2021年湖北省隨州市隨縣第二中學高三物理下學期期末試題含解析

2021年湖北省隨州市隨縣第二中學高三物理下學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10：1，電阻R=22Ω，各電表均為理想電表.副線圈輸出電壓的變化規(guī)律如圖乙所示.下列說法正確的是

A.輸入電壓的頻率為100Hz

B.電壓表的示數(shù)為220VC.電流表的示數(shù)為1A

D.電阻R消耗的電功率是22W參考答案：BD2.（多選）如圖甲所示，質(zhì)量m=1kg的小球放在光滑水平面上，在分界線MN的左方始終受到水平恒力F1的作用，在MN的右方除受F1外還受到與F1在同一條直線上的水平恒力F2的作用.小球從A點由靜止開始運動，在0?5s內(nèi)運動的v一t圖象如圖乙所示，由圖可知A．F1與F2的比值大小為1:2

B．t=2.5s時，小球經(jīng)過分界線MNC．t=2.0s時，恒力F2的功率P=20WD. 在0?2.5s的過裎中，F(xiàn)1與F2做功之和為零參考答案：CD3.（多選）如圖所示，平行板電容器與電動勢為E′的直流電源(內(nèi)阻不計)連接，下極板接地，靜電計所帶電荷量很少，可被忽略．一帶負電油滴被固定于電容器中的P點．現(xiàn)將平行板電容器的下極板豎直向下移動一小段距離，則(

)．A．平行板電容器的電容將變小B．靜電計指針張角變小C．帶電油滴的電勢能將減少D．若先將上極板與電源正極的導線斷開，再將下極板向下移動一小段距離，則帶電油滴所受電場力不變參考答案：ACD。A、將平行板電容器的下極板豎直向下移動一小段距離，兩板間的距離d增大，則導致平行板電容器的電容減小，A正確；B．靜電計測量的是兩極板間的電壓等于電源的電動勢，不變，靜電計指針張角不變，B錯誤；C、極板間電壓不變，平行板電容器的下極板豎直向下移動一小段距離，P點電勢正的變大，負電荷的電勢能減?。蔆正確；D、若先將上極板與電源正極的導線斷開，電容器上的帶電量不變，再將下極板向下移動一小段距離，極板間電場強度不變，則帶電油滴所受電場力不變D正確；故選擇ACD答案。4.質(zhì)量為m的人造地球衛(wèi)星在地面上受到的重力為P，它在距地面的高度等于地球半徑R的圓形軌道上運動時

A．速度為B．角速度為C．動能為PR

D．重力為0參考答案：A5.如圖所示，變壓器為理想變壓器，電流表A1內(nèi)阻不可忽略，其余的均為理想的電流表和電壓表。a、b接在電壓有效值不變的交流電源兩端，R0為定值電阻，R為滑動變阻器。現(xiàn)將變阻器的滑片沿c→d的方向滑動時，則下列說法正確的是A.電壓表V1、V2示數(shù)不變，V3示數(shù)變小B.電壓表V1、V2示數(shù)變小，V3示數(shù)變大C.電流表A1、A2的示數(shù)都增大D.電流表A1的示數(shù)變小，A2的示數(shù)增大參考答案：C【詳解】當滑動變阻器從c向d滑動的時候，滑動變阻器接入電路的電阻變小，副線圈的總電阻減小，假設副線圈的總電壓不變，則副線圈的總電流增大，變壓器的電流關系可知原線圈的總電流增大，則原線圈兩端的電壓減小，又可知副線圈兩端的電壓減小，滑動變阻器兩端的電壓減小，而電壓表V1測量的是U1的電壓；電壓表V2測量的是U2的電壓，電壓表V3測量的是U3的電壓，電流表A1測量I1的電流，電流表A2測量I2的電流，故ABD錯誤，C正確。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.當具有5.0eV能量的光子照射到某金屬表面后，從金屬表面逸出的光電子的最大初動能是1.5eV．為了使該金屬產(chǎn)生光電效應，入射光子的最低能量為

▲

A．1.5eV

B．3.5eV

C．5.0eV

D．6.5eV參考答案：

B

7.如圖所示，把電量為－5×10－9C的電荷，從電場中的A點移到B點，其電勢能

（選填“增大”、“減小”或“不變”）；若A點的電勢UA＝15V，B點的電勢UB＝10V，則此過程中電場力做的功為

J。參考答案：答案：增大，－2.5×10－8

解析：將電荷從從電場中的A點移到B點，電場力做負功，其電勢能增加；由電勢差公式UAB=，W=qUAB=－5×10―9×(15－10)J=－2.5×10－8J。8.實圖是一個多量程多用電表的簡化電路圖，測量電流、電壓和電阻各有兩個量程．當轉換開關S旋到位置3時，可用來測量________；當S旋到位置________時，可用來測量電流，其中S旋到位置________時量程較大．參考答案：電阻1、219.如右圖所示，在高處以初速度水平拋出一個帶刺飛鏢，在離開拋出點水平距離l、2l處有A、B兩個小氣球以速度勻速上升，先后被飛標刺破（認為飛標質(zhì)量很大，刺破氣球不會改變其平拋運動的軌跡），已知。則飛標刺破A氣球時，飛標的速度大小為

；A、B兩個小氣球未被刺破前的勻速上升過程中，高度差

。參考答案：．5；4

10.質(zhì)量為30㎏的小孩推著質(zhì)量為10㎏的冰車，在水平冰面上以2m/s的速度滑行．不計冰面摩擦，若小孩突然以5m/s的速度(對地)將冰車推出后，小孩的速度變?yōu)開______m/s，這一過程中小孩對冰車所做的功為______J．參考答案：1.010511.氫原子第n能級的能量為En=，其中E1為基態(tài)能量。當氫原子由第4能級躍遷到第2能級時，發(fā)出光子的頻率為ν1；若氫原子由第2能級躍遷到基態(tài)，發(fā)出光子的頻率為ν2，則=________。參考答案：＝。12.用圖（a）所示的實驗裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關系。（1）完成平衡摩擦力的相關內(nèi)容：

（A）取下沙桶，把木板不帶滑輪的一端墊高；

（B）接通打點計時器電源，輕推小車，讓小車拖著紙帶運動。如果打出的紙帶如圖（b）所示，則應

（選填“增大”、“減小”或“不改變”）木板的傾角，反復調(diào)節(jié)，直到紙帶上打出的點跡

為止。（2）某同學實驗時得到如圖（c）所示的a—F圖象（沙和沙桶質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量），則該同學探究的是：在

條件下，

成正比。（3）上題中若沙和沙桶質(zhì)量過大，不能遠小于小車質(zhì)量，則可能會出現(xiàn)下列哪種圖像參考答案：（1）減小（2分），間隔相等（2分），

（2）小車質(zhì)量一定的（2分），小車的加速度與所受拉力（2分）

（3）B13.從地面A處豎直上拋一質(zhì)量為m的小球，小球上升到B點時的動能與小球上升到最高點后返回至C點時的動能相等，B點離地高度為，C點離地高度為．空氣阻力f=0.1mg，大小不變，則小球上升的最大高度為_________；小球下落過程中從B點到C點動能的增量為___________．

參考答案：4h；

0.6mgh三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖，光滑絕緣底座上固定兩豎直放置、帶等量異種電荷的金屬板a、b，間距略大于L，板間電場強度大小為E，方向由a指向b，整個裝置質(zhì)量為m。現(xiàn)在絕綠底座上施加大小等于qE的水平外力，運動一段距離L后，在靠近b板處放置一個無初速度的帶正電滑塊，電荷量為q，質(zhì)量為m，不計一切摩擦及滑塊的大小，則(1)試通過計算分析滑塊能否與a板相撞(2)若滑塊與a板相碰，相碰前，外力F做了多少功;若滑塊與a板不相碰，滑塊剛準備返回時，外力F做了多少功?參考答案：（1）恰好不發(fā)生碰撞（2）【詳解】(1)剛釋放小滑塊時，設底座及其裝置的速度為v由動能定理：放上小滑塊后，底座及裝置做勻速直線運動，小滑塊向右做勻加速直線運動當兩者速度相等時，小滑塊位移絕緣底座的位移故小滑塊剛好相對絕緣底座向后運動的位移，剛好不相碰(2)整個過程絕緣底座位移為3L則答：(1)通過計算分析可各滑塊剛好與a板不相撞；(2)滑塊與a板不相碰，滑塊剛準備返回時，外力F做功為3qEL。15.（4分）一束單色光由左側時的清水的薄壁圓柱比，圖為過軸線的截面圖，調(diào)整入射角α，光線拾好在不和空氣的界面上發(fā)生全反射，已知水的折射角為，α的值。

參考答案：解析：當光線在水面發(fā)生全放射時有，當光線從左側射入時，由折射定律有，聯(lián)立這兩式代入數(shù)據(jù)可得。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（18分）顯像管是電視機的重要部件，在生產(chǎn)顯像管的陰極時，需要用到去離子水。如果去離子水的質(zhì)量不好，會導致陰極材料中含有較多的SO42－離子，用這樣的陰極材料制作顯像管，將造成電視機的畫面質(zhì)量變差。顯像管的簡要工作原理如圖所示：陰極K發(fā)出的電子（初速度可忽略不計）經(jīng)電壓為U的高壓加速電場加速后，沿直線PQ進入半徑為r的圓形勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面，圓形磁場區(qū)域的圓心O在PQ直線上，熒光屏M與PQ垂直，整個裝置處于真空中。若圓形磁場區(qū)域內(nèi)的磁感應強度的大小或方向發(fā)生變化，都將使電子束產(chǎn)生不同的偏轉，電子束便可打在熒光屏M的不同位置上，使熒光屏發(fā)光而形成圖象，其中Q點為熒光屏的中心。不計電子和SO42－離子所受的重力及它們之間的相互作用力。（1）已知電子的電量為e，質(zhì)量為me，求電子射出加速電場時的速度大??；（2）在圓形磁場區(qū)域內(nèi)勻強磁場的磁感應強度大小為B時，電子離開磁場時的偏轉角大小為θ（即出射方向與入射方向所夾的銳角，且θ未知），請推導tan的表達式；（3）若由于去離子水的質(zhì)量不好，導致陰極材料中含有較多的SO42－離子，使得陰極在發(fā)出電子的同時還發(fā)出一定量的SO42－離子，SO42－離子打在熒光屏上，屏上將出現(xiàn)暗斑，稱為離子斑。請根據(jù)下面所給出的數(shù)據(jù)，通過計算說明這樣的離子斑將主要集中在熒光屏上的哪一部位。（電子的質(zhì)量me=9.1×10-31kg，SO42－離子的質(zhì)量mso=1.6×10-25kg）參考答案：解析：（1）設電子經(jīng)電場加速后的速度為v，對于電子被電場加速的過程運用動能定理有

（3分）解得

（2分）（2）電子進入磁場后做勻速圓周運動，設電子在磁場中的運動半徑為R，根據(jù)洛侖茲力公式和牛頓第二定律有

（3分）解得=

（2分）根據(jù)如圖所示的幾何關系可知tan=

（4分）

（3）由第（2）問的結果可知，若SO42－離子（電荷量大小為2e）通過圓形磁場區(qū)后的偏轉角度為，則

（1分）所以

（1分）即SO42－離子的偏轉角遠小于電子的偏轉角，所以，觀看到的離子斑將主要集中在熒光屏上的中央位置附近。

（2分）35.如圖所示,在XOY直角坐標系中,OQ與OP分別與X軸正負方向成450,在POQ區(qū)域中存在足夠大的勻強電場,場強大小為E,其余區(qū)域存在勻強磁場,一帶電量為+q的質(zhì)量為m粒子在Y軸上A點(0,-L)以平行于X軸速度v0進入第四象項,在QO邊界垂直進入電場,后又從PO邊界離開電場,不計粒子的重力.求(1)勻強磁場的磁感應強度大小?(2)粒子從PO進入磁場的位置坐標?參考答案：.解:(1)設磁感應強度為B則在磁場中運動，根據(jù)牛頓第二定律有

3分由幾何關系可得r=L

3分則

3分(2)設粒子在電場中運動的加速度大小為α則根據(jù)牛頓第二定律有

3分由平拋運動規(guī)律知

3分