2021-2022學(xué)年山西省晉城市陳溝中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

1、2021-2022學(xué)年山西省晉城市陳溝中學(xué)高三物理下學(xué)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(jì)15分每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1. （多選）以下敘述正確的是 A.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律并測(cè)得了引力常量 B.元電荷P的數(shù)值最早是密立根通過實(shí)驗(yàn)測(cè)得的 C.奧斯特在實(shí)驗(yàn)中觀察到電流的磁效應(yīng)，該效應(yīng)解釋了電和磁之間存在聯(lián)系 D.安培根據(jù)通電螺線管的磁場(chǎng)和條形磁鐵的磁場(chǎng)的相似性，提出了分子電流假說參考答案：BCD2. （單選題）如圖所示，在傾角為=30的足夠長(zhǎng)的光滑斜面上，一質(zhì)量為2kg的小球自與斜面底端P點(diǎn)相距0.5m處，以4m/s的初速度沿斜面向上運(yùn)動(dòng)。在返回P點(diǎn)之前，若小球與P

2、點(diǎn)之間的距離為，重力加速度g取10m/s2。則d與t的關(guān)系式為 （ ）ABCD參考答案：D3. 使物體脫離行星的引力束縛，不再繞該行星運(yùn)行，從行星表面發(fā)射所需的最小速度稱為第二宇宙速度，行星的第二宇宙速度與第一宇宙速度 的關(guān)系是已知某行星的半徑為地球半徑的三倍，它表面的重力加速度為地球表面重力加速度的1/6，不計(jì)其它行星的影響和地球自轉(zhuǎn)對(duì)其表面重力加速度的影響。已知地球的第一宇宙速度為8 km/s，則該行星的第二宇宙速度為 （ ）A4 km/s B8 km/s C D參考答案：B4. 如右圖所示,a、b、c是地球大氣層外圓形軌道上運(yùn)行的三顆人造地球衛(wèi)星,a、b質(zhì)量相同,且小于c的質(zhì)量,則( )

3、A、b所需向心力最大;B、b、c周期相等,且小于a的周期. ks5uC、b、c向心加速度相等,且大于a的向心加速度;D、b、c的線速度大小相等,且小于a的線速度.參考答案：D5. 已知均勻帶電球體在其外部產(chǎn)生的電場(chǎng)與一個(gè)位于球心的、電荷量相等的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)相同，而均勻帶電球売在其內(nèi)部任意一點(diǎn)形成的電場(chǎng)強(qiáng)度為零?現(xiàn)有一半徑為R、電荷量為Q的均勻帯正電絕緣球體，M、N為一條直徑上距圓心O為的兩點(diǎn)，靜電力常量為k，則A. M、N點(diǎn)的電勢(shì)小于O點(diǎn)的電勢(shì)B. M、N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同C. M、N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小均為D. M、N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小均為參考答案：AC【分析】根據(jù)均勻帶電球殼在其內(nèi)部任意一

4、點(diǎn)形成的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，分析知道M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等于以O(shè)圓心半徑的均勻球體在M點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)，根據(jù)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式求解，根據(jù)對(duì)稱性求N點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)；【詳解】根據(jù)均勻帶電球殼在其內(nèi)部任意一點(diǎn)形成的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，知M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等于以O(shè)圓心半徑的均勻球體在M點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)，這個(gè)球體之外的球殼在M點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為零，這個(gè)球體所帶電荷量為 ，M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為 ，方向向左；根據(jù)對(duì)稱性知N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小也為，方向向右；O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零，則MO間場(chǎng)強(qiáng)方向向左，NO間場(chǎng)強(qiáng)方向向右，所以M、N點(diǎn)的電勢(shì)低于O點(diǎn)的電勢(shì)，故A、C正確，B、D錯(cuò)誤；故選AC。二、 填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6. 某同學(xué)在做研究彈簧的形變

5、與外力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)，將一輕彈簧豎直懸掛讓其自然下垂，測(cè)出其自然長(zhǎng)度；然后在其下部施加外力F，測(cè)出彈簧的總長(zhǎng)度L，改變外力F的大小，測(cè)出幾組數(shù)據(jù)，作出外力F與彈簧總長(zhǎng)度L的關(guān)系圖線如圖實(shí)210所示。(實(shí)驗(yàn)過程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進(jìn)行的)由圖可知該彈簧的自然長(zhǎng)度為_ cm；該彈簧的勁度系數(shù)為_ N/m。圖實(shí)210參考答案：10 507. 我國(guó)將開展空氣中PM2.5濃度的監(jiān)測(cè)工作. PM2.5是指空氣中直徑小于2.5微米的懸浮顆粒物，其漂浮在空中做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，很難自然沉降到地面，吸入后會(huì)進(jìn)入血液對(duì)人體形成危害.礦物燃料燃燒的排放是形成PM2.5的主要原因.下列關(guān)于PM2.5的說法中不正確的是 .（填

6、寫選項(xiàng)前的字母） A溫度越高，PM2.5的運(yùn)動(dòng)越激烈 BPM2.5在空氣中的運(yùn)動(dòng)屬于分子熱運(yùn)動(dòng)C周圍大量分子對(duì)PM2.5碰撞的不平衡使其在空中做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)D倡導(dǎo)低碳生活減少化石燃料的使用能有效減小PM2.5在空氣中的濃度參考答案：B8. 某物理興趣小組利用學(xué)校的數(shù)字實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)量小車瞬時(shí)速度的實(shí)驗(yàn)。設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。將長(zhǎng)直木板B支成斜面，小車C的前端固定擋光片P，光電門G固定在木板的側(cè)面A處，讓小車在斜面上的同一位置O由靜止釋放，用光電計(jì)時(shí)器（未畫出）記錄擋光片通過光電門時(shí)擋光的時(shí)間。興趣小組共準(zhǔn)備了寬度不同的五塊擋光片，分別做了五次實(shí)驗(yàn)（每次實(shí)驗(yàn)時(shí)擋光片的前沿均與小車的前端對(duì)齊）

7、，并計(jì)算出各次擋光片通過光電門的平均速度。記錄的數(shù)據(jù)如下表所示：實(shí)驗(yàn)順序1250. 50. 3962495. 00. 42136137. 50. 43648174. 50. 459510212. 00. 472完成下列作圖和填空：（1）根據(jù)表中給出的數(shù)據(jù)，在如圖給出的坐標(biāo)紙上畫出圖線；（2）由所畫出的圖線，得出小車的加速度大小為_;（3）由所畫出的圖線，得出小車前端過A處的瞬時(shí)速度大小為_m/s。（以上兩空均保留3位有效數(shù)字）參考答案：（1）（3分）如下圖（2）（3分）0.930（0.900-0.960均給分）（3）（3分）0.375（0.360-0.390均給分）9. （6分）氫有三種同位素

8、，分別叫做 、 、 ，符號(hào)是 、 、 。參考答案：氕、氘、氚，、10. 如圖所示是某原子的能級(jí)圖,a、b、c 為原子躍遷所發(fā)出的三種波長(zhǎng)的光. 在下列該原子光譜的各選項(xiàng)中,譜線從左向右的波長(zhǎng)依次增大,則正確的是 _.參考答案：C11. （4分）兩木塊質(zhì)量分別為m、M，用勁度系數(shù)為 K的輕彈簧連在一起，放在水平地面上，將木塊1壓下一段距離后釋放，它就上下作簡(jiǎn)諧振動(dòng)，在振動(dòng)過程中木塊2剛好始終不離開地面（即它對(duì)地面最小壓力為零）。則：（1）木塊1的最大加速度大小是 。（2）木塊2對(duì)地面的最大壓力大小是 。參考答案： (M+m)g/m 2(M+m)g12. 如圖，光滑輕桿AB、BC通過A、B、C三點(diǎn)

9、的鉸接連接，與水平地面形成一個(gè)在豎直平面內(nèi)三角形，AB桿長(zhǎng)為BC桿與水平面成角，AB桿與水平面成角。一個(gè)質(zhì)量為m的小球穿在BC桿上，并靜止在底端C處?，F(xiàn)對(duì)小球施加一個(gè)水平向左mg的恒力，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到CB桿的中點(diǎn)時(shí)，它的速度大小為 ，小球沿CB桿向上運(yùn)動(dòng)過程中AB桿對(duì)B處鉸鏈的作用力隨時(shí)間t的變化關(guān)系式為參考答案：,13. 某同學(xué)利用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，探究物塊在水平桌面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。物塊在重物的牽引下開始運(yùn)動(dòng)，重物落地后，物塊再運(yùn)動(dòng)一段距離停在桌面上（尚未到達(dá)滑輪處）。從紙帶上便于測(cè)量的點(diǎn)開始，每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz。（1）通過分析紙

10、帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn) 和 之間某時(shí)刻開始減速。（2）計(jì)數(shù)點(diǎn)5對(duì)應(yīng)的速度大小為 m/s，計(jì)數(shù)點(diǎn)6對(duì)應(yīng)的速度大小為 m/s。（保留三位有效數(shù)字）。（3）物塊減速運(yùn)動(dòng)過程中加速度的大小為a= m/s2（保留三位有效數(shù)字），若用a/g來計(jì)算物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)（g為重力加速度），則計(jì)算結(jié)果比動(dòng)摩擦因數(shù)的真實(shí)值 （填“偏大”或“偏小”）。參考答案：（1）6，7或7，6（2）1.00，1.20（3）2.00，偏大三、 簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14. （6分）一定質(zhì)量的理想氣體，在絕熱膨脹過程中 對(duì)外做功5J，則其內(nèi)能（選填“增加”或“減少”）,J. 試從微觀角度分析其壓

11、強(qiáng)變化情況。 參考答案：答案：減少，5；氣體體積增大，則單位體積內(nèi)的分子數(shù)減少；內(nèi)能減少，則溫度降低，其分子運(yùn)動(dòng)的平均速率減小,則氣體的壓強(qiáng)減小。（4分要有四個(gè)要點(diǎn)各占1分；單位體積內(nèi)的分子數(shù)減少；溫度降低；分子運(yùn)動(dòng)的平均速率減?。粴怏w的壓強(qiáng)減小。）15. （選修3-3模塊）（4分）如圖所示，絕熱隔板S把絕熱的氣缸分隔成體積相等的兩部分，S與氣缸壁的接觸是光滑的兩部分中分別盛有相同質(zhì)量、相同溫度的同種氣體a和b氣體分子之間相互作用可忽略不計(jì)現(xiàn)通過電熱絲對(duì)氣體a緩慢加熱一段時(shí)間后，a、b各自達(dá)到新的平衡狀態(tài)試分析a、b兩部分氣體與初狀態(tài)相比，體積、壓強(qiáng)、溫度、內(nèi)能各如何變化？參考答案： 答案:

12、氣缸和隔板絕熱，電熱絲對(duì)氣體a加熱，a溫度升高，體積增大，壓強(qiáng)增大，內(nèi)能增大；（2分）a對(duì)b做功，b的體積減小，溫度升高，壓強(qiáng)增大，內(nèi)能增大。（2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16. 如圖所示，在距水平地面高h(yuǎn)1=1.2m的光滑水平臺(tái)面上，一個(gè)質(zhì)量m=1kg的小物塊壓縮彈簧后被鎖扣K鎖住，儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能Ep=2J現(xiàn)打開鎖扣K，物塊與彈簧分離后將以一定的水平速度向右滑離平臺(tái)，并恰好從B點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入光滑豎直的圓弧軌道BC已知B點(diǎn)距水平地面的高h(yuǎn)2=0.6m，圓弧軌道BC的圓心O，C點(diǎn)的切線水平，并與水平地面上長(zhǎng)為L(zhǎng)=2.8m的粗糙直軌道CD平滑連接，小物塊沿軌道BCD運(yùn)動(dòng)并與右邊的豎

13、直墻壁會(huì)發(fā)生碰撞，重力加速度g=10m/s2，空氣阻力忽略不計(jì)試求：（1）小物塊運(yùn)動(dòng)到B的瞬時(shí)速度vB大小及與水平方向夾角；（2）小物塊在圓弧軌道BC上滑到C時(shí)對(duì)軌道壓力Nc大小；（3）若小物塊與墻壁碰撞后速度反向、大小變?yōu)榕銮暗囊话耄抑粫?huì)發(fā)生一次碰撞，那么小物塊與軌道CD之間的動(dòng)摩擦因數(shù)應(yīng)該滿足怎樣的條件參考答案： 解：（1）小物塊由A運(yùn)動(dòng)到B的過程中做平拋運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能守恒，故：Ep=mv02代入數(shù)據(jù)得：v0=2m/sEp+mg（h1h2）=m vB2代入數(shù)據(jù)得：vB=4m/s 根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有：cos=故=60（2）根據(jù)圖中幾何關(guān)系可知：h2=R（1cosBOC）代入數(shù)據(jù)解得：R=1.

14、2m根據(jù)能的轉(zhuǎn)化與守恒可知：Ep+mgh1=mvC2解得：vC=2m/s 對(duì)小球在圓弧軌道C點(diǎn)應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律：Ncmg=m解得：Nc=10+=33.3N（3）依據(jù)題意知：的最大值對(duì)應(yīng)的是物塊撞墻前瞬間的速度趨于零，根據(jù)能量關(guān)系有：mgh1+EpmgL 代入數(shù)據(jù)解得：對(duì)于的最小值求解，首先應(yīng)判斷物塊第一次碰墻后反彈，能否沿圓軌道滑離B點(diǎn)，設(shè)物塊碰前在D處的速度為v2，由能量關(guān)系有：mgh1+Ep=mgL+第一次碰墻后返回至C處的動(dòng)能為：EkC=mv22mgL 可知即使=0，有：mv22=14J mv22=3.5Jmgh2=6J，小物塊不可能返滑至B點(diǎn)故的最小值對(duì)應(yīng)著物塊撞后回到圓軌道最高某處，

15、又下滑經(jīng)C恰好至D點(diǎn)停止，因此有：mv222mgL聯(lián)立解得：綜上可知滿足題目條件的動(dòng)摩擦因數(shù)值：答：（1）小物塊運(yùn)動(dòng)到B的瞬時(shí)速度vB大小為4m/s，與水平方向夾角為60；（2）小物塊在圓弧軌道BC上滑到C時(shí)對(duì)軌道壓力Nc大小為33.3N；（3）小物塊與軌道CD之間的動(dòng)摩擦因數(shù)應(yīng)該滿足的條件為【解析】17. 如圖，直角三角形OAC（a=30）區(qū)域內(nèi)有B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（邊界沒有磁場(chǎng)），方向如圖所示兩平行極板M、N接在電壓為u的直流電源上，左板為高電勢(shì)一帶正電的粒子從靠近M板由靜止開始加速，從N板的小孔射出電場(chǎng)后，垂直O(jiān)A的方向從P點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)中帶電粒子的比荷為=105C/kg，OP間距離為L(zhǎng)=0.3m全過程不計(jì)粒子所受的重力，則：（1）若加速電壓U=125V，求粒子進(jìn)入磁場(chǎng)是的速度大?。?）在（1）的條件下，通過計(jì)算說明粒子從三角形OAC的哪一邊離開磁場(chǎng)？（3）求粒子分別從OA、OC邊離開磁場(chǎng)時(shí)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間參考答案：解：（1）由動(dòng)能定理有：qU=mv2代入數(shù)據(jù)解得：v=5103m/s （2）如圖所示，當(dāng)帶電粒子的軌跡與OC邊相切時(shí)為臨界狀態(tài)，則有：R+=L 代入數(shù)據(jù)解得：R=0.1m 電荷磁場(chǎng)中有：qvB=m代入數(shù)據(jù)解得：R=0.1m 由于R=R，又邊界處沒有磁場(chǎng)，粒子從剛好能從OC邊射出（3）帶電粒子在磁場(chǎng)做圓周運(yùn)動(dòng)的周