云南省大理市南澗縣南澗鎮(zhèn)中學(xué)2021年高三物理下學(xué)期期末試題含解析

云南省大理市南澗縣南澗鎮(zhèn)中學(xué)2021年高三物理下學(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.（單選）014年1月14日，“玉兔”號(hào)月球車(chē)成功實(shí)施首次月面科學(xué)探測(cè)，在探測(cè)過(guò)程中，假設(shè)月球車(chē)以200m/h的速度朝靜止在其前方0.3m的“嫦娥號(hào)”登陸器勻速運(yùn)動(dòng)．為避免相撞，地面指揮部耗時(shí)2s設(shè)定了一個(gè)加速度為a的減速指令并發(fā)出．設(shè)電磁波由地面?zhèn)鞑サ皆虑虮砻嫘钑r(shí)1s，則a的大小至少是（）A．0.02m/s2B．0.04m/s2C．0.06m/s2D．0.08m/s2參考答案：解：v=200m/h=m/s，指令經(jīng)t0=3+1=4s后到達(dá)月球車(chē)，此時(shí)其已經(jīng)運(yùn)動(dòng)了：s=vt0=×4=m．此后其減速運(yùn)動(dòng)直到速度為零，由運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱(chēng)性有：v2=2a（0.3m﹣m），代入數(shù)據(jù)解之得：a=0.02m/s2．故A正確，B、C、D錯(cuò)誤．故選：A．2.如圖所示，將一勁度系數(shù)為k的輕彈簧一端固定在內(nèi)壁光滑的半球形容器底部處（O為球心），彈簧另一端與質(zhì)量為m的小球相連，小球靜止于P點(diǎn)。已知容器半徑為R，與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，OP與水平方向的夾角為。下列說(shuō)法正確的是（

）A.容器相對(duì)于水平面有向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)B.輕彈簧對(duì)小球的作用力大小為C.容器對(duì)小球的作用力豎直向上D.彈簧原長(zhǎng)為參考答案：.D

由于容器和小球組成的系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，容器相對(duì)于水平面沒(méi)有向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，A錯(cuò)；容器對(duì)小球的作用力是彈力，指向球心O，B錯(cuò)；對(duì)小球受力分析，如圖所示，由得小球受到容器的支持力和彈簧對(duì)小球的彈力大小均為mg，C錯(cuò)；圖中彈簧長(zhǎng)度為R，壓縮量為，故原長(zhǎng)為，D正確.3.（4分）在以下各種說(shuō)法中，正確的是

A．今年5月12日四川汶川縣發(fā)生8.0級(jí)強(qiáng)烈地震，地震波是機(jī)械波，其中既有橫波也有縱波B．相對(duì)論認(rèn)為，真空中的光速在不同慣性參考系中都是相同的C．如果測(cè)量到來(lái)自遙遠(yuǎn)星系上某些元素發(fā)出的光波波長(zhǎng)比地球上這些元素靜止時(shí)發(fā)光的波長(zhǎng)長(zhǎng)，這說(shuō)明該星系正在遠(yuǎn)離我們而去D．照相機(jī)鏡頭采用鍍膜技術(shù)增加透射光，這是利用了光的衍射原理

參考答案：

答案：ABC（4分）

4.如圖所示，兩板間距為d的平行板電容器與一電源連接，電鍵K閉合，電容器兩板間有一質(zhì)量為m，帶電量為q的微粒靜止不動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是：（

）A.微粒帶的是正電B.電源兩端的電壓等于mgd/qC.斷開(kāi)電鍵K，微粒將向下做加速運(yùn)動(dòng)D.保持電鍵K閉合，把電容器兩極板距離增大，微粒將向下做加速運(yùn)動(dòng)參考答案：BD5.參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.右圖為小車(chē)做直線運(yùn)動(dòng)的s－t圖，則小車(chē)在BC段做______運(yùn)動(dòng)，圖中B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的瞬時(shí)速度大小是______m/s。參考答案：勻速，1.6~1.9

7.如圖所示，利用動(dòng)滑輪來(lái)吊起質(zhì)量為20kg的物體，已知拉力F＝140Ｎ，滑輪與繩的質(zhì)量以及摩擦均不計(jì)，則當(dāng)物體由靜止開(kāi)始升高1ｍ時(shí)，物體的動(dòng)能為

Ｊ參考答案：808.在研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)．小球在平拋運(yùn)動(dòng)途中的幾個(gè)位置如圖中的a、b、c、d所示，則小球平拋初速度的計(jì)算式為v0大小為＝

；小球經(jīng)過(guò)c點(diǎn)時(shí)的速度VC大小為_(kāi)_____

_____（均用L、g表示）．參考答案：（3分）；9.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過(guò)狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A.其中，A?B和C?D為等溫過(guò)程，B?C為等壓過(guò)程，D?A為等容過(guò)程.該循環(huán)過(guò)程中，內(nèi)能增加的過(guò)程是

▲

(選填“A?B”、“B?C”、“C?D”或“D?A”).若氣體在B?C過(guò)程中，內(nèi)能變化量的數(shù)值為2kJ，與外界交換的熱量值為7kJ，則在此過(guò)程中氣體對(duì)外做的功為

▲

kJ.參考答案：B?C（2分）510.如圖所示為氫原子的能級(jí)圖，n為量子數(shù)。在氫原子核外電子由量子數(shù)為2的軌道躍遷到量子數(shù)為3的軌道的過(guò)程中，將

（填“吸收”或“放出”）光子。若該光子恰能使某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，則一群處于量子數(shù)為4的激發(fā)態(tài)的氫原子在向基態(tài)躍遷過(guò)程中，有

種頻率的光子能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)。參考答案：吸收

511.如圖所示，物體靜止在光滑的水平面上，受一水平恒力F作用，要使物體在水平面上沿OA方向運(yùn)動(dòng)(OA與OF夾角為θ)，就必須同時(shí)再對(duì)物體施加一個(gè)恒力F，這個(gè)恒力的最小值等于

。參考答案：

答案：Fsinθ

12.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，圖（a）為實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖。（交流電的頻率為50Hz）①若取小車(chē)質(zhì)量M＝0.4kg，改變砂桶和砂的質(zhì)量m的值，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，以下m的值不合適的是

.A．m1＝5gB．m2＝1kg

C．m3＝10g

D．m4＝400g②圖（b）為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車(chē)的加速度大小為

m/s2。（保留二位有效數(shù)字）③為了用細(xì)線的拉力表示小車(chē)受到的合外力，實(shí)驗(yàn)操作時(shí)必須首先

.該操作是否成功判斷的依據(jù)是

.四．計(jì)算題:（本題有3小題，共40分）參考答案：13.如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)V，內(nèi)電阻Ω，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R1的阻值調(diào)為Ω后，電鍵S斷開(kāi)時(shí)，R2的功率為W，電源的輸出功率為W，則通過(guò)R2的電流是A．接通電鍵S后，A、B間電路消耗的電功率仍為W．則Ω．參考答案：0.5；三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某同學(xué)“探究小車(chē)的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。小車(chē)放在斜面上，車(chē)前端拴有不可伸長(zhǎng)的細(xì)線，跨過(guò)固定在斜面邊緣的小滑輪與重物相連，小車(chē)后面與穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連。開(kāi)始時(shí)，小車(chē)停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置，重物到地面的距離小于小車(chē)到滑輪的距離。啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，釋放重物，小車(chē)在重物牽引下，由靜止開(kāi)始沿斜面向上運(yùn)動(dòng)；重物落地后，小車(chē)會(huì)繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)一段距離。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz。某次實(shí)驗(yàn)打出的紙帶如圖乙所示，圖中a、b、c是紙帶上的三段，紙帶運(yùn)動(dòng)方向如圖中箭頭所示。

（1）根據(jù)所提供的紙帶和數(shù)據(jù)，計(jì)算打c段紙帶時(shí)小車(chē)的加速度大小為

m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

（2）判斷小車(chē)運(yùn)動(dòng)的最大速度可能出現(xiàn)在b段紙帶中的

兩點(diǎn)之間。參考答案：15.小燈泡燈絲的電阻會(huì)隨溫度的升高而增大，某同學(xué)為研究這一現(xiàn)象，利用下列

實(shí)驗(yàn)器材：

A．小燈泡(2.0V，1W)

B．直流電源（電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻約0.5）

C電流表（量程0-0.6A，內(nèi)阻約0.5）

D電流表（量程0-3A，內(nèi)阻約0.1）

E電壓表（量程0-3V，內(nèi)阻約5000）

F電壓表（量程0-15V，內(nèi)阻約10000）

G．滑動(dòng)變阻器R1(0-5，額定電流2A)

H滑動(dòng)變阻器R2(0-100，額定電流1A)

I開(kāi)關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干(1)實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選用________，電流表應(yīng)選用_______為使實(shí)驗(yàn)誤差盡量減小，要求電壓表從零開(kāi)始變化且多取幾組數(shù)據(jù)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_______（用序號(hào)字母表示）；(2)請(qǐng)?jiān)诖痤}卷中的方框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖；(3)通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到如下數(shù)據(jù)（I和U分別表示小燈泡上的電流和電壓），請(qǐng)?jiān)诖痤}卷

中方格紙中畫(huà)出小燈泡的/-U曲線；(4)把本題中的小燈泡接到如圖9所示電路中，若電源電動(dòng)勢(shì)E=2.0V，內(nèi)阻不計(jì)，定值電阻R=5，則此時(shí)小燈泡的功率是_______W.參考答案：（1）E；C；G（3分）（2）如圖1（2分）（3）如圖2（4）0.12～0.18W均可作出電源E=2V，r=5Ω伏安特性曲線，如圖3，讀出交點(diǎn)坐標(biāo)U=0.60V，I=0.27A，P=IU=0.14W。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，質(zhì)量的物體在水平外力的作用下在水

平面上運(yùn)動(dòng)，物體和水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，已知物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的坐標(biāo)與時(shí)間的關(guān)系為，。根據(jù)以上條件，求：(1)t＝10s時(shí)刻物體的速度和加速度的大小和方向；(2)t＝10s時(shí)刻水平外力的大小(結(jié)果可以保留根號(hào))參考答案：(1)t＝10s時(shí)刻物體的速度大小m/s,方向與x軸正方向夾角為，加速度的大小0.4m/s2和方向沿y軸正方向；(2)t＝10s時(shí)刻水平外力的大小17.如圖所示，在直角坐標(biāo)系x軸上方有與x軸成45°角的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小E=103V/m,在x軸下方有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T。現(xiàn)從y軸上距坐標(biāo)原點(diǎn)L=1Ocm處由靜止釋放一比荷為的帶正電的微粒A,不計(jì)微粒的重力。求：⑴微粒進(jìn)入磁場(chǎng)后在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑；⑵從釋放微粒到微粒第一次從磁場(chǎng)返回電場(chǎng)所用時(shí)間；⑶若在A第一次返回電場(chǎng)的同時(shí)，在電場(chǎng)中適當(dāng)?shù)奈恢糜伸o止釋放另一與A完全相同的帶電微粒B,可使兩微粒在進(jìn)入磁場(chǎng)前相遇。求出所有滿足條件的釋放點(diǎn)的軌跡方程（不計(jì)兩微粒之間的庫(kù)侖力）。參考答案：解：⑴微粒在進(jìn)入磁場(chǎng)前做勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)微粒質(zhì)量為m，帶電量為q，進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度為v，則：…………………⑴（2分）微粒進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)軌道半徑為R，則：……… ⑵（2分）代入數(shù)值可解得：m……… ⑶（1分）⑵由此可作出微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。微粒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)3/4圓周后從P點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)。設(shè)微粒從釋放到進(jìn)入電場(chǎng)之前所用時(shí)間為t，則：………… ⑷（2分）………… ⑸（2分）而代入數(shù)值可得：s………… ⑹（2分）⑶微粒從P點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)后做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)微粒再次進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)距坐標(biāo)原點(diǎn)為x，如圖所示，則：…………… ⑺（2分）………………… ⑻（2分）代入數(shù)值可解得m ……… ⑼（1分）由于微粒B與A完全相同，所以只需在微粒離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)速度方向的直線上的PQ范圍內(nèi)任一點(diǎn)釋放微粒B，可保證兩者在進(jìn)入磁場(chǎng)前相碰。即在直線y=x+10………… ⑽（2分）上式任意一點(diǎn)釋放微粒B都能滿足要求。18.水平放置的輕彈簧左端固定，小物塊P(可視為質(zhì)點(diǎn))置于水平桌面的A點(diǎn)并與彈簧的右端接觸但不相連，此時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)，現(xiàn)用力緩慢地向左水平推P至B點(diǎn)(彈簧仍在彈性限度內(nèi))，推力做的功是6J，撤去推力后，P沿桌面滑到一輛停在光滑水平地面、緊靠水平桌邊緣的平板小車(chē)Q