湖南省常德市株木山中心学校2021年高三物理上学期期末试卷含解析

湖南省常德市株木山中心学校2021年高三物理上学期期末试卷含解析一、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.如图所示，A、B为两个相同的双向力传感器，该型号传感器在受到拉力时读数为正，受到压力时读数为负。A连接质量不计的细绳，可沿固定的圆弧形轨道移动。B固定不动，通过光滑铰链连接长0.3m的轻杆。将细绳连接在杆右端O点构成支架。始终保持杆水平，绳与杆的夹角∠AOB用θ表示。用另一绳在O点悬挂一个钩码，两个传感器读数用F1、F2表示。移动传感器A改变θ角，F1、F2的数值相应地发生变化，如表所示。则F11.0010.580…1.002…F2－0.868－0.291…0.865…θ30°60°…150°…A．A传感器对应的是表中力F1B．B传感器对应的是表中力F1C．钩码质量为0.05kgD．钩码质量为0.2kg参考答案：AC设钩码对点O产生竖直向下的拉力为F，当θ为锐角时，该力作用在O点产生两个效果，一个是沿AO方向拉细绳，另一个则是沿OB方向压杆，而当θ为钝角时，则F对细绳和杆都产生拉力，所以A传感器对应的是表格中的力F1，A项正确。如图为θ=30°时力F的分解示意图，由图可知，故kg，C项正确。2.如图所示，闭合线圈abcd从高处自由下落一段时间后沿垂直于磁场方向进人一有界匀强磁场，从ab边刚进人磁场到cd边刚进人磁场的这段时间内，下列说法正确的是

A.b端的电势高于a端

B.ab边所受安培力方向为竖直向下

C.线圈可能一直做匀速直线运动

D、线圈可能一直做匀加速直线运动参考答案：AC3.如图所示圆形区域内有垂直于纸面方向的匀强磁场，一束质量和电荷量都相同的带电粒子以不同的速率沿着相同的方向对准圆心O射入匀强磁场，又都从该磁场中射出，这些粒子在磁场中的运动时间有的较长，有的较短．若带电粒子在磁场中只受磁场力的作用，则在磁场中运动时间越长的带电粒子()A．速率一定越小

B．速率一定越大C．在磁场中通过的路程越长

D．在磁场中的周期一定越大参考答案：A4.一带负电小球从空中的a点运动到b点的过程中，受重力、空气阻力和电场力作用，重力对小球做功3.5J，小球克服空气阻力做功0.5J，电场力对小球做功１J，则下列正确的选项是（

）A．小球在a点的重力势能比在b点大3J

B．小球在a点的机械能比在b点大0.5JC．小球在a点的电势能比在b点大1J

D．小球在a点的动能比在b点少3J参考答案：C5.（单选）滑板是现在非常流行的一种运动，如图2所示，一滑板运动员以7m/s的初速度从曲面的A点下滑，运动到B点速度仍为7m/s，若他以6m/s的初速度仍由A点下滑，则他运动到B点时的速度

()

A．大于6m/sB．等于6m/sC．小于6m/s

D．条件不足，无法计算参考答案：A解析：滑板运动员从曲面的A点下滑过程中，重力和摩擦力做功，当他下滑的速度减小时，在同一点他对轨道的压力减小，摩擦力减小，则他下滑过程中克服摩擦力做功减小，重力做功相同，根据动能定理得知，动能的变化量减小，第一次下滑过程动能变化量为零，则有二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，质量为m1的滑块置于光滑水平地面上，其上有一半径为R的光滑圆弧。现将质量为m2的物体从圆弧的最高点自由释放，在物体下滑过程中m1和m2的总机械能________（选填“守恒”或“不守恒”），二者分离时m1、m2的速度大小之比为___________。参考答案：守恒，7.氢原子第n能级的能量为En=，其中E1为基态能量．当氢原子由第5能级跃迁到第3能级时，发出光子的频率为；若氢原子由第3能级跃迁到基态，发出光子的频率为，则=

。参考答案：8.如图所示为某一简谐横波在t＝0时刻的波形图，质点a的振动方向如图，由此可知该波沿______传播，该时刻a、b、c三点中速度最大的是______点，加速度最大的是______点，从这一时刻开始，第一次最快回到平衡位置的是______点，若t＝0.02s时质点c第一次到达波谷处，则此波的波速为______m/s。参考答案：x轴方向

a

c

c

100m/s

9.在距离地面某高处，将小球以速度沿水平方向抛出，抛出时小球的动能与重力势能相等。小球在空中飞行到某一位置A时位移与水平方向的夹角为（不计空气阻力），则小球在A点的速度大小为________________，A点离地高度为________________。参考答案：，10.某同学研究小车在斜面上的运动，用打点计时器记录了小车做匀变速直线运动的位移，得到一段纸带如图所示。在纸带上选取几个相邻计数点A、B、C、D，相邻计数点间的时间间隔均为T，B、C和D各点到A的距离为、和。由此可算出小车运动的加速度大小=____________________，打点计时器在打C点时，小车的速度大小=_______。

（用已知的物理量符号表示）参考答案：11.空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对气缸中的气体做功为2.0×105J，同时气体的内能增加了1.5×l05J．试问：此压缩过程中，气体

(填“吸收”或“放出”)的热量等于

J．参考答案：放出

0.5×105J

12.（1）在一次探究活动中，某同学用如图（a）所示的装置测量铁块A与放在光滑水平桌面上的金属板B之间的动摩擦因数，已知铁块A的质量mA=1.5㎏，用水平恒力F向左拉金属板B，使其向左运动，弹簧秤示数的放大情况如图所示，g取10m/s2，则A、B间的动摩擦因数=

（2）该同学还设计性地将纸带连接在金属板B的后面，通过打点计时器连续打下一些计时点，取时间间隔为0.1s的几个点，如图（b）所示，各相邻点间距离在图中标出.则在打C点时金属板被拉动的速度=

m/s.（结果保留两位有效数字）参考答案：1）0.29～0.30（3分）

（2）0.80（3分）13.（00年吉、苏、浙）（16分）如图所示，厚度为h，宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B的均匀磁场中，当电流通过导体板时，在导体板的上侧面A和下侧面A/之间会产生电热差，这种现象称为霍尔效应，实验表明，当磁场不太强时，电热差U、电流I和B的关系为：，式中的比例系数K称为霍尔系数。霍尔效应可解释如下：外部磁场的洛仑兹力运动的电子聚集在导体板的一侧，在导体板的另一侧会出现多余的正电荷，从而形成横向电场，横向电场对电子施加与洛仓兹力方向相反的静电力，当静电力与洛仑兹力达到平衡时，导体板上下两侧之间就会形成稳定的电势差。设电流I是由电子和定向流动形成的，电子的平均定向速度为v，电量为e回答下列问题：（1）达到稳定状态时，导体板上侧面A的电势_____下侧面A的电势（填高于、低于或等于）（2）电子所受的洛仑兹力的大小为______。（3）当导体板上下两侧之间的电差为U时，电子所受静电力的大小为_____。（4）由静电力和洛仑兹力平衡的条件，证明霍尔系数为其中h代表导体板单位体积中电子的个数。参考答案：答案：（1）低于；（2）；（3）（4）电子受到横向静电力与洛仑兹力的作用，两力平衡，有得：U=hvB

通过导体的电流密度I=nev·d·h

由

，有

得

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学通过实验研究小灯泡的电流与电压的关系，可用的器材如下：电源（电动势为3V，内阻为1Ω）、电键、滑动变阻器（最大阻值为20Ω）、电压表、电流表、小灯泡、导线若干．（电压表和电流表均视为理想电表）（1）实验中得到了小灯泡的U﹣I图象如图甲所示，则可知小灯泡的电阻随电压增大而

．（选填“增大”“减小”或“不变”）（2）根据图甲，在图乙中把缺少的导线补全，连接成实验的电路．（3）若某次连接时，把AB间的导线误接在AC之间，合上电键，任意移动滑片发现都不能使小灯泡完全熄灭，则此时的电路中，小灯泡获得的最小功率是

W．（计算结果保留2位有效数字）参考答案：解：①根据欧姆定律R=知，小灯泡的电阻随电压增大而增大．②由图甲可知，电压从零开始调节的，因此滑动变阻器采用的是分压接法，由于灯泡电阻较小，因此安培表需要外接，由此可正确连接实物图如图所示：③由电路图可知，把ab间的导线误接在ac之间时，滑动变阻器左右两部份电阻丝并联然后与灯泡串联，当滑动变阻器并联电阻最大，即滑片位于中点时，电路总电阻最大，通过灯泡的电流最小，灯泡功率最小，此时滑动变阻器并联阻值为5Ω，此时等效电源内阻为6Ω，在同一坐标系内作出电源的U﹣I图象如图所示，由图象可知，灯泡两端电压U=0.95V，电流I=0.348A，灯泡实际功率P=UI=0.95×0.348≈0.33W．故答案为：①增大；②如图所示．（3）0.33【考点】描绘小电珠的伏安特性曲线．【分析】根据实验原理分析实验电路图；明确灯泡电阻的性质；当通过灯泡的电流最小时，灯泡实际功率最小，分析图示电路结构，确定滑片在什么位置时灯泡实际功率最小，在同一坐标系内作出电源U﹣I图象，然后根据图象应用电功率公式求出灯泡实际功率．15.参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一小圆盘静止在桌布上，位于一方桌的水平桌面的中央。桌布的一边与桌的边重合，如图。已知盘与桌布间的动摩擦因数为，盘与桌面间的动摩擦因数为。现突然以恒定加速度将桌布抽离桌面，加速度方向是水平的且垂直于边。若圆盘最后未从桌面掉下，则加速度满足的条件是什么?(以表示重力加速度)参考答案：设圆盘的质量为m，桌长为l，在桌布从圆盘上抽出的过程中，盘的加速度为，有①桌布抽出后，盘在桌面上作匀减速运动，以a2表示加速度的大小，有②设盘刚离开桌布时的速度为v1，移动的距离为x1，离开桌布后在桌面上再运动距离x2后便停下，有③

④盘没有从桌面上掉下的条件是⑤设桌布从盘下抽出所经历时间为t，在这段时间内桌布移动的距离为x，有⑥⑦而⑧由以上各式解得⑨17.如图8所示，一带电粒子以速度v0沿上板边缘垂直于电场线射入匀强电场，它刚好贴着下板边缘飞出．已知匀强电场两极板长为l，间距为d，求：图8(1)如果带电粒子的射入速度变为2v0，则离开电场时，沿场强方向偏转的距离y为多少？(2)如果带电粒子以速度2v0射入电场上边缘，当它沿竖直方向运动的位移为d时，它的水参考答案：平位移x为多大？(粒子的重力忽略不计)解析(1)因为带电粒子在电场中运动，受到的电场力与速度无关，所以a是一定的．由l＝v0t，d＝at2得a＝，又l＝2v0t′，y＝at′2＝··＝d.(2)如上图所示，将速度反向延长交上板的中点，由相似三角形可得＝，则x′＝1.5l.所以水平位移为x＝l＋x′＝2.5l.答案(1)d(2)2.5l18.如图15所示，两平行金属板M、N长度为L，两金属板间距为L.直流电源的电动势为E，内阻不计．位于金属板左侧中央的粒子源O可以沿水平方向向右连续发射电荷量为＋q、质量为m的带电粒子，带电粒子的质量不计，射入板间的粒子速度均为v0＝.在金属板右侧有一个垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B.图15(1)将变阻器滑动头置于a端，试求带电粒子在磁场中运动的时间．(2)将变阻器滑动头置于b端，试求带