湖南省长沙市第四十二中学2021-2022学年高三物理下学期期末试卷含解析

湖南省长沙市第四十二中学2021-2022学年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.右图甲、乙两图中在力F作用下，A、B一起以相同速度沿力F的方向作匀速运动，则物体A所受摩擦力方向为：A．甲、乙两图中A受摩擦力方向均与F相同B．甲、乙两图中A受摩擦力方向均与F相反C．甲、乙两图中A物体均不受摩擦力作用D．甲图中A不受摩擦，乙图中A受摩擦力方向和F相同参考答案：（

D

）2.如右图所示，光滑绝缘的水平面上有带异种电荷的小球A、B，它们在水平向右的匀强电场中保持相对静止并共同向右做匀加速直线运动。设A、B的电荷量绝对值依次为、，则下列判断正确的是（

）A．小球A带正电，小球B带负电，且＞B．小球A带正电，小球B带负电，且＜C．小球A带负电，小球B带正电，且＞D．小球A带负电，小球B带正电，且＜参考答案：D3.如图所示电路中，已知电源的内阻r＜R2，电阻R1的阻值小于滑动变阻器R0的最大阻值。闭合电键S，当滑动变阻器的滑臂P由变阻器的中点向左滑动的过程中，下列说法中正确的有：A、A1的示数不断减小，A2的示数不断变大

B、V1的示数先变大后变小，V2的示数先变小后变大C、电源内部的热功率先变大后变小D、电源的输出功率先变小后变大参考答案：ABD4.如图所示为光电管的工作电路，要使电路中形成较强的光电流，须在A、K两电极间加一直流电压，则C2012学年普陀模拟7（

）（A）电源正极应接在Q点，光电子从极K发出（B）电源正极应接在P点，光电子从极A发出（C）电源正极应接在P点，光电子从极K发出（D）电源正极应接在Q点，光电子从极A发出参考答案：C5.如图10（a）所示，固定在水平桌面上的光滑金属寻轨cd、eg处于方向竖直向下的匀强磁场中，金属杆mn垂直于导轨放置，与寻轨接触良好。在两根导轨的端点d、e之间连接一电阻，其他部分的电阻忽略不计。现用一水平向右的外力F作用在mn上，使mn由静止开始向右在导轨上滑动，运动中mn始终垂直于导轨。取水平向右的方向为正方向，图（b）表示一段时间内mn受到的安培力f随时间t变化的关系，则外力F随时间t变化的图象是（

）参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示为氢原子的能级图，n为量子数。①在氢原子的核外电子由量子数为2的轨道跃迁到量子数为3的轨道的过程中，将______(填“吸收”、“放出”)光子。②若已知普朗克常量h=6.6×10－34J·S，某金属的逸出功为3.3eV，则该金属的极限频率_____________Hz。若一群处于量子数为3的激发态的氢原子在向基态跃迁过程中，有________种频率的光子能使该金属产生光电效应．参考答案：7.甲、乙两同学做测量反应时间的实验，实验时，甲用手握住直尺的上部，乙用一只手在直尺下部做握住直尺的准备，此时乙的拇指上端与直尺的19.00cm刻度对齐．当看到甲放开手时，乙立即去握住直尺，该图是测

（填“甲”或“乙”）的反应时间，此时乙的拇指上端与直尺的6.20cm刻度对齐．则所测同学的反应时间为

s．（取g=10m/s2）．参考答案：乙，0.16．【考点】自由落体运动．【分析】直尺下降的时间就是人的反应时间，根据自由落体运动的位移求出反应时间．【解答】解：甲放开手，乙去握直尺，可知测量的是乙的反应时间．根据h=得：t==0.16s．故答案为：乙，0.16．8.质量为m的汽车行驶在平直的公路上，在运动中所受阻力恒定。当汽车的加速度为a、速度为v时，发动机的功率是P1，则当功率是P2时，汽车行驶的最大速率为

。参考答案：9.21．如上右图所示，把两支完全相同的密度计分别放在甲、乙两种液体中，所受到的浮力为和，则

；若它们的液面相平，则两液体对容器底部的压强关系是

。参考答案：=（等于）

<（小于）10.（4分）如图为某报警装置示意图，该报警装置在一扇门、两扇窗上各装有一个联动开关，门、窗未关上时，开关不闭合，只要有一个开关未闭合，报警器就会报警。该报警装置中用了两个串联的逻辑电路，虚线框甲内应选用_________门电路，虚线框乙内应选用_________门电路（填与、非、或）。参考答案：或，或解析：题意只要有一个开关未闭合，报警器就会报警，结合或门的特点因此虚线框甲内应选用或门；虚线框乙内应选用或门。11.因为手边没有天平,小王同学思考如何利用一已知劲度系数为k的弹簧和长度测量工具来粗测一小球的质量,他从资料上查得弹簧的弹性势能(其中x为弹簧形变量)后,设计了如下实验:将弹簧一端固定在水平桌面上,另一端紧靠小球,弹簧原长时小球恰好在桌边,然后压缩弹簧并测得压缩量x,释放弹簧,小球飞出后落在水平地面上,测出桌高h以及落点到桌边沿的水平距离s．(1)小球质量的表达式为:

．（4分）(2)如果桌面摩擦是本次实验误差的主要因素,那么小球质量的测量值将

（4分）(填“偏大”、“偏小”或“准确”)．参考答案：⑴；⑵偏大12.一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：13.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：

答案：，三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.16（1）如图甲所示，把纸带固定在质量为50g的钩码上，让纸带穿过正确安装的打点计时器，接通电源，然后松开纸带，让钩码自由下落，计时器在纸带上打下一系列的点，得到如图乙所示的纸带．用刻度尺测量起始点O（钩码刚要下落时，打点计时器在纸带上打下的点）到各点的距离，并知道交流电源的频率是50Hz，根据上述数据，在此实验中可以做到（

）

A．测出当地重力加速度的精确值B．计算出计时器在纸带上打D点时钩码的动能C．计算出钩码下落过程中受到的合外力大小D．较准确地验证机械能守恒定律

（2）某探究学习小组的同学欲验证动能定理，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：(1)你认为还需要的实验器材有____________．(2)实验时为了保证滑块受到的合力与沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是__________________________，实验时首先要做的步骤是_________

_______．

(3)在(2)的基础上，某同学用天平称量滑块的质量为M.往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量为m.让沙桶带动滑块加速运动．用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1＜v2)．则本实验最终要验证的数学表达式为____________

__．(用题中的字母表示实验中测量得到的物理量)

参考答案：15.

“探究求合力的方法”的实验装置如图甲所示。

（1）某次实验中，弹簧测力计的指针位置如图甲所示。其中，细绳CO对O点的拉力大小为

N；

（2）请将图甲中细绳CO和BO对O点两拉力的合力F合画在图乙上。由图求出合力的大小F合=

N（保留两位有效数字）；

（3）某同学对弹簧测力计中弹簧的劲度系数是多少很感兴趣，于是，他将刻度尺与弹簧测力计平行放置，如图丙所示，利用读得的数据，他得出了弹簧的劲度系数。那么，该弹簧的劲度系数k=

N/m（保留两位有效数字）。参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.航天飞机是能往返于地球与太空间的载人飞行器，利用航天飞机既可将人造卫星送入预定轨道，也可以到太空去维修出现故障的地球卫星。（1）航天飞机对圆形轨道上的卫星进行维修时，两者的速度必须基本相同。待维修的卫星所在的圆形轨道离地面的高度是h，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g,试求维修卫星时航天飞机的速度；（2）航天飞机无动力滑翔着陆，当速度达到某值时从尾部弹出减速伞，以使航天飞机迅速减速。若航天飞机质量为m，弹出减速伞后在水平跑道上滑行的距离为s，受到的平均阻力为f，求刚从尾部弹出减速伞时航天飞机的速度。参考答案：（1）（2）17.（15分）如图所示，光滑的平行水平金属导轨MN、PQ相距L，在M点和P点间连接一个阻值为R的电阻，在两导轨间cdfe矩形区域内有垂直导轨平面竖直向上、宽为d的匀强磁场，磁感应强度为B。一质量为m、电阻为r、长度也刚好为L的导体棒ab垂直搁在导轨上，与磁场左边界相距d0。现用一个水平向右的力F拉棒ab，使它由静止开始运动，棒ab离开磁场前已做匀速直线运动，棒ab与导轨始终保持良好接触，导轨电阻不计，F随ab与初始位置的距离x变化的情况如图，F0已知。求：

（1）棒ab离开磁场右边界时的速度。

（2）棒ab通过磁场区域的过程中整个回路产生的焦耳热。

（3）试证明：棒ab通过磁场区域的过程中，通过电阻R的电量与拉力F的大小无关。参考答案：

解析：（1）设离开右边界时棒ab速度为，则有

1分

1分

对棒有：

1分

解得：

1分

（2）在ab棒运动的整个过程中，根据动能定理：

2分

2分

由功能关系：

解得：

2分

（3），

2分

，

1分

1分

通过电阻R的电量与拉力F的大小无关

1分18.（12分）如图所示，光滑的足够长的平行水平金属导轨MN、PQ相距l，在M、P点和N、Q点间各连接一个额定电压为U、阻值恒为R的灯泡，在两导轨间cdfe矩形区域内有垂直导轨平面竖直向上、宽为d的有界匀强磁场，磁感应强度为B0，且磁场区域可以移动。一电阻也为R、长度也刚好为l的导体棒ab垂直固定在磁场左边的导轨上，离灯L1足够远。现让匀强磁场在导轨间以某一恒定速度向左移动，当棒ab处在磁场中时两灯恰好正常工