山东省潍坊市奎文实验中学2021年高三物理下学期期末试卷含解析

山东省潍坊市奎文实验中学2021年高三物理下学期期末试卷含解析一、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.近期我国“神舟九号”飞船与“天宫一号”目标飞行器进行了交会对接。如图A、B为围绕地球沿圆轨道运行的两个飞行器，则

A.A的运行速率大于B的运行速率

B.A运行的角速度小于B运行的角速度

C.A和B的运行速度都应大于第一宇宙速度

D.若B接到指令要与A交会对接必须点火加速参考答案：BD2.如图，一平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连，极板水平放置，极板间距为d，在下极板上叠放一厚度为l的金属板，其上部空间有一带电粒子P静止在电容器中，当把金属板从电容器中快速抽出后，粒子P开始运动，重力加速度为g。粒子运动加速度为

A．

B．

C．

D．参考答案：A3.（单选）氢原子的部分能级如图所示，大量的激发态的氢原子从n=4能级

直接跃迁到n=2能级，辐射的光设为a光，从m=3能级跃迁到

n＝2能级，辐射的光设为b光，下列说法正确的是

A.在真空中，a光的波长大于b光的波长

B.从玻璃射向空气发生全射时，a光的临界角较小

C．用同一装置进行又缝干涉实验，a光的条纹间距较大

D．用a光照射某金属，不能发生光电效应，用6光照射有可能发生光电效应参考答案：B4.如图所示，一质量为M的直角劈B放在粗糙的水平面上，在劈的斜面上放一质量为m的物体A，A与B接触面粗糙，用一沿斜面向上的力F作用于A上，使AB都保持静止。接着在斜面上，贴着A，放置一光滑小球C，保持F力不变，A、B、C仍然保持静止，下列关于放上物体C后的说法正确的是（

）A．斜面对A物体的摩擦力一定变大B．斜面对A物体的摩擦力一定变小C．地面对B物体的弹力变大D．地面对B物体摩擦力变大参考答案：C5.如图所示，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滑上传送带，以地面为参考系，v2>v1，从小物块滑上传送带开始计时，其v-t图象可能的是（

）参考答案：ABC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.做匀加速直线运动的物体，在第3s内运动的位移为10m，第5s内的位移是14m，则物体的加速度大小为m/s2，前5s内的位移是m，第5s末的瞬时速度是

m/s。参考答案：2

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157.2011年我国第一颗火星探测器“萤火一号”将与俄罗斯火卫一探测器“福布斯一格朗特”共同对距火星表面一定高度的电离层开展探测，“萤火一号”探测时运动的周期为T，且把“萤火一号”绕火星的运动近似看做匀速圆周运动；已知火星的半径为R，万有引力常量为G；假设宇航员登陆火星后，在火星表面某处以初速度v0竖直上抛一小球，经时间f落回原处。则：火星表面的重力加速度____________________，火星的密度_________________。参考答案：8.如图所示，A、B和C、D为两对带电金属极板，长度均为l，其中A、B两板水平放置，间距为d，A、B间电压为U1；C、D两板竖直放置，间距也为d，C、D间电压为U2。有一初速度为0、质量为m、电荷量为e的电子经电压U0加速后，平行于金属板进入电场，则电子进入该电场时的速度大小为

；若电子在穿过电场的过程中始终未与极板相碰，电子离开该电场时的动能为_____________。（A、B、C、D四块金属板均互不接触，电场只存在于极板间，且不计电子的重力）参考答案：；eU0＋（U12＋U22）9.如图，在斜面顶端先后水平抛出同一小球，第一次小球落到斜面中点，第二次小球落到斜面底端。则两次小球运动时间之比t1∶t2=___；两次小球落到斜面上时动能之比EK1∶EK2=_____。参考答案：；

10.一支300m长的队伍，以1m/s的速度行军，通讯员从队尾以3m/s的速度赶到队首，并立即以原速率返回队尾，求通讯员的位移和路程各是多少？参考答案：675m

225m11.如图所示电路中，电源电动势E＝8V，内电阻r＝4Ω，定值电阻R1＝6Ω，R为最大阻值是40Ω的滑动变阻器．则在滑动变阻器左右滑动过程中，电压表的最大读数为V，电源的最大输出功率为W．参考答案：6.4

3.8412.如图甲所示，利用打点计时器测量小车沿斜面下滑时所受阻力的示意图，小车拖在斜面上下滑时，打出的一段纸带如图乙所示，其中O为小车开始运动时打出的点。设在斜面上运动时所受阻力恒定。(1)已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，则小车下滑的加速度α=

▲

m/s2，打E点时小车速度=

▲

m/s（均取两位有效数字）。(2)为了求出小车在下滑过程中所受的阻力，可运用牛顿运动定律或动能定理求解，在这两种方案中除知道小车下滑的加速度a、打E点时速度、小车质量m、重力加速度g外，利用米尺还需要测量哪些物理量，列出阻力的表达式。方案一：需要测量的物理量

▲

，阻力的表达式（用字母表示）

▲

；方案二：需要测量的物理量

▲

，阻力的表达式（用字母表示）

▲

。参考答案：量斜面的长度L和高度H,

(前1分,后2分)

方案二:测量斜面长度L和高度H,还有纸带上OE距离S,13.某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：①用天平测出电动小车的质量为0.4kg；②将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装；③接通打点计时器(其打点周期为0.02s)；④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器(设在整个过程中小车所受的阻力恒定)．在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的点迹如图乙、图丙所示，图中O点是打点计时器打的第一个点．请你分析纸带数据，回答下列问题：(1)该电动小车运动的最大速度为________m/s.

(2)该电动小车运动过程中所受的阻力为________N.(3)该电动小车的额定功率为________W.参考答案：(1)1.5(或1.50)(2)1.6(或1.60)(3)2.4(或2.40)三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.直角三角形的玻璃砖ABC放置于真空中，∠B＝30°，CA的延长线上S点有一点光源，发出的一条光线由D点射入玻璃砖，如图所示．光线经玻璃砖折射后垂直BC边射出，且此光束经过SD用时和在玻璃砖内的传播时间相等．已知光在真空中的传播速度为c，，∠ASD＝15°.求：①玻璃砖的折射率；②S、D两点间的距离．参考答案：(1)

(2)d试题分析：①由几何关系可知入射角i=45°，折射角r=30°可得②在玻璃砖中光速光束经过SD和玻璃砖内的传播时间相等有可得

SD=d考点：光的折射定律。15.（4分）如图所示，光滑水平面轨道上有三个木块，A、B、C，质量分别为mB=mc=2m,mA=m，A、B用细绳连接，中间有一压缩的弹簧(弹簧与滑块不栓接)。开始时A、B以共同速度v0运动，C静止。某时刻细绳突然断开，A、B被弹开，然后B又与C发生碰撞并粘在一起，最终三滑块速度恰好相同。求B与C碰撞前B的速度。参考答案：解析：设共同速度为v，球A和B分开后，B的速度为,由动量守恒定律有,,联立这两式得B和C碰撞前B的速度为。考点：动量守恒定律四、计算题：本题共3小题，共计47分16./图所示的直角坐标系中，第四象限内有互相正交的匀强电场E与匀强磁场B1，其中B1垂直纸面向里。一质量m=1×10-14kg、电荷量q=1×10-10C的带正电微粒以某一速度v沿与y轴正方向60°角从M点沿直线运动，M点的坐标为（0，-10），E的大小为0.5×102V/m，B1大小为0.5T；粒子从x轴上的P点进入第一象限内，第一象限的某个矩形区域内，有方向垂直纸面向里的匀强磁场B2，一段时间后，粒子经过y轴上的N点并与y轴正方向成60°角飞出。N点的坐标为(0,30)，不计粒子重力，g取10m/s2，。(1)请分析判断匀强电场E的方向并求出微粒的运动速度。(2)粒子在磁场B2中运动的最长时间可为多少？运动最长时间情况下的匀强磁场B2的大小是多少？(3)若B2=1T，则矩形磁场区域的最小面积为多少？参考答案：(2)画出微粒的运动轨迹如右图所示。由几何关系可知，粒子在B2磁场中运动的轨迹所对的圆心角为120°。由于粒子运动的速度大小一定，因此运动时间最长时一定是弧长最长时，也即运动的轨道半径最大时，由几何关系可知，粒子一进入第一象限就进入磁场发生偏转，运动的半径最大，如图所示，此时mMQ=Rsin60°+OM得R=0.2m粒子运动的最长时间可为t=此时，微粒做圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，即qB2v=m解之得B2=0.5T(3)若B2=1T，粒子做圆周运动的半径R′==0.1m由右图可知，磁场B2的最小区域应该分布在图示的矩形ABCD内。由几何关系易得AD=2R′sin60°=mAB=R′(1-cos60°)=m所以，所求磁场的最小面积为S=17.杭甬高铁全长149公里，将于2013年6月开通。一次测试中，甬绍用时32分钟，绍杭用时20分钟。

高铁列车采用动力分散的电力机车驱动方式。国家电网将220kV高压电送至高铁牵引站，经牵引站变压后送达接触网。铁路沿线上方悬挂着的金属线就是接触网。接触网额定电压为25kV。车顶伸出的“长辫子”般的受电弓，与接触网滑动接触获得电能，牵引列车运行。

假设列车由16节车厢组成，除第1、16节车厢为无动力车厢外，其余14节车厢均装备动力系统，各动力车厢产生的动力相同，每节车厢（含乘客行李等）的平均质量均为14吨。经测试，该列车匀加速启动时，能在10分钟内将速度提升到360公里每小时，运动时所受的阻力是车重的倍，g取10m/s2。求：（1）从国家电网到接触网需要一个变压器，求出它的变压比，并画出示意图（符号）。（2）列车在启动过程中总的牵引力的大小。（3）列车在启动过程中，第6节车厢对第7节车厢的作用力。参考答案：（1）。Ks5u（2）（3）2000N，方向与列车运动方向相反。18.卡文迪许在实验室中测得引力常量为G=6.7×10-11N?m2/kg2。他把这个实验说成是“称量地球的质量”。已知地球半径为6400km