山西省太原市城第二中學(xué)2021年高三物理下學(xué)期期末試題含解析

山西省太原市城第二中學(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)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國(guó)自行研制開(kāi)發(fā)的三維衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)（CNSS），它包括5顆同步衛(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星，其中還有備用衛(wèi)星在各自軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。設(shè)地球半徑為R，同步衛(wèi)星的軌道半徑約為6.6R。如果某一備用衛(wèi)星的運(yùn)行周期約為地球自轉(zhuǎn)周期的，則該備用衛(wèi)星離地球表面的高度約為（

）A．0.65R

B．1.65R

C．2.3R

D．3.3R參考答案：A2.如圖所示的是流星在夜空中發(fā)出明亮的光焰，此時(shí)會(huì)有人在內(nèi)心里許下一個(gè)美好的愿望。有些流星是外太空物體被地球強(qiáng)大引力吸引墜落到地面的過(guò)程中同空氣發(fā)生劇烈摩擦造成的。下列相關(guān)說(shuō)法正確的是

A．流星同空氣摩擦?xí)r部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B．引力對(duì)流星物體做正功則其動(dòng)能增加，機(jī)械能守恒C．當(dāng)流星的速度方向與空氣阻力和重力的合力不在同一直線上時(shí)，流星做曲線運(yùn)動(dòng)

D．流星物體進(jìn)入大氣層后做斜拋運(yùn)動(dòng)參考答案：AC3.（多選）U型金屬導(dǎo)軌構(gòu)成如圖所示斜面，斜面傾斜角為，MN，PQ間距為L(zhǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，金屬棒ab質(zhì)量為m，以速度v沿導(dǎo)軌上滑，并與兩導(dǎo)軌始終保持垂直且接觸良好，導(dǎo)軌與ab棒間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，ab棒接入電路電阻為R,ab棒沿導(dǎo)軌上滑位移為S時(shí)速度減為O，已知重力加速度為g，則在這一過(guò)程中A．a(chǎn)b棒沿導(dǎo)軌向上做變減速運(yùn)動(dòng)B．a(chǎn)b棒受到的最大安培力大小為C．導(dǎo)體棒動(dòng)能的減少量等于mgssin+μmgscosD．克服安培力做的功等于mv－mgssin－μmgscos參考答案：AD4.（多選）物體沿直線運(yùn)動(dòng)的v－t關(guān)系如圖所示，已知在第1秒內(nèi)合外力對(duì)物體做的功為W，則（）A．從第1秒末到第3秒末合外力做功為4W B．從第3秒末到第5秒末合外力做功為－2W

C．從第5秒末到第7秒末合外力做功為W D．從第3秒末到第4秒末合外力做功為－0.75W參考答案：CD5.如圖所示，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電液滴以速度v沿與水平面成θ角的方向斜向上進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，在電場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng)，則液滴向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中（

）A.電場(chǎng)力不可能小于mgcosθ

B.液滴的動(dòng)能一定不變C.液滴的機(jī)械能可能不變

D.液滴的電勢(shì)能一定不變參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（6分）利用掃描隧道顯微鏡(STM)可以得到物質(zhì)表面原子排列的圖像，從而可以研究物質(zhì)的構(gòu)成規(guī)律。圖的照片是一些晶體材料表面的STM圖像，通過(guò)觀察、比較，可以看到這些材料都是由原子在空間排列而構(gòu)成的，具有一定的結(jié)構(gòu)特征。則構(gòu)成這些材料的原子在物質(zhì)表面排列的共同特點(diǎn)是：

a._________________________；b._________________________。參考答案：a.原子在確定方向上有規(guī)律地排列，在不同方向上原子的排列規(guī)律一般不同(3分)；b.原子排列具有一定對(duì)稱性。(3分)命題立意：本題是一條聯(lián)系高新科技實(shí)際的題目,考查考生收集、處理信息和獲取新知識(shí)的能力。解題關(guān)鍵：觀察原子排列是否有規(guī)律,是否對(duì)稱,然后確定原子排列的共同特點(diǎn)。錯(cuò)解剖析：本題是一條新信息題,部分學(xué)生不知從何處下手,使解題受阻。避錯(cuò)技巧：新信息題往往與高新科技綜合，有些知識(shí)是完全陌生的，但解決問(wèn)題的方法可將中學(xué)常見(jiàn)的基本方法遷移過(guò)來(lái)。7.北京時(shí)間2011年3月11日在日本海域發(fā)生強(qiáng)烈地震，強(qiáng)震引發(fā)了福島核電站危機(jī)．核電中的U發(fā)生著裂變反應(yīng)，試完成下列反應(yīng)方程式U＋n→Ba＋Kr＋______；已知U、Ba、Kr和中子的質(zhì)量分別是mU、mBa、mKr、mn，該反應(yīng)中一個(gè)235U裂變時(shí)放出的能量為_(kāi)_________．(已知光速為c)參考答案：3n(mu－mBa－mKr－2mn)c28.如圖，一個(gè)三棱鏡的截面為等腰直角ABC，∠A為直角．此截面所在平面內(nèi)的光線沿平行于BC邊的方向射到AB邊，進(jìn)入棱鏡后直接射到AC邊上，并剛好能發(fā)生全反射．該棱鏡材料的折射率為_(kāi)________(填入正確選項(xiàng)前的字母)．

A．

B．

C．

D．參考答案：D9.如圖所示，兩端封閉的均勻玻璃管豎直放置，管中間有一段水銀柱將管中氣體分成體積相等的兩部分，管內(nèi)氣體的溫度始終與環(huán)境溫度相同。一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)下面氣體的體積比原來(lái)大了，則可以判斷環(huán)境溫度

了（填“升高”或“降低”），下面氣體壓強(qiáng)的變化量

上面氣體壓強(qiáng)的變化量（填“大于”、“等于”或“小于”）。

參考答案：升高

；等于10.（4分）鉗型表的工作原理如圖所示。當(dāng)通有交流電的導(dǎo)線從環(huán)形鐵芯的中間穿過(guò)時(shí)，與繞在鐵芯上的線圈相連的電表指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。由于通過(guò)環(huán)形鐵芯的磁通量與導(dǎo)線中的電流成正比，所以通過(guò)偏轉(zhuǎn)角度的大小可以測(cè)量導(dǎo)線中的電流。日常所用交流電的頻率在中國(guó)和英國(guó)分別為50Hz和60Hz?，F(xiàn)用一鉗型電流表在中國(guó)測(cè)量某一電流，電表讀數(shù)為10A；若用同一電表在英國(guó)測(cè)量同樣大小的電流，則讀數(shù)將是

A。若此表在中國(guó)的測(cè)量值是準(zhǔn)確的，且量程為30A；為使其在英國(guó)的測(cè)量值變?yōu)闇?zhǔn)確，應(yīng)重新將其量程標(biāo)定為

A。參考答案：12，25解析：根據(jù)φ∝，＝Imsin(),∝Imcos(),說(shuō)明線圈中的電動(dòng)勢(shì)有效值與頻率成正比，根據(jù)歐姆定律可知電流與頻率成正比，所以在英國(guó)用同一電表在英國(guó)測(cè)量同樣大小的電流的讀數(shù)將是I＝10A×＝12A；因?yàn)樵谟?guó)電流值為標(biāo)準(zhǔn)的6/5，需量程為變?yōu)樵瓉?lái)的5/6。11.為了探究木塊A和B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，圖甲為實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中的主要操作有：A．用彈簧秤測(cè)出木塊A的重力為G＝6.00N

B．用彈簧秤測(cè)出木板B的重力為G′＝9.25NC．按圖甲所示安裝器材，安裝過(guò)程中用手按住木塊和木板

D．松開(kāi)按住木塊和木板的手讓其運(yùn)動(dòng)，并即刻讀出彈簧秤的示數(shù)(1)該同學(xué)的上述操作中有一個(gè)步驟是多余的，有一個(gè)步驟存在錯(cuò)誤，多余的步驟是__▲__，存在錯(cuò)誤的步驟是__▲__。(填步驟序號(hào))(2)在聽(tīng)取意見(jiàn)后，該同學(xué)按正確方法操作，讀數(shù)時(shí)彈簧秤的指針位置如圖乙所示，其示數(shù)為_(kāi)_▲__N，根據(jù)該同學(xué)的測(cè)量數(shù)據(jù)，可得到A和B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為_(kāi)_▲__。參考答案：1）B

D

(2)2.10

0.3512.如圖所示，氣缸中封閉著溫度為127℃的空氣，一重物用輕繩經(jīng)輕滑輪跟氣缸中的活塞相連接，不計(jì)一切摩擦，重物和活塞都處于平衡狀態(tài)，這時(shí)活塞離氣缸底的高度為10cm。如果缸內(nèi)空氣溫度降為87℃，則重物將上升

cm；該過(guò)程適用的氣體定律是

（填“玻意耳定律”或“查理定律”或“蓋·呂薩克定律”）。參考答案：1；蓋·呂薩克定律13.（4分）如圖所示，一儲(chǔ)油圓桶，底面直徑與桶高均為d．當(dāng)桶內(nèi)無(wú)油時(shí)，從某點(diǎn)恰能看到桶底邊緣上的某點(diǎn)B．當(dāng)桶內(nèi)油的深度等于桶高的一半時(shí)，在A點(diǎn)沿AB方向看去，看到桶底上的C點(diǎn)，C、B相距，由此可得油的折射率n=

；光在油中傳播的速度

m/s．（結(jié)果可用根式表示）參考答案：，．解：由題意得，光線在油中的入射角的正弦，光線在空氣中折射角的正弦．則折射率n=．根據(jù)得，v=．三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.

(12分)(1)用簡(jiǎn)明的語(yǔ)言表述臨界角的的定義：(2)玻璃和空所相接觸。試畫(huà)出入射角等于臨界角時(shí)的光路圖，并標(biāo)明臨界角。(3)當(dāng)透明介質(zhì)處在真空中時(shí)，根據(jù)臨界角的定義導(dǎo)出透明介質(zhì)的折射率n與臨界角θc的關(guān)系式。

參考答案：解析：(1)光從光密介質(zhì)射到光疏介質(zhì)中，折射角為90°時(shí)的入射角叫做臨界角(2)如圖，θC為臨界角。(3)用n表示透明介質(zhì)的折射率，θC表示臨界角，由折射定律

15.為了測(cè)量木塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，某同學(xué)用鐵架臺(tái)將長(zhǎng)板傾斜支在水平桌面上，組成如圖甲所示的裝置，所提供的器材有：長(zhǎng)木板、木塊（其前端固定有用于擋光的窄片K）、光電計(jì)時(shí)器、米尺、鐵架臺(tái)等，在長(zhǎng)木板上標(biāo)出A、B兩點(diǎn)，B點(diǎn)處放置光電門(mén)（圖中未畫(huà)出），用于記錄窄片通過(guò)光電門(mén)時(shí)的擋光時(shí)間，該同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：（1）用游標(biāo)尺測(cè)量窄片K的寬度d如圖乙所示，則d=______mm，測(cè)量長(zhǎng)木板上A、B兩點(diǎn)間的距離L和豎直高度差h。（2）從A點(diǎn)由靜止釋放木塊使其沿斜面下滑，測(cè)得木塊經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)的檔光時(shí)間為△t=2.50×10-3s，算出木塊經(jīng)B點(diǎn)時(shí)的速度v=_____m/s，由L和v得出滑塊的加速度a。（3）由以上測(cè)量和算出的物理量可以得出木塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式為μ=_______（用題中所給字母h、L、a和重力加速度g表示）參考答案：

(1).(1)2.50；

(2).（2）1.0；

(3).（3）試題分析：(1)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)是主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)；(2)擋光片通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間很短，因此可以用其通過(guò)的平均速度來(lái)代替瞬時(shí)速度；(3)根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律寫(xiě)出表達(dá)式，求動(dòng)摩擦因數(shù)的大小。解：(1)主尺讀數(shù)是2mm，游標(biāo)讀數(shù)是，則窄片K的寬度；(2)木塊經(jīng)B點(diǎn)時(shí)的速度(3)對(duì)木塊受力分析，根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律有：據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有其中、聯(lián)立解得：四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，輕桿長(zhǎng)為3L，在桿的A、B兩端分別固定質(zhì)量均為m的球A和球B，桿上距球A為L(zhǎng)處的點(diǎn)O裝在光滑的水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，桿和球在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，已知球B運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，球B對(duì)桿恰好無(wú)作用力．求：(1)球B在最高點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)水平軸的作用力大?。?2）球B轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí)，球B的速度是多大？參考答案：(1)球B在最高點(diǎn)時(shí)速度為v0，有，…………2得.…………1此時(shí)球A的速度為，…………2設(shè)此時(shí)桿對(duì)球A的作用力為FA，則

,…………1A球?qū)U的作用力為.…………1水平軸對(duì)桿的作用力與A球?qū)U的作用力平衡，再據(jù)牛頓第三定律知，桿對(duì)水平軸的作用力大小為F0=1.5mg.(2)設(shè)球B在最低點(diǎn)時(shí)的速度為，取O點(diǎn)為參考平面，據(jù)機(jī)械能守恒定律有

…………3解得。…………217.如圖所示，用電動(dòng)勢(shì)E=6V，內(nèi)阻不計(jì)的蓄電池組，通過(guò)滑線變阻器組成分壓電路，向電阻R0=20Ω，額定電壓U0=4.5V的燈泡供電使它正常發(fā)光，試問(wèn)當(dāng)電池組對(duì)燈泡的供電效率η=60%時(shí)，變阻器R的阻值和能承受的最大電流應(yīng)滿足什么要求？

參考答案：⑴

⑵7V

⑶12W18.如圖所示，直角坐標(biāo)平面Oxy在豎直平面內(nèi)，y軸豎直向上，在第一象限內(nèi)分布著方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)(不包含y軸)，場(chǎng)強(qiáng)大小用E1，表示，在第二象限內(nèi)分布著方向沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小用E2表示。用長(zhǎng)度為L(zhǎng)的絕緣細(xì)線將質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電小球(可看成質(zhì)點(diǎn))懸掛在P點(diǎn)，P點(diǎn)在y軸上，坐標(biāo)為((0,2L)，在P點(diǎn)正下方與P點(diǎn)距離小于L的某點(diǎn)Q釘一釘子?，F(xiàn)用外力把小球拉到左側(cè)與P等高處，細(xì)線被拉直與x軸平打，由靜止釋放，小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)繩恰被拉斷，然后進(jìn)入第一象限，經(jīng)過(guò)時(shí)間，立即在第一象限內(nèi)再加垂直于Oxy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫(huà)出)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，再經(jīng)過(guò)時(shí)間to，=撤去勻強(qiáng)磁場(chǎng)。已知E1=，E2=，細(xì)線能夠承受的最大拉力是F0=3mg。(結(jié)果用g、L、m表示)求：(1)小球在下擺過(guò)程中的最大速度vm=?(2)Q點(diǎn)與P點(diǎn)之間的距離h=?(3)小球在第一象限運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=?小球離開(kāi)第一象限的位置坐標(biāo)?參考答案：(1)小球在向下擺動(dòng)過(guò)程中，設(shè)合力與豎直方向的夾角為θ，當(dāng)速度方向與合力方向垂直時(shí)，即細(xì)線與豎直方向的夾角為θ時(shí)，速度最大，設(shè)為vm，則…（2分）解得，θ=37°由動(dòng)能定理有，有………（2分）解得

………（1分）（2）設(shè)小球運(yùn)動(dòng)到Ｐ點(diǎn)正下方時(shí)速度為v1，由動(dòng)能定理有，有

………（2分）解得小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，細(xì)線被釘子擋住，做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r，則根據(jù)牛頓第二定律，有………（1分）

………（1分）解得………（1分）（3）繩被拉斷，小球進(jìn)入第一象限，由于qE1=mg，所以小球沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過(guò)時(shí)間t0