2021-2022学年湖南省长沙市第三十七中学高三物理下学期期末试卷含解析

1、2021-2022学年湖南省长沙市第三十七中学高三物理下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. 使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片开。下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是参考答案：答案：B解析：带电的金属球靠近不带电的验电器时，在验电器上感应出异种电荷，验电器的顶端带上正电荷，金属箔片带上负电荷。故B选项正确。2. 一水平方向足够长的传送带以恒定的速度沿顺时针方向运动，传送带右端有一与传送带等高的光滑水平面，物体以速率沿直线向左滑上传送带后，经过一段时间又返回光滑水平面上，这时速率为，则下列说法正确的是A.若，

2、则=C.不管多大，总有= D.只有=时，才有=参考答案：B3. 在物理学发展的过程中，有许多伟大的科学家做出了突出贡献。关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是 A开普勒对第谷观测的行星数据进行多年研究，得出了万有引力定律 B焦耳在热学、电磁学等方面做出了杰出贡献，成功地发现了焦耳定律 C法拉第发现了由磁场产生电流的条件和规律电磁感应定律 D安培发现电流可以使周围的小磁针发生偏转参考答案：BC4. （单选）硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点如图所示，图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图象（电池内阻不是常数），图线b是某电阻R的U-I图象在该光照强度下将它们组成闭合回

3、路时，硅光电池的内阻为（ ）A. 8.0 B. 10 C. 12 D. 12.5参考答案：【知识点】闭合电路的欧姆定律J2【答案解析】A 解析： 由欧姆定律得U=E-Ir，当I=0时，E=U，由a与纵轴的交点读出电动势为E=U2根据两图线交点处的状态可知，电阻的电压为U1，则内阻r=故A正确选A【思路点拨】由欧姆定律得U=E-Ir， 的大小等于r，当I=0时，E=U，由图可知电池的电动势为U2当电流为I1时，根据欧姆定律求出内阻本题考查对图象的理解能力 5. 如图所示，在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为的相同小球，小球之间用劲度系数均为的轻质弹簧绝缘连接。当3个小球处在静止状态时，每根弹簧长

4、度为已知静电力常量为，若不考虑弹簧的静电感应，则每根弹簧的原长为A B C D参考答案：C解析：第三个小球受三个力的作用，它们的关系是，得 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 如图为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力与质量的关系”的实验装置。（1）该实验应用的研究方法是_法；（2）在小车总质量不变时，改变所挂钩码的数量，多次重复测量，可画出关系图线（如图所示）。分析此图线的OA段可得出的实验结论是_。此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是_。（3）若保持所挂钩砝数量不变，改变小车质量，多次重复测量，可以研究加速度a与质量m的关系，则应该绘

5、制什么关系图线？答：_。参考答案：（1）控制变量法（2）质量一定的情况下，加速度与合外力成正比（3）没有使小车质量远大于钩码质量（4）是7. 在地球是重力加速度g=98m/s2的地方，用一个竖直向上的大小为20 N 的拉力提质量为2000g的重物，此重物获得的加速度为 参考答案：8. 如图所示电路中，L为带铁芯电感线圈，和为完全相同的小灯泡，当开关S断开的瞬间，流过灯的电流方向为_，观察到灯_（填“立即熄灭”，“逐渐熄灭”，“闪亮一下再逐渐熄灭”）。参考答案：断开开关S时，灯泡中原来的电流I2突然减小到零，线圈产生的感应电流流过灯泡，灯泡中电流由Il逐渐减为零，方向由a至b，与I2相反，由于线

6、圈有一定的内阻，故Il I2，灯泡逐渐熄灭，不会发生闪亮一下。9. 一个同学在研究小球自由落体运动时，用频闪照相连续记录下小球的位置如图所示。已知闪光周期为s，测得7.68cm，12.00cm，用上述数据通过计算可得小球运动的加速度约为_m/s2，图中x2约为_cm。（结果保留3位有效数字）参考答案：4.5,9.610. 一船在静水中的划行速率为5m/s，要横渡一条宽30m、流速为4m/s的河流，此船渡河的最短时间为 s，此船渡河的最短航程为 m.参考答案：11. 质量为m=1kg的小球由高h1=0.45m处自由下落，落到水平地面后，反跳的最大高度为h2=0.2m，从小球下落到反跳到最高点经历

7、的时间为t=0.6s，取g=10m/s2。求：小球撞击地面过程中，球对地面的平均压力的大小为 N。参考答案： 答案：6012. 某实验小组在“验证机械能守恒定律”实验中：选出一条纸带如图甲所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，测得h1=12.01cm，h2=19.15cm，h3=27.86cm已知重锤质量为0.5kg，打点计时器的工作电流频率为50Hz，当地的重力加速度g=9.8m/s2由以上数据算出，当打点计时器打到B点时重力势能比开始下落时减少了 J，此时重锤的动能比开始下落时增加了 J由计算结果可知，该实验小组在做实验时

8、出现问题的可能原因是 （计算结果保留两位有效数字）在图甲所示的纸带上，某同学又选取多个计数点，测出各计数点到第一个点O的距离h，算出各计数点对应的速度v，并以h为横轴，以为纵轴画出的图线应是图乙中的 ，图线的斜率表示 参考答案：0.94；0.98；实验时先释放纸带，然后再接通打点计时器的电源D；重力加速度g【考点】验证机械能守恒定律【分析】根据下降的高度求出重力势能的减小量，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度，从而得出动能的增加量根据机械能守恒定律得出的表达式，结合表达式得出正确的图线，从而得出图线斜率表示的含义【解答】解：当打点计时器打到B点时重力势能比开始下落时减

9、少了Ep=mgh2=0.59.80.1915=0.94JB点的速度 m/s=1.98m/s，则动能的增加量=0.98J动能增加量大于重力势能的减小量，做实验时出现问题的可能原因是实验时先释放纸带，然后再接通打点计时器的电源根据机械能守恒得，mgh=，解得 ，由于打出的第一个点已经具有了一定的速度，所以h为0时，v已经不为0，则正确的图线是D图线的斜率表示重力加速度g故答案为：0.94；0.98；实验时先释放纸带，然后再接通打点计时器的电源D；重力加速度g13. 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

10、、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：三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 如图所示，将一个斜面放在小车上面固定，斜面倾角=37，紧靠斜面有一质量为5kg的光滑球，取重力加速度g10 m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，则：试求在下列状态下：(1)小车向右匀速运动时，斜面和小车对小球的弹力大小分别是多少？(2)小车向右以加速度3m/s2做匀加速直线运动，斜面和小车对小球的弹力大小分别是多少？(3)小车至少以多大的加

11、速度运动才能使小球相对于斜面向上运动。参考答案：(1)0 ，50N(2)25N ，30N (3)7.5m/s2【详解】(1)小车匀速运动时，小球随之一起匀速运动，合力为零，斜面对小球的弹力大小为0，竖直方向上小车对小球的弹力等于小球重力，即：否则小球的合力不为零，不能做匀速运动.(2)小车向右以加速度a1=3m/s2做匀加速直线运动时受力分析如图所示，有：代入数据解得：N1=25N，N2=30N(3)要使小球相对于斜面向上运动，则小车对小球弹力为0，球只受重力和斜面的弹力，受力分析如图，有：代入数据解得：答：(1)小车向右匀速运动时，斜面对小球的弹力为0和小车对小球的弹力为50N(2)小车向右

12、以加速度3m/s2做匀加速直线运动，斜面和小车对小球的弹力大小分别是N1=25N，N2=30N.(3)小车至少以加速度向右运动才能使小球相对于斜面向上运动。15. “水立方”国家游泳中心是北京为2008年夏季奥运会修建的主游泳馆水立方游泳馆共有8条泳道的国际标准比赛用游泳池，游泳池长50 m、宽25 m、水深3 m设水的摩尔质量为M1.810-2kgmol，试估算该游泳池中水分子数参考答案：1.31032个解：游泳池中水的质量为m，阿伏加德罗常数为，游泳池中水的总体积为。则游泳池中水的物质的量为；所含的水分子数为个四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图所示，横截面为半径为R的四分之一

13、圆柱玻璃砖放在水平面上，其横截面圆心为O点一束单色光水平射向圆弧面，入射点为P，入射角为i=60，经折射后照射到MO间的某点Q处，玻璃对该单色光的折射率n=（1）求P、Q间的距离（2）光能否在Q点发生全反射？参考答案：解：（1）画出光路如图所示在P点，由折射定律有 n=解得折射角 r=30由几何关系得 cos30=，cos60=则PQ=R（2）设全反射临界角为C，则有 sinC=在Q点处，根据几何知识得入射角为 i=30则sini=sin30=得 iC，故不能发生全反射答：（1）P、Q间的距离是R（2）光不能在Q点发生全反射【考点】光的折射定律【分析】（1）先由折射定律求出光在P点的折射角，然

14、后结合光路图中的几何关系，求出光在玻璃砖内传播时PQ之间的距离；（2）由几何关系求出光在Q点的入射角，再将该入射角与玻璃的临界角比较，即可做出判定17. 某同学用注射器、透明吸管、水银柱制作了一个简易温度计。如图所示，吸管内部粗细均匀，横截面积为0.2cm2，常压下、气温为0时水银柱（长度可忽略）刚好位于吸管底部，此时注射器内封闭气体的体积为20cm3。当气温为27时水银柱距吸管底部的距离为多大?（结果保留三位有效数字）用此温度计测量压强为0.9个大气压的山顶的温度为37，则山顶的实际温度为多少?参考答案：L=9.89cm6【详解】设常压下、温度为27时，水银柱距吸管底部的距高为L根据益一吕萨克定律有即解得L=9.89cm当在山顶时，由查理定律有即解得t2=618. 质量m1 kg的物体，在水平拉力F(拉力方向与物体初速度方向相同) 的作用下，沿粗糙水平面运动，经过位移4 m时，拉力F停止作用，运动到位移是8 m时物体停止，运动过程中Ekx的图线如图所示求：(g取10 m/s2)(1)物体的初速度多大？(2)物体和平面间的动摩擦因数为多大？ (3)拉力F的大小参考答案：解析：(1)从图线可知初动能为2