因此有：。13.如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s，则x=0.5m处质点在0.5s时的位移为

cm，x=0m处的质点做简谐运动的表达式为

。参考答案：－5

；

x=5sin(2πt+π)cm三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(1)用游标上刻有20个小格的游标卡尺测量一个工件的直径，得到如图甲所示结果，由于遮挡，只能看到游标的后半部分，则工件的直径为____________cm.(2)图乙所示螺旋测微器的读数为___________mm.参考答案：)1.050；7.500；15.某兴趣小组用“测定金属丝的电阻率”的实验方法测出金属丝的长度，他们查得金属丝电阻率为ρ，并粗测电阻丝的电阻约为5Ω，实验室中有以下供选择的器材：A．电池组（3V，内阻约1Ω）B．电流表A1（0～3A，内阻0.0125Ω）C．电流表A2（0～0.6A，内阻约为0.125Ω）D．电压表V1（0～3V，内阻4kΩ）E．电压表V2（0～15V，内阻15kΩ）F．滑动变阻器R1（0～20Ω，允许最大电流1A）G．滑动变阻器R2（0～2000Ω，允许最大电流0.3A）G．开关，导线若干．（1）为了实验电路更节能，且测量结果尽量准确，测金属丝电阻时电流表应选

，电压表选

，滑动变阻器应选

（填写仪器前字母代号）（2）将设计的电路图画在下面虚线框内．（3）若用螺旋测微器测得金属丝直径d的读数如图，则直径d=

mm．（4）若用d表示直径，测得电阻为R，则金属丝的长度为

．参考答案：解：（1）由于电源电动势为3V，电表读数要达到半偏，则电压表选D；由I=可知电路中最大电流约为0.5A，则电流表选C；为了使测量结果尽量准确，滑动变阻器采用限流接法，故电阻不能太大，选F；（2）电源电压为3v，由I=可知电路中最大电流约为0.5A，为了使测量结果尽量准确，滑动变阻器采用限流接法，由Rx＜，电流表采用外接法．电路见右图：（3）由主尺上读出0.5mm，螺旋尺上读数为45.0×0.01mm，两者和为：0.950mm；（4）由电阻定律：R=ρ而S=π（）2得：L=故答案为：（1）C；D；F；（2）如上图所示；（3）0.950；（4）．【考点】测定金属的电阻率．【分析】（1）关键电源的电压选取电压表，根据电压表选取电流表，根据题目要求确定滑线变阻器的阻值选取变阻器．（2）电路图的设计注重电表的接法和滑线变阻的接法．（3）螺旋测微器固定刻度最小分度为1mm，可动刻度每一分度表示0.01mm，由固定刻度读出整毫米数包括半毫米数，由可动刻度读出毫米的小数部分．（4）根据电阻定律的公式推导电阻率的表达式．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.地面上水平放置一个足够长的容器连同封闭在内的气体质量为M=9.0kg，制成容器的材料导热性能良好，与地面间的动摩擦因数为=0.40。将气体封闭的活塞质量为m=1.0kg，活塞与器壁接触光滑且密封良好，活塞面积为S=20。初始时，整个装置静止，活塞与容器底的距离=8.0cm。现用逐渐增大的水平拉力F向右拉活塞，使活塞始终相对气缸缓慢移动，近似认为最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，已知大气压=1.0×10Pa，重力加速度g=10，求拉力为30N和50N时，活塞与容器底之间的距离之比。参考答案：地面对气缸和气体及活塞整体的最大摩擦力：，当用30N的力拉活塞，拉力小于最大静摩擦力，气缸不动，气体的体积变化，设活塞平衡后气体压强为P1，由活塞受力平衡得：得：设此时的活塞与气缸的距离为L1，由玻意耳定律得：得：当用50N的力拉活塞，拉力大于最大静摩擦力，气缸做匀加速运动，对整体由牛顿第二定律得：得：，再对活塞受力得：，得：，设此时的活塞与气缸的距离为L2，由玻意耳定律得：得：则：。17.有人设计了下述装置用以测量线圈的自感系数．在图复19-4-1中，E为电压可调的直流电源。K为开关，为待测线圈的自感系数，为线圈的直流电阻，D为理想二极管，为用电阻丝做成的电阻器的电阻，A为电流表。将图复19-4-1中、之间的电阻线装进图复19-4-2所示的试管1内，图复19-4-2中其它装置见图下说明．其中注射器筒5和试管1组成的密闭容器内装有某种气体（可视为理想气体），通过活塞6的上下移动可调节毛细管8中有色液注的初始位置，调节后将阀门10关闭，使两边气体隔开．毛细管8的内直径为．

已知在压强不变的条件下，试管中的气体温度升高1K时，需要吸收的热量为，大气压强为。设试管、三通管、注射器和毛细管皆为绝热的，电阻丝的热容不计．当接通电键K后，线圈中将产生磁场，已知线圈中储存的磁场能量，为通过线圈的电流，其值可通过电流表A测量，现利用此装置及合理的步骤测量的自感系数．

1．简要写出此实验的步骤．

2．用题中所给出的各已知量（、、、、等）及直接测得的量导出的表达式，参考答案：1.（1）调整活塞6使毛细管8中有色液柱处于适当位置，将阀门10关闭使两边气体隔绝，记下有色液柱的位置；（2）合上开关，测得电流；（3）打开开关；（4）测出有色液体右移的最远距离；（5）改变电源电压，重复测量多次，记下多次的和值。2.合上开关后，线捆贮有磁场能量，因二极管的存在，中无电流。打开开关后，由于中有感应电动势，在线圈、电阻器和二极管组成的回路中有电流通过，最后变为零。在此过程中原来线圈中储存的磁场能量将转化为和上放出的热量，其中上放出的热量为

（1）此热量使试管中的气体加热、升温。因为是等压过程，所以气体吸热为

（2）式中为气体质量，为其摩尔质量，为温升，因为是等压过程，设气体体积改变量为，则由理想气体状态方程可得

（3）而

（4）由以上各式可得

18.如图所示，用轻质活塞在气缸内封闭一定质量的理想气体，活塞与气缸壁之间的摩擦忽略不计．开始时活塞距气缸底的高度为h1=0.50m，气体温度为t1=27℃．给气缸加热，活塞缓慢上升到距气缸底的高度为h2=0.80m处时，缸内气体吸收Q=450J的热量．已知活塞横截面积S=5.0×10﹣3m2，大气压强P0=1.0×105Pa．求：①加热后缸内气体的温度．②此过程中缸内气体增加的