2021-2022学年四川省乐山市富和中学高三物理上学期期末试题含解析

1、2021-2022学年四川省乐山市富和中学高三物理上学期期末试题含解析一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分每小题只有一个选项符合题意1. （单选）如图为示波管中电子枪的原理示意图，示波管内被抽成真空，A为发射热电子的阴极，K为接在高电势点的加速阳极，A、K间电压为U电子离开阴极时的速度可以忽略电子经加速后从K的小孔中射出的速度大小为v下面的说法中正确的是（）A如果A、K间距离减半而电压仍为U不变，则电子离开K时的速度变为2vB如果A、K间距离减半而电压仍为U不变，则电子离开K时的速度变为C如果A、K间距离保持不变而电压减半，则电子离开K时的速度变为D如果A、K间距离保持不变而电压

2、减半，则电子离开K时的速度变为v参考答案：考点：示波管及其使用分析：电子在加速电场中运动时，电场力做功eU，根据动能定理列式得出v与U的关系式，即可进行分析解答：解：根据动能定理得： eU=得：v=A、B、由上式可知，v与A、K间距离无关，则若A、K间距离减半而电压仍为U不变，则电子离开K时的速度仍为v，故AB错误C、D、由上式可知，电压减半时，则电子离开K时的速度变为v，故C错误，D正确故选：D点评：此题关键运用动能定理研究加速过程，要知道粒子加速获得的速度与极板间的距离无关，而且动能定理不仅适用于匀强电场，也适用于非匀强电场2. 已建成的广东大亚湾核电站利用的是A放射性元素发生衰变放出的能

3、量 B放射性元素发生衰变放出的能量C重核裂变放出的能量 D热核反应放出的能量参考答案：答案：C3. （双项选择题）两根相同的的绝缘轻线一端固定在O点，另一端分别连接两个完全相同的带电小球A和B，A、B之间用第三根线连接起来，如图所示将第三根线剪断后，发现A和B两球都先向上摆动然后再向下摆动，不计空气阻力，则A和B两球在向上摆动过程中A所受库仑力逐渐减小 B具有的电势能逐渐增大C动能不断增加D机械能不断增加参考答案：AD4. 如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行。初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运

4、动的vt图象（以地面为参考系）如图乙所示。已知v2v1，则At1时刻，小物块离A处的距离达到最大B0t3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用C0t2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左Dt2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大参考答案：D5. 小李坐在火车内，看到窗外的树木正在后退，则他所选的参考系可能是（）A大地B树木C火车D铁轨参考答案：C【考点】参考系和坐标系【分析】解答此题的关键是看被研究的物体与所选的标准，即参照物之间的相对位置是否发生了改变，如果发生改变，则物体是运动的；如果未发生变化，则物体是静止的【解答】解：窗外的树是被研究的物体，窗外的树向后退去，而实际树是静

5、止的，所以树木向后退是以火车为参照系的，故C正确，ABD错误故选：C二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 如图所示，匀强电场中的三点A、B、C构成一个边长为0.1m的等边三角形。已知电场线的方向平行于ABC所在平面，A、B、C三点的电势分别为100V、60V和20V，则此匀强电场的场强大小E=_V/m。若将电量为1.01010C的正电荷从A点移到B点，电场力所做的功W=_J。参考答案：答案： 800；4109。7. 某同学用如图甲所示的气垫导轨和光电门装置“研究物体的加速度与外力关系”，他的操作步骤如下：将一端带有定滑轮的气垫导轨放置在实验台上，将光电门固定在气垫轨道上离定滑

6、轮较近一端的某点B处，将带有遮光条的质量为M的滑块放置在气垫导轨上的A处，用重力为F的钩码，经绕过滑轮的细线拉滑块，使滑块从同一位置A由静止释放，测出遮光条通过光电门的时间t，改变钩码个数，使滑块每次从同一位置A由静止释放，重复上述实验。记录的数据及相关计算如下表：实验次数12345F/N0.490.981.471.962.45t/（ms）28.623.320.218.116.5t2/（ms）2818.0542.9408.0327.6272.25t-2/10-4(ms)-212.218.424.530.636.71若用游标卡尺测出滑块上遮光条的宽度d如图乙所示，则遮光条的宽度d cm,第一次测

7、量中小车经过光电门时的速度为 m/s(保留两位有效数字)2实验中遮光条到光电门的距离为s，遮光条的宽度为d，遮光条通过光电门的时间为t，可推导出滑块的加速度a与t关系式为 。3本实验为了研究加速度a与外力F的关系，只要作出 的关系图象，请作出该图线。4根据作出的图像，判断该同学可能疏漏的重要实验步骤是 。参考答案：1.050 cm （2分） 0.37m/s（2分）2 （2分）3（填1/t2与F同样得分）（2分） 如图所示（2分）4没有将气垫导轨调节水平 (2分) 8. 氢原子能级如图17所示，则要使一个处于基态的氢原子释放出一个电子而变成为氢离子，该氢原子需要吸收的能量至少是_eV；一群处于n

8、=4能级的氢原子跃迁到n=2的状态过程中，可能辐射_种不同频率的光子。图17参考答案：13.6eV，39. （选修35）现用下列几种能量的光子照射一个处于基态的氢原子，A：10.25eV、B：12.09eV、C：12.45eV，则能被氢原子吸收的光子是_（填序号），氢原子吸收该光子后在向低能级跃迁时最多可能产生_种频率的光子。参考答案：答案：B、 210. 如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t = 0时刻的波形图，已知波的传播速度v = 2m/s试回答下列问题：写出x = 0.5 m处的质点做简谐运动的表达式： cm；x = 0.5m处质点在05.5s内通过的路程为 cm参考答案：y5

9、cos2t (2分) 110cm11. 气垫导轨可以在导轨和滑块之间形成一薄层空气膜，使滑块和导轨间的摩擦几乎为零，如图所示，让滑块从气垫导轨是某一高度下滑，滑块上的遮光片的宽度为s，当遮光片通过电门时与光电门相连的数字毫秒器显示遮光时间为t，则庶光片通过光电门的平均速度为v= （1）关于这个平均速度，有如下讨论： A这个平均速度不能作为实验中遮光片通过光电门时滑块的瞬时速度 B理论上，遮光片宽度越窄，遮光片通过光电门的平均越接近瞬时速度 C实验中所选遮光片并非越窄越好，还应考虑测量时间的精确度，遮光片太窄，时间测量精度就会降低，所测瞬时速度反而不准确 D实验中，所选遮光片越宽越好，这样时间的

10、测量较准，得到的瞬时速度将比较准确，这些讨论中，正确的是： ； （2）利用这一装置可验证机械能守桓定律。滑块和遮光片总质量记为M（kg），若测出气垫导轨总长L0、遮光片的宽度s，气垫导轨两端到桌面的高度差h、滑块从由静止释放到经过光时门时下滑的距离L和遮光时间t，这一过程中：滑块减少的重力势能的表达式为： ，滑块获得的动能表达式为： ；参考答案：（1）BC （2） 知道光电门测量滑块瞬时速度的原理，能根据已知的运动学公式求出速度进而计算物体的动能是解决本题的关键。12. 如图甲是利用激光测转速的原理示意图，图中圆盘可绕固定轴转动，盘边缘侧面上有一小段涂有很薄的反光材料当盘转到某一位置时，接收器

11、可以接收到反光涂层所反射的激光束，并将所收到的光信号转变成电信号，在示波器显示屏上显示出来(如图乙所示) 若图乙中示波器显示屏上横向的每大格(5小格)对应的时间为2.50103 s，则圆盘的转速为 r/s.(保留3位有效数字) 若测得圆盘直径为10.20 cm，则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为 cm.(保留3位有效数字) 参考答案：90.9 r/s、1.46cm13. 一个静止的钚核 94239Pu自发衰变成一个铀核 92235U和另一个原了核X，并释放出一定的能量其核衰变方程为： 94239Pu 92235UX。(1)方程中的“X”核符号为_；(2)钚核的质量为239.0522 u，铀核的质

12、量为235.0439 u，X核的质量为4.0026 u，已知1 u相当于931 MeV，则该衰变过程放出的能量是_MeV；(3)假设钚核衰变释放出的能量全部转变为铀核和X核的动能，则X核与铀核的动能之比是_。参考答案：(1) He (2)5.31(0.02都可) (3)58.7(0.1都可)三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 图1是利用两个电流表A1（微安表）和A2（毫安表）测量干电池电动势E和内阻r的电路原理图。图中S为开关。R为滑动变阻器，固定电阻Rl和A1内阻之和为l0000（比r和滑动变阻器的总电阻都大得多)，A2为理想电流表。按电路原理图在图2虚线框内各实物图

13、之间画出连线。在闭合开关S前，将滑动变阻器的滑动端c移动至_（填“a端”、“中央”或“b端”）。闭合开关S，移动滑动变阻器的滑动端c至某一位置，读出电流表A1和A2的示数I1和I2。多次改变滑动端c的位置，得到的数据为 高 考 资 源 网 在图3所示的坐标纸上以I1为纵坐标、I2为横坐标画出所对应的I1- I2曲线。 利用所得曲线求得电源的电动势E=_V，内阻r =_。 该电路中电源输出的短路电流Im=_A。参考答案：如图 （2分，错一条线不得分）b端 （2分）如图（2分，必须有描点，不描点不得分） 1.49（1.481.50）（1分）0.60（0.550.65）（1分）2.4（2.32.7）

14、（2分）15. （10分）汽车正在走进我们的家庭研究发现，在无风状态下，汽车在高速行驶时受到的空气阻力f主要与汽车正面投影面积S和汽车行驶速度v有关，通过汽车在风洞实验室模拟实验得到如下数据：（1）请根据表中数据在（a）图中作出正面投影面积为3.0 m2的汽车的fv图线；为了求出此汽车的f与v间的具体关系，请你选取合适的坐标轴，在（b）图中作出线性图线（2）汽车受到的空气阻力f与汽车正面投影面积S 、行驶速度v 的关系可表示为f= （比例系数用k表示）；（3）上式中比例系数k ，其大小可能与 因素有关（写出一个因素即可）参考答案：答案：（1）如图所示（每图2分，共4分） （2）f=kSv2（2

15、分） （3）0.25kg/m3（0.24kg/m3或0.26kg/m3同样给分）（2分） 空气密度或车的外形等（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16. （8分）一辆质量为4t的汽车，发动机的额定功率为80KW，所受阻力为车重的0.1倍。如果汽车从静止开始在平直公路上做匀加速运动，当功率达到额定功率后，又以额定功率运动了一段距离，汽车达到最大速度，在整个过程中，汽车运动了125m。试求在整个过程中，汽车发动机的牵引力做了多少功？（取g=10m/s2）参考答案：解析：汽车的最大速度3分全过程由动能定理Wfs=3分 解得W=1.3106J2分17. 直角坐标系xoy界线OM两侧区域分别有如

16、图所示电、磁场（第三象限除外），匀强磁场磁感应强度为B、方向垂直纸面向外，匀强电场场强、方向沿x轴负方向。一不计重力的带正电的粒子，从坐标原点O以速度为v、沿x轴负方向射入磁场，随后从界线上的P点垂直电场方向进入电场，并最终飞离电、磁场区域。已知粒子的电荷量为q，质量为m，求： （1）粒子在磁场中运动的轨迹半径R及P点的位置坐标； （2）粒子在磁场中运动的时间；（3）粒子最终飞离电、磁场区域的位置坐标。参考答案：解：（1）由洛仑兹力提供向心力，有： （3分） 解得： （3分） 如图所示，由几何关系可知，粒子经过界线OM的位置P的坐标为（，）（2分） （2）粒子在磁场中运动的周期 （2分） 粒子

17、在磁场中运动的时间 （2分） （3）粒子从P点射入电场将做类平抛运动，如图所示，有： （1分） （1分） 其中： （1分） 联立式解得（2分） 故粒子最终飞离电、磁场区域的位置坐标为（1分）18. 2012年11月，我国舰载机在航母上首降成功设某一舰载机总质量为m=2.5l04 kg，速度为vo=42m/s，若仅受空气阻力和甲板阻力作用，飞机将在甲板上以ao=0.8m/s2的加速度做匀减速运动，着舰过程中航母静止不动（1）飞机着舰后，若仅受空气阻力和甲板阻力作用，航母甲板至少多长才能保证飞机不滑到海里？（2）航母飞行甲板水平，前端上翘，水平部分与上翘部分平滑连接，连接处D点可看作圆弧上的一点，圆弧半径为R=100m已知飞机起落架能承受的最大作用力为飞机自重的11倍，求飞机安全起飞经过D点的最大速度？（g取10m/s2）（3）为了让飞机在有限长度的跑道上停下来，甲板上设置了阻拦索让飞机减速，同时考虑到飞机尾钩挂索失败需要复飞的情况，飞机着舰时并不关闭发动机，图示为飞机勾住阻拦索后某一时刻的情景，此时发动机的推力大小为F=1.2105N，减速的加速度a1=20m/s2，此时阻拦索夹角=106，空气阻力和甲板阻力保持不变，求此时阻拦