2021-2022学年湖南省娄底市川石中学高三物理下学期期末试卷含解析

2021-2022学年湖南省娄底市川石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.根据分子动理论和热力学定律，下列说法正确的是

.A．布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映B．固体被压缩撤力后恢复原状，是由于分子间存在着斥力C．使密闭气球内气体的体积减小，气体的内能可能增加D．可以利用高科技手段，将散失在环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他变化参考答案：BC（2分，选对但不全可得1分）布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的运动，是液体分子无规则运动的反映，故A表述错误。D选项不符合热力学第二定律。2.在物理学的发展中，有许多科学家做出了重大贡献，下列说法中正确的有

A．库仑通过扭秤实验测量出万有引力常量

B．伽利略通过观察发现了行星运动的规律

C．开普勒在前人积累的数据上提出了万有引力定律

D．胡克总结出弹簧弹力与形变量间的关系参考答案：3.如右图所示，图形凹槽半径R=30cm，质量m=1kg的小物块在沿半径方向的轻弹簧挤压下处于静止状态。已知弹簧的劲度系数k=50N/m，自由长度L=40cm，一端固定在圆心O处，弹簧与竖直方向的夹角为37°。取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。则

（

）A．物块对槽的压力大小是15NB．物块对槽的压力大小是13NC．槽对物块的摩擦力大小是6ND．槽对物块的摩擦力大小是8N参考答案：BC由受力分析可知物体退槽的压力，槽对物块的摩擦力。4.（单选）下列各物理量中，不变的量是（

）A．做平抛运动物体的加速度 B．做平抛运动物体的速度C．做匀速圆周运动物体的加速度 D．做匀速圆周运动物体的线速度参考答案：A5.如图所示，三根长度均为L的轻绳分别连接于C、D两点，A、B

两端被悬挂在水平天花板上，相距2L，现在C点上悬挂一个质量为M的重物，为使CD绳保持水平，在D点上可施加力的最小值为(

)A.mg

B.

C.

D.参考答案：CD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m，横截面为直角三角形的物块ABC，∠ABC=α，AB边靠在竖直墙面上，F是垂直于斜边BC的推力，现物块静止不动，则摩擦力的大小为_______________。

参考答案：7.如图所示，厚度为h，宽度为d的导体板放在与它垂直的、磁感应强度为B的匀强磁场中，当电流通过导体板时，在导体的上侧面A和下侧面A＇之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应．实验表明，当磁场不太强时，电势差U、电流I和磁感强度B之间的关系为，式中的比例系数K称为霍尔系数．霍尔效应可解释如下：外部磁场的洛伦兹力使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伦兹力方向相反的静电力，当静电力与洛伦兹力达到平衡时，导体板上、下两侧之间就会形成稳定的电势差．设电流I是由电子的定向流动形成的，电子的平均定向速度为v，电荷量为e．回答下列问题：（1）达到稳定状态时，导体上侧面A的电势________下侧面A＇的电势（填“高于”、“低于”或“等于”）．（2）电子所受的洛伦兹力的大小为________________．（3）当导体上、下两侧之间的电势差为U时，电子所受的静电力的大小为_____________．（4）由静电力和洛伦兹力平衡的条件，证明霍尔系数为K＝，其中n代表导体板单位体积中电子的个数。参考答案：（1）导体中定向移动的是自由电子，结合左手定则，应填低于。（2）

（3）（或）（4）电子受到横向静电力与洛仑兹力的作用，两力平衡，有又通过导体的电流强度以上两式联列，并将代入得8.在如图所示电路中，电源电动势为6V，内阻为1Ω，电阻R1=5Ω，R2=6Ω，滑动变阻器的阻值0—30Ω。闭合电键K，当滑动变阻器的滑动触头P由a端向b端滑动时，理想电流表和理想电压表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU表示。则____Ω。R1消耗的最小电功率为______W。参考答案：６

Ω；

０.8

W。9.某行星绕太阳运动可近似看作匀速圆周运动，已知行星运动的轨道半径为R，周期为T，万有引力恒量为G，则该行星的线速度大小为

；太阳的质量可表示为

。参考答案：

（2分），

10.某兴趣小组设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验，图a为实验装置简图．（所用交变电流的频率为50Hz）

（1）图b为某次实验得到的纸带，实验数据如图，图中相邻计数点之间还有4个点未画出。根据纸带可求出小车的加速度大小为

m/s2，打C点时纸带的速度大小为

m/s（保留二位有效数字）

（2）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，一位同学根据实验数据作出了加速度a随拉力F的变化图线如图所示。该图线不通过原点，其主要原因是___________________________。参考答案：（1）0.51

（2分）

0.71

（2分）（2）_没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．（2分）11.一列简谐横波沿直线由a向b传播，相距10m的a、b两处的质点振动图象如图中a、b所示，波长大于10m，再经过6s，质点a通过的路程是___cm，这列波的波速是_____m/s．参考答案：60

10（2分，每空1分）由题意可知a、b两点相距，该简谐横波波长为40m,周期为4s。故波速为10m/s。12.一台激光器发光功率为P0，发出的激光在真空中波长为，真空中的光速为，普朗克常量为，则每一个光子的能量为

；该激光器在时间内辐射的光子数为

。参考答案：

hC/λ

；

P0tλ/hc

13.刹车后的汽车做匀减速运动直到停止，则它在前一半时间与后一半时间的平均速度之比为 ；它在前一半位移与后一半位移的平均速度之比为

。参考答案：3：1，：1三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某研究小组在做完测量电池组的电动势E和内阻r与描绘小灯泡的伏安特性曲线后，想用下列器材组装成一个电路，既能测量出电池组的电动势E和内阻r，又能同时描绘小灯泡的伏安特性曲线。A．电压表V1（量程6V、内阻很大）ks5uB．电压表V2（量程3V、内阻很大）C．电流表A（量程3A、内阻很小）ks5uD．滑动变阻器R（最大阻值10Ω、额定电流4A）E．小灯泡（2A、5W）F．电池组（电动势E、内阻r）G．开关一只，导线若干实验时，调节滑动变阻器的阻值，多次测量后发现：若电压表V1的示数增大，则电压表V2的示数减小。请将设计的实验电路图在下方的虚线方框中补充完整。（2）每一次操作后，同时记录电流表A、电压表V1和电压表V2的示数，组成两个坐标点（I，U1）、（I，U2），标到U—I坐标中，经过多次测量，最后描绘出两条图线，如下图所示，则电池组的电动势E＝

V、内阻r＝

Ω。（结果保留两位有效数字）（3）在U—I坐标中两条图线在P点相交，此时滑动变阻器连入电路的阻值应为

Ω，电池组的效率为

（结果保留两位有效数字）。

参考答案：（1）S

左侧零刻度

T

右侧零刻度

（2）15.（6分）某同学用如图1所示的实验装置做“双缝干涉测光的波长”的实验，相邻两条亮纹间的距离用带有螺旋测微器的测量头（如图2所示）测出。测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数为0.070mm，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，如图2所示，此时手轮上的示数为

mm。已知双缝的距离为d=0.400mm，测得双缝到毛玻璃屏的距离为L=0.600m，求得相邻亮纹的间距为Δx，写出计算被测量波长的表达式λ＝_____________，并算出其波长λ＝___________nm。参考答案：

答案：4.945

650四、计算题：本题共3小题，共计47分16.观光旅游、科学考察经常利用热气球，保证热气球的安全就十分重要．科研人员进行科学考察时，气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为800kg，在空中停留一段时间后，由于某种故障，气球受到的空气浮力减小，科研人员发现气球在竖直下降，此时下降速度为2m/s，且做匀加速运动，经过4s下降了16m后，立即抛掉一些压舱物，气球匀速下降．不考虑气球由于运动而受到的空气阻力．重力加速度g=1Om/s2．求：（1）抛掉的压舱物的质量m是多大？（2）抛掉一些压舱物后，气球经过5s下降的高度是多大？参考答案：【考点】：牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．【专题】：牛顿运动定律综合专题．【分析】：（1）先利用运动学计算出下降的加速度，由牛顿地的定律表示出加速度，匀速运动时所受合力为零联立即可求得（2）求出4s末的速度，然后做匀速运动，由hvt求的下降高度；：解：（1）设气球加速下降的加速度为a，受到的浮力为F，则有：s=代入数据解得：a=1m/s2由牛顿第二定律有：Mg﹣F=Ma抛掉一些压舱物，气球匀速运动，则有：（M﹣m）g=F联立并代入数据解得：m=80kg（2）加速下降阶段获得的速度为：v1=v0+at=2+1×4m/s=6m/s匀速下降的高度为：h=v1t′=6×5m=30m答：（1）抛掉的压舱物的质量m是80kg（2）抛掉一些压舱物后，气球经过5s下降的高度是30m【点评】：本题结合实际情景来将运动与力学题目相结合起来，主要让学生掌握如何由运动去求力的问题的方法．17.（19分）如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d=40cm。电源电动势E=24V,内电阻r=1Ω，电阻R=15Ω。闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0=4m/s竖直向上射入板间。若小球带电量为q=1×10-2C，质量为m=2×10-2kg,不考虑空气阻力。那么，滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，小球恰能到达A板?此时，电源的输出功率是多大？(取g=10m/s2)参考答案：解析：

（1）小球进入板间后，受重力和电场力作用，且到A板时速度为零。设两板间电压为UAB由动能定理得

－mgd－qUAB=0－

①

∴滑动变阻器两端电压

U=UAB=8V

②

设通过滑动变阻器电流为I，由欧姆定律得

I=

③

滑动变阻器接入电路的电阻

④

（2）电源的输出功率

P＝I2(R＋R)=23W

⑤

18.（16分）2008年9月，神舟七号载人航天飞行获得了圆满成功，我国航天员首次成功实施空间出舱活动、飞船首次成功实施释放小伴星的实验，实现了我国空间技术发展的重大跨越．已知飞船在地球上空的圆轨道上运行时离地面的高度为h．地球半径为R，地球表面的重力加速度为g．求飞船在该圆轨道上运行时：（1）速度v的大小和周期T．（2）速度v与第一宇宙速度的比值．参考答案：解析：（1）用M表示地球质量，m表示飞船质量，由万有引力定律和牛顿定律得

①（3分