2021年湖北省荆门市石龙中学高三物理期末试题含解析

2021年湖北省荆门市石龙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.足够长的粗糙斜面上，用力推着一物体沿斜面向上运动，时撤去推力，0-6s内速度随时间的变化情况如图所示，由图像可知（

）A．0～1s内重力的平均功率大小与1～6s内重力平均功率大小之比为5∶1B．0～ls内摩擦力的平均功率与1～6s内摩擦力平均功率之比为1∶1C．0～1s内机械能变化量大小与1～6s内机械能变化量大小之比为1∶5D．1～6s内动能变化量大小与机械能变化量大小之比为1∶3参考答案：BC2.夜晚，汽车前灯发出的强光将迎面驶来的汽车司机照射得睁不开眼，严重影响行车安全．若考虑将汽车前灯玻璃改用偏振玻璃，使射出的灯光变为偏振光；同时汽车前窗玻璃也采用偏振玻璃，其透偏方向正好与灯光的振动方向垂直，但还要能看清自己车灯发出的光所照亮的物体。假设所有的汽车前窗玻璃和前灯玻璃均按同一要求设置，如下措施中可行的是A．前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向是水平的B．前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向是竖直的C．前窗玻璃的透振方向是斜向右上45°，车灯玻璃的透振方向是斜向左上45°D．前窗玻璃和车灯玻璃的透振方向都是斜向右上45°参考答案：D解析：玻璃的透振方向是允许透过的偏振方向。要能看清自己车灯发出的光所照亮的物体，即车灯的透射炮经对面物体反射后能进入本车车窗玻璃，则同一车前窗玻璃和前灯玻璃的透振方向必须相同，选项AC错；若使对面的车灯不进入车窗玻璃，则车窗玻璃的透振方向和对面车灯的透振方向必须竖直，B项中对面车灯光的偏振方向和本车车窗玻璃的透射方向相同，而D项符合垂直条件，故选项D正确。3.（多选）如图所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面且电阻均匀的正方形导体框abcd，现将导体框分别朝两个方向以v、3v速度朝两个方向匀速拉出磁场，则导体框从两个方向移出磁场的两过程中A．导体框所受安培力方向相同B．导体框中产生的焦耳热相同。C．导体框ad边两端电势差相等D．通过导体框截面的电荷量相同参考答案：CD解析：A、导体框移出磁场时，根据楞次定律可知感应电流方向均为逆时针方向．向左时，由左手定则，线框受到的安培力方向向右，向右时，由左手定则，线框受到的安培力方向向左，故A错误．B、设磁感应强度为B，线框边长为L，电阻为R，则Q=,又vt=L，得到Q=，则Q∝v，当速度为3v时产生的焦耳热多．故B错误．C、向左移出磁场时，ad电势差U1=BLv；向右移出磁场时，ab电势差U2=（BL?3v）=BLv．故C正确．D、由电量q=，电量相同故D正确．故选：CD．4.如图所示，物体A用轻质细绳与圆环B连接，圆环套在固定竖直杆MN上，用一水平力F作用在绳上的O点，整个装置处于静止状态。现将O点缓慢向左移动，使细绳与竖直方向的夹角增大。下列说法正确的是A．水平力F逐渐增大B．O点能到达与圆环B等高处C．杆对圆环B的摩擦力增大D．杆对圆环B的弹力不变参考答案：A5.（单选）如右图，轻弹簧上端与一质量为的木块1相连，下端与另一质量为的木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木坂上，并处于静止状态。现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为a1、a2重力加速度大小为g。则有（

）

A．，

B．，

C．

D．，参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，光滑的半圆槽内，A球从高h处沿槽自由滑下，与静止在槽底的B球相碰，若碰撞后A球和B球到达的最大高度均为h／9，A球、B球的质量之比为_____________或____________。参考答案：1:4，1:27.一列沿着x轴正方向传播的横波，在t=0时刻的波形如图甲所示．图甲中某质点的振动图象如图乙所示．质点N的振幅是

m，振动周期为

s，图乙表示质点

(从质点K、L、M、N中选填)的振动图象．该波的波速为

m／s．参考答案：0.8

4

L

0.5由甲图知，质点N的振幅是A=0.8m．由甲图得到波长为2m，由乙图得到周期为4s，故波速；由乙图判断可知t=0时刻质点处于平衡位置且向上振动，在甲图上，由于波沿x轴正方向传播，运用波形平移法可知L点处于平衡位置且向上振动，所以乙图是L的振动图象。8.如图所示，质量为m、边长为L的等边三角形abc导线框悬挂于水平轻杆一端，离杆左端1/3处有固定转轴O，杆另一端通过细线连接地面．导线框处于磁感应强度为B的匀强磁场中，且与磁场垂直．当线圈中逆时针电流为I时，bc边所受安培力的大小及方向是___________________；接地细线对杆的拉力为____________．

参考答案：BIL向上；

mg/29.（4分）

叫裂变，

叫聚变。参考答案：原子核被种子轰击后分裂成两块质量差不多的碎块，这样的核反应叫裂变；两个轻核结合成质量较大的核，这样的核反应叫聚变10.某学习小组的同学采用如图所示实验装置验证动能定理。图中A为小车，B为打点计时器,一端带有定滑轮的足够长的木板水平放置，C为弹簧测力计，不计绳与滑轮间的摩擦。静止释放小车后在打出的纸带上取计数点，已知相邻两计数点的时间间隔为0.1s，并测量出两段长度如下图，若测出小车质量为0.2kg，选择打2、4两点时小车的运动过程来研究，可得打2点时小车的动能为_____J；打4点时，小车的动能为_____J；动能的增加量为_____J，该同学读出弹簧秤的读数为0.25N，由算出拉力对小车做功为

J；计算结果明显不等于该过程小车动能增加量，超出实验误差的正常范围。你认为误差的主要原因是

参考答案：11.在下左图中，____________图（填“甲”或“乙”）表示远视眼成像示意图。矫正远视眼应佩戴眼镜的镜片是___________透镜（填“凸”或“凹”）。

甲

乙

参考答案：甲

凸12.如图所示，物块A放在倾斜的木板上。当木板的倾角分别为37ｏ和53ｏ时物块所受摩擦力的大小恰好相等，则物块和木板间的动摩擦因数为（可能会用到的三角函数：sin37ｏ=0．6,cos37ｏ=0．8）参考答案：13.汽车发动机的功率为50kW，若汽车总质量为5×103kg，在水平路面上行驶时，所受阻力大小恒为5×103N，则汽车所能达到的最大速度为________m/s，若汽车以0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动，这一过程能维持的时间为________s。参考答案：10，40/3三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（1）在做平抛实验的过程中，小球在竖直放置的坐标纸上留下三点痕迹，如图c是小球做平抛运动的闪光照片，图中每个小方格的边长都是0.54cm，已知闪光频率是30Hz，那么重力加速度g=

▲

m/s2，小球的初速度是

▲

m/s。（2）如图a是研究小球在斜面上平抛运动的实验装置，每次将小球从弧型轨道同一位置静止释放，并逐渐改变斜面与水平地面之间的夹角θ，获得不同的射程x，最后作出了如图b所示的x-tanθ图象，g=10m/s2。则：由图b可知，小球在斜面顶端水平抛出时的初速度v0=

▲

m/s。实验中发现θ超过60°后，小球将不会掉落在斜面上，则斜面的长度为

▲

m。参考答案：（1）9.72

m/s2

0.486

m/s

（2）

1

m/s

m15.图甲为某同学测定电池的电动势和内电阻的实验电路图。图中R0为阻值2Ω的定值保护电阻。

⑴该同学将电路连接好后闭合电键发现：电压表读数不为零，但电流表读数为零，检查确定各接线柱正确且接触良好。于是该同学用多用表的电压档检查电路，测得，而读数与电压表读数相同。由此可以推知故障是

。⑵将图乙的实物连线电路补充完整(用黑色笔连线)，并将用多用表的电压档检查电路中c、d两端的电压也用笔画线代导线将线路连接起来。I/A0.100.170.230.300.40U/V1.201.000.800.600.55

⑶故障排除后，该同学完成了实验，测出相关数据如下表所示，并在图丙的U-I坐标中描出了对应的点。请画出U-I图线，并由图求出：电池的电动势为

V，内阻为

Ω。

参考答案：(1)(2分)

滑动变阻器R断路

。（2）(2分)(如图所示)

(3)(如图)

(1分)

1.45～1.55

(1分)

0.8～1.0

(2分)四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示的坐标系,x轴沿水平方向,y轴沿竖直方向.在x轴上方空间的第一、第二象限内,既无电场也无磁场,在第三象限,存在沿y轴正方向的匀强电场和垂直xy平面(纸面)向里的匀强磁场.在第四象限,存在沿y轴负方向,场强大小与第三象限电场场强相等的匀强电场.一质量为m、电量为q的带电质点,从y轴上y=h处的p点以一定的水平初速度沿x轴负方向进入第二象限.然后经过x轴上x=-2h处的p点进入第三象限,带电质点恰好能做匀速圆周运动.之后经过y轴上y=-2h处的p点进入第四象限.已知重力加速度为g.求:(1)粒子到达p点时速度的大小和方向；(2)第三象限空间中电场强度和磁感应强度的大小；(3)带电质点在第四象限空间运动过程中最小速度的大小和方向.参考答案：解:(1)质点从P到P,由平抛运动规律h=gtvv求出v=方向与x轴负方向成45°角(2)质点从P到P,重力与电场力平衡,洛仑兹力提供向心力Eq=mgBqv=m(2R)=(2h)+(2h)解得E=B=质点进入第四象限,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做匀速直线运动.当竖直方向的速度减小到0,此时质点速度最小,即v在水平方向的分量v°=方向沿x轴正方向17.已知物体从地球上的逃逸速度（第二宇宙速度）v2=，其中G、ME、RE分别是引力常量、地球的质量和半径.已知G=6.67×10-11N·m2/kg2,c=2.9979×108m/s.求下列问题：(1)逃逸速度大于真空中光速的天体叫做黑洞，设某黑洞的质量等于太阳的质量M=1.98×1030kg，求它的可能最大半径（这个半径叫Schwarzchild半径）（2）在目前天文观测范围内，物质的平均密度为10-27kg/m3,如果认为我们的宇宙是这样一个均匀大球体，其密度使得它的逃逸速度大于光在真空中的速度c,因此任何物体都不能脱离宇宙，问宇宙的半径至少多大？参考答案：（1）由题目所提供的信息可知，任何天体均存在其所对应的逃逸速度v2=，其中M、R为天体的质量和半径.对于黑洞模型来说，其逃逸速度大于真空中的光速，即v2＞c,所以R＜m=2.94×103m。故最大半径为2.94×103m.。（2）M=ρ·πR3，其中R为宇宙的半径，ρ为宇宙的密度，则宇宙所对应的逃逸速度为v2=，由于宇宙密度使得其逃逸速度大于光速c，即v2＞c，则R＞=4.01×1026m，合4.24×1010光年。即宇宙的半径至少为4.24×1010光年。18.（14分）如图所示电路，电源内阻r＝1Ω，R1＝2Ω，R2＝5Ω，灯L标有“3V，1.5W”，滑线变阻器最大值为R，当滑片P滑到最右端A时，电流表读数为1A，此时灯L恰好正常发光，试求

（1）电源电动势ε；（2）当滑片P滑到最左端B时，电流表读数；（3）当滑片P位于滑线变阻器的中点