云南省大理市南涧县南涧镇中学2021年高三物理下学期期末试题含解析

云南省大理市南涧县南涧镇中学2021年高三物理下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）014年1月14日，“玉兔”号月球车成功实施首次月面科学探测，在探测过程中，假设月球车以200m/h的速度朝静止在其前方0.3m的“嫦娥号”登陆器匀速运动．为避免相撞，地面指挥部耗时2s设定了一个加速度为a的减速指令并发出．设电磁波由地面传播到月球表面需时1s，则a的大小至少是（）A．0.02m/s2B．0.04m/s2C．0.06m/s2D．0.08m/s2参考答案：解：v=200m/h=m/s，指令经t0=3+1=4s后到达月球车，此时其已经运动了：s=vt0=×4=m．此后其减速运动直到速度为零，由运动的对称性有：v2=2a（0.3m﹣m），代入数据解之得：a=0.02m/s2．故A正确，B、C、D错误．故选：A．2.如图所示，将一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在内壁光滑的半球形容器底部处（O为球心），弹簧另一端与质量为m的小球相连，小球静止于P点。已知容器半径为R，与水平面间的动摩擦因数为，OP与水平方向的夹角为。下列说法正确的是（

）A.容器相对于水平面有向左运动的趋势B.轻弹簧对小球的作用力大小为C.容器对小球的作用力竖直向上D.弹簧原长为参考答案：.D

由于容器和小球组成的系统处于平衡状态，容器相对于水平面没有向左运动的趋势，A错；容器对小球的作用力是弹力，指向球心O，B错；对小球受力分析，如图所示，由得小球受到容器的支持力和弹簧对小球的弹力大小均为mg，C错；图中弹簧长度为R，压缩量为，故原长为，D正确.3.（4分）在以下各种说法中，正确的是

A．今年5月12日四川汶川县发生8.0级强烈地震，地震波是机械波，其中既有横波也有纵波B．相对论认为，真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的C．如果测量到来自遥远星系上某些元素发出的光波波长比地球上这些元素静止时发光的波长长，这说明该星系正在远离我们而去D．照相机镜头采用镀膜技术增加透射光，这是利用了光的衍射原理

参考答案：

答案：ABC（4分）

4.如图所示，两板间距为d的平行板电容器与一电源连接，电键K闭合，电容器两板间有一质量为m，带电量为q的微粒静止不动，下列说法正确的是：（

）A.微粒带的是正电B.电源两端的电压等于mgd/qC.断开电键K，微粒将向下做加速运动D.保持电键K闭合，把电容器两极板距离增大，微粒将向下做加速运动参考答案：BD5.参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.右图为小车做直线运动的s－t图，则小车在BC段做______运动，图中B点对应的运动状态的瞬时速度大小是______m/s。参考答案：匀速，1.6~1.9

7.如图所示，利用动滑轮来吊起质量为20kg的物体，已知拉力F＝140Ｎ，滑轮与绳的质量以及摩擦均不计，则当物体由静止开始升高1ｍ时，物体的动能为

Ｊ参考答案：808.在研究平抛运动的实验中，某同学用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为L．小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛初速度的计算式为v0大小为＝

；小球经过c点时的速度VC大小为______

_____（均用L、g表示）．参考答案：（3分）；9.如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A.其中，A?B和C?D为等温过程，B?C为等压过程，D?A为等容过程.该循环过程中，内能增加的过程是

▲

(选填“A?B”、“B?C”、“C?D”或“D?A”).若气体在B?C过程中，内能变化量的数值为2kJ，与外界交换的热量值为7kJ，则在此过程中气体对外做的功为

▲

kJ.参考答案：B?C（2分）510.如图所示为氢原子的能级图，n为量子数。在氢原子核外电子由量子数为2的轨道跃迁到量子数为3的轨道的过程中，将

（填“吸收”或“放出”）光子。若该光子恰能使某金属产生光电效应，则一群处于量子数为4的激发态的氢原子在向基态跃迁过程中，有

种频率的光子能使该金属产生光电效应。参考答案：吸收

511.如图所示，物体静止在光滑的水平面上，受一水平恒力F作用，要使物体在水平面上沿OA方向运动(OA与OF夹角为θ)，就必须同时再对物体施加一个恒力F，这个恒力的最小值等于

。参考答案：

答案：Fsinθ

12.某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图。（交流电的频率为50Hz）①若取小车质量M＝0.4kg，改变砂桶和砂的质量m的值，进行多次实验，以下m的值不合适的是

.A．m1＝5gB．m2＝1kg

C．m3＝10g

D．m4＝400g②图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为

m/s2。（保留二位有效数字）③为了用细线的拉力表示小车受到的合外力，实验操作时必须首先

.该操作是否成功判断的依据是

.四．计算题:（本题有3小题，共40分）参考答案：13.如图所示的电路中，电源电动势V，内电阻Ω，当滑动变阻器R1的阻值调为Ω后，电键S断开时，R2的功率为W，电源的输出功率为W，则通过R2的电流是A．接通电键S后，A、B间电路消耗的电功率仍为W．则Ω．参考答案：0.5；三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学“探究小车的速度随时间变化的规律”的实验装置如图甲所示。小车放在斜面上，车前端拴有不可伸长的细线，跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连，小车后面与穿过打点计时器的纸带相连。开始时，小车停在靠近打点计时器的位置，重物到地面的距离小于小车到滑轮的距离。启动打点计时器，释放重物，小车在重物牵引下，由静止开始沿斜面向上运动；重物落地后，小车会继续向上运动一段距离。打点计时器使用的交流电频率为50Hz。某次实验打出的纸带如图乙所示，图中a、b、c是纸带上的三段，纸带运动方向如图中箭头所示。

（1）根据所提供的纸带和数据，计算打c段纸带时小车的加速度大小为

m/s2（结果保留两位有效数字）。

（2）判断小车运动的最大速度可能出现在b段纸带中的

两点之间。参考答案：15.小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而增大，某同学为研究这一现象，利用下列

实验器材：

A．小灯泡(2.0V，1W)

B．直流电源（电动势3V，内阻约0.5）

C电流表（量程0-0.6A，内阻约0.5）

D电流表（量程0-3A，内阻约0.1）

E电压表（量程0-3V，内阻约5000）

F电压表（量程0-15V，内阻约10000）

G．滑动变阻器R1(0-5，额定电流2A)

H滑动变阻器R2(0-100，额定电流1A)

I开关一个，导线若干(1)实验中电压表应选用________，电流表应选用_______为使实验误差尽量减小，要求电压表从零开始变化且多取几组数据，滑动变阻器应选用_______（用序号字母表示）；(2)请在答题卷中的方框中画出实验电路图；(3)通过实验得到如下数据（I和U分别表示小灯泡上的电流和电压），请在答题卷

中方格纸中画出小灯泡的/-U曲线；(4)把本题中的小灯泡接到如图9所示电路中，若电源电动势E=2.0V，内阻不计，定值电阻R=5，则此时小灯泡的功率是_______W.参考答案：（1）E；C；G（3分）（2）如图1（2分）（3）如图2（4）0.12～0.18W均可作出电源E=2V，r=5Ω伏安特性曲线，如图3，读出交点坐标U=0.60V，I=0.27A，P=IU=0.14W。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，质量的物体在水平外力的作用下在水

平面上运动，物体和水平面间的动摩擦因数，已知物体运动过程中的坐标与时间的关系为，。根据以上条件，求：(1)t＝10s时刻物体的速度和加速度的大小和方向；(2)t＝10s时刻水平外力的大小(结果可以保留根号)参考答案：(1)t＝10s时刻物体的速度大小m/s,方向与x轴正方向夹角为，加速度的大小0.4m/s2和方向沿y轴正方向；(2)t＝10s时刻水平外力的大小17.如图所示，在直角坐标系x轴上方有与x轴成45°角的匀强电场，场强大小E=103V/m,在x轴下方有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B=1T。现从y轴上距坐标原点L=1Ocm处由静止释放一比荷为的带正电的微粒A,不计微粒的重力。求：⑴微粒进入磁场后在磁场中运动的轨道半径；⑵从释放微粒到微粒第一次从磁场返回电场所用时间；⑶若在A第一次返回电场的同时，在电场中适当的位置由静止释放另一与A完全相同的带电微粒B,可使两微粒在进入磁场前相遇。求出所有满足条件的释放点的轨迹方程（不计两微粒之间的库仑力）。参考答案：解：⑴微粒在进入磁场前做匀加速运动，设微粒质量为m，带电量为q，进入磁场时速度为v，则：…………………⑴（2分）微粒进入磁场后做匀速圆周运动，设轨道半径为R，则：……… ⑵（2分）代入数值可解得：m……… ⑶（1分）⑵由此可作出微粒的运动轨迹如图所示。微粒在磁场中运动3/4圆周后从P点进入电场。设微粒从释放到进入电场之前所用时间为t，则：………… ⑷（2分）………… ⑸（2分）而代入数值可得：s………… ⑹（2分）⑶微粒从P点进入磁场后做类平抛运动，设微粒再次进入磁场时距坐标原点为x，如图所示，则：…………… ⑺（2分）………………… ⑻（2分）代入数值可解得m ……… ⑼（1分）由于微粒B与A完全相同，所以只需在微粒离开磁场时速度方向的直线上的PQ范围内任一点释放微粒B，可保证两者在进入磁场前相碰。即在直线y=x+10………… ⑽（2分）上式任意一点释放微粒B都能满足要求。18.水平放置的轻弹簧左端固定，小物块P(可视为质点)置于水平桌面的A点并与弹簧的右端接触但不相连，此时弹簧处于原长，现用力缓慢地向左水平推P至B点(弹簧仍在弹性限度内)，推力做的功是6J，撤去推力后，P沿桌面滑到一辆停在光滑水平地面、紧靠水平桌边缘的平板小车Q