湖南省益阳市沅江白沙中学2021年高三物理期末试题含解析

湖南省益阳市沅江白沙中学2021年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.如图所示，两相同轻质硬杆OO1、OO2可绕其两端垂直纸面的水平轴O、O1、O2转动，在O点悬挂一重物M，将两相同木块m紧压在竖直挡板上，此时整个系统保持静止．Ff表示木块与挡板间摩擦力的大小，FN表示木块与挡板间正压力的大小．若挡板间的距离稍许增大后，系统仍静止且O1、O2始终等高，则()A．Ff变小

B．Ff不变

C．FN变小

D．FN变大参考答案：BD2.用手握住较长软绳的一端连续上下抖动，形成一列简谐横波。某一时刻的波形如图所示，绳上a、b两质点均处于波峰位置。下列说法正确的是()A．a、b两点之间的距离为半个波长B．a、b两点振动开始时刻相差半个周期C．b点完成全振动次数比a点多一次D．b点完成全振动次数比a点少一次参考答案：D3.2007年法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格由于发现巨磁电阻(GMR)效应而荣获了诺贝尔物理学奖。如图是利用GMR设计的磁铁矿探测仪原理示意图，图中GMR在外磁场作用下，电阻会发生大幅度减小。下列说法正确的是：A．若存在磁铁矿，则指示灯亮B．若存在磁铁矿，则指示灯不亮C．若电阻R调大，该探测仪的灵敏度提高D．若电阻R调小，该探测仪的灵敏度提高参考答案：AC4.如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当小车以速度v匀速向右运动时，物体P的速度为A． B．C． D．参考答案：B5.（多选）如图所示为某探究活动小组设计的节能运输系统．斜面轨道倾角为30°，质量为M的木箱与轨道的动摩擦因数为=．木箱在轨道顶端时，自动装货装置将质量为m的货物装入木箱，然后木箱载着货物沿轨道无初速滑下，与轻弹簧被压缩至最短时，自动卸货装置立刻将货物卸下，然后木箱恰好被弹回到轨道顶端，再重复上述过程．下列选项正确的是（）A．木箱与弹簧接触时速度达到最大B．货物的质量m等于木箱质量M的2倍C．木箱不与弹簧接触时，上滑的加速度小于下滑的加速度D．在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力势能大于弹簧的弹性势能参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。现通过图示装置来测量该磁场的磁感应强度大小、并判定其方向。所用器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，长度为L，两侧边竖直且等长；直流电源电动势为E，内阻为r；R为电阻箱；S为开关。此外还有细沙、天平和若干轻质导线。已知重力加速度为g。先将开关S断开，在托盘内加放适量细沙，使D处于平衡状态，然后用天平称出细沙质量m1。闭合开关S，将电阻箱阻值调节至R1=r，在托盘内重新加入细沙，使D重新处于平衡状态，用天平称出此时细沙的质量为m2且m2＞m1。（1）磁感应强度B大小为___________，方向垂直纸面____________（选填“向里”或“向外”）；

（2）将电阻箱阻值调节至R2=2r，则U形金属框D_________（选填“向下”或“向上”）加速，加速度大小为___________。六．计算题（共50分）参考答案：（1），向外；（2）向上，7.如图所示，光滑圆弧轨道ABC在C点与水平面相切，所对圆心角小于5°，且，两小球P、Q分别从轨道上的A、B两点由静止释放，P、Q两球到达C点所用的时间分别为、，速率分别为、吨，则，。(填“>”、“<”或“=”)参考答案：8.如图所示，一根张紧的水平弹性长绳上的a，b两点，相距14.0m，b点在a点的右方，当一列简谐横波沿此长绳向右传播时，若a点的位移达到正最大时，b点的位移恰为零且向下运动。经过1.00s后a点的位移为零，且向下运动，而b点的位移恰达到负最大，则这简谐波的波速可能等于________。A.4.67m/sB.6m/s

C.10m/sD.4m/s

E.6.36m/s参考答案：ACE由题，当简谐横波沿长绳向右传播时，若a点的位移达到正最大时，b点的位移恰为零且向下运动，则ab间距离xab=（n+）λ，n=0，1，2，…，得到波长．

又据题意，经过1.00s后a点的位移为零，且向下运动，而b点的位移恰达到负最大，则

时间t=1.00s=（k+）T，得到周期T=s，k=0，1，2…，则波速

当k=0，n=0时，v=4.67m/s；当k=1，n=1时，v=10m/s；当k=1，n=2时，v=6.36m/s；由于n、k是整数，v不可能等于6m/s和4m/s．故选ACE．点睛：此题是波的多解题，首先判断波的传播方向，其次，根据波形及传播方向，列出波沿不同方向传播时可能传播距离和周期的通式，再次，看质点间隐含的不同波长的关系，列出波长的通式，再分别将n=0，1，2…代入通式可求得所有可能的答案，要防止漏解或用特解代通解．9.面积为S的矩形线框abcd，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与线框面成角（见图），当线框以ab为轴顺时针转90°时，穿过abcd面的磁通量变化量_____。参考答案：10.水槽内有一振源，振动时产生的水波通过一个空隙发生衍射现象，为了使衍射现象更明显，可采用的方法是使空隙的宽度；或者是使振源的振动频率（填“变大”或“变小”）。参考答案：

变小、变小11.一同学在实验室用位移传感器测定一落体运动的加速度，他让一重锤由静止开始下落，传感器记录了重键在各时刻的位移如下表所示，并得出了位移随时间变化的图像如下图甲所示。(1)

根据图甲中的图像不能直观看出x随t变化的函数关系,为了直观的看出x随t变化的函数关系，下面提供的三个方案中你认为合理的是______(请填字母序号）A.作x2-t图像

B.作x-t2图像

C.作图像(2)

请按合理的方案在图乙中完成图像；(3)

根据所作的图像求出落体运动的加速度g=_______m/s2.(计算结果保留三位有效数字）参考答案：.(1)B

(2)略

（3）9.6012.（4分）在外界气压为1标准大气压的状况下，将半径为0.1m的两个马德堡半球合拢，抽去里面一部分空气，使得球内部气体的压强降为0.5个标准大气压，估算大约需要用力

N才能将两半球拉开；两半球密封处每1cm长度受到的挤压力的大小约为__________

N。参考答案：500π；2513.经过核衰变成为，共发生了

次衰变，

次衰变。

i的半衰期是5天，12g的i经过15天后剩下

g.参考答案：4；2；1.5三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.横截面为正方形的薄壁管示意图如图甲所示，用游标为20分度的游标卡尺测量其外部边长l，示数如图乙所示；用螺旋测微器测其管壁厚度d，示数如图丙所示。此管外部边长的测量值为l=

cm；管壁厚度的测量值为d=

mm。参考答案：2.335，

1.015–1.017均可15.用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中，为了验证在实验误差允许范围内重力势能的减少量等于动能的增加量，必须测量（或计算）的物理量是A．重锤的质量和下降的高度

B．重锤下降的高度和瞬时速度C．重锤的质量和加速度

D．重锤的瞬时速度和加速度参考答案：B四、计算题：本题共3小题，共计47分16.已知阿伏伽德罗常数为6.0×1023mol-1，在标准状态（压强p0=1atm、温度t0=0℃）下理想气体的摩尔体积都为22.4L，已知第（2）问中理想气体在状态C时的温度为27℃，求该气体的分子数（计算结果保留两位有效数字）．参考答案：设理想气体在标准状态下体积为V，由气体实验定律得

（1分）代入数据得V=2.73L

（1分）该气体的分子数17.质量为M=4.0kg的平板小车静止在光滑的水平面上，如图所示，当t=0时，两个质量分别为mA=2kg、mB=1kg的小物体A、B都以大小为v0=7m/s。方向相反的水平速度，同时从小车板面上的左右两端相向滑动。到它们在小车上停止滑动时，没有相碰，A、B与车间的动摩擦因素μ=0.2，取g=10m/s2,求：（1）A在车上刚停止滑动时，A和车的速度大小（2）A、B在车上都停止滑动时车的速度及此时车运动了多长时间。（3）在给出的坐标系中画出小车运动的速度——时间图象。参考答案：（1）当A和B在车上都滑行时，在水平方向它们的受力分析如图所示：由受力图可知，A向右减速，B向左减速，小车向右加速，所以首先是A物块速度减小到与小车速度相等。设A减速到与小车速度大小相等时，所用时间为t1，其速度大小为v1，则：v1=v0-aAt1

μmAg=mAaB

①v1=a车t1

μmAg-μmBg=Ma车

②由①②联立得：v1=1.4m/s

t1=2.8s ③（2）根据动量守恒定律有：mAv0-mBv0=(M+mA+mB)v

④v=1m/s ⑤总动量向右，

当A与小车速度相同时，A与车之间将不会相对滑动了。设再经过t2时间小物体A与B、车速度相同，则：-v=v1-aBt2

μmBg=mAaB

⑥由⑥⑦式得：t2=1.2s ⑦所以A、B在车上都停止滑动时，车的运动时间为t=t1+t2=4.0s ⑧

（3）由（1）可知t1=2.8s时，小车的速度为v1=1.4m/s，在0~t1时间内小车做匀加速运动。在t1~t2时间内小车做匀减速运动，末速度为v=1.0m/s,小车的速度—时间图如图所示：⑨18.有一个上、下表面平行且足够大的玻璃平板，玻璃平板的折射率为、厚度为d=12cm．现在其上方的空气中放置一点光源S，点光源距玻璃板的距离为L=18cm，从S发出的光射向玻璃板，光线与竖直方向夹角最大为θ=53°，经过玻璃板后从下表面射出，形成一个圆形光斑，如图所示．求玻璃板下表面圆形光斑的半径（sin53°=0.8）．参考答案：解：由题意可知光在玻璃板上表面发生折射时的入射角为θ，设其折射角为r，由折射定律可得：，代入数据可得：r=37°．光在