湖南省郴州市锦山中学2021年高三物理期末试卷含解析

湖南省郴州市锦山中学2021年高三物理期末试卷含解析一、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1.一质点做匀加速直线运动，在时间t内的位移为s，该段时间的末速度变为该段时间初速度的5倍．该质点的加速度为（）A． B． C． D．参考答案：B【考点】匀变速直线运动的速度与位移的关系．【分析】设质点运动的初速度为v0，加速度为a，根据匀变速直线运动位移时间公式以及速度时间公式列式，联立方程求解即可．【解答】解：设质点运动的初速度为v0，加速度为a，则有s=，a=，解得：a=，故B正确，ACD错误．故选：B2.如图所示，两同心圆环A、B置于同一水平面上，其中A为均匀带负电的绝缘环，B为导体环，两环均可绕中心在水平面内转动，则A．若A匀速转动，B中产生恒定的感应电流；B．若A逆时针加速转动，B中产生顺时针方向的感应电流；C．若A顺时针减速转动，B中产生逆时针方向的感应电流；D．若A、B以相同的转速同方向加速转动，B中没有感应电流。参考答案：C3.（多选）如图所示，在倾角为a的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L，质量为m的直导体棒。

在导体棒中的电流I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，下列外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向正确的是A．方向垂直斜面向上 B．方向垂直斜面向下

C．方向竖直向上

D．方向竖直向下参考答案：4.（单选）轻质弹簧A的两端分别连在质量为m1和m2的小球上，两球均可视为质点。另有两根与A完全相同的轻质弹簧B、C的一端分别与两个小球相连，日的另一端固定在天花板上，C的另一端用手牵住，如图所示。适当调节手的高度与用力的方向，保持B弹簧轴线跟竖直方向夹角为37不变（已知sin37=0.6，cos37=0.8），当弹簧C的拉力最小时，B、C两弹簧的形变量之比为

A．1：1

B．3：5

C．4:3

D．5：4参考答案：C5.（多选）如图4所示为粮袋的传送装置，已知AB间长度为L，传送带与水平方向的夹角为θ，工作时运行速度为v，粮袋与传送带间的动摩擦因数为μ，正常工作时工人在A点将粮

袋轻放到运行中的传送带上，关于粮袋从A到B的运动，以下说法正确的是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)

(

)A．粮袋到达B点的速度与v比较，可能大，可能小，也可能相等B．粮袋丌始运动的加速度为g(sinθ-μcosθ)C．若μ<tanθ，则粮袋从A到B一定一直做加速运动D．不论μ大小如何，粮袋从A到B可能一直匀加速运动，且a>gsinθ参考答案：ACD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.现在，科学家们正在千方百计地探寻“反物质”。所谓“反物质”，是由“反粒子”构成的，“反粒子”与其对应的正粒子具有相同的质量和电量，但电性相反。如反α粒子的符号可表示为-24He.正、反粒子相遇时会因相撞结合成光子,放出巨大的能量,这就是所谓的“湮灭”现象.若正、负电子相撞后湮灭成两个频率相同的光子,已知电子的电荷量为e、质量为m,电磁波在真空中的传播速度为c.则可求得所生成的光子的波长

.参考答案：7.(1)如图甲所示为某校兴趣小组通过电流传感器和计算机来测电源电动势和内阻实验电路，其中R0为定值，电阻R为可调节的电阻箱，电流传感器与计算机（未画出）相连，该小组成员通过实验记录下电阻箱的阻值R和相应的电流值I，通过变换坐标，经计算机拟合得到如图乙所示图象，则该图象选取了___为纵坐标，由图乙中图线可得到该电源的电动势为____V；(2)现由三个规格相同的小灯泡，标出值为“2.5V、0.6A”，每个小灯泡的I-U特性曲线如图丙所示，将它们与图甲中电源按图丁所示的电路相连，闭合开关后，A灯恰好正常发光，则电源的内阻r=_____Ω，图甲中定值电阻R0=__Ω．参考答案：

(1).

(2).4.5

(3).2.5

(4).2（1）由电路图可知，本实验采用电流表与电阻箱串联的方式进行实验，由闭合电路欧姆定律可知：

变形可得：故纵坐标应选取；

由图可知，图象的斜率；

解得：E=4.5V；r+R=4.5

（2）A灯泡正常发光，故电压为2.5V，电流I=0.6A；两并联灯泡电流I'=0.3A，则电压U’=0.5V；故路端电压U=2.5+0.5=3V；电流为0.6A；

由闭合电路欧姆定律可知：U=E-Ir

代入数据解得；

则可知R0=2Ω

点睛：本题考查测量电动势和内电阻的实验以及灯泡伏安特性曲线的应用，要注意明确闭合电路欧姆定律的应用，同时注意灯泡内阻随沉默温度的变化而变化，故只能根据图象分析对应的电压和电流，不能利用欧姆定律求解灯泡电阻．8.如图所示为“风光互补路灯”系统，它在有阳光时通过太阳能电池板发电，有风时通过风力发电机发电，二者皆有时将同时发电，并将电能输至蓄电池储存起来，供路灯照明使用。为了能使蓄电池的使用寿命更为长久，一般充电至90％左右即停止，放电余留20％左右即停止电能输出。下表为某型号风光互补路灯系统配置方案：风力发电机太阳能电池组件其他元件最小启动风速1.0m/s太阳能电池36W蓄电池500Ah-12V最小充电风速2.0m/s最大限制风速12.0m/s太阳能转化效率15%大功率LED路灯80W-12V最大输出功率400W如果当地垂直于太阳光的平面得到的太阳辐射最大强度约为240W/m2，要想使太阳能电池的最大输出功率达到36W，太阳能电池板的面积至少要______________m2。

当风速为6m/s时，风力发电机的输出功率将变为50W，在这种情况下，将蓄电池的电能由20%充至90%所需时间为______________h；参考答案：1，84

9.打点计时器接交流（填交流、直流）电，当频率是50Hz时，打点计时器每隔0.02秒打一个点．若测得纸带上打下的第10个到第20个点的距离为20.00cm，则物体在这段位移的平均速度为1m/s．参考答案：考点：电火花计时器、电磁打点计时器．专题：实验题．分析：了解电磁打点计时器的工作电压、工作原理即可正确解答；同时要知道平均速度为位移比时间．解答：解：打点计时器接交流电，当频率是50Hz时，打点计时器每隔0.02秒打一个点．平均速度为：v==1m/s．故答案为：交流，0.02，1．点评：本题考查了打点计时器的知识及平均速度的公式应用．知道打点计时器的打点时间间隔、应用平均速度公式即可正确解题．10.(多选)如图所示，质量为m的物体用细绳拴住放在水平粗糙传送带上，物体距传送带左端距离为L，稳定时绳与水平方向的夹角为θ，当传送带分别以速度v1、v2做逆时针转动时（v1<v2），绳的拉力大小分别为F1、F2；若剪断细绳后，物体到达左端经历的时间分别为t1、t2，则下列说法正确的是A．F1<F2

B．F1=F2C．t1一定大于t2

D．t1可能等于t2参考答案：BD11.一质点作自由落体运动，落地速度大小为8m/s则它是从

m高处开始下落的，下落时间为---------

s参考答案：3.2、0.812.如图，在斜面顶端先后水平抛出同一小球，第一次小球落到斜面中点，第二次小球落到斜面底端。则两次小球运动时间之比t1∶t2=___；两次小球落到斜面上时动能之比EK1∶EK2=_____。参考答案：；

13.(选修模块3-4)

描述简谐运动特征的公式是x＝。自由下落的篮球缓地面反弹后上升又落下,若不考虑空气阻力及在地面反弹时的能量损失，此运动(填“是”或“不是”)简谐运动。参考答案：答案：Asinωt；不是。解析：

简谐运动的特征公式为x=Asinωt，其中A是振幅；自由落体由反弹起来的过程中，回复力始终为重力，恒定不变，与偏离平衡位置的位移不是成正比的，不符合简谐运动的规律。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（4分）在“双缝干涉”实验中，在光屏处放上照相底片，减弱光的强度，使弱光通过狭缝。实验表明：如果曝光时间不太长，底片上只能出现一些不规则的点迹；如果曝光时间足够长，底片上就会出现规则的干涉条纹。对该实验现象的解释正确的是A．曝光时间不长时，到达光屏光的光能太少，条纹看不清楚，故出现不规则的点迹B．单个光子的行为表现出粒子性，没有确定的轨道，故出现不规则的点迹C．大量光子的行为表现出粒子性，所以会出现规则的干涉条纹D．干涉条纹中亮条纹处表示有光子到达，暗条纹处表示没有光子到达参考答案：B15.（8分）为了研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关，小明同学在老师的指导下做了一系列实验。以下是部分实验步骤（实验过程中保持长木板水平且固定）第一次：把木块平放在长木板上，用弹簧测力计水平拉动木块，使木块做匀速直线运动（如图甲），读出弹簧测力计的示数，并记入下表中；第二次：把木块侧放在长木板上，用同样的方法拉木块（如图乙），记下相应的示数；第三次：把两块相同木块叠在一起平放在长木板上，再用同样的方法拉木块（如图丙），记下相应的示数。

（1）若已知每个木块的质量为2kg，请你帮助小明填全表格内的数据；（g=10N/㎏）（2）比较________两次实验数据，可以发现滑动摩擦力的大小与接触面积的大小无关；（3）比较1、3两次实验数据，可以初步得出的结论____________________________________________________________________。（4）木块与长木板间的动摩擦因数为

实验次数木块对木板的压力/N弹簧测力计的示数/N滑动摩擦力/N1

4.0

2

4.0

3

8.0

参考答案：（1）如表：（2）1、2；（3）滑动摩擦力与压力正比；（4）0.2四、计算题：本题共3小题，共计47分16.1如图，用跨过光滑定滑轮的缆绳将海面上一艘失去动力的小船沿直线拖向岸边．已知拖动缆绳的电动机功率恒为P，小船的质量为m，小船受到的阻力大小恒为f，经过A点时的速度大小为v0，小船从A点沿直线加速运动到B点经历时间为t1，A、B两点间距离为d，缆绳质量忽略不计．求：（1）小船从A点运动到B点的全过程克服阻力做的功Wf；（2）小船经过B点时的速度大小v1；（3）小船经过B点时的加速度大小a.参考答案：17.（16分）某小型实验水电站输出功率是20kW,输电线路总电阻是6Ω.(1)若采用380V输电,求输电线路损耗的功率.(2)若改用5000V高压输电,用户端利用n1：n2=22：1的变压器降压,求线路损耗的功率和用户得到的电压.参考答案：解析：(1)输电线上的电流强度为I=A=52.63A…………3分输电线路损耗的功率为P损=I2R=52.632×6W≈16620W=16.62kW.…………3分(2)改用高压输电后,输电线上的电流强度变为I′=A=4A………ks5u…………3分改用高压输电后，线路损失为:P损=I2R=42×6W=96W

…………2分用户端在变压器降压前获得的电压U1=U-I′R=(5000-4×6)V=4976V………………2分根据用户得到的电压为U2=U1=×4976V=226.18V.………………

3分

18.直流电源的电动势为E=180V，内阻为r=10Ω．金属板AB、CD、EF、GH相互平行、彼此靠近．它们分别和变阻器上的触点a、b、c、d连接．变阻器上ab、bc、cd段电阻相等，变阻器的总电阻为R=50Ω．小孔O1正对B和E，小孔O2正对D和G．边缘F、H正对．一个电子以初速度v0=4×106m/s沿AB方向从A点进入电场，恰好穿过小孔O1和O2后，从H点离开电场．金属板间的距离L1=L2=L3=2cm．电子质量me=9.0×10﹣31kg，电量qe=1.6×10﹣19C．正对两平行板间可视为匀强电场，已知≈55求：（1）各相对两板间的电场强度？（2）电子离开H点时的动能？（3）四块金属板的总长度（AB+CD+EF+GH）？参考答案：考点：带电粒子在匀强电场中的运动．专题：电场力与电势的性质专题．分析：（1）各个板间的电压之和即为电源的外电压，极板间电压之比等于ab、bc、cd段电阻之比，且每个极板间均为匀强电场；（2）应用动能定理解决电子离开H点时的动能的求解；（3）由水平方向的匀速直线运动，分别求解分运动位移，依据几何关系得到极板总长度和水平位移之和的关系为位移之和为金属板总长度的2解答：解：（1）根据闭合电路欧姆定律得，U=E﹣Ir=180﹣．因为三对极板间电压相等且间距也相等，所以电场强度也相等，故=．（2）根据动能定理得，qU=，解得