2021年河南省商丘市羅陽(yáng)中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試題含解析

2021年河南省商丘市羅陽(yáng)中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試題含解析一、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.（2015?湖北模擬）光滑水平面上，一個(gè)長(zhǎng)平板與半圓組成如圖所示的裝置，半圓弧面（直徑AB豎直）與平板上表面相切于A點(diǎn)，整個(gè)裝置質(zhì)量M=5kg．在裝置的右端放一質(zhì)量為m=1kg的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），小滑塊與長(zhǎng)平板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4，裝置與小滑塊一起以v0=12m/s的速度向左運(yùn)動(dòng)．現(xiàn)給裝置加一個(gè)F=64N向右的水平推力，小滑塊與長(zhǎng)平板發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，當(dāng)小滑塊滑至長(zhǎng)平板左端A時(shí)，裝置速度恰好減速為0，此時(shí)撤去外力F并將裝置鎖定．小滑塊繼續(xù)沿半圓形軌道運(yùn)動(dòng)，且恰好能通過(guò)軌道最高點(diǎn)B．滑塊脫離半圓形軌道后又落回長(zhǎng)平板．已知小滑塊在通過(guò)半圓形軌道時(shí)克服摩擦力做功Wf=9.5J．g=10m/s2．求：（1）裝置運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和位移大小；（2）長(zhǎng)平板的長(zhǎng)度l；（3）小滑塊最后落回長(zhǎng)平板上的落點(diǎn)離A的距離．參考答案：：1）裝置運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和位移大小6m；（2）長(zhǎng)平板的長(zhǎng)度l為4m；（3）小滑塊最后落回長(zhǎng)平板上的落點(diǎn)離A的距離1.8m．：【考點(diǎn)】：動(dòng)能定理；牛頓第二定律；向心力．【專(zhuān)題】：動(dòng)能定理的應(yīng)用專(zhuān)題．【分析】：（1）以裝置為研究對(duì)象，利用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解即可．（2）以滑塊為研究對(duì)象，利用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解即可．（3）利用滑塊恰好經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)利用牛頓第二定律和平拋運(yùn)動(dòng)列方程求解．解：（1）分析M受力，由牛頓第二定律得：F﹣μmg=Ma1代入數(shù)據(jù)解得：a1=12m/s2設(shè)裝置向左運(yùn)動(dòng)到速度為0的時(shí)間為t1，則有：v0﹣a1t1=0聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得：t1=1s

裝置向左運(yùn)動(dòng)的距離：x1==12×1m﹣0.5×12×1m=6m（2）對(duì)m受力分析，由牛頓第二定律得：μmg=ma2代入數(shù)據(jù)解得：a2=4m/s2設(shè)滑塊運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)的速度為v1，則：v1=v0﹣a2t1聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得：v1=8m/s

小滑塊向左運(yùn)動(dòng)的距離為：x2==12×1m﹣0.5×4×1m=10m

則平板長(zhǎng)為：l=x2﹣x1=10m﹣6m=4m

（3）設(shè)滑塊在B點(diǎn)的速度為v2，從A至B，由動(dòng)能定理得：﹣mg×2R﹣Wf=在B點(diǎn)有：mg=聯(lián)立解得：R=0.9m，v2=3m/s小滑塊從B點(diǎn)飛出做平拋運(yùn)動(dòng)：2R=聯(lián)立解得：t2=0.6s落點(diǎn)離A的距離為：x=v2t2=3×0.6m=1.8m答：1）裝置運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和位移大小6m；（2）長(zhǎng)平板的長(zhǎng)度l為4m；（3）小滑塊最后落回長(zhǎng)平板上的落點(diǎn)離A的距離1.8m．2.某交流發(fā)電機(jī)給燈泡供電,產(chǎn)生正弦式交變電流的圖像如圖所示,下列說(shuō)法中正確的是()A.交變電流的頻率為0.02HzB.交變電流的瞬時(shí)表達(dá)式為i=5cos(50πt)AC.在t=0.01s時(shí),穿過(guò)交流發(fā)電機(jī)線(xiàn)圈的磁通量為零D.若發(fā)電機(jī)線(xiàn)圈電阻為0.4Ω,則其產(chǎn)生的熱功率為5W參考答案：CD

解析:從題圖可知交流電的周期T=0.02s,所以頻率f==50Hz,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;角速度ω=2πf=100πrad/s,最大值Im=5A,交變電流瞬時(shí)表達(dá)式應(yīng)為i=5cos(100πt)A,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;t=0.01s時(shí),感應(yīng)電流最大,磁通量為零,選項(xiàng)C正確;由P=I2R=()R知,選項(xiàng)D正確.3.(多選題)如右圖所示，一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿OA，O端用鉸鏈固定，另一端固定著一個(gè)小球A，輕桿靠在一個(gè)高為h的物塊上。若物塊與地面摩擦不計(jì)，則當(dāng)物塊以速度v向右運(yùn)動(dòng)至桿與水平方向夾角為θ時(shí)，物塊與輕桿的接觸點(diǎn)為B，下列說(shuō)法正確的是A．

A、B的線(xiàn)速度相同

B．A、B的角速度相同

C．輕桿轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為vsin2θ/hD．小球A的線(xiàn)速度大小為vLsin2θ/h參考答案：BC4.（單選）如圖所示，質(zhì)量為M、傾角為的斜面體置于光滑水平地面上，要使原來(lái)與斜面接觸的質(zhì)量為m的小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，則向右拖斜面體的水平力F的大小至少為

D.Mgsinθ參考答案：A5.陰極射線(xiàn)示波管的聚焦電場(chǎng)由電極A1、A2形成，實(shí)線(xiàn)為電場(chǎng)線(xiàn)，虛線(xiàn)為等勢(shì)線(xiàn)，z軸為該電場(chǎng)的中心軸線(xiàn)，P、Q、R為一個(gè)從左側(cè)進(jìn)入聚焦電場(chǎng)的電子運(yùn)動(dòng)軌跡上的三點(diǎn)，則A．電場(chǎng)中A2的電勢(shì)高于電極A1的電勢(shì)B．電場(chǎng)中Q點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于R點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度C．電子在P點(diǎn)處的動(dòng)能大于Q點(diǎn)處的動(dòng)能D．電子從P到R的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)它一直做正功參考答案：AD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（4分）質(zhì)量分別是2m和m的A、B兩點(diǎn)電荷，在不計(jì)重力的情況下，由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，開(kāi)始時(shí)兩點(diǎn)電荷間的距離是L，A的加速度是a，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，B的加速度也是a，且速率是v，那么這兩個(gè)點(diǎn)電荷此時(shí)的距離是________，點(diǎn)電荷A的速率是_______。參考答案：

L

V/27.已知?dú)湓痈鞫☉B(tài)能量為，式中n=1,2,3，…為氫原子的基態(tài)能量。要使處于基態(tài)的氫原子躍遷到激發(fā)態(tài)，入射光子具有的最小頻率為_(kāi)_____。若大量氫原子處于n=4的激發(fā)態(tài)，則它們發(fā)生躍遷時(shí)，最多能輻射_____種頻率的光子。（普朗克常量為h）參考答案：8.圖甲為某一小燈泡的U－I圖線(xiàn)，現(xiàn)將兩個(gè)這樣的小燈泡并聯(lián)后再與一個(gè)4Ω的定值電阻R串聯(lián)，接在內(nèi)阻為1Ω、電動(dòng)勢(shì)為5V的電源兩端，如圖乙所示。則通過(guò)每盞小燈泡的電流強(qiáng)度為_(kāi)_______A，此時(shí)每盞小燈泡的電功率為_(kāi)_______W。參考答案：0.3；0.6。9.一木塊靜止于光滑水平面上，一顆子彈沿水平方向飛來(lái)射入木塊中，當(dāng)子彈進(jìn)入木塊深度最大值為2厘米時(shí)，木塊沿水平面恰好移動(dòng)距離1厘米。在上述過(guò)程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能與子彈損失的動(dòng)能之比為

。參考答案：

答案：2:310.圖為一小球做平拋運(yùn)動(dòng)的閃光照片的一部分.圖中背景方格的邊長(zhǎng)均為2.5厘米，如果取重力加速度g=10米/秒2，那么：(1)照片的閃光頻率為_(kāi)_______Hz..(2)小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度的大小為_(kāi)____m/s參考答案：(1)10

(2)0.7511.某興趣小組為了測(cè)一遙控電動(dòng)小車(chē)的額定功率，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：①用

測(cè)出電動(dòng)小車(chē)的質(zhì)量為0.4kg；②將電動(dòng)小車(chē)、紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器正確安裝；③先接通

，再接通

（填“打點(diǎn)計(jì)時(shí)器”或“電動(dòng)小車(chē)”）；④達(dá)到最大速度一段時(shí)間后關(guān)閉小車(chē)電源，待小車(chē)靜止時(shí)再關(guān)閉打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（設(shè)小車(chē)在整個(gè)過(guò)程中所受阻力恒定）．在上述過(guò)程中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上所打的部分點(diǎn)跡如圖所示．請(qǐng)你分析紙帶數(shù)據(jù)，回答下列問(wèn)題：①該電動(dòng)小車(chē)運(yùn)動(dòng)的最大速度為

m/s；（保留兩位有效數(shù)字）

②該電動(dòng)小車(chē)的額定功率為

W．（保留兩位有效數(shù)字）參考答案：①天平

③打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

電動(dòng)小車(chē)①該電動(dòng)小車(chē)運(yùn)動(dòng)的最大速度為

1.5

m/s；②該電動(dòng)小車(chē)的額定功率為

1.2

W．12.質(zhì)量為2．0kg的物體，從離地面l6m高處，由靜止開(kāi)始勻加速下落，經(jīng)2s落地，則物體下落的加速度的大小是

m/s2，下落過(guò)程中物體所受阻力的大小是

N．(g取l0m/s2)參考答案：13.為測(cè)定木塊與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，小亮設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)木塊A位于水平桌面上的O點(diǎn)時(shí)，重物B剛好接觸地面。將A拉到P點(diǎn)，待B穩(wěn)定后靜止釋放，A最終滑到Q點(diǎn)．分別測(cè)量OP、OQ的長(zhǎng)度h和s。改變h，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，分別記錄幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。(1)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，發(fā)現(xiàn)A釋放后會(huì)撞到滑輪。請(qǐng)?zhí)岢鰞蓚€(gè)解決方法。(2)請(qǐng)根據(jù)下表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出s－h(huán)關(guān)系的圖象。h(cm)20.030.040.050.060.0s(cm)19.528.539.048.056.5(3)實(shí)驗(yàn)測(cè)得A、B的質(zhì)量分別為m＝0.40kg、M＝0.50kg.根據(jù)s－h(huán)圖象可計(jì)算出A木塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝________。(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)(4)實(shí)驗(yàn)中，滑輪軸的摩擦?xí)?dǎo)致μ的測(cè)量結(jié)果______(選填“偏大”或“偏小”)。參考答案：(1)減小B的質(zhì)量(或增大A的質(zhì)量)增加細(xì)線(xiàn)的長(zhǎng)度(或降低B的起始高度)

(2)如圖所示

(3)0.4

(4)偏大三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在測(cè)定金屬絲電阻率的實(shí)驗(yàn)中，需要測(cè)量金屬絲的電阻，可供選用的器材如下：待測(cè)金屬絲：Rx（阻值約5Ω）電流表A1：量程0.6A，內(nèi)阻r1約為0.2Ω電流表A2：量程10mA，內(nèi)阻r2=50Ω定值電阻R1：阻值20Ω定值電阻R2：阻值200Ω滑動(dòng)變阻器R：阻值范圍0~5Ω電源E：干電池2節(jié)開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線(xiàn)若干。①要想較準(zhǔn)確測(cè)量待測(cè)金屬絲的阻值，應(yīng)選用定值電阻

。（填R1或R2）②實(shí)驗(yàn)中要求金屬絲中的電流能從0開(kāi)始變化，請(qǐng)?jiān)诜娇驁D中畫(huà)出該實(shí)驗(yàn)的電路圖（圖中務(wù)必標(biāo)出選用的電流表和定值電阻的符號(hào)）。③若試驗(yàn)中A1表的示數(shù)為0.36A，A2表的示數(shù)為5.4mA，待測(cè)金屬絲的阻值為

Ω（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。參考答案：①R2

；（3分）②電路圖如右圖所示：（3分）③3.8

（3分）15.當(dāng)小燈泡發(fā)光時(shí)其燈絲的電阻會(huì)隨著發(fā)光亮度的變化而發(fā)生變化。某同學(xué)為研究這一現(xiàn)象，按照自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路測(cè)量小燈泡的電流I和電壓U，得到如下表所示的數(shù)據(jù)。I(A)0.120.220.290.340.380.420.450.470.490.50U(V)0.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00(1)請(qǐng)你根據(jù)上表數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，在虛線(xiàn)框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖。可用的器材有：電壓表、電流

表、滑動(dòng)變阻器(變化范圍0～10Ω)、電源、小燈泡、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線(xiàn)若干。(2)在圖示坐標(biāo)紙上畫(huà)出小燈泡的U一I曲線(xiàn)，并定性分析燈絲的電阻與燈泡發(fā)光亮度的變化關(guān)系

。(3)如果將上面實(shí)驗(yàn)中使用的小燈泡接在電動(dòng)勢(shì)是1.5V，內(nèi)阻是2.0Ω的電源兩端，利用上面的U-I曲線(xiàn)可求出小燈泡的實(shí)際功率是

w，電源效率為

。(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)參考答案：(1)如圖甲所示(3分)(2)如圖乙所示(2分)

燈絲電阻隨發(fā)光亮度增加而變大(2分)

(3)0.28(2分)

53％(2分)數(shù)據(jù)范圍大，應(yīng)采用分壓式接線(xiàn)，燈絲電阻較小，采用電流表外接法。由圖像得燈絲電阻隨發(fā)光亮度增加而變大P=UI=0.35×0.8=0.28W，η=0.28÷（1.5×0.35）=53%四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖，容積為的容器內(nèi)充有壓縮空氣。容器與水銀壓強(qiáng)計(jì)相連，壓強(qiáng)計(jì)左右兩管下部由軟膠管相連。氣閥關(guān)閉時(shí)，兩管中水銀面同高，左管中水銀面上方到氣閥之間空氣的體積為。打開(kāi)氣閥，左管中水銀下降；緩慢地向上提右管，使左管中水銀面回到原來(lái)高度，此時(shí)右管與左管中水銀面的高度差為h。已知水銀的密度為，大氣壓強(qiáng)為，重力加速度為g；空氣可視為理想氣體，其溫度不變。求氣閥打開(kāi)前容器中壓縮空氣的壓強(qiáng)P1。

參考答案：解析：由玻馬定律得

求出：17.如圖甲所示，MN、PQ是固定于同一水平面內(nèi)相互平行的粗糙長(zhǎng)直導(dǎo)軌，間距L=2.0m，R是連在導(dǎo)軌一端的電阻，質(zhì)量m=1.0kg的導(dǎo)體棒ab垂直跨在導(dǎo)軌上，電壓傳感器與這部分裝置相連。導(dǎo)軌所在空間有磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。從t=0開(kāi)始對(duì)導(dǎo)體棒ab施加一個(gè)水平向左的外力F，使其由靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌向左運(yùn)動(dòng)，電壓傳感器測(cè)出R兩端的電壓隨時(shí)間變化的圖線(xiàn)如圖乙所示，其中OA、BC段是直線(xiàn)，AB段是曲線(xiàn)。假設(shè)在從1.2s開(kāi)始以后外力F的功率P=4.5W保持不變。導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒ab的電阻均可忽略不計(jì)，導(dǎo)體棒ab在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直，且接觸良好。不計(jì)電壓傳感器對(duì)電路的影響。g取10m/s2。求：（1）導(dǎo)體棒ab最大速度vm的大??；（2）在1.2s~2.4s的時(shí)間內(nèi)，該裝置產(chǎn)生的總熱量Q；（3）導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ和電阻R的值。

(4)若在1.2s~2.4s的時(shí)間內(nèi)已知電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱是Q1=2.95J，則在0~2.4s的時(shí)間內(nèi)通過(guò)電阻R的電量為多少？參考答案：18.一質(zhì)量為0.5kg的小球A以2