2021-2022学年湖南省长沙市大屯营乡联校高三物理上学期期末试题含解析

2021-2022学年湖南省长沙市大屯营乡联校高三物理上学期期末试题含解析一、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，物块A放在倾斜的木板上，已知木板的倾角α分别为30°和45°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（

）．A.

B.

C.

D.1

参考答案：C由已知得倾角为30°时物体受到的是静摩擦力，45°时物体受到的为滑动摩擦力。Mgsin30°=μmgcos45°2.下列说法正确的是（）（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）A．已知阿伏伽德罗常数，气体的摩尔质量和密度，能估算出气体分子的大小B．若两个分子只受到它们之间的分子力作用，当分子间的距离减小时，分子的动能可能增大C．能量耗散过程中能量仍守恒D．布朗运动就是分子的无规则运动E．从单一热源吸取热量使之全部变成有用的机械功是可能的参考答案：BCE【解析】知阿伏加伽德罗常数、某种气体的摩尔质量和密度，可以估算该种气体分子所占空间的大小；若分子间是斥力时，在两分子间距离减小的过程中，分子的动能一定减小；若分子间是引力时，在两分子间距离减小的过程中，分子的动能一定增大；布朗运动是固体颗粒的运动，是液体分子无规则热运动的反映；根据热力学第二定律可知，在没有外界影响之下，从单一热源吸取热量使之全部变成有用的机械功是不可能的．【解答】解：A、已知阿伏加伽德罗常数、某种气体的摩尔质量和密度，可以估算该种气体分子所占空间的大小，或分子之间的距离，但是不能估算分子的大小，故A错误；B、若两个分子只受到它们之间的分子力作用，当分子间是引力时，分子间的距离减小，分子的动能增大，故B正确；C、根据热力学第二定律可知，能量耗散过程中能量仍守恒，故C正确；D、布朗运动是固体颗粒的运动，反映了分子的无规则运动，但不是分子的一定，故D错误；E、根据热力学第二定律可知，从单一热源吸取热量使之全部变成有用的机械功是可能的，但要在一定的条件下．故E正确；故选：BCE【说明】该题考察的是3-3的基本内容，考查的知识点较多，有分子动理论，布朗运动等，其中掌握热力学第二定律的几种不同的是否，并能用来分析实际问题是关键．3.假设有一载人宇宙飞船在距地面高度为4200km的赤道上空绕地球做匀速圆周运动，地球半径约为6400km，地球同步卫星距地面高度为36000km，宇宙飞船和地球同步卫星绕地球同向运动，每当二者相距最近时，宇宙飞船就向同步卫星发射信号，然后再由同步卫星将信号发送到地面接收站，某时刻二者相距最远，从此刻开始，在一昼夜的时间内，接收站共接收到信号的次数为

A．4次

B．6次

C．7次

D．8次参考答案：C4.（单选）图示为某示波管内的聚焦电场，实线和虚线分别表示电场线和等势线．两电子分别从a点运动到b、c两点，设电场力对两电子做的功分别为Wb和Wc，b、c两点的电场强度的大小为Eb和Ec，则（）A．Wb＞Wc，Eb＞EcB．Wb＜Wc，Eb＞EcC．Wb＞Wc，Eb＜EcD．Wb＜Wc，Eb＜Ec参考答案：考点：电场线．分析：根据顺着电场线方向电势降低，分析ab间和ac间电势差的大小，根据W=qU判断电场力做功的大小，根据电场线的疏密程度判断电场强度的大小．解答：解：根据顺着电场线方向电势降低，可知ab间的电势差大小小于ac间电势差的大小，故有Uab＜Uac，根据W=qU，有Wb＜Wc；b位置处的电场强度较密集，故Eb＞Ec；故选：B．点评：本题关键是明确电场强度的大小看电场线的疏密程度，电场力做功看电势差，基础问题．5.（多选题）如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比n1：n2=22：5，电阻R1=R2=25Ω，D为理想二极管，原线圈接u=220sin100πt（V）的交流电．则（）A．交流电的频率为50Hz B．通过R1的电流为2AC．通过R2的电流为A D．变压器的输入功率为150W参考答案：ACD【考点】变压器的构造和原理；交流发电机及其产生正弦式电流的原理；交流的峰值、有效值以及它们的关系．【分析】根据表达式可以求得输出电压的有效值、周期和频率等，二极管的作用是只允许正向的电流通过，再根据电压与匝数成正比即可求得结论．【解答】解：A、原线圈接U=220sin100πt（V）的交流电．所以T==0.02s；交流电的频率f==50Hz，故A正确；B、由原线圈接U=220sin100πt（V）交流电，有效值是220V，原、副线圈的匝数比n1：n2=22：5，根据原副线圈电压之比等于匝数之比可知，副线圈的电压为U2=×220V=50V，通过R1的电流I==2A，故B错误；C、副线圈的电阻2消耗的功率P==100W；由于现在二极管的作用，副线圈的电阻2电压只有正向电压．则电阻2消耗的功率为P′=×=50W，所以副线圈的输出功率应为150W，输出功率等于输入功率，所以变压器的输入功率为150W．由于现在二极管的作用，副线圈的电阻R2通过的电流I==A，故C正确，D正确；故选：ACD．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在研究摩擦力特点的实验中，将质量为0.52kg木块放在水平长木板上，如图甲所示，用力沿水平方向拉木块，拉力从0开始逐渐增大．分别用力传感器采集拉力和木块受到的摩擦力，并用计算机绘制出摩擦力f随拉力F的变化图象，如图乙所示．（g=10m/s2）可测得木块与长木板间的动摩擦因数μ=

。参考答案：.0.6

7.（4分）弹性绳沿x轴放置，左端位于坐标原点，用手握住绳的左端，当t＝0时使其开始沿y轴做振幅为8cm的简谐振动，在t＝0.25s时，绳上形成如图所示的波形，则该波的波速为___________cm/s，t＝___________时，位于x2＝45cm的质点N恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置。参考答案：20，2.75解析：由图可知，这列简谐波的波长为20cm，周期T=0.25s×4=1s，所以该波的波速；从t=0时刻开始到N质点开始振动需要时间,在振动到沿y轴正向通过平衡位置需要再经过，所以当t=（2.25+0.5）s=2.75s，质点N恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置。8.如图所示，竖直平面内有两个水平固定的等量同种正点电荷，AOB在两电荷连线的中垂线上，O为两电荷连线中点，AO＝OB＝L，一质量为m、电荷量为q的负点电荷若由静止从A点释放则向上最远运动至O点。现若以某一初速度向上通过A点，则向上最远运动至B点，重力加速度为g。该负电荷A点运动到B点的过程中电势能的变化情况是

；经过O点时速度大小为

。参考答案：先减小后增大；9.下表是按照密立根的方法进行实验时得到的某金属的UC和v的的几组数据。(UC是遏制电压)UC/V0.5410.6370.7140.8090.878v/l014Hz5.6445.8886.0986.3036.501请根据上表的数据在答题纸对应的坐标中作出UC-v图象；从图象中可知这种金属的截止频率为

；已知e=1.6010-19C，用给出的数据结合图象算出普朗克常量为

。参考答案：10.（4分）在与x轴平行的匀强电场中，一带电量为1.0×10－8库仑、质量为2.5×10－3千克的物体在光滑水平面上沿着x轴作直线运动，其位移与时间的关系是x＝0.16t－0.02t2，式中x以米为单位，t以秒为单位。从开始运动到5秒末物体所经过的路程为

米，克服电场力所作的功为

焦耳。参考答案：

答案：0.34，3×10－411.用图（a）所示的实验装置探究加速度与力、质量的关系。（1）完成平衡摩擦力的相关内容：

（A）取下沙桶，把木板不带滑轮的一端垫高；

（B）接通打点计时器电源，轻推小车，让小车拖着纸带运动。如果打出的纸带如图（b）所示，则应

（选填“增大”、“减小”或“不改变”）木板的倾角，反复调节，直到纸带上打出的点迹

为止。（2）某同学实验时得到如图（c）所示的a—F图象（沙和沙桶质量远小于小车质量），则该同学探究的是：在

条件下，

成正比。（3）上题中若沙和沙桶质量过大，不能远小于小车质量，则可能会出现下列哪种图像参考答案：（1）减小（2分），间隔相等（2分），

（2）小车质量一定的（2分），小车的加速度与所受拉力（2分）

（3）B12.如图所示为氢原子的能级图。用光子能量为13.06eV的光照射一群处于基态的氢原子，可能观测到氢原子发射的不同波长的光有

▲

种，其中最短波长为

▲

m（已知普朗克常量h=6.63×10－34J·s）。参考答案：10

9.5×10-813.汽艇静水中的速度为5m/s，河水的流速为3m/s，若该汽艇渡过宽为80m的河道至少需要

s的时间；若汽艇要以最短的位移渡河，所用时间为

s。参考答案：16

20三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，在“验证力的平行四边形定则”的实验中，保持弹簧测力计A的拉伸方向不变，保持O点位置不动.（1）使弹簧测力计B按图示位置开始沿顺时针方向缓慢转过近90度，在这个过程中，A读数的变化是

，B读数变化是

。（2）使弹簧测力计B按图示位置开始沿逆时针方向缓慢转过近10度，在这个过程中，A读数的变化是

，B读数变化是

。(大小如何变化)参考答案：15.在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，甲、乙、丙三位同学在纸上画出的界面aa/、bb/与玻璃砖位置的关系分别如图①、②和③所示，其中甲、丙同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖。他们的其他操作均正确，且均以aa/、bb/为界面画光路图。则

甲同学测得的折射率与真实值相比

（填“偏大”、“偏小”或“不变”）

乙同学测得的折射率与真实值相比

（填“偏大”、“偏小”或“不变”）

丙同学测得的折射率与真实值相比

参考答案：答案：偏小不变可能偏大，可能偏小，可能不变解析：用图①测定折射率，玻璃中折射光线偏转大了，所以折射角增大，折射率减小；用图②测折射率时，只要操作正确，与玻璃砖形状无关；用图③测折射率时，无法确定折射光线偏见偏折的大小，所以测得的折射率可大、可小、可不变。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，真空中有以下表面镀反射膜的平行玻璃砖，其折射率n=，一束单色光与界面成θ=45°角斜射到玻璃砖表面上，最后在玻璃砖的右侧面竖直光屏上出现两个光点A和B，A和B相距h=4.0cm．已知光在真空中的传播速度c=3.0×108m/s．i．画出光路图；ii．求玻璃砖的厚度．参考答案：解：ⅰ．根据折射率公式n=，得sinθ2=，θ2=30°

作出光路图如右图所示ⅱ．如图所示的光路，△CDE为等边三角形，四边形ABEC为梯形，CE=AB=h．玻璃的厚度d就是边长h的等边三角形的高．△CDE为等边三角形，四边形ABEC为梯形，CE=AB=h．玻璃的厚度d就是底边长为h的等边三角形的高，故：d=hcos30°===3.46cm答：i．画出光路图如图；ii．玻璃砖的厚度是3.46cm．【考点】光的折射定律．【分析】光斜射在表面镀反射膜的平行玻璃砖，则反射光线在竖直光屏上出现光点A，而折射光线经反射后再折射在竖直光屏上出现光点B，根据光学的几何关系可由AB两点间距确定CE间距，再由折射定律，得出折射角，再根据折射角的大小画出光路图，最后算出玻璃砖的厚度．17.某理想气体在温度为0℃时，压强为2P0（P0为一个标准大气压），体积为0.5L，已知1mol理想气体标准状况下的体积为22.4L，阿伏加德罗常数NA=6.0×1023mol-1。求：

①标准状况下该气体的体积；②该气体的分子数（计算结果保留一位有效数字)。参考答案：①由P1V1=P2V2

得V2=1L

（2分）

②由n=

得n=个=3×1022个（2分）理想气体的状态方程；阿伏加德罗常数。H2解析：：（1）由题意可知，气体的状态参量：p1=2P0，V1=0.5L，T1=273K，p2=P0，V2=？，T2=273K，

气体发生等温变化，由玻意耳定律得：p1V1=p2V2，即：2P0×0.5L=P0×V2，解得：V2=1L；

（2）气体分子数：n=。要从两个方面分析：（1）由理想气体状态方程可以求出气体在标准状况下的体积．（2）求出气体物质的量，然后求出气体分子数．本题考查了求气体体积、气体分子数，应用玻意耳定律、阿伏伽德罗常数即可正确解题．18.如图所示，遥控赛车比赛中一个规定项目是“飞跃壕沟”，比赛要求：赛车从起点出发，沿水平直轨道运动，在B点飞出后越过“壕沟”，落在平台EF段。已知赛车的额定功率P=10.0W，赛车的质量m=1.0kg，在水平直轨道上受到的阻力f=2.0N，AB段长L=10.0m，BE的高度差h=1.25m，BE的水平距离x=1.5m。若赛车车长不计，空气阻力不计，g取10m/s2。