2021年湖北省荆州市洪湖第三中学高三物理下学期期末试题含解析

2021年湖北省荆州市洪湖第三中学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1.两物体M、m用跨过光滑定滑轮的轻绳相连，如图放置，OA、OB与水平面的夹角分别为30°、60°，M、m均处于静止状态．则

A．绳OA对M的拉力大小大于绳OB对M的拉力B．绳OA对M的拉力大小等于绳OB对M的拉力C．m受到水平面的静摩擦力大小为零

D．m受到水平面的静摩擦力的方向水平向左参考答案：D对接点O受力分析，由几何关系可知,，AB错；对m受力分析，可知在水平方向受到的摩擦力,方向水平向左，C错D对。2.如图所示，当软铁棒沿螺线管轴线迅速插入螺线管时，下列判断正确的是：A、灯变亮，R中有向右的电流B、灯变暗，R中有向右的电流C、灯亮度不变，R中无电流D、灯变暗，R中有向左的电流参考答案：B3.如图，甲、乙两电路中电源电动势相同，内电阻r1＞r2，外电阻R相同．两电路中分别流过相同的电荷量的过程中，则下列说法正确的是（）A．甲电路电源内部产生热量较多B．乙电路外电阻R产生热量较少C．乙电路电源做功较多D．甲电路电源效率较高参考答案：A【考点】电功、电功率；闭合电路的欧姆定律．【分析】由电量q=It，由焦耳定律Q=I2rt=qIr，来分析电源内部产生电热的大小．两个电阻的电热Q=I2Rt=qIR，来分析两电阻产生的电热大小．η=，根据路端电压U的大小判断效率的高低．【解答】解：A、C、D、电源做功W=EIt=Eq，则两电源做功一样多．电源的效率η==，由内电阻r1＞r2，外电阻R相同，则甲图电源的内电阻大，甲电路电源内部产生热量较多，电源效率低．故A正确，C错误，D错误．B、两个电阻的电热Q=I2Rt=qIR，电量和电阻相等，I1＜I2，则甲电路外电阻的电热少．故B错误．故C错误．故选：A4.水平面上静止放置一质量为M的木箱，箱顶部和底部用细线分别拴住质量均为m的两个小球，两球间有一根处于拉伸状态的轻弹簧，使两根细线均处于拉紧状态，如图所示．现在突然剪断下端的细线，则从剪断细线开始到弹簧恢复原长以前，箱对地面的压力变化情况，下列判断正确的是（）

A．刚剪断细线瞬间，压力突然变大，以后箱对地面压力逐渐减小

B．刚剪断细线瞬间，压力突然变大，以后箱对地面压力逐渐增大

C．刚剪断细线瞬间，压力突然变小，以后箱对地面压力逐渐减小

D．刚剪断细线瞬间，压力突然变小，以后箱对地面压力逐渐增大参考答案：A5.一矩形线圈位于一随时间t变化的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面（纸面）向里，如图1所示.磁感应强度B随t的变化规律如图2所示.以I表示线圈中的感应电流，以图1中线圈上箭头所示方向的电流为正，则以下的I—t图中正确的是（

）参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.本世纪最靠近地球的小行星2012DA14从离地面约34800km的距离，以28000km/h的速度由印度洋苏门答腊岛上空掠过。如果小行星被地球俘获而成为绕地球做圆周运动的卫星，则小行星的环绕速度应为__________m/s，该环绕速度__________第一宇宙速度（选填“大于”、“等于”或“小于”）。已知地球表面重力加速度为9.8m/s2，地球半径为6.4×103km。

参考答案：3.12×103m/s，小于7.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某实验小组用如图所示装置，采用控制变量的方法来研究小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受到力的关系。（1）此实验小组所用电源频率为50Hz，得到的纸带如图所示，舍去前面比较密集的点，从O点开始，在纸带上取A、B、C三个计时点（OA间的各点没有标出），已知d1=3.0cm，d2=4.8cm,d3=6.8cm.则小车运动的加速度为

m/s2（结果保留2位有效数字）（2）某实验小组得到的图线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、砝码盘添加砝码的总质量太大

D、所用小车的质量太大参考答案：5.0,C8.一点光源以功率P向外发出波长为λ的单色光，若已知普朗克恒量为h，光速为c，则此光源每秒钟发出的光子数为

个，如果能引起人的视觉反应的此单色光的最小强度是人的视网膜单位面积上每秒钟获得n个光子，那么当人距离该光源

远时，就看不清该光点源了。（球面积公式为，式中r为球半径）参考答案：

答案：9.如图所示的波形图，质点C经过0.5s时间后恰好运动到图中点（4，3）位置，则这列波可能的周期是

s，最小波速是

m/s。参考答案：(k=0、1、2…)，0.04

10.（1）在“长度的测量”实验中，调整游标卡尺两测量爪间距离，主尺和游标尺的位置如图甲所示，此时卡尺两测量爪间狭缝宽度

mm。在数控实验室，工人师傅测量某金属丝直径时的情景如图乙所示，螺旋测微器测出的金属丝的直径是

mm。（2）某同学设计了一个“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验。如图a为实验装置简图，A为小车，B为电火花打点计时器（打点频率为50Hz），C为装有砝码的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车的拉力F等于C的总重量，小车运动的加速度a可用纸带上的点求得。①图b为某次实验得到的纸带，其中每两个计数点之间有四个点没有画出，根据纸带可求出小车的加速度大小为

m/s2。（保留两位有效数字）②下列说法正确的是

。A每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力B．实验时应先释放小车后接通电源C．本实验中小车A的质量应远大于C的质量D．为了更直观方便地探究加速度与质量的关系，应作a—M图象（M为小车质量）③实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a—F图象可能是图c中的图线

。（填“甲”、“乙”或“丙”）参考答案：（1）

0.65

mm；

1.500

mm（2）①

0.49m/s2或0.50m/s2；②

C

；③

丙11.如图所示，AB是一根裸导线，单位长度的电阻为R0，一部分弯曲成半径为r0的圆圈，圆圈导线相交处导电接触良好。圆圈所在区域有与圆圈平面垂直的均匀磁场，磁感强度为B。导线一端B点固定，A端在沿BA方向的恒力F作用下向右缓慢移动，从而使圆圈缓慢缩小。设在圆圈缩小过程中始终保持圆的形状，导体回路是柔软的，在此过程中F所作功全部变为

，此圆圈从初始的半径r0到完全消失所需时间T为

。参考答案：感应电流产生的焦耳热，12.（选修3—5）如图质量均为m的两个完全相同的弹性小球A、B放在光滑水平面上，A球以初速v0与静止的小球B发生正碰，碰撞时间为t，则撞击结束后两球速度分别是vA=______、vB=_______；撞击过程中A球受到的平均冲击力为_________。

参考答案：答案：0、

v0、

mv0/t

13.在2004年6月10日联合国大会第58次会议上，鼓掌通过一项决议。决议摘录如下：联合国大会，承认物理学为了解自然界提供了重要基础，注意到物理学及其应用是当今众多技术进步的基石，确信物理教育提供了建设人类发展所必需的科学基础设施的工具，意识到2005年是爱因斯坦科学发现一百周年，这些发现为现代物理学奠定了基础，．……；．……；．宣告2005年为

年．参考答案：国际物理（或世界物理）．

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.为了测量某电池电动势E、内阻，一和一个电流表内阻RA（已知电流表内阻RA与电内阻相差不大），小红同学设计了如图甲所示的实验电路．（1）根据图甲实验电路，请在乙图中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接．（2）实验开始前，应先将滑动变阻器的滑片P调到a（选填“a”或“b”）端．（3）合上开关Sl，S2接图甲中的1位置，改变滑动变阻器的阻值，记录下几组电压表示数和对应的电流表示数；S2接图甲中的2位置，改变滑动变阻器的阻以值，再记录下几组电压表示数和对应的电流表示数．在同一坐标系内分别描点作出电压表示数U和对应的电流表示数I的图象．如图丙所示，两直线与纵轴的截距分别为UA、UB，与横轴的截距分别为IA、IB．①接l位置时，作出的U﹣I图线是图丙中的B（选填“A”或“B”）图线；测出的电池电动势E和内阻r存在系统误差，原因是电压表分流造成的；②由图丙可知，干电池电动势和内阻的真实值分别为Z真=UA，r真=，③由图丙可知，电流表内阻RA=﹣．参考答案：考点：测定电源的电动势和内阻．专题：实验题；恒定电流专题．分析：（1）根据电路图连接实物电路图．（2）为保护电路闭合开关前滑片应置于阻值最大处．（3）解答：解：（1）根据图示电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：（2）为保护电路，实验开始前，应先将滑动变阻器的滑片P调到a端．（3）①当S2接1位置时，可把电压表与电源看做一个等效电源，根据闭合电路欧姆定律：E=U断可知，电动势和内阻的测量值均小于真实值，所以作出的U﹣I图线应是B线；测出的电池电动势E和内阻r存在系统误差，原因是电压表分流造成．②当S2接2位置时，可把电流表与电源看做一个等效电源，根据闭合电路欧姆定律E=U断可知电动势测量值等于真实值，U﹣I图线应是A线，即E真=UA；由图示图象可知，E真=UA，由于S2接接1位置时，U﹣I图线的B线对应的短路电流为I短=IB，所以r真==；③开关S2接2位置时，U﹣I图象如图A所示，此时：r真+RA=，电流表内阻：RA=﹣；故答案为：（1）电路图如图所示；（2）a；（3）①B；②UA；；③﹣．点评：本题考查了连接实物电路图、实验注意事项、求电源电动势与内阻，分析清楚电路结构，根据图象可以求出电源电动势与内阻，要掌握应用图象法处理实验数据的方法．15.某同学在“探究平抛运动的规律”的实验中：（1）先采用图（甲）所示装置，用小锤打击弹性金属片，金属片把球A沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小捶打击的力度，即改变球A被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明

。（2）他用图（乙）所示装置做实验，两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，其中M的末端是水平的，N的末端与光滑的水平板相切；两轨道上端分别装有电磁铁C、D，调节电磁铁C、D的高度，使AC=BD，从而保证小球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等。现将小球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出。实验可观察到的现象应该是

。（3）在图乙中若仅改变弧形轨道M的高度（AC距离保持不变），重复（2）中实验，仍能观察到相同的现象，这说明

。参考答案：（1）平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动（2）上面小球落下时总碰到下面的小球

（3）平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在xy坐标系中的一个矩形区域里，存在着沿y轴负方向的匀强电场，场强E＝1.0×10２N/C，该区域的水平宽度为L＝3.0ｍ，竖直宽度足够大．一带电粒子从y轴上的A点（纵坐标为h＝2.0m）以初动能Ek＝1.0×10－8J沿x轴正方向射出，粒子的带电量为q＝1.0×10－10C，为使粒子通过x轴上的B点（横坐标为d＝4.0m），则该电场区域应处于何位置，求出其左边界位置对应的横坐标？（不计粒子的重力作用）参考答案：设粒子的质量为m，初速度为v0．则

①粒子在电场内的运动规律为ks5u

②

③

④由以上各式解得

⑤讨论：（1）若粒子从匀强电场内通过B点，则

⑥

代入数据解得

m=2.8m

⑦

因为x<L，且x<d，所以粒子能从匀强电场内B点

这种情况下电场区左边界位置对应的横坐标

=1.2m

⑧（2）若粒子穿过完整的电场区，因为x=L，所以y>h，粒子不能通过B点（3）若粒子开始时处于电场区内射出，离开电场时

⑨

⑩ks5u

⑾由以上各式代入数据解得m=1.2m

⑿

这种情况下电场区左边界位置对应的横坐标