湖南省怀化市洪江实验中学2021年高三物理下学期期末试卷含解析

湖南省怀化市洪江实验中学2021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1.一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离.假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是(

)A.运动员到达最低点前重力势能始终减小B.蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加C.蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D.蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关参考答案：ABC2.如图所示，E、r为电源的电动势、内阻，R1（与线圈并联）、R2（与电容并联）为定值电阻，线圈L的直流电阻不计，C为电容器。下列说法中正确的是(

)A．合上开关S的瞬间，R1中无电流B．合上开关S稳定后，R2中无电流

C．合上开关S稳定后，断开S的瞬间，R1中电流方向向右D．合上开关S稳定后，断开S的瞬间，R2中电流方向向右参考答案：D3.（单选）如图所示，弹簧被质量为m的小球压缩，小球与弹簧不粘连且离地面的高度为h，静止时细线与竖直墙的夹角为，不计空气阻力。现将拉住小球的细线烧断，则关于小球以后的说法正确的是A．直线运动

B．曲线运动C．绳子烧断瞬间的加速度为

D．落地时的动能等于mgh参考答案：B4.(单选)酒精测试仪用于对机动车驾驶人员是否酒后驾车及其他严禁酒后作业人员的现场检测，它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器.。酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化，在如图所示的电路中，不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻，这样，显示仪表的指针就与酒精气体浓度有了对应关系.如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻r′的倒数与酒精气体的浓度c成正比，那么，电压表示数U与酒精气体浓度c之间的对应关系正确的是（）A.U越大，表示c越大，c与U成正比B.U越大，表示c越大，但是c与U不成正比C.U越大，表示c越小，c与U成反比D.U越大，表示c越小，但是c与U不成反比参考答案：B5.如图所示，一偏心轮绕O点做匀速转动。关于偏心轮上的各点的运动，下列说法中正确的是

（

）（A）线速度大小相同

（B）角速度大小不相同（C）向心加速度大小相同

（D）运动周期相同

参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示电路中，电源电动势E＝2V，内阻r＝2Ω，R1＝4Ω，R2＝6Ω，R3＝3Ω。若在C、D间连一个理想电流表，其读数是

A；若在C、D间连一个理想电压表，其读数是

V。参考答案：1/6，1

7.在真空中两个带等量异种的点电荷，电量均为2×10-8C，相距20cm，则它们之间的相互作用力为_________________N。在两者连线的中点处，电场强度大小为_________________N/C。参考答案：F，

F/C

8.一列简谐横波沿x轴正方向传播，图甲是波传播到x＝5m的M点时的波形图，图乙是质点N(x＝3m)从此时刻开始计时的振动图象，Q是位于x＝10m处的质点，则Q点开始振动时，振动方向沿y轴

方向（填“正”或“负”）；经过

s，Q点第一次到达波峰。参考答案：负，8

解析：图甲所示的波形为波刚传到M点的波形，由图甲可知，此时质点M的振动方向向下，故Q点开始振动的方向沿y轴负方向．由图甲可以看出波长λ=4m，由图乙可以看出周期T=4s．所以波速v＝＝1m/s．由图甲还可以看出，最前面的波峰距Q点的距离△x=8m，故最前面的波峰传播到Q点，也就是Q点第一次出现波峰的时间．则t=s＝8s9.如图甲所示，光滑绝缘的水平面上一矩形金属线圈

abcd的质量为m、电阻为R、面积为S，ad边长度为L，其右侧是有左右边界的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B，ab边长度与有界磁场区域宽度相等，在t=0时刻线圈以初速度v0进入磁场，在t=T时刻线圈刚好全部进入磁场且速度为vl，此时对线圈施加一沿运动方向的变力F，使线圈在t=2T时刻线圈全部离开该磁场区，若上述过程中线圈的v—t图像如图乙所示，整个图像关于t=T轴对称。则0—T时间内，线圈内产生的焦耳热为______________________，从T—2T过程中，变力F做的功为______________________。参考答案：；2（）10.在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，交流电频率为50Hz．如图是某次实验得到的一条纸带，舍去前面比较密集的点，从O点开始计数，O、A、B、C是四个连续的计数点，每两个相邻的计数点之间有9个实际点（未画出），A、B、C三点到O点的距离分别为xA=3.0cm，xB=7.6cm，xC=13.8cm，则打计数点B时小车的速度为m/s，小车运动的加速度为m/s2．参考答案：0.27，0.4；解：由于每相邻两个计数点间还有9个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.2s，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上B点时小车的瞬时速度大小．vB==0.27m/s根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：a==0.4m/s2．故答案为：0.27，0.4；11.右图为“研究一定质量气体在体积不变的条件下，压强变化与温度变化关系”的实验装置示意图．在烧瓶A中封有一定质量的气体，并与气压计相连，初始时气压计两侧液面平齐．（1）若气体温度升高，为使瓶内气体的体积不变，应将气压计右侧管_____（填“向上”或“向下”）缓慢移动，直至________．（2）（单选）实验中多次改变气体温度，用Dt表示气体升高的温度，用Dh表示气压计两侧管内液面高度差的变化量．则根据测量数据作出的图线应是：_______参考答案：（1）向上（2分），气压计左管液面回到原来的位置（2分）（2）A（2分）12.历史上第一次利用加速器实现的核反应，经过加速后用动能为0.5MeV的质子H轰击静止的X，生成两个动能均为8.9MeV的He.（1MeV=1.6×-13J）①上述核反应方程为___________。②质量亏损为_______________kg。参考答案：①

②13.往有机聚合物中添加阻燃剂，可增加聚合物的使用安全性，扩大其应用范围。例如，在某聚乙烯树脂中加入等质量由特殊工艺制备的阻燃型Mg(OH)2，树脂可燃性大大降低。该Mg(OH)2的生产工艺如下：

⑴精制卤水中的MgCl2与适量石灰乳反应合成碱式氯化镁［Mg(OH)2-xClx·mH2O］，

反应的化学方程式为

。⑵合成反应后，继续在393K～523K下水热处理8h，发生反应：

［Mg(OH)2-xClx·mH2O］==(1-)Mg(OH)2+MgCl2+mH2O

水热处理后，过滤、水洗。水洗的目的是

。

⑶阻燃型Mg(OH)2具有晶粒大，易分散、与高分子材料相容性好等特点。上述工艺流程中与此有关的步骤是

。

⑷已知热化学方程式：

Mg(OH)2(s)==MgO(s)+H2O(g)；

△H1=+81.5kJ·mol-1

Al(OH)3(s)=Al2O3(s)+H2O(g)；

△H2=+87.7kJ·mol-1①Mg(OH)2和Al(OH)3起阻燃作用的主要原因是

。②等质量Mg(OH)2和Al(OH)3相比，阻燃效果较好的是

，

原因是

。⑸常用阻燃剂主要有三类：A.卤系，如四溴乙烷；B.磷系，如磷酸三苯酯；C.无机类，主要是Mg(OH)2和Al(OH)3。从环保的角度考虑，应用时较理想的阻燃剂是 (填代号)，理由是

。参考答案：答案：⑴2MgCl2+(2-X)Ca(OH)2+2mH2O==2[Mg(OH)2-XClx·mH2O]+(2-X)CaCl2⑵除去附着在Mg(OH)2表面的可溶性物质MgCl2、CaCl2等。⑶表面处理。⑷①Mg(OH)2和Al(OH)3受热分解时吸收大量的热，使环境温度下降；同时生成的耐高温、稳定性好的MgO、Al2O3覆盖在可燃物表面，阻燃效果更佳。②Mg(OH)2

Mg(OH)2的吸热效率为：81.5kJ·mol-1/58g·mol-1=1.41kJ·g-1Al(OH)3的吸热效率为：87.7kJ·mol-1/78g·mol-1=1.12kJ·g-1等质量的Mg(OH)2比Al(OH)3吸热多。⑸C

四溴乙烷、磷酸三苯酯沸点低，高温时有烟生成，且高温时受热分解产生有毒、有害的污染物。无机类阻燃剂Mg(OH)2和Al(OH)3无烟、无毒、腐蚀性小。

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（9分）利用图（a）实验可粗略测量人吹气产生的压强。两端开口的细玻璃管水平放置，管内塞有潮湿小棉球，实验者从玻璃管的一端A吹气，棉球从另一端B飞出，测得玻璃管内部截面积S，距地面高度h，棉球质量m，开始时的静止位置与管口B的距离x，落地点C与管口B的水平距离l。然后多次改变x，测出对应的l，画出l2-x关系图线，如图（b）所示，并由此得出相应的斜率k。

①若不计棉球在空中运动时的空气阻力，根据以上测得的物理量可得，棉球从B端飞出的速度v0＝________。②假设实验者吹气能保持玻璃管内气体压强始终为恒定值，不计棉球与管壁的摩擦，重力加速度g，大气压强p0均为已知，利用图（b）中拟合直线的斜率k可得，管内气体压强p＝________。③考虑到实验时棉球与管壁间有摩擦，则（2）中得到的p与实际压强相比________（填偏大、偏小）。参考答案：（1）；（2）p0＋；（3）偏小15.利用如图1所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验．（1）除打点计时器（含纸带、复写纸）、交流电源、铁架台、导线及开关外，在下面的器材中，必须使用的还有AC．（选填字母）A．大小合适的铁质重锤

B．体积较大的木质重锤

C．刻度尺

D．游标卡尺

E．秒表（2）图2是实验中得到的一条纸带．在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC．重锤质量用m表示，已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T．从打下O点到打下B点的过程中，重锤重力势能的减少量|△Ep|=mghB，动能的增加量△Ek=．（3）实验结果总是重力势能的减少量略大于动能的增加量，对于这个误差产生的主要原因是空气阻力作用（4）某同学在纸带上选取计数点后，测量它们到起始点O的距离h，并计算出打相应计数点时重锤的速度v，通过描绘v2﹣h图象去研究机械能是否守恒．若实验中重锤所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，从理论上分析，合理的v2﹣h图象是图3中的哪一个A参考答案：

考点：验证机械能守恒定律．专题：实验题．分析：根据实验的原理确定需要测量的物理量，从而确定所需的测量器材．根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的瞬时速度，从而得出动能的增加量．根据动能定理得出v2﹣h的表达式，从而确定正确的图线．解答：解：（1）实验中为了减小阻力的影响，重锤选择合适的铁质重锤．需要测量某点的瞬时速度，则需测量点迹间的距离，所以还需刻度尺．打点计时器就是记录时间的器材，所以不需要秒表，实验中不需要游标卡尺．故选：AC．（2）B点的瞬时速度为：，则动能的增加量为：△Ek=mvB2=m（）2=．重锤重力势能的减少量为：|△Ep|=mghB，（3）实验结果总是重力势能的减少量略大于动能的增加量，对于这个误差产生的主要原因是由于空气阻力作用；（4）若实验中重锤所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，根据动能定理，则有：mgh﹣fh=mv2，解得v2=（2g﹣）h，可知v2﹣h图线是一条过原点的倾斜直线．故选：A．故答案为：（1）AC；（2）mghB，；（3）空气阻力作用；（4）A点评：解决本题的关键掌握实验的原理，会通过原理确定器材，以及掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度的大小，关键是匀变速直线运动推论的运用．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（6分）在建筑装修中，工人用质量为5.0kg的磨石A对地面和斜壁进行打磨，已知A与地面、A与斜壁之间的动摩擦因数μ均相同.(g取10m/s2)(1)当A受到水平方向的推力F1＝25N打磨地面时，A恰好在水平地面上做匀速直线运动，求A与地面间的动摩擦因数μ.(2)若用A对倾角θ＝37°的斜壁进行打磨(如图所示)，当对A施加竖直向上的推力F2＝60N时，则磨石A从静止开始沿斜壁向上运动2m(斜壁长>2m)所需时间为多少？(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)参考答案：(1)当A做匀速直线运动F1＝Ff1 FN1＝mg Ff1＝μFN1 代入数据得μ＝0.5 (2分)(2)当A在斜壁上运动过程中有(F2－mg)cosθ－Ff＝ma (2分)(F2－mg)sinθ－FN＝0 Ff＝μFN (1分)得(F2－mg)cosθ－μ(F2－mg)sinθ＝ma代入数据得a＝1m/s2 (1)又根据x＝at2得2＝×1×t2即t＝2s 17.如图甲所示，质量m=1kg，边长ab=1.0m，电阻r=2Ω单匝正方形闭合线圈abcd放置在倾角θ=30°的斜面上