湖北省黄冈市丁家河中学2021年高三物理上学期期末试题含解析

湖北省黄冈市丁家河中学2021年高三物理上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1.一个单摆做受迫振动，其共振曲线（振幅A与驱动力的频率f的关系）如图所示，则（）A．此单摆的固有周期约为0.5s

B．此单摆的摆长约为2mC．若摆长减小，单摆的固有频率增大D．若摆长增大，共振曲线的峰将向左移动参考答案：CD2.某物体做直线运动，位移遵循的方程为x＝6t－t2（其中，x的单位为m，t的单位为s）。则该物体在0～4s时间内通过的路程为（

）A．8m

B．9m

C．10m

D．11m参考答案：C对比公式可知，该物体做匀变速直线运动，初速度=6m/s，加速度a=-2，故3s末物体速度减为零，而后反向运动，故0～4s时间内通过的路程为0-3s与3-4s的位移大小之和，计算可知选项C正确。3.如图所示，是一列简谐横波在某一时刻的波形图象，已知该波沿x轴正方向传播，波速为5m/s，则下列说法正确的是A．从该时刻起经过0.2s，Q质点相对平衡位置的位移为0B．从该时刻起经过1s，Q质点通过的路程是0.5mC．P质点从该时刻起第一次到达正的最大位移处所用的时间等于0.7sD．P质点从该时刻起每经过（0.8n+0.1）s，（n=0、1、2、3……）回到平衡位置参考答案：ABC4.（多选）传感器是把非电学量转换成电学量的一种元件．如图所示，乙、丙是两种常见的电容式传感器，现将乙、丙两种传感器分别接到图甲的电路中进行实验（电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏），下列实验现象中正确的是（

）A．当乙传感器接入电路实验时，若F变小，则电流表指针向右偏转B．当乙传感器接入电路实验时，若F变大，则电流表指针向右偏转C．当丙传感器接入电路实验时，若导电溶液深度h变大，则电流表指针向左偏转D．当丙传感器接入电路实验时，若导电溶液深度h变小，则电流表指针向左偏转参考答案：BD5.如果你站在超市的斜面式自动扶梯（无阶梯，如图所示）上随扶梯匀速上行，则下列相关说法正确的是

A.速度越快，人的惯性越大

B.电梯对人的摩擦力和人对电梯的摩擦力大小相等

C.电梯对人的支持力与人的重力大小相等

D.电梯对人作用力的合力方向竖直向上参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一个氮14原子核内的核子数有______个；氮14吸收一个α粒子后释放出一个质子，此核反应过程的方程是________。参考答案：14， 7.天然放射性元素放出的α、β、g三种射线的贯穿本领和电离本领各不相同，图为这三种射线贯穿物体情况的示意图，①、②、③各代表一种射线。则③为_________射线，它的贯穿本领最强；射线①的电离本领__________（选填“最强”或“最弱”）。参考答案：g，最强

8.登山运动员在登雪山时要注意防止紫外线的过度照射，尤其是眼睛更不能长时间被紫外线照射，否则将会严重地损坏视力。有人想利用薄膜干涉的原理设计一种能大大减小紫外线对眼睛的伤害的眼镜。他选用的薄膜材料的折射率为n=1.6，所要消除的紫外线的频率为7.5Hz。则该紫外线在薄膜材料中的波长为

m；要减少紫外线进入人眼，该种眼镜上的镀膜的最少厚度为

m.参考答案：

为了减少进入眼睛的紫外线，应该使入射光分别从该膜的前后两表面的反射光的叠加后加强以加强光的反射，因此光程差应该是光波长的整数倍，即：而由波长、频率和波速的关系：在膜中光的波长为：；联立得：所以当m=1时，膜的厚度最小，即9.有两列简谐横波a、b在同一媒质中沿x轴正方向传播，波速均为v＝2m/s。在t＝0时，两列波的波峰正好在x＝2.5m处重合，如图所示。

①两列波的周期分别为Ta

和Tb

。②当t1＝0.5s时，横波b的传播使质点P发生的位移为_____________m。参考答案：①1.25s；2s；②-2cm------------每空1分，共3分10.（4分）在外界气压为1标准大气压的状况下，将半径为0.1m的两个马德堡半球合拢，抽去里面一部分空气，使得球内部气体的压强降为0.5个标准大气压，估算大约需要用力

N才能将两半球拉开；两半球密封处每1cm长度受到的挤压力的大小约为__________

N。参考答案：500π；2511.重为500N的物体放在水平地面上，与地面的滑动摩擦因数为μ=0.2，在大小为F=500N，方向与水平面成α=37°斜向上的拉力作用下前进l=10m．在此过程中力F做功为

J，摩擦力做功为 J．参考答案：12.（1）某次研究弹簧所受弹力F与弹簧长度L关系实验时得到如图a所示的F﹣L图象．由图象可知：弹簧原长L0=

cm．求得弹簧的劲度系数k=

N/m．（2）按如图b的方式挂上钩码（已知每个钩码重G=1N），使（1）中研究的弹簧压缩，稳定后指针如图b，则指针所指刻度尺示数为

cm．由此可推测图b中所挂钩码的个数为

个．参考答案：（1）3.0，200；（2）1.50，3．【考点】探究弹力和弹簧伸长的关系．【分析】根据图线的横轴截距得出弹簧的原长，结合图线的斜率求出他和的劲度系数．刻度尺的读数要读到最小刻度的下一位，根据形变量，结合胡克定律求出弹力的大小，从而得出所挂钩码的个数．【解答】解：（1）当弹力为零时，弹簧的长度等于原长，可知图线的横轴截距等于原长，则L0=3.0cm，图线的斜率表示弹簧的劲度系数，则有：k==200N/m．（2）刻度尺所指的示数为1.50cm，则弹簧的形变量为：△x=3.0﹣1.50cm=1.50cm，根据胡克定律得，弹簧的弹力为：F=k△x=200×0.015N=3N=3G，可知图b中所挂钩码的个数为3个．故答案为：（1）3.0，200；（2）1.50，3．13.如图所示，光滑水平桌面上有一小球被细线栓住，细线另一端固定在天花板上，小球受到一水平向右的拉力F作用，在拉力F逐渐增大的过程中，小球始终没有离开水平桌面，则在这一过程中，小球受到绳的拉力FT将

，桌面支持力FN将

参考答案：增大

减小根据平衡条件：，而且角减小，所以绳的拉力将增大，桌面支持力将减小三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.测量某电流表内阻的电路如图所示.供选择的仪器如下：①待测电流表G1(0～10mA，内阻约为)，②标准电流表G2(0～5mA，内阻为)，③定值电阻R1()，④定值电阻R2()，⑤滑动变阻器R3(0～)，⑥滑动变阻器R4(0～)，⑦干电池（1.5V），⑧开关S及导线若干.（1）为使G1，G2的读数均能达到满偏电流的一半以上，定值电阻应选________，滑动变阻器应选_________(填写序号).（2）补全实验步骤：①按电路图连接电路，将滑动触头移至最________（填“左”或“右”）端；②闭合开关S，移动滑动触头至某一位置，记录G1，G2的读数I1，I2；③操作中，多次改变_________，记录相应的G1，G2读数I1，I2；④以I2为纵坐标，I1为横坐标，作出相应图线，如图所示（3）若I2-I1图线的斜率为0.48，则待测电流表内阻为________参考答案：

15.某研究小组欲测量一种新塑材料制成的均匀圆柱体的电阻率。(1)研究小组截取一段长度为1m的样品进行研究，用螺旋测微器测量样品的直径如图甲所示，由图甲可知其直径为____mm。(2)用多用电表粗测样品电阻，测量时多用电表指针恰好指在欧姆表10刻度与30刻度的正中间位置。如图乙所示。若选择开关处于电阻“×10”挡，其读数____（选填“大于”“等于”或“小于”）200Ω。(3)用伏安法测定圆柱体样品的电阻，除被测样品外，还有以下实验器材可供选择：电流表A1(量程0～4mA，内阻约50Ω)电流表A2(量程0～15mA，内阻约30Ω)电压表V1(量程0～3V，内阻约10kΩ)电压表V2(量程0～15V，内阻约25kΩ)直流电源E(电动势4V，内阻不计)滑动变阻器R1(阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A)滑动变阻器R2(阻值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流0.5A)开关S、导线若干为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，以下四种测量电路图中器材选择与连接方式最为科学合理的是_______。(4)若用伏安法测定圆柱体样品电阻为16Ω，则该种新型材料的电阻率为____Ω?m。（结果保留两位有效数字）参考答案：

(1).4.700

(2).小于

(3).C

(4).解：(1)由图可知，固定部分读数为4.5mm，而可动部分为20.0；故图中读数为：4.5mm+20.0×0.01mm=4.700mm；(2)由于多用电表的欧姆表刻度为左密右疏，所以当多用电表指针恰好指在欧姆表10刻度与30刻度的正中间位置时，待测电阻的读数小于20=200；(3)由于要求测得多组数据进行分析，所以滑动变阻器应选用分压式，且分压式中滑动变阻器应选总阻值较小的R1，由(2)可知样品的电阻约为200，所以电路中的最大电流为：，所以电流表应选用A1，由于电源电动势为4V，所以电压表选用量程为0-3V的V1，由于，说明待测电阻较小，所以电流表应选用外接法，综上所述，为使实验误差较小，应选用图C；(4)根据电阻定律，其中解得：。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，固定光滑斜面的倾角为30°，有一质量m=2.0kg的物体，由静止开始从斜面的顶端A滑至底端B，然后又在水平面上滑行一段距离后停下．若A点距离水平面的高度h=5.0m，物体与水平地面间的动摩擦因数为0.5，g取10m/s2，求：（1）物体由A滑到B所经历的时间t；（2）物体在水平地面上还能滑行多远？（不计斜面和地面接触处的能量损耗）参考答案：解：（1）对物体进行受力分析，由牛顿第二定律，有：mgsinθ=ma代入数据解得：a=gsinθ=5m/s2，物体沿斜面由A到B的位移为：设物体由A到B做匀加速运动的时间为t，则代入数据解得：；（2）由动能定理得：，其中f=μmg，在B点速度v=at，代入数据解得：s=10m．答：（1）物体由A滑到B所经历的时间t为2s；（2）物体在水平地面上还能滑行10m．17.（计算）在校运会上，100米迎面接力赛成为一大亮点．比赛中某同学接棒后，开始以a1=4m/s2的加速度匀加速起跑，一段时间后达到最大速度，接着以最大速度持续奔跑10s，再以大小为a2=2m/S2的加速度做匀减速直线运动跑到终点，速度为4m/s，完成交接棒．则：（1）该同学在奔跑中的最大速度vm是多少？（2）该同学跑完100米的时间t是多少？参考答案：（1）8m/s（2）14s知识点:匀变速直线晕的位移与时间的关系，匀变速直线运动速度与时间的关系解析：(1)全过程最大速度为，匀速奔跑时间，末速度，匀加速直线运动的距离：匀速直线晕的距离：匀减速直线运动的距离：位移关系：联立，带入数值解得：（2）匀加速直线运动的时间匀减速直线运动的时间跑完全程的时间为：联立带入数值得：18.（16分）如图所示，在距水平地面高h=0.80m的水平桌面一端的边缘放置一个质量m=0.80kg的木块B，桌面的另一端有一块质量M=1.0kg的木块A以初速度v0=4.0m/s开始向着木块B滑动，经过时间t=0.80s与B发生碰撞，碰后两木块都落到地面上。木块B离开桌面后落到地面上的D点。设两木块均可以看作质点，它们的碰撞时间极短，且已知D点距桌面边缘的水平距离s=0.60m，木块A与桌面间的动摩擦因数μ=0.25，重力加速度取g=10m/s2。求：（1）两木块碰撞前瞬间，木块A的速度大小；（2）木块B离开桌面时的速度大小；（3）木块A落到地面上的位置与D点之间的距离。参考答案：解析：（1）木块A在桌面上受到滑动摩擦力作用做匀减速运动，根据牛顿第二定律，木块A的加速度

＝2.5m/s2

（3