2021-2022学年湖南省湘西市华鑫实验中学高三物理期末试题含解析

2021-2022学年湖南省湘西市华鑫实验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.我国利用“墨子号”量子通信卫星在国际上率先实现了高速星地量子通信，初步构成量子通信网格。关于量子理论，下列说法正确的是（

）A.量子论是普朗克首先提出的，光量子理论则是爱因斯坦首先提出的B.光的强度越大，则光子的能量也就越大C.三种放射线，基本质上都是高能光子D.大量氢原子从高能级向低能级跃迁时，只能发射某些特定频率的光子参考答案：ADA、量子论是普朗克首先提出的，光量子理论则是爱因斯坦首先提出的，故A正确；B、光的强度越大，并不是光的频率越大，所以光子能量不一定越大，故B错误；C、三种放射线中，射线氦核流，射线是电子流，只有射线才是光子流，故C错误；D、大量氢原子从高能级向低能级跃迁时，只能发射某些特定频率的光子，故D正确；故选AD。2.在下列四个核反应方程中，x表示质子的是参考答案：B3.(单选)设匀速行驶的汽车的发动机保持功率不变，则下列说法正确的是（

）①路面越粗糙，汽车行驶越慢

②路面越粗糙，汽车行驶越快③在同一路面，汽车不载货比载货时行驶得快④在同一路面，汽车不载货比载货时行驶得慢A.①④

B.②③

C.②④

D.①③参考答案：D4.如图4所示，质量为M、长为L的木板置于光滑的水平面上，一质量为m的滑块放置在木板左端，滑块与木板间滑动摩擦力大小为f，用水平的恒定拉力F作用于滑块．当滑块运动到木板右端时，木板在地面上移动的距离为s，下列结论中正确的是A．上述过程中，F做功等于滑块和木板动能的增量B．其他条件不变的情况下，M越大，s越小C．其他条件不变的情况下，F越大，滑块到达右端

时F的功率越大D．其他条件不变的情况下，f越大，滑块与木板间产生的热量越多参考答案：BD5.（多选）如右图，一理想变压器原副线圈匝数之比为4:1，原线圈两端接入一正弦交流电源；副线圈电路中R为负载电阻，交流电压表和交流电流表都是理想电表．下列结论正确的是A．若电压表读数为6V，则输入电压的最大值为VB．若输入电压不变，副线圈匝数增加到原来的2倍，则电流表的读数减小到原来的一半C．若输入电压不变，负载电阻的阻值增加到原来的2倍，则输入功率也增加到原来的2倍D．若保持负载电阻的阻值不变．输入电压增加到原来的2倍，则输出功率增加到原来的4倍参考答案：AD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图13所示的是“研究小球的平抛运动”时拍摄的闪光照片的一部分，其背景是边长为5cm的小方格，取g＝10m/s2。由此可知：闪光频率为________Hz；小球抛出时的初速度大小为________m/s；从抛出点到C点，小球经过B点时的速度大小是________m/s.参考答案：10；

1.5；

2.57.如图两个等量异号点电荷+Q和-Q被固定于水平面内两点M和N，MN间距为L，两电荷的竖直中垂线上有一固定光滑绝缘杆。此空间存在着水平的匀强磁场B。现将一个质量为m，电量为+q的带电小环套在杆上，从距中心O点的H处由静止释放，则当小环运动到O点时，小环的速度大小为_____________m/s。参考答案：

答案：

8.（4分）一辆汽车从静止开始先做匀加速直线运动，然后做匀速直线运动，最后做匀减速直线运动直到停止。从汽车开始运动起计时，下表给出了某些时刻汽车的瞬时速度，从表中的数据可以得出：汽车匀加速运动经历的时间是

s，汽车通过的总路程是

米。

时刻（s）1.02.03.05.07.09.510.5速度（m/s）3.06.09.012129.03.0参考答案：

答案：4，969.如图，一个三棱镜的截面为等腰直角ABC，∠A为直角．此截面所在平面内的光线沿平行于BC边的方向射到AB边，进入棱镜后直接射到AC边上，并刚好能发生全反射．该棱镜材料的折射率为_________(填入正确选项前的字母)．

A．

B．

C．

D．参考答案：D10.如图所示，在倾角为37°的固定光滑斜面上放着一块质量不计的薄板，水平放置的棒OA，A端搁在薄板上，O端装有水平转轴，将薄板沿斜面向上和向下匀速拉动时所需拉力大小之比为3：4，则棒对板的压力大小之比为__________，棒和薄板间的动摩擦因数为_____________。（cos37o=0.8，sin37o=0.6）参考答案：3:4；11.（6分）一个电子和一个正电子对撞发生湮灭而转化为一对光子，设正、负电子对撞前的质量均为m，动能均为EK，光速为C，普朗克常为h，则对撞过程中的质量亏损为________转化为光子波长为_____________。参考答案：2m；12.为了探究受到空气阻力时，物体运动的速度随时间的变化规律，某同学采用了探究“加速度与物体质量、物体受力关系”的实验装置如图1所示．实验时，平衡小车与木板之间的摩擦力后，在小车上安装一薄板，以增大空气对小车运动的阻力．①往砝码盘中加入一小砝码，在释放小车_______________

(选填“之前”或“之后”)接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点．②从纸带上选取若干计数点进行测量，得出各计数点的时间t与速度v的数据如下表：时间t/s00．501．001．502．002．50速度v/(m·s－1)0．120．190．230．260．280．29请根据实验数据在图2中作出小车的v－t图象．图2

③通过对实验结果的分析，该同学认为：随着运动速度的增加，小车所受的空气阻力将变大，你是否同意他的观点？请根据v－t图象简要阐述理由．参考答案：①之前②图象如图所示③同意，在v－t图象中，速度越大时，加速度越小，小车受到的合力越小，则小车受空气阻力越大．解析①打点计时器要在释放小车之前接通电源．②选取合适的坐标标度，描点连线即可作出图象，如图所示．③v－t图象的斜率表示加速度的大小，由图象可知，其速度越来越大，加速度越来越小，则小车所受空气阻力越来越大．13.质量为0.2kg的小球竖直向下以6m/s的速度落至水平地面，再以4m/s的速度反向弹回，取竖直向上为正方向，则小球与地面碰撞前后的动量变化为________kg·m/s。若小球与地面的作用时间为0.2s，则小球受到地面的平均作用力大小为________N(取g＝10m/s2)。参考答案：212三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图1所示为“探究加速度与物体受力的关系”的实验装置图．图中A为小车，质量为m1，连接在小车后面的纸带穿过电火花计时器B，它们均置于水平放置的木板上，木板的一端带有定滑轮且足够长．p的质量为m2，C为弹簧测力计，实验时改变户的质量，读出测力计不同的读数F，从而探究a与F的关系．不计绳与定滑轮、动滑轮之间的摩擦．（1）电火花计时器的工作电压为

V的交流电．（2）实验操作中重要的疏漏是

．（3）实验得到的纸带如图2所示，O、A、B、C和D是纸带上的五个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出，A、B、C、D四点到0点的距离如图．电源频率为50Hz．根据纸带上的数据计算出小车的加速度a为

m/s2（计算结果保留小数点后两位）．参考答案：（1）220；（2）没有平衡摩擦力；（3）0.43【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系．【分析】（1）电火花打点计时器工作电压为220V交流电压，每隔0.02s打一个点；（2）该实验必须要平衡摩擦；（3）根据作差法求解加速度．【解答】解：（1）电火花打点计时器工作电压为220V交流电压；（2）为了让绳子的拉力等于小车受到的合力，该实验首先必须要平衡摩擦力，把长木板不带定滑轮的那一端适当垫高，根据图象可知重要的疏漏为没有平衡摩擦力；（3）每两个相邻计数点间有四个点没有画出，则两个相邻计数点间的时间间隔T=0.1s，根据作差法得：加速度a==0.43m/s2故答案为：（1）220；（2）没有平衡摩擦力；（3）0.4315.现提供如下器材，测定定值电阻Rx（约为5KΩ）的阻值a．两个完全相同电流计G1、G2（50μA，内阻约4KΩ）b．电阻箱R1（0～9999.9Ω）c．电阻箱R2（0～99999.9Ω）d．电源E（电动势约3V，内阻不计）e．滑动变阻器R（最大阻值20Ω）f．开关两个，导线若干①由于电流计量程很小，需要先进行改装，某同学设计了用半偏法测电流计内阻的电路，如图1，实验过程如下：先将R2调为最大，然后闭合K1、K2，调节R1、R2，保证满偏，同时使半偏（填写元件符号），此时读出R1的阻值为4.2KΩ．②若要将G2改装成量程为3V的电压表，需串联的电阻值为KΩ③采用改装后的电压表并用伏安法测量待测电阻Rx阻值，请在图2线框内画出实验电路图．参考答案：①G1，G2；②55.8KΩ；③如图所示（安培表外接也可以）考点： 伏安法测电阻．专题： 实验题．分析： ①并联电路电流表与电阻比成反比；②改装电压表需要串联分压电阻，根据欧姆定律列式求解即可；③采用伏安法测电阻，要测量多组数据，滑动变阻器采用分压式接法．解答： 解：①若并联的两个支路电流相等，则电流表内阻与电阻箱内阻相等；故保证G1满偏，使G2半偏；②电流计内阻为4.2KΩ，满偏电流为50μA，要将G2改装成量程为3V的电压表，需串联的电阻值为：R==③采用伏安法测电阻，要测量多组数据，滑动变阻器采用分压式接法，电流表内外接法依据待测电阻的电阻值与电流表、电压表的内阻关系进行判断，故内外接均可；电路原理图如图所示：故答案为：①G1，G2；②55.8KΩ；③如图所示（安培表外接也可以）点评： 本题考查电阻的测量，解决问题的关键在于明确半偏法测电阻和伏安法测电阻的原理，会改装电表．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.2013年12月14日，我国自行研制的“嫦娥三号”探测器成功实施月面软着陆，实现了我国航天器首次在地外天体的软着陆和巡视勘探．12月15日4时06分，“嫦娥三号”着陆器转移机构正常解锁，托举着巡视器轻轻展开、降落、接触月面，并在着陆器与月面之间搭起了一架斜梯．随后，“玉兔号”沿着斜梯款步而下．4时35分，“玉兔号”踏上月球，在月面印出一道长L的深深痕迹．已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R，月球质量与地球质量之比为q，月球半径与地球半径之比为p．（1）求月球表面的重力加速度．（2）若“玉兔号”沿着斜梯下滑的运动可视作初速度为零、初速度为a的匀加速运动，“玉兔号”在水平月面上滑行时所受阻力约为其重力的k倍，不计“玉兔号”滑行至斜面底端的能量损失，求“玉兔号”滑到斜梯底端时的速度v．参考答案：考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用．专题：人造卫星问题．分析：设月球质量为M月，半径为R月，月球表面重力加速为g月；地球质量为M地，由万有引力定律及牛顿第二定律列式求解月球表面的重力加速度．根据牛顿第二定律计算出，“玉兔号”在水平面上滑行时加速度，再根据匀变速直线运动的规律计算末速度．解答：解：（1）设月球质量为M月，半径为R月，月球表面重力加速度为g月；地球质量为M地，则有：又由解得：（2）设“玉兔号”的质量为m，“玉兔号”在水平面上滑行时所受阻力f=kmg月由牛顿第二定律得：f=ma′得“玉兔号”在月球上滑行时的加速度大小a′=kg月由匀变速直线运动规律得：v2=2a′L解得：答：（1）求月球表面的重力加速度为．（2）“玉兔号”滑到斜梯底端时的速度v为．点评：本题注意万有引力定律应用的两个公式的选择，研究天体运动时选择万有引力等于向心力．17.（20分）如图所示的平行板器件中，存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度B1=0.40T，方向垂直纸面向里，电场强度E=2.0×105V/m，PQ为板间中线．紧靠平行板右侧边缘xOy坐标系的第一象限内，有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B2=0.25T，磁场边界AO和y轴的夹角∠AOy=45°．一束带电量q=8.0×10-19C的正离子从P点射入平行板间，沿中线PQ做直线运动，穿出平行板后从y轴上坐标为（0，0.2m）的Q点垂直y轴射入磁场区，离子通过x轴时的速度方向与x轴正方向夹角在45°~90°之间.则：（1）离子运动的速度为多大？（2）离子的质量应在什么范围内？（3）现只改变AOy区域内磁场的磁感应强度大小，使离子都不能打到x轴上，磁感应强度大小B2′应满足什么条件？参考答案：解析：（1）设正离子的速度为v，由于沿中线PQ做直线运动，则有

（2分）代入数据解得

v=5.0×105m/s

（2分）（2）设离子的质量为m，如图所示，当通过x轴时的速度方向与x轴正方向夹角为45°时，由几何关系可知运动半径

r1=0.2m