2021年湖南省怀化市北斗溪中学高三物理下学期期末试题含解析

2021年湖南省怀化市北斗溪中学高三物理下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.（多选）2011年9月29日，我国自行设计、制造“天宫一号”空间实验室发射成功，开创了我国航天事业的新纪元。“天宫一号”经过变轨后绕地球做圆周运动，运行周期为90min。关于“天宫一号”、同步通信卫星和赤道上随地球自转物体相比较，下列说法正确的是（

）A.“天宫一号”的向心加速度最大

B.同步通信卫星的角速度最大C.赤道上随地球自转物体线速度最小

D.“天宫一号”的速度大于7.9km/s参考答案：AC2.如图所示,质量为M的木板静止在光滑水平面上．一个质量为m的小滑块以初速度v0从木板的左端向右滑上木板．滑块和木板的水平速度随时间变化的图像如图所示．某同学根据图像作出如下的一些判断错误的是（

）

A．滑块与木板间始终存在相对运动

B．滑块始终未离开木板

C．滑块的质量大于木板的质量

D．在t1时刻滑块从木板上滑出参考答案：B3.如图所示，a、b、c三个线圈是同心圆，b线圈上连接有直流电源E和电键K，则下列说法正确的是（）A．在K闭合的一瞬间，线圈a中有逆时针方向的瞬时电流，有收缩趋势B．在K闭合的一瞬间，线圈c中有顺时针方向的瞬时电流，有收缩趋势C．在K闭合电路稳定后，再断开K的一瞬间，线圈c中有感应电流，线圈a中没有感应电流D．在K闭合的一瞬间，线圈b中有感应电动势；在K闭合电路稳定后，再断开K的一瞬间，线圈b中仍然有感应电动势参考答案：D【考点】楞次定律．【分析】明确电源方向，从而判断电流方向；再根据开关通断时电流的方向分析磁场的方向；再根据楞次定律可明确瞬时电流和线圈的趋势；注意不论开关通断，导线中均有感应电动势产生．【解答】解：A、K闭合时线圈b中顺时针的电流，根据右手定则可知内部有向里增大的磁场，则a线圈产生阻碍原磁通量变化的电流；根据楞次定律可知，电流方向为逆时针，线圈受到向外的安培力，故有扩张的趋势；故A错误；B、根据楞次定律可知，c中感应电流为逆时针且有收缩的趋势；故B错误；C、在K闭合电路稳定后，再断开K的一瞬间，两线圈中均有磁通量的变化，故线圈中均有感应电流；故C错误；D、在K闭合的一瞬间，线圈b中有感应电动势；在K闭合电路稳定后，再断开K的一瞬间，线圈b中仍然有感应电动势；故D正确；故选：D．4.两列波相叠加发生了稳定的干涉现象，得到了干涉图样，以下关于干涉的说法中不正确的是(

)

A．这两列波的频率一定相等，振幅不一定相等B．这两列波的频率不一定相等，振幅一定相等C．振动加强的区域与振动减弱的区域总是互相间隔的D．振动加强的区域始终加强，振动减弱的区域始终减弱参考答案：B5.交流电流电压，电路中电阻R=10，若不计电表对电路的影响，则图中电流表、电压表的读数分别为（

）

A.1.41A，20V

B.2.0A，20VC.2.0A，14.1V

D.1.41A，14.1V参考答案：

答案：D

二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）卢瑟福通过___________实验，发现了原子中间有一个很小的核，并由此提出了原子的核式结构模型。平面示意图中的四条线表示α粒子运动的可能轨迹，在图中完成中间两条α粒子的运动轨迹。

参考答案：答案：α粒子散射

7.(6分)如图所示，一储油圆桶，底面直径与高均为d，当桶内无油时，从某点A恰好能看到桶底边缘上得点B，当桶内油的深度等于桶高的一半时，在A点沿A、B方向看去，看到桶底上的C点，C、B相距，由此可得油的折射率__________，光在油中的传播速度=_________m/s。参考答案：

8.．2011年11月3日，中国自行研制的神舟八号飞船与天宫一号目标飞行器在距地球343km的轨道实现自动对接。神舟八号飞船远地点处圆轨道速度

（选填“大于”、“小于”或“等于”）近地点处圆轨道速度；假设神舟八号在近圆轨道做匀速圆周运动时，离地高度为H，地球表面重力加速度为g、地球半径为R，则神舟八号的运行速度为

。参考答案：小于

9.一列简谐横波沿直线传播．以波源O由平衡位置开始振动为计时零点，质点A的振动图象如图所示，已知O、A的平衡位置相距0.9m，则该横波波长为m，波速大小为

m/s，波源的起振方向是沿y轴

方向（选填“正”或“负”）．参考答案：1.2，0.3，正．【考点】波长、频率和波速的关系；横波的图象．【分析】首先明确y﹣t图象是振动图象，由图可知周期为4s和A点的起振方向，即可得到波源的起振方向；据波速公式v=求解波速．【解答】解：据图象可知：A点比波源O晚振动3s，即波从O传到A的时间t=3s，所以波速为：v===0.3m/s．振动周期为T=4s，则波长为：λ=vT=0.3×4m=1.2m据波的传播特点，各质点的起振方向与波源的起振方向相同；据图象可知，A点的起振方向沿y轴的正方向，则波源的起振方向是沿y轴正方向．故答案为：1.2，0.3，正．10.如图所示，质量为m的均匀半圆形薄板可以绕光滑的水平轴A在竖直平面内转动，AB是它的直径，O是它的圆心。在B点作用一个垂直于AB的力F使薄板平衡，此时AB恰处于水平位置，则F=________；保持力F始终垂直于AB，在F作用下使薄板绕A点沿逆时针方向缓慢转动，直到AB到达竖直位置的过程中，力F的大小变化情况是________________________。参考答案：答案：；先变大后变小11.一定质量的理想气体状态变化如图。其中a→b是等温过程，气体对外界做功100J；b→c是绝热过程，外界时气体做功150J；c→a是等容过程。则b→c的过程中气体温度_______(选填“升高”、“降低”或“不变”)，a-→b→c→a的过程中气体放出的热量为_______J。参考答案：

(1).升高

(2).50【分析】因为是一定质量的理想气体，所以温度怎么变化内能就怎么变化，利用热力学第一定律结合气体定律逐项分析，即可判断做功和吸放热情况；【详解】过程，因为体积减小，故外界对气体做功，根据热力学第一定律有：，又因为绝热过程故，故，内能增加，温度升高；a→b是等温过程，则，气体对外界做功100J，则，则根据热力学第一定律有：；b→c是绝热过程，则，外界对气体做功150J，则，则根据热力学第一定律有：；由于c→a是等容过程，外界对气体不做功，压强减小，则温度降低，放出热量，由于a→b是等温过程，所以放出的热量等于b→c增加的内能，即，则根据热力学第一定律有：；综上所述，a→b→c→a的过程中气体放出的热量为。【点睛】本题考查气体定律与热力学第一定律的综合运用，解题关键是要根据图象分析好压强P、体积V、温度T三个参量的变化情况，知道发生何种状态变化过程，选择合适的实验定律，注意理想气体的内能与热力学温度成正比以及每个过程中做功的正负。12.某实验小组利用如图甲所示的实验装置来“探究物体运动的加速度与合外力、质量关系”．光电计时器和气垫导轨是一种研究物体运动情况的常见仪器，如图乙所示a、b分别是光电门的激光发射和接收装置．当物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．实验前需要调节气垫导轨使之平衡．为了测量滑块的加速度a，实验时将滑块从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间t，用天平测钩码的质量m和滑块的质量M，测出滑块上的遮光条初始位置到光电门的距离L，测得遮光条的宽度。（1）小车的加速度表达式=

（用字母表示）（2）实验中如把砝码的重力当作小车的合外力F，作出图线，如图丙中的实线所示．试分析：图线不通过坐标原点O的原因是

，曲线上部弯曲的原因是

参考答案：13.2011年我国第一颗火星探测器“萤火一号”将与俄罗斯火卫一探测器“福布斯一格朗特”共同对距火星表面一定高度的电离层开展探测，“萤火一号”探测时运动的周期为T，且把“萤火一号”绕火星的运动近似看做匀速圆周运动；已知火星的半径为R，万有引力常量为G；假设宇航员登陆火星后，在火星表面某处以初速度v0竖直上抛一小球，经时间f落回原处。则：火星表面的重力加速度____________________，火星的密度_________________。参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（1）为完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验，必须要选用的是_____。A.有闭合铁芯的原副线圈

B.无铁芯的原副线圈

C.交流电源

D.直流电源

E.多用电表（交流电压档）

F.多用电表（交流电流档）用匝数匝和匝的变压器，实验测量数据如下表，1.802.803.804.904.006.018.029.98

根据测量数据可判断连接电源的线圈是_________

（填或）。参考答案：

(1).ACE

(2).解：(1)变压器的原理是互感现象的应用.是原线圈磁场的变化引起副线圈感应电流的变化，如果原线圈中通的是直流电源.则副线圈中不会有感应电流产生.题意为探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系.需要测量电压，所以需要一个测电压的仪器，所以需要的器材有A、有闭合铁芯的原副线圈；C交流电源;E多用电表交流电压档;故选ACE根据题意.电压比与匝数比不相等.可知该变压器为非理想变压器，考虑到变压器有漏磁铁芯发热、导线发热等影晌判断出U2为原线圈上电压大小，则判断出接电源的是.【点睛】本题主要考察探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系，若是理想变压器则电压之比应该等于匝数之比，但实验数据表明电压之比不等于匝数之比，则说明此变压器有漏磁现象，根据电压之间的关系找到应该接电源。15.（6分））现提供以下两组器材,请任意选择一组器材测量火车匀加速起动时的加速度：①小球（体积很小），细线，刻度尺。②小球，细线，弹簧秤（不计重力）。需要测量的物理量及符号是

，由你的测量可得到的计算加速度的式子是

。参考答案：答案：线长L、高度h或重力G、绳张力T，四、计算题：本题共3小题，共计47分16.质量为的足够长平板车上表面水平，原来静止在光滑水平面上，平板车左端静止着一块质量为的物体，一颗质量为的子弹以的速度水平瞬间射穿后，速度变为，如果、之间的动摩擦因数为0.5，求：（取）①求平板车的最大速度；②物体相对平板车的位移。参考答案：解：取方向为正方向①子弹与物体A相互作用过程满足动量守恒：

2分物体A与物体B互作用过程满足动量守恒：

2分解得

1分（全过程程用动量定理也可）②物体A与物体B互作作用过程满足能量守恒

2分

2分

解得

17.（20分）在长为2L的绝缘轻质细杆的两端各连接一个质量均为m的带电小球A和B（可视为质点，也不考虑二者间的相互作用力），A球带正电、电荷量为+2q，B球带负电。电荷量为－3q。现把A和B组成的带电系统锁定在光滑绝缘的水平面上，并让A处于如图所示的有界匀强电场区域MPQN内。已知虚线MP是细杆的中垂线，MP和NQ的距离为4L，匀强电场的场强大小为E，方向水平向右。现取消对A、B的锁定，让它们从静止开始运动。（忽略小球运动中所产生的磁场造成的影响）（1）求小球A、B运动过程中的最大速度；（2）小球A、B能否回到原出发点？若不能，请说明理由；若能，请求出经过多长时间带电系统又回到原地发点。（3）求运动过程中带电小球B电势能增加的最大值。参考答案：解析：（1）带电系统锁定解除后，在水平方向上受到向右的电场力作用开始向右加速运动，当B进入电场区时，系统所受的电场力为A、B的合力，因方向向左，从而做减速运动，以后不管B有没有离开右边界，速度大小均比B刚进入时小，故在B刚进入电场时，系统具有最大速度。设B进入电场前的过程中，系统的加速度为a1，由牛顿第二定律：2Eq＝2ma1

（2分）B刚进入电场时，系统的速度为vm，由

可得

（3分）（2）对带电系统进行分析，假设A能达到右边界，电场力对系统做功为W1则