湖北省宜昌市秭归县太坪高级中学2021年高三物理期末试题含解析

湖北省宜昌市秭归县太坪高级中学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.（单选）如图所示为理想变压器的示意图，其原副线圈的匝数比为3:1，电压表和电流表均为理想电表，原线圈接图乙所示的正弦交流电，图甲中Rt为热敏电阻（其阻值随温度的升高而变小），R为定值电阻。下列说法正确的是A．交流电压u的表达式为B．若Rt处的温度升高，则电流表的示数变小C．若Rt处的温度升高，则变压器的输入功率变大D．变压器原、副线圈中的磁通量随时间的变化率之比为3:1参考答案：C2.(双选)如图所示，质量为m的滑块在水平面上撞向弹簧，当滑块将弹簧压缩了x0时速度减小到零，然后弹簧又将滑块向右推开。已知弹簧的劲度系数为k，滑块与水平面间的动摩擦因数为μ，整个过程弹簧未超过弹性限度，则下列判断正确的是A.滑块向右运动过程中，始终做加速运动

B.滑块与弹簧接触过程中最大加速度为C.滑块向左运动过程中，始终做减速运动D.滑块向右运动过程中，当弹簧形变量时，物体的加速度最大参考答案：BC3.一简谐横波沿x轴正方向传播，在t=5时刻，该波的波形图如图（a）所示，P、Q是介质中的两个质点。图（b）表示介质中某质点的振动图像。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.质点Q的振动图像与图（b）相同B.在t=0时刻，质点P的速率比质点Q的大C.在t=0时刻，质点P的加速度的大小比质点Q的大D.平衡位置在坐标原点的质点的振动图像如图（b）所示E.在t=0时刻，质点P与其平衡位置的距离比质点Q的大参考答案：CDE【详解】A、由图（b）可知，在时刻，质点正在向y轴负方向振动，而从图（a）可知，质点Q在正在向y轴正方向运动，故A错误；B、由的波形图推知，时刻，质点P正位于波谷，速率为零；质点Q正在平衡位置，故在时刻，质点P的速率小于质点Q，故B错误；C、时刻，质点P正位于波谷，具有沿y轴正方向最大加速度，质点Q在平衡位置，加速度为零，故C正确；D、时刻，平衡位置在坐标原点处的质点，正处于平衡位置，沿y轴正方向运动，跟（b）图吻合，故D正确；E、时刻，质点P正位于波谷，偏离平衡位置位移最大，质点Q在平衡位置，偏离平衡位置位移为零，故E正确。故本题选CDE。4.（多选）将小球从地面以初速度v0竖直向上抛出，运动过程中小球受到的空气阻力大小不变，最终小球又落回到地面，以地面为零势能面，则小球 A．上升时间大于下落时间B．上升的最大高度小于C．上升过程中到达最大高度一半时其动能大于重力势能D．下降过程中到达最大高度一半时其动能等于重力势能参考答案：BC5.下列说法中正确的是A.任何物体的内能就是组成物体的所有分子热运动动能的总和B.只要对内燃机不断改进，就可以把内燃机得到的全部内能转化为机械能C.做功和热传递在改变内能的方式上是不同的D.满足能量守恒定律的物理过程都能自发进行参考答案：答案：C解析：物体的内能是指所有分子运动的动能和分子势能的总和，A错；B选项违背了热力学第二定律，B错；自然界中，满足能量守恒定律的过程并不是都自发地进行，而是有方向性的，D错；由热力学第一定律可知，做功和热传递都可以改变物体的内能，但方式不同，做功是其它形式的能与内能的转化，而热传递是内能的转移。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某同学做《共点的两个力的合成》实验作出如图（11）所示的图，其中A为固定橡皮条的固定点，O为橡皮条与细绳的结合点，图中______________是F1、F2合力的理论值，________________是合力的实验值，需要进行比较的是____________________________________，通过本实验，可以得出结论：在误差允许的范围________________________________是正确的。参考答案：）F；F′；F与F′的大小是否相等，方向是否一致；力合成的平等四边形定则。7.为判断线圈绕向，可将灵敏电流计G与线圈L连接，如图所示．己知线圈由a端开始绕至b端：当电流从电流计G左端流入时，指针向左偏转．将磁铁N极向下从线圈上方竖直插入L时，发现指针向左偏转．（1）在图中L上画上几匝线圈，以便能看清线圈绕向；（2）当条形磁铁从图中的虚线位置向右远离L时，指针将指向．（3）当条形磁铁插入线圈中不动时，指针将指向

．（选填“左侧”、“右侧”或“中央”）

参考答案：

(1)如右图所示。(2)左侧(3)中央8.质量为100kg的小船静止在水面上，船的左、右两端分别有质量40kg和60kg的甲、乙两人，当甲、乙同时以3m/s的速率分别向左、向右跳入水中后，小船的速度大小为_______，方向

。参考答案：、向左

9.如图所示，质量为m的物块放在水平木板上，木板与竖直弹簧相连，弹簧另一端固定在水平面上，今使m随M一起做简谐运动，且始终不分离，则物块m做简谐运动的回复力是由

提供的，当振动速度达最大时，m对M的压力为

。参考答案：重力和M对m的支持力的合力;

mg。略10.如图所示，将一定质量的气体密封在烧瓶内，烧瓶通过细玻璃管与注射器和装有水银的U形管连接，最初竖直放置的U形管两臂中的水银柱等高，烧瓶中气体体积为400ml，现用注射器缓慢向烧瓶中注水，稳定后两臂中水银面的高度差为25cm，已知大气压强为75cmHg柱，不计玻璃管中气体的体积，环境温度不变，求：

①共向玻璃管中注入了多大体积的水？

②此过程中气体____（填“吸热”或“放热”），气体的内能

（填“增大”、“减小”或“不变”）参考答案：见解析11.

(4分)激光的应用非常广泛，其中全息照片的拍摄就利用了光的

原理，这就要求参考光和物光有很高的 。参考答案：

答案：干涉

相干性(各2分)12.氘核和氚核可发生热核聚变而释放巨大的能量，该反应方程为：，式中x是某种粒子。已知：、、和粒子x的质量分别为2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u；1u=931.5MeV/c2，c是真空中的光速。由上述反应方程和数据可知，粒子x是__________，该反应释放出的能量为_________MeV（结果保留3位有效数字）参考答案：13.如图所示，一半径为R的光滑圆环，竖直放在水平向右的的匀强电场中，匀强电场的电场强度大小为E。环上a、c是竖直直径的两端，b、d是水平直径的两端，质量为m的带电小球套在圆环上，并可沿环无摩擦滑动，已知小球自a点由静止释放，沿abc运动到d点时速度恰好为零，由此可知小球所受重力

（选填“大于”、“小于”或“等于”）带电小球所受的静电力。小球在

（选填“a”、“b”、“c”或“d”）点时的电势能最小。参考答案：等于

b题意：自a点由静止释放，沿abc运动到d点时速度恰好为零，说明小球带负电，并且bc弧形中点是速度最大的位置（等效最低点），画出受力分析图，则重力和电场力等大；电场力正功最多时，电势能最小，所有在b点电势能最小。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.

(3分)关于“验证机械能守恒定律”的实验，下列叙述中正确的是（

）

A．必须用天平测出重物的质量

B．必须采用直流低压电源

C．必须先接通电源，后释放纸带

D．必须用停表测出重物下落的时间参考答案：答案：C15.有一内阻未知（约25kΩ~35kΩ）、量程未知（约25V~35V），共有30个均匀小格的直流电压表V.（1）某同学在研究性学习过程中想通过上述电压表测量一个多用表中欧姆档的内部电源的电动势，他们从多用表刻度盘上读出电阻刻度中间值为30。①请你将他们的实验电路连接起来，他们在实验过程中，欧姆档的选择开关拨至倍率“×

”。②在实验中，再以测出量程的情况下，同学读出电压表的读数为U，欧姆表指针所指的刻度为n，并且在实验过程中，一切操作都是正确的，写出欧姆表电池的电动势表达式E＝

（2）若在实验过程中测得该电压表内阻为30kΩ，为了测出电压表的量程，现有下列器材可供选用，要求测量多组数据，并有尽可能高的精确度。标准电压表V1：量程3V，内阻为3kΩ电流表A：量程0~3A，内阻未知滑动变阻器：总阻值1kΩ稳压电源E：30V，内阻不能忽略电键、导线若干①

在右边方框中画出实验电路图②选用记录数据中任一组，写出计算量程的表达式Ug=

______________。式中各字母的意义是：___________________________________________。参考答案：（1）①电路如下图所示，（2分）

“×1k”

．（1分）②

（2分）②（2分），其中N为V表指针所指格数，U1为V1表读数。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在宽度为L的两虚线区域内存在匀强电场，一质量为m，带电量为+q的滑块（可看成点电荷），从距该区域为L的绝缘水平面上以初速度v0向右运动并进入电场区域，滑块与水平面间的动摩擦因数为μ．

（1）若该区域电场为水平方向，并且用速度传感器测得滑块从出口处滑出的速度与进入该区域的速度相同，求该区域的电场强度大小与方向，以及滑块滑出该区域的速度；

（2）若该区域电场为水平方向，并且用速度传感器测得滑块滑出该区域的速度等于滑块的初速度v0，求该区域的电场强度大小与方向；参考答案：（1），水平向右（2），水平向右解析：：（1）滑块从出口处滑出的速度与进入该区域的速度相等，说明滑块在电场区域做匀速直线运动，

由平衡条件得：qE=μmg，解得：，方向水平向右，

滑块进入电场前，由动能定理得：-μmgL=mv2-mv02，

解得：；

（2）从滑块开始运动到出电场区域，

由动能定理得：-μmg?2L+qEL=mv02-mv02，

解得：，方向水平向右；17.（10分）今年9月25日21时10分，神舟七号飞船成功发射，共飞行2天20小时27分钟，绕地球飞行45圈后，于9月28日17时37分安全着陆。航天员翟志刚着“飞天”舱外航天服，在刘伯明的配合下，成功完成了空间出舱活动，进行了太空行走。出舱活动结束后，释放了伴飞卫星，并围绕轨道舱进行伴飞实验。神舟七号是由长征—2F运载火箭将其送入近地点为，远地点为的椭圆轨道上，实施变轨后，进入预定圆轨道，其简化的模拟轨道如图所示。假设近地点距地面高度为，飞船在预定圆轨道上飞行圈所用的时间为，地球表面的重力加速度为，地球半径为，试求：（1）飞船在近地点的加速度大小；（2）飞船在预定圆轨道上飞行的