湖南省婁底市漣源石陶中學2021年高三物理下學期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.下列實驗現象中，哪一個實驗現象的解釋使得光的波動說遇到了巨大的困難

A．光電效應

B．光的衍射

C．多普勒效應

D．光的干涉參考答案：A2.（單選）分子甲和乙距離較遠，設甲固定不動，乙逐漸向甲分子靠近，直到不能再近的這一過程中

A．分子力總是對乙做正功

B．乙總是克服分子力做功

C．先是乙克服分子力做功，然后分子力對乙做正功

D．先是分子力對乙做正功，然后乙克服分子力做功參考答案：D3.如圖所示，把一個帶電小球A固定在光滑水平的絕緣桌面上，在桌面的另一處放置帶電小球B．現給小球B一個垂直AB連線方向的速度v0，使其在水平桌面上運動，則下列說法中正確的是A．若A、B帶同種電荷，B球一定做速度增大的曲線運動B．若A、B帶同種電荷，B球一定做加速度增大的曲線運動C．若A、B帶同種電荷，B球一定向電勢較低處運動D．若A、B帶異種電荷，B球可能做速度和加速度大小都不變的曲線運動參考答案：AD解析：若A、B帶同種電荷，B球受到庫侖斥力作用，一定做速度增大加速度減小的曲線運動，選項A正確B錯誤；若B球帶正電，則B球向電勢較高處運動，選項C錯誤；若A、B帶異種電荷，B球可能繞A球做勻速圓周運動，即做速度和加速度大小都不變的曲線運動，選項D正確。4.我國已先后成功發射了飛行器“天宮一號”和飛船“神舟九號”，并成功地進行了對接，若“天宮一號”能在離地面約300km高的圓軌道上正常運行，下列說法中正確的是A．“天宮一號”的發射速度應大于第二宇宙速度B．對接時，“神舟九號”與“天宮一號”的加速度大小相等C．對接后，“天宮一號”的速度小于第一宇宙速度D．對接前，“神舟九號”欲追上“天宮一號”，必須在同一軌道上點火加速參考答案：BC發射繞地球飛行的航天器其發射速度應該大于第一宇宙速度而小于第二宇宙速度，故A錯誤；對接時，“天宮一號”與“神舟八號”在同一軌道運動，根據衛星的加速度公式a=，加速度相同，故B正確；第一宇宙速度是衛星環繞地球運行的最大速度，所以C對；兩飛行器處于同一軌道，若后者加速，那么后一飛行器在短時間內速度就會增加，后一飛行器所需要的向心力也會增加，而此時受到的萬有引力大小幾乎不變，也就小于所需要的向心力．那么后一飛行器就會做離心運動，偏離原來的軌道，兩飛行器就不能實現對接，故D錯誤。5.如圖小麗同學用兩根一樣長的繩子拴住一只鉤碼，拉住繩子兩頭使鉤碼懸停在空中，保持兩手處于同一高度，慢慢增大兩繩的夾角，則A.兩繩拉力將減小B.兩繩拉力將增大C.兩繩拉力的合力將減小D.兩繩拉力的合力將增大參考答案：B解：以繩子的中點為研究對象,分析受力：兩側繩子的拉力F1、F2和重物的拉力T.重物的拉力T等于重物的重力G。根據平衡條件得知，F1、F2的合力與T大小相等，方向相反，則F1、F2的合力大小等于重物的重力，保持不變。設重物的重力為G.根據動滑動輪的特點可知，F1=F2.設兩繩之間的夾角為2α，則由平衡條件得，2F1cosα=G，得到F1=，增大兩繩子之間的夾角α時，cosα減小，F1增大，則F2也增大。故選：B【點睛】以繩子的中點為研究對象，分析受力．繩子的中點兩側繩子拉力大小相等，方向關于豎直方向對稱．根據平衡條件得到繩子拉力與兩繩夾角的關系，再由數學知識分析繩子拉力的變化．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一列簡諧波波源的振動圖象如圖所示，則波源的振動方程y=

cm；已知這列波的傳播速度為1.5m/s，則該簡諧波的波長為

m。參考答案：；3試題分析：從振動圖象可知，，角速度，振幅A=20cm振動方程，根據考點：考查了橫波圖像，波長、波速及頻率的關系【名師點睛】解決本題的關鍵是可以由振動圖象獲取相應信息，以及熟練掌握公式、，難度不大，屬于基礎題．7.如圖所示，一豎直輕桿上端可以繞水平軸O無摩擦轉動，輕桿下端固定一個質量為m的小球，力F=mg垂直作用于輕桿的中點，使輕桿由靜止開始轉動，若轉動過程保持力F始終與輕桿垂直，當輕桿轉過的角度θ=30°時，小球的速度最大；若輕桿轉動過程中，力F的方向始終保持水平方向，其他條件不變，則輕桿能轉過的最大角度θm=53°．參考答案：【考點】：動能定理的應用；向心力．【專題】：動能定理的應用專題．【分析】：（1）由題意可知：F始終對桿做正功，重力始終做負功，隨著角度的增加重力做的負功運來越多，當重力力矩等于F力矩時速度達到最大值，此后重力做的負功比F做的正功多，速度減小；（2）桿轉到最大角度時，速度為零，根據動能定理即可求解．：解：（1）力F=mg垂直作用于輕桿的中點，當輕桿轉過的角度θ時，重力力矩等于F力矩，此時速度最大，則有：mgL=mgLsinθ解得sinθ=所以θ=30°（2）桿轉到最大角度時，速度為零，根據動能定理得：mv2=FL﹣mgLsinθ所以FLsinθ﹣mgL（1﹣cosθ）=0﹣0解得：θ=53°故答案為：30°；53°【點評】：本題主要考查了力矩和動能定理得直接應用，受力分析是解題的關鍵，難度適中．8.（4分）如圖為某報警裝置示意圖，該報警裝置在一扇門、兩扇窗上各裝有一個聯動開關，門、窗未關上時，開關不閉合，只要有一個開關未閉合，報警器就會報警。該報警裝置中用了兩個串聯的邏輯電路，虛線框甲內應選用_________門電路，虛線框乙內應選用_________門電路（填與、非、或）。參考答案：或，或解析：題意只要有一個開關未閉合，報警器就會報警，結合或門的特點因此虛線框甲內應選用或門；虛線框乙內應選用或門。9.（1）為研究某一電學元件的導電規律，將該元件兩端的電壓、元件中的電流及通電時間記錄在下表中，通過分析表中數據可以判斷出該元件所用的材料是

（填“金屬”或“半導體”）。通電時間t/s51015202530電壓

u/v0.400.621.021.261.521.64電流

i/mA0.200.430.811.822.813.22

(2)如圖甲是某金屬材料制成的電阻R隨攝氏溫度t變化的圖象，圖中R0表示0℃時的電阻，k表示圖線的斜率．若用該電阻與電池（電動勢E、內阻r）、電流表A（內阻Rg）、滑動變阻器R′串聯起來，連接成如圖乙所示的電路，用該電阻做測溫探頭，把電流表的電流刻度改為相應的溫度刻度，就得到了一個簡單的“金屬電阻溫度計”．使用“金屬電阻溫度計”前，先要把電流表的刻度值改為相應的溫度刻度值，若溫度t1＜t2，則t1的刻度應在t2的

側（填“左”或“右”）；在標識“金屬電阻溫度計”的溫度刻度時，需要弄清所測溫度和電流的對應關系．請用E、R0、k等物理量表示所測溫度t與電流I的關系式t＝

。參考答案：①,由表中數據U、I比值隨溫度升高而明顯減小，可知元件所用材料為半導體。②溫度t1<t2金屬溫度升高電阻增大，電流計電流值減小，可知t1刻度應在t2的右側。③由甲可知

由電路圖閉合電路歐姆定律得：整理得

t=10.盧瑟福用a粒子轟擊氮核時發現了質子.完成其核反應方程：_____________參考答案：11.一列沿著x軸正方向傳播的橫波，在t=0時刻的波形如圖甲所示．圖甲中某質點的振動圖象如圖乙所示．質點N的振幅是

m，振動周期為

s，圖乙表示質點

(從質點K、L、M、N中選填)的振動圖象．該波的波速為

m／s．參考答案：0.8

4

L

0.5由甲圖知，質點N的振幅是A=0.8m．由甲圖得到波長為2m，由乙圖得到周期為4s，故波速；由乙圖判斷可知t=0時刻質點處于平衡位置且向上振動，在甲圖上，由于波沿x軸正方向傳播，運用波形平移法可知L點處于平衡位置且向上振動，所以乙圖是L的振動圖象。12.已知地球質量為M，萬有引力恒量為G，地球半徑為R，人造衛星在高空繞地球運行的軌道半徑為r，則其繞地球運行的環繞速度V=

，在地球表面附近運行的人造衛星的第一宇宙速度V1=

。參考答案：，13.如圖，由a、b、c三個粗細不同的部分連接而成的圓筒固定在水平面上，截面積分別為2S、S和S．已知大氣壓強為p0，溫度為T0．兩活塞A和B用一根長為4L的不可伸長的輕線相連，把溫度為T0的空氣密封在兩活塞之間，此時兩活塞的位置靜止在圖中位置．則此時輕線的拉力為0．現對被密封的氣體加熱，使其溫度緩慢上升到T時兩活塞之間氣體的壓強可能為p0或（忽略活塞與圓筒壁之間的摩擦）．參考答案：考點：理想氣體的狀態方程；封閉氣體壓強．專題：理想氣體狀態方程專題．分析：加熱前，AB活塞處于平衡狀態，由平衡方程可得內部氣體壓強和輕繩的張力．加熱后由于沒有摩擦，兩活塞一起向左緩慢移動，氣體體積增大，壓強保持p1不變，若持續加熱，此過程會一直持續到活塞向左移動的距離等于l為止，此時B被擋住，活塞不能繼續移動；根據蓋?呂薩克定律可得此時被封閉氣體的溫度，以此溫度為分界，做討論可得結果．解答：解：設加熱前，被密封氣體的壓強為p1，輕線的張力為f，根據平衡條件可得：對活塞A：2p0S﹣2p1S+f=0，對活塞B：p1S﹣p0S﹣f=0，解得：p1=p0，f=0；即被密封氣體的壓強與大氣壓強相等，輕線處在拉直的松弛狀態，這時氣體的體積為：V1=2Sl+Sl+Sl=4Sl，對氣體加熱時，被密封氣體溫度緩慢升高，兩活塞一起向左緩慢移動，氣體體積增大，壓強保持p1不變，若持續加熱，此過程會一直持續到活塞向左移動的距離等于l為止，這時氣體的體積為：V2=4Sl+Sl=5Sl，由蓋?呂薩克定律得：=，解得：T2=T0，由此可知，當T≤T2=T0，時，氣體的壓強為：p2=p0當T＞T2時，活塞已無法移動，被密封氣體的體積保持V2不變，由查理定律得：=，解得：p=，即當T＞T2=T0時，氣體的壓強為：p=；故答案為：0；p0或．點評：本題重點在于對被封閉氣體狀態變化的討論，依據給定的情形，氣體會做兩種變化：1、等壓變化．2、等容變化．能討論出來這兩點是本題的關鍵．三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（1）一個實驗小組在“探究彈力和彈簧伸長的關系”的實驗中，使用兩條不同的輕質彈簧a和b，得到彈力與彈簧長度的圖象如圖所示。則：_____彈簧的原長更長，_____彈簧的勁度系數更大。（填“a”或“b”）（2）在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，PO為橡皮筋，OA、OB為帶有繩套的兩細繩。①對下列操作和實驗現象的敘述正確的是________A．兩細繩的夾角要盡可能地大B．必須測出兩細繩的長度，以便畫出力的圖示C．有可能兩彈簧測力計的拉力都比橡皮筋的拉力大

D．換用一根彈簧測力計后只需把橡皮筋拉伸到相同長度即可②在某次實驗中，用兩彈簧秤拉繩使橡皮筋的一端拉伸到O點，在保持O點位置不變的情況下，下列操作可能實現的有_______A．保持OA、OB兩細線的方向不變，改變兩彈簧秤拉力的大小

B．保持OA的方向及A彈簧秤的示數不變，改變B彈簧秤的拉力大小及方向

C．保持彈簧秤A的示數不變，使彈簧秤B的示數減小

D．保持OB細線的方向不變，使彈簧秤A的示數減小參考答案：（1）b；a

（2）①C

②CD15.“驗證機械能守恒定律”的實驗可以采用如圖所示的甲或乙方案來進行．

(1)比較這兩種方案，________(選填“甲”或“乙”)方案好些，理由是___________。自由落體實驗斜面小車實驗驗證機械能守恒定律驗證機械能守恒定律

(2)如圖丙是該實驗中得到的一條紙帶，測得每兩個計數點間的距離如圖中所示，已知每兩個計數點之間的時間間隔T＝0.1s．物體運動的加速度a＝________；該紙帶是采用________(選填“甲”或“乙”)實驗方案得到的，簡要寫出判斷依據________________________。

圖丙

圖丁(3)如圖丁是采用甲方案時得到的一條紙帶，在計算圖中N點速度時，幾位同學分別用下列不同的方法進行，其中正確的是()

A．vN＝gnT

B．vN＝

C．vN＝

D．vN＝g(n－1)T參考答案：(1)甲

該方案摩擦阻力小，誤差小，操作方便(2)4.83m/s2

乙

因為物體的加速度比g小得多

(3)BC四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，一根跨越一固定的水平光滑細桿的柔軟、不可伸長的輕繩，繩子總長為3L,細桿O點離地高為2L,兩端各系一個質量不等的小球A和B，已知球B的質量為m0.球A置于地面上，球B被拉到與細桿同樣的高度的水平位置，在繩恰被拉直時從靜止釋放小球B。假設小球A始終未離開地面，空氣阻力不計，重力加速度大小為g.（1）小球B下落到最低點過程中重力的瞬時功率大小如何變化；（2）當B球下落到繩子與豎直方向成600角時重力的瞬時功率多大；（3）若小球B達到豎直位置時，A球與地面壓力恰好為零，則小球A的質量是小球B質量的幾倍.參考答案：（1）先變大后減小

（2）

（3）3倍考點：機械能守恒定律、牛頓第二定律、瞬時功率【名師點睛】本題主要考查了機械能守恒定律、牛頓第二定律、瞬時功率。B球剛開始時速度為零，瞬時功率為零，到最低點時速度水平與重力垂直，瞬時功率也為零，故瞬時功率先變大后減小；由機械能守恒定律求出速度，即可得出瞬時功率；根據牛頓第二定律和機械能守恒定律得出兩球質量間的關系。17.(10分)天文觀測到某行星有一顆以半徑r、周期T環繞該行星做圓周運動的衛星，已知衛星質量為m．求：（1）該行星的質量M是多大?（2）如果該行星的半徑是衛星運