2021年湖南省衡阳市衡山县星源实验学校高三物理下学期期末试题含解析

2021年湖南省衡阳市衡山县星源实验学校高三物理下学期期末试题含解析一、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.小球每隔0.2s从同一高度抛出，做初速为6m/s的竖直上抛运动，设它们在空中不相碰。第一个小球在抛出点以上能遇到的小球数为（取g＝10m/s2）（ ）

A.三个

B.四个

C.五个

D.六个参考答案：C2.如图所示，在水平地面上运动的小车车厢底部有一质量为m1的木块，木块和车厢通过一根轻质弹簧相连接，弹簧的劲度系数为k.在车厢的顶部用一根细线悬挂一质量为m2的小球．某段时间内发现细线与竖直方向的夹角为θ，在这段时间内木块与车厢保持相对静止，如图所示．不计木块与车厢底部的摩擦力，则在这段时间内弹簧的形变为A．伸长量为

B．压缩量为C．伸长量为

D．压缩量为参考答案：3.如图所示，一根轻弹簧下端固定,竖直立在水平面上。其正上方一定高度处有一小球从静止开始下落，不计空气阻力．从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中（弹簧一直保持竖直且在弹性限度范围内），下列说法中正确的是（）A．小球的动能不断减少B．小球的机械能不断减少C．小球动能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量D．小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量参考答案：B4.如图所示，物体A在竖直向上的拉力F的作用下能静止在斜面上，则关于A受力的个数，下列说法中正确的是

（

）

A．A一定是受两个力作用

B．A一定是受四个力作用

C．A可能受三个力作用

D．A不是受两个力作用就是受四个力作用参考答案：

D5.（多选）如图甲所示，某同学用轻绳通过定滑轮提升一重物，测得此过程中不同时刻被提升重物的速度v与对轻绳的拉力F，并描绘出v—图象如图乙所示，其中线段AB与v轴平行；线段BC的延长线过原点。实验中测得重物由静止开始经过t=1.4s，速度增加到vC=3.0m/s，此后物体做匀速运动。取重力加速度g=10m/s2，绳重及一切摩擦和阻力均可忽略不计。A.根据线段AB判断，重物在速度达到v=2.0m/s前做匀加速运动B.根据线段BC判断，重物的速度在2.0m/s到3.0m/s之间时做匀加速运动C．物体匀速运动的过程,v与F的关系对应于图上的C点D．重物由静止开始经过t=1.4s，位移大小为2.1m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.某次光电效应实验中，测得某金属的入射光的频率和反向遏制电压Uc的值如表所示．（已知电子的电量为e=1.6×10﹣19C）Uc/V0.5410.6370.7410.8090.878?/1014Hz5.6645.8886.0986.3036.501根据表格中的数据，作出了Uc﹣ν图象，如图所示，则根据图象求出：①这种金属的截止频率为4.27×1014Hz；（保留三位有效数字）②普朗克常量6.3×10﹣34Js．（保留两位有效数字）参考答案：：解：由爱因斯坦光电效应方程：hγ=W+Ek得：hγ=hγc+eUc变形得：Uc=（γ﹣γc）；由题图可知，Uc=0对应的频率即为截止频率γc，得：γc=4.27×1014Hz图线的斜率为：==3.93×10﹣15V?s

代入电子电量计算得：h=6.3×10﹣34J?s故答案为：4.27×1014，6.3×10﹣34．【解析】7.参考答案：

6

8.如图所示的电路中，纯电阻用电器Q的额定电压为U，额定功率为P．由于给用电器输电的导线太长，造成用电器工作不正常．现用理想电压表接在电路中图示的位置，并断开电键S，此时电压表读数为U，闭合电键S，其示数为U1．则闭合电键后用电器Q的实际功率为P，输电线的电阻为．参考答案：考点：电功、电功率．专题：恒定电流专题．分析：由电功率公式P=的变形公式可以求出用电器的电阻，已知用电器电阻与用电器电压，由电功率公式P=可以求出用电器的实际功率；求出导线上损失的电压，由P=UI的变形公式求出导线电流，然后由欧姆定律可以求出导线电阻．解答：解：∵P=，∴用电器电阻R=；开关闭合时，电压表与用电器并联，用电器两端电压是U1，用电器实际功率：P实===P；用电器工作时，导线上损失的电压U损=U﹣U1，用电器工作时，电路电流I==，导线电阻R线===；故答案为：P，．点评：本题考查了求用电器实际功率、输电线电阻等问题，熟练应用电功率公式及其变形公式、欧姆定律，即可正确解题．9.图为一小球做平抛运动时闪光照片的一部分，图中背景是边长5cm的小方格。问闪光的频率是

Hz；小球经过B点时的速度大小是

m/s。（重力加速度g取10m/s2）参考答案：10

2.510.A.两颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，若运行线速度之比是v1∶v2＝1∶2，则它们运行的轨道半径之比为__________，所在位置的重力加速度之比为4∶1，1∶162012学年普陀模拟21A__________。参考答案：4∶1，1∶16 11.(3-5模块)（3分）如图所示是使用光电管的原理图。当频率为ν的可见光照射到阴极K上时，电流表中有电流通过。如果将变阻器的滑动端P由A向B滑动，通过电流表的电流强度将会___▲__(填“增加”、“减小”或“不变”)。当电流表电流刚减小到零时，电压表的读数为U，则光电子的最大初动能为____▲__(已知电子电量为e)。如果不改变入射光的频率，而增加入射光的强度，则光电子的最大初动能将_____▲____(填“增加”、“减小”或“不变”)。参考答案：答案：减小，，不变12.在同一光滑斜面上放同一导体棒，右图所示是两种情况的剖面图。它们所外空间有磁感强度大小相等的匀强磁场，但方向不同，一次垂直斜面向上，另一次竖直向上,两次导体A分别通有电流I1和I2，都处于静止平衡。已知斜面的倾角为θ，则I1：I2=

，斜面对导体A的弹力大小之比N1：N2=

。参考答案：cosθ：1

cos2θ：113.如图所示，光滑弧形轨道末端水平，离地面的高度为H，将钢球从轨道的不同高度h处静止释放，则钢球到达轨道末端时的速度v与h的关系应满足v=____；(已知重力加速度g)。钢球的落点距轨道末端的水平距离为s，不计空气阻力，则与h的关系应满足=____（用H、h表示）。参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用伏安法测电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，不论使用电流表内接法还是电流表外接法，都会产生系统误差．为了消除系统误差，某研究性学习小组设计了如图所示的测量电路．

（1）请完成下列操作过程：

第一步：先将R2的滑动头调到最左端，单刀双掷开关S2合向a，然后闭合开关S1，调节滑动变阻器R1和R2，使电压表和电流表的示数尽量大些（不超过量程），读出此时电压表和电流表的示数U1、I1。第二步：保持滑动变阻器

滑动触头位置不变，单刀双掷开关S2合向b，调节滑动变阻器____，读出此时电压表和电流表的示数U2、I2．（选填“R1”或“R2”）

（2）根据以上记录数据写出被测电阻Rx的表达式Rx=

。参考答案：（1），（每空2分）（2）（3分）

15.某实验小组利用力传感器和光电门传感器探究“动能定理”。将力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线通过一个定滑轮与重物G相连，力传感器记录小车受到拉力的大小。在水平轨道上A、B两点各固定一个光电门传感器，用于测量小车的速度v1和v2，如图所示。在小车上放置砝码来改变小车质量，用不同的重物G来改变拉力的大小，摩擦力不计。（1）实验主要步骤如下：

①测量小车和拉力传感器的总质量M1，把细线的一端固定在力传感器上，另一端通过定滑轮与重物G相连，正确连接所需电路；

②将小车停在点C，由静止开始释放小车，小车在细线拉动下运动，除了光电门传感器测量速度和力传感器测量拉力的数据以外，还应该记录的物理量为_________；

③改变小车的质量或重物的质量，重复②的操作。（2）下面表格中M是M1与小车中砝码质量之和，（△E为动能变化量，F是拉力传感器的拉力，W是F在A、B间所做的功。表中的△E3＝________，W3＝_______（精确到小数点后二位）。（3）根据表中的数据，请在坐标上作出△E—W图线。参考答案：（1）②

两光电门间的距离（或AB间距离）（2分）

（2）

0.60（0.600）（2分）

0.61(0.610)

（2分）

（3）答案如右图（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在真空中半径为R=m的圆形磁场区域里加上垂直于纸面向外的磁感应强度为B1=1T的匀强磁场，在圆形磁场区域外加上与B1方向相反的匀强磁场B2，P、Q是圆周上过直径的两个点，从P点沿半径方向以v=1×104m/s射入一质量m=5×10-10kg，电荷量q=+5×10-6C的带电粒子，不计重力作用。

求：（1）若要使该粒子从P出发，经B1、B2磁场，第一次从Q点沿半径方向射入圆形磁场区域，则所需磁场B2的大小。（2）粒子从P点射入后第一次回到P点经过的时间。参考答案：带电粒子在圆形磁场中做圆周运动的半径为r1，圆心为O1（1）

（2分）1m

（2分）tan∠POO1=∠POO1=30o

（2分）粒子从M点离开圆形磁场后，在B2磁场中中做圆周运动的半径为r2，圆心为O2，由几何关系得：∠MOO2=60o

（2分）r2=Rtan60o=3m

（1分）T

（1分）（2）

（2分）

t1==×10-4s

（1分）

=6π×10-4s

（2分）t2==5π×10-4s

（1分）

粒子由Q点进入圆形磁场后，有对称性可知，粒子第一次回到P点经过的时间=×10-4s

（2分）17.如图所示，一小球自平台上水平抛出，恰好落在邻近平台的一倾角为θ=53°的光滑斜面顶端，并刚好沿光滑斜面下滑，已知斜面顶端与平台的高度差h=0.8m，重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，求：（1）小球水平抛出的初速度v0是多少？（2）斜面顶端与平台边缘的水平距离x是多少？（3）若斜面顶端高H=20.8m，则小球离开平台后经多长时间t到达斜面底端？参考答案：解：（1）由题意可知：小球落到斜面上并沿斜面下滑，说明此时小球速度方向与斜面平行，否则小球会弹起，所以vy=v0tan53°且有=2gh，解得vy=4m/s，v0=3m/s．（2）由vy=gt1解得t1=0.4s，所以水平距离s=v0t1=3×0.4m=1.2m．（3）对物体受力分析，根据牛顿第二定律可得，小球沿斜面做匀加速直线运动的加速度a=gsin53°，初速度为平抛运动的末速度v==5m/s．则=vt2+a，解得t2=2s．（或t2=﹣s不合题意舍去）所以t=t1+t2=2.4s．答：（1）小球水平抛出的初速度v0是3m/s；（2）斜面顶端与平台边缘的水平距离s是1.2m；（3）若斜面顶端离地高H=20.8m，则小球离开平台后到达斜面底端的时间是2.4s．18.小汽车从静止开始以3m/s2的加速度