2021-2022学年湖南省怀化市黔阳第三中学高三物理下学期期末试题含解析

2021-2022学年湖南省怀化市黔阳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.（单选）如图,放在桌面上的A,B,C三个物块重均为100N,小球P重20N，作用在B的水平力F=20N,整个系统静止，则（

）A.A和B之间的摩擦力是20N

B.B和C之间的摩擦力是20NC.物块C受六个力作用

D.C与桌面间摩擦力为20N参考答案：B由于A、B间没有相对的运动趋势，故A、B间没有摩擦力，也可以对A进行受力分析，得A只受到重力与支持力，如果再受到摩擦力的作用，则A就不平衡了，故AB间没有摩擦力的作用，A是不对的；将B、C看成一个整体，它们受到水平向左的大小为20N的拉力，由于BC处于静止状态，故在水平方向上必然还存在一个向右的，大小也是20N的力，这个力只能由C物体以摩擦力的方式提供，故B是正确的。物体C受到五个力的作用，一是重力，二是桌面对它的支持力，三是B以它的压力，四是B对C的摩擦力，五是球P通过绳子对它的向右的拉力，其大小可通过共点力平衡的知识求出，也是20N，此时把ABC看成一个整体，则它们与桌面间的摩擦力为零，故物体C与桌面间不存在摩擦力，所以C、D均不正确故选B。2.（多选题）在真空中A、B两点分别放有异种点电荷+Q和﹣2Q，以AB连线中点O为圆心作一圆形路径abcd，如图所示，则下列说法正确的是（）A．场强大小关系有Ea=Eb、Ec=EdB．电势高低关系有φa＞φb、φc=φdC．将一负点电荷沿圆弧由a运动到b的过程中电场力做负功D．将一正点电荷沿直线由c运动到d的过程中电势能始终不变参考答案：BC【考点】电场强度；电势；电势能．【专题】电场力与电势的性质专题．【分析】由题，带正电Q，带负电﹣2Q，电场线方向由A指向B，根据顺着电场线电势逐渐降低．电场线越密，电场强度越大．根据对称性，分析各点电势关系、场强关系．及根据电场力做功来确定电势能变化情况．【解答】解：A、由于QA＜QB，a点处电场线比b点处电场线疏，a点场强小于b点场强．而cd两点的电场强度大小相等，方向不同，故A错误．

B、由题，电场线方向由A指向B，则有φa＞φb、由于电荷从c点移到d点，电场力做功为零，所以两点电势相等．故B正确．

C、将一负点电荷沿圆弧由a运动到b的过程中，电场力方向与运动方向相反，所以电场力做负功．故C正确．

D、将一正点电荷沿直线由c运动到d的过程中，根据电场强度的叠加可知，在c点电场力方向与速度方向夹角小于90°，而在d点的电场力方向与速度方向夹角大于90°，所以电场力先做正功后做负功，则电势能先减小后增加．故D错误．故选BC3.如图所示，某“闯关游戏”的笔直通道上每隔8m设有一个关卡，各关卡同步放行和关闭，放行和关闭的时间分别为5s和2s.关卡刚放行时，一同学立即在关卡1处以加速度由静止加速到2m/s，然后匀速向前，则最先挡住他前进的关卡是A.关卡2

B.关卡3

C.关卡4

D.关卡5参考答案：C试题分析：根据v=at可得，2=2×t1，所以加速的时间为t1=1s；加速的位移为x1=at2=×2×12=1m，之后匀速运动的时间为s=3．5s，到达关卡2的时间为t2=1+3．5=4．5s小于5s，放行；可以通过，所以可以通过关卡2继续运动，从第2关卡到第3关卡匀速运动时间t3=s=4s，所以到达第3关卡的时刻（从开始运动计时）为8．5s，7＜8．5＜12，也是放行，可以通过，从第3关卡到第4关卡匀速运动时间仍然是，所以到达第4关卡的时刻（从开始运动计时）为到达关卡4的总时间为1+3．5+4+4=12．5s，12＜8．5＜14；关卡放行和关闭的时间分别为5s和2s，此时关卡4是关闭的，所以最先挡住他前进的是关卡4，所以C正确；故选C．考点：匀变速直线运动的规律【名师点睛】本题是对匀变速直线运动位移时间关系式的考查，注意开始的过程是匀加速直线运动，要先计算出加速运动的时间。4.关于分子运动，下列说法中正确的是（

）A．布朗运动是液体分子的热运动B．当分子间的距离变小时，分子力可能减小，也可能增大C．布朗运动图示中不规则折线表示的就是液体分子的运动轨迹D．物体温度改变时物体分子的平均动能不一定改变参考答案：B5.在研究电磁感应现象的实验中：

（1）为了能明显地观察到实验现象，请在如图所示的实验器材中，选择必要的器材，并在图中用实线连接成实物电路图。（2）（多选）关于原、副线圈，以下说法正确的是（

）A.原线圈用的线较粗，匝数较少

B.原线圈用的线较细，匝数较少C.副线圈用的线较细，匝数较多

D.副线圈用的线较粗，匝数较多（3）（单选）在实验课快结束时，老师做了一个奇妙的“跳环实验”。如图所示，她把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈L上，且使铁芯穿过套环。闭合开关S的瞬间，套环立刻跳起。某同学另找来器材再重复试验，线圈上的套环均未动。对比老师演示的实验，导致套环未动的原因可能是

（

）A.线圈接在了直流电源上B.电源电压过高C.所选线圈的匝数过多D.所用套环的材料与老师的不同参考答案：（1）实物电路图

（2分）

（2）AC

（2分）

（3）D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.27．在“用DIS研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系”实验中：（1）本实验中需要用到的传感器是光电门传感器和

传感器．（2）让小车以不同速度靠近螺线管，记录下光电门挡光时间Δt内感应电动势的平均值E，改变速度多次实验，得到多组Δt与E，若以E为纵坐标、

为横坐标作图可以得到直线图像．（3）记录下小车某次匀速向左运动至最后撞上螺线管停止的全过程中感应电动势与时间的变化关系，如图所示，挡光时间Δt内图像所围阴影部分面积为S，增加小车的速度再次实验得到的面积S’

S（选填“＞”、“＜”或“=”）．参考答案：（1）电压

（2分）

（2）1/Δt

（2分）

（3）=

7.如图所示水平轨道BC，左端与半径为R的四分之一圆周AB光滑连接，右端与四分之三圆周CDEF光滑连接，圆心分别为O1和O2。质量为m的过山车从距离环底高为R的A点处，由静止开始下滑，且正好能够通过环顶E点，不计一切摩擦阻力。则过山车在通过C点后的瞬间对环的压力大小为___________，在过环中D点时的加速度大小为___________。参考答案：6mg，g8.如图为某一简谐横波在某时刻的波形图，已知该机械波传播的速度为2m/s，此时质点a振动方向沿y轴正方向。则质点a的振动周期是

s，从此时刻开始质点b第一次到达波谷需要的时间是

s。参考答案：2

1．．9.在光滑的水平面上有A、B两辆质量均为2m的小车，保持静止状态，A车上站着一个质量为m的人，当人从A车跳到B车上，并与B车保持相对静止，则A车与B车速度大小之比等于______，A车与B车动量大小之比等于______。参考答案：3∶2，3∶210.如图，一列简谐横波沿x轴传播，实线为tl=0时刻的波形图，虚线为t2=0.05s时的波形图。(1)若波沿x轴正方向传播且2T<t2-t1<3T(T为波的周期)，求波速.(2)若波速v=260m·s－1，则从tl=0时刻起x=2m处的质点第三次运动到波谷所需的时间。参考答案：（1）220m/s；（2）【详解】（1）波沿x轴正向传播，由图像可知：λ=4m；在?t时间内：因为2T<t2-t1<3T，则n=2，此时，解得，（2）若波速v=260m/s，则在?t=0.05s内传播的距离为则波沿x轴负向传播，此时周期为，则从tl=0时刻起x=2m处的质点第三次运动到波谷所需的时间

11.图甲为某一小灯泡的U－I图线，现将两个这样的小灯泡并联后再与一个4Ω的定值电阻R串联，接在内阻为1Ω、电动势为5V的电源两端，如图乙所示。则通过每盏小灯泡的电流强度为________A，此时每盏小灯泡的电功率为________W。参考答案：0.3；0.6。12.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．试回答下列问题：①写出x=0.5m处的质点做简谐运动的表达式：

cm；②x=0.5m处质点在0～5.5s内通过的路程为

cm．参考答案：①y＝5cos2πt(2分)110cm13.一简谐横波沿x轴正向传播，t=0时刻的波形如图（a）所示，x=0.30m处的质点的振动图线如图（b）所示，该质点在t=0时刻的运动方向沿y轴_________（填“正向”或“负向”）。已知该波的波长大于0.30m，则该波的波长为_______m。参考答案：正向，0.8m，根据图（b）可知，图线在t=0时的切线斜率为正，表示此时质点沿y轴正向运动；质点在图（a）中的位置如图所示。设质点的振动方程为(cm)，当t=0时，,可得.当时，y=2cm达到最大。结合图（a）和题意可得，解得三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.欲用伏安法测定一个阻值约为5左右的未知电阻，要求测量结果尽量准确，现备有以下器材：（

）

A．电池组（3V，内阻1）

B．电流表(0～3A，内阻0.0125)

C．电流表(0～0.6A，内阻0.125)

D．电压表(0～3V，内阻3k)

E．电压表(0～15V，内阻15k)

F．待测电阻

G．开关、导线

H.滑动变阻器(0～20，额定电流1A)

I．滑动变阻器(0～2000，额定电流0.3A)

(1)上述器材中应选用的是____（填写各器材的字母代号）。

(2)为使通过待测电阻的电流能在0～0.5A范围内改变，请在答题卡的虚线框中画出测量待测电阻R的原理电路图，然后根据你设计的电路将给定的器材连成实验电路。参考答案：15.电动自行车现在已经成为人们时尚的代步工具，其中的电池是铅蓄电池，用三块或四块铅蓄电池联后给电动自行车供电.某兴趣小组将一辆旧电动自行车的电池拆下后充满电，测量其中一块铅蓄电池的电动势和内阻.（1）用多用电表直流电压50V挡测量该蓄电池的电动势，电表的指针如图甲所示，其读数为________V.（2）用图乙所示的电路测量该蓄电池的电动势E和内阻r，图中R0为保护电阻，其阻值为5Ω..改变电阻箱的阻值R，测出对应的电流I，根据测量的数据作出该蓄电池的1/I-R图线，如图丙所示.由图线可求得该电池的电动势E=_________V，内阻r=______Ω。.（3）本实验中测得的电池内阻比真实值___________（填“大”或“小”或“相等”）参考答案：（1）9.5（2）10

4（3）大解析：用多用电表直流电压50V挡测量该蓄电池的电动势，按照刻度盘中间刻度可读出读数为9.5V.。根据图乙，应用闭合电路欧姆定律，E=I(R+R0+r)，变形为1/I=R/E+(R0+r)/E。该蓄电池的1/I-R图线斜率等于1/E，由图线可求得该电池的电动势E=10V；图线在横轴的截距绝对值等于(R0+r)/E，由图线可求得该电池的内阻为4Ω。由于没有考虑电流表内阻，实际测量出的电池内阻等于电池内阻与电流表内阻之和，所以本实验中测得的电池内阻比真实值大。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一水平光滑、距地面高为h、边长为a的正方形MNPQ桌面上，用长为L的不可伸长的轻绳连接质量分别为mA、mB的A、B两小球，两小球在绳子拉力的作用下，绕绳子上的某点O以不同的线速度做匀速圆周运动，圆心O与桌面中心重合，已知mA=0.5kg，L=1.2m，LAO=0.8m，a=2.1m，h=1.25m，A球的速度大小vA=0.4m/s，重力加速度g取10m/s2，求：（1）绳子上的拉力F以及B球的质量mB；（2）若当绳子与MN平行时突然断开，则经过1.5s两球的水平距离；（3）两小球落至地面时，落点间的距离．参考答案：解：（1）F=mA=0.5×N=0.1N，由F=mAω2LOA=mBω2LOB得mB=mA=1kg．（2）绳子断裂后，两球在水平方向上一直做匀速直线运动，x=（vA+vB）t1=0.6×1.5m=0.9m，水平距离为s==m=1.5m．（3）两球离开桌面做平抛运动，t2=s=0.5s，x′=（vA+vB）t2+a=0.6×0.5m+2.1m=2.4m．距离为s′==m=m．答：（1）绳子上的拉力F为0.1N，B球的质量为1kg．（2）经过1.5s两球的水平距离为1.5m．（3）两小球落至地面时，落点间的距离为m．17.如图，一平行板电容器的两个极板竖直放置，在两极板间有一带电小球，小球用一绝缘轻线悬挂于O点．现给电容器缓慢图9充电，使两极板所带电荷量分别为＋Q和－Q，此时悬线与竖直方向的夹角为.再给电容器缓慢充电，直到悬线和竖直方向的夹角增加到，且小球与两极板不接触．求第二次充电使电容器正极板增加的电荷量．参考答案：设电容器电容为C.第一次充电后两极板之间的电压为U＝①两极板之间电场的场强为E＝②式中d为两极板间的距离．按题意，当小球偏转角θ1＝时，小球处于平衡位置．设小球质量为m，所带电荷量为q，则有Tcosθ1＝mg③Tsinθ1＝qE④式中T为此时悬线的张力．联立①②③④式得tanθ1＝设第二次充电使正极板上增加的电荷量为ΔQ，此时小球偏转角θ2＝，则tanθ2＝⑥联立⑤⑥式得＝⑦代入数据解得ΔQ＝2Q⑧18.如图所示，在真空中半径为R=m的圆形磁场区域里加