山西省朔州市云东中学2021年高三物理下学期期末试题含解析

山西省朔州市云东中学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.如图,一质量为M的探空气球在匀速下降,若气球所受浮力F始终保持不变,气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关,重力加速度为g.现欲使该气球以同样速率匀速上升,则需从气球吊篮中减少的质量为

()A.

B.

C.

D.0参考答案：A2.2012年10月，美国耶鲁大学的研究人员发现了一颗完全由钻石组成的星球，通过观测发现该星球的半径是地球的2倍，质量是地球的8倍.设在该星球表面附近绕星球运行的卫星的角速度为α>,、线速度为％，在地球表面附近绕地球运行的卫星的角速度为ω2、线速度为v2，则为A.

8

B.4

C.2

D.1参考答案：C3.（多选题）如图所示，将等量的正、负电荷分别置于M、N两点，O点为MN连线的中点，点a、b在M、N连线上，点c、d在MN中垂线上，它们都关于O点对称,下列说法正确的是

A．a、b两点的电势相同B．c、d两点的电场强度相同C．将电子沿直线从a点移到b点，电子的电势能减少D．将电子沿直线从c点移到d点,

电子的电势能不变参考答案：BD4.在如图甲所示的电路中，L1、L2和L3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，当开关S闭合后，电路中的总电流为0．25A．则此时A．L1的电压为L2电压的2倍

B．L1消耗的电功率为0．75WC．L2的电阻为12Ω

D．L1、L2消耗的电功率的比值大于4：1参考答案：【知识点】闭合电路的欧姆定律；电功、电功率J2．【答案解析】BD解析：由伏安特性曲线可知三个灯泡的电阻不是定值电阻，并且也不是线性变化的，当电路中的总电流为0．25A时，通过L2和L3分别是0.125A，由图乙可知，此时L1的电压是3.0V，L2电压约是0.4V，所以A错B对；L2和L3的电阻约为，C错；L1、L2消耗的电功率的比值大于4：1，D对.【思路点拨】当开关闭合后，灯泡L1的电压等于3V，由图读出其电流I，由欧姆定律求出电阻，并求出其电功率．灯泡L2、L3串联，电压等于1.5V，由图读出电流，求出电功率．5.两个分别带有电荷量和+的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为的两处，它们间库仑力的大小为。两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为

A．

B．

C．

D．参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一列沿着x轴正方向传播的横波，在t=0时刻的波形如图甲所示．图甲中某质点的振动图象如图乙所示．质点N的振幅是

m，振动周期为

s，图乙表示质点

(从质点K、L、M、N中选填)的振动图象．该波的波速为

m／s．参考答案：0.8

4

L

0.5由甲图知，质点N的振幅是A=0.8m．由甲图得到波长为2m，由乙图得到周期为4s，故波速；由乙图判断可知t=0时刻质点处于平衡位置且向上振动，在甲图上，由于波沿x轴正方向传播，运用波形平移法可知L点处于平衡位置且向上振动，所以乙图是L的振动图象。7.某兴趣小组为了测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：①用

测出电动小车的质量为0.4kg；②将电动小车、纸带和打点计时器正确安装；③先接通

，再接通

（填“打点计时器”或“电动小车”）；④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（设小车在整个过程中所受阻力恒定）．在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图所示．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；（保留两位有效数字）

②该电动小车的额定功率为

W．（保留两位有效数字）参考答案：①天平

③打点计时器

电动小车①该电动小车运动的最大速度为

1.5

m/s；②该电动小车的额定功率为

1.2

W．8.如图为某一简谐横波在某时刻的波形图，已知该机械波传播的速度为2m/s，此时质点a振动方向沿y轴正方向。则质点a的振动周期是

s，从此时刻开始质点b第一次到达波谷需要的时间是

s。参考答案：2

1．．9.用铁架台将长木板倾斜支在水平桌面上，在长木板上安放两个光电门A、B，在一木块上粘一宽度为△x的遮光条．让木块从长木板的顶端滑下，依次经过A、B两光电门，光电门记录的时间分别为△t1和△t2．实验器材还有电源、导线、开关和米尺（图中未画出）．

（1）为了计算木块运动的加速度，还需测量的物理量是

（用字母表示）；用题给的条件和你再测量的物理量表示出加速度a=

；

（2）为了测定木块与长木板间的动摩擦因数，还需测量的物理量有

（并用字母表示）；用加速度a，重力加速度g，和你再测量的物理量表示出动摩擦因数μ=

.参考答案：（1）两光电门间的距离d；

（2）长木板的总长度L；长木板的顶端距桌面的竖直高度h；

（1）用遮光条通过光电门的平均速度来代替瞬时速度大小，有：v=，故，，由可得。（2）从A到B过程根据速度-位移公式有：

①

根据牛顿第二定律有：

mgsinθ-μmgcosθ=ma

②

其中sinθ=，cosθ=

③

联立①②③解得：μ=．10.某探究学习小组的同学要验证“牛顿第二定律”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，水平轨道上安装两个光电门，小车上固定有力传感器和挡光板，细线一端与力传感器连接另一端跨过定滑轮挂上砝码盘。实验首先保持轨道水平，通过调整砝码盘里砝码的质量让小车做匀速运动以实现平衡摩擦力，再进行后面的操作，并在实验中获得以下测量数据：小车、传感器和挡光板的总质量M，平衡摩擦力砝码和砝码盘的总质量，挡光板的宽度d，光电门1和2的中心距离为s。①该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？

（填“需要”或“不需要”）

①实验需用游标卡尺测量挡光板的宽度d，如图所示d=

mm。

②某次实验过程：力传感器的读数为F，小车通过光电门1和2的当光时间分别为t1、t2（小车通过光电门2后，砝码盘才落地），已知重力加速度为g，则该实验要验证的表达式是

。参考答案：11.写出钠核(Na)俘获一个粒子后放出一个质子的核反应方程{

}参考答案：由质量数守恒和电荷数守恒可得结果。12.有关热辐射和光的本性，请完成下列填空题：黑体辐射的规律不能用经典电磁学理论来解释，1900年德国物理学家普朗克认为能量是由一份一份不可分割最小能量值组成，每一份称为_________。1905年爱因斯坦从此得到启发，提出了光子的观点，认为光子是组成光的最小能量单位，光子的能量表达式为_________，并成功解释了__________________现象中有关极限频率、最大初动能等规律，写出了著名的__________________方程，并因此获得诺贝尔物理学奖。参考答案：能量子；；光电效应；光电效应方程（或）13.如图所示，A、B、C、D是某匀强电场中的4个等势面，一个质子和一个α粒子（电荷量是质子的2倍，质量是质子的4倍，质子和α粒子的重力及其相互作用忽略不计）同时在A等势面从静止出发，向右运动，当到达D面时，电场力做功之比为

，它们的速度之比为

。参考答案：1∶2

：1三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某兴趣小组要测量木块与较粗糙木板之间的动摩擦因数，他们先将粗糙木板水平固定，再用另一较光滑的板做成斜面，倾斜板与水平板间由一小段光滑曲面连接，保证木块在两板间通过时速度大小不变．（1）使木块从相对水平木板高h处由静止滑下，并在水平板上滑行一段距离x后停止运动，改变h大小，进行多次实验，若忽略木块与倾斜板间的摩擦，以x为横坐标、h为纵坐标，从理论上得到的图象应为过坐标原点的倾斜向上直线（或正比例函数）；（2）如果考虑木块与倾斜板之间的摩擦，在改变h时，他们采取的办法是：每次改变倾斜板的倾角，让木块每次由静止开始下滑的位置在同一条竖直线上，且测出该竖直线与两板连接处的水平距离为l，如图甲所示．将每次实验得到的h、x相关数据绘制出的h﹣x图象如图乙所示，图线的延长线与两坐标轴的交点坐标分别为（﹣a，0）和（0，b），则木块与倾斜板间的动摩擦因数μ1=，木块与水平板间的动摩擦因数μ2=．（以上两空用a、b和l中的某些物理量表示）参考答案：：解：（1）对全程运用动能定理，有：mgh﹣μmgx=0得到：h=μx；故x﹣h图象是过坐标原点的倾斜向上直线（或正比例函数）；（2）对全程运用动能定理，有：mgh﹣μ1mgcosθ?x1﹣μ2mgx=0（θ为斜面的坡角）由几何关系得到：L=x1cosθ得到：h=μ2x+μ1L图线的延长线与两坐标轴的交点坐标分别为（a，0）和（0，﹣b），故：μ2=（斜率）μ1l=b（截距）解得：μ1=μ2=故答案为：（1）过坐标原点的倾斜向上直线（或正比例函数）；（2），．15.在探究合力的方法时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳。实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条，另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条。

(1)实验对两次拉伸橡皮条的要求中，下列哪些说法是正确的

(填字母代号)

A．将橡皮条拉伸相同长度即可

B．将橡皮条沿相同方向拉到相同长度

C．将弹簧秤都拉伸到相同刻度

D．将橡皮条和绳的结点拉到相同位置(2)同学们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差有益的说法是

(填字母代号)

A．两细绳必须等长

B．弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行

C．用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大D．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些参考答案：(1)BD(2)BD（1）本实验的目的是为了验证力的平行四边形定则，即研究合力与分力的关系．根据合力与分力是等效的，本实验橡皮条两次沿相同方向拉伸的长度要相同．故A错误，B正确．在白纸上标下第一次橡皮条和绳的结点的位置，第二次将橡皮条和绳的结点拉到相同位置，表明两次效果相同，即两个拉力和一个拉力等效，而弹簧称不必拉到相同刻度．故C错误，D正确．故选BD

（2）本实验是通过在白纸上作力的图示来验证平行四边定则，为了减小实验误差，弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行，否则，作出的是拉力在纸面上的分力，误差较大．两细绳长度不需要相同．故A错误，B正确．用两弹簧秤同时拉细绳时弹簧读数没有要求，只要使得两次橡皮条拉伸到一点就行．故C错误．弹簧秤标记同一细绳方向的两点要远些，作图时产生的角度误差会减小．故D正确．故选BD.四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，竖直固定轨道abcd段光滑，长为L＝1.0m的平台de段粗糙，abc段是以O为圆心的圆弧．小球A和B紧靠一起静止于e处，B的质量是A的4倍．两小球在内力作用下突然分离，A分离后向左始终沿轨道运动，与de段的动摩擦因数μ＝0.2，到b点时轨道对A的支持力等于A所受重力的3/5，B分离后平抛落到f点，f到平台边缘的水平距离s＝0.4m，平台高h＝0.8m，g取10m/s2，求：(1)AB分离时B的速度大小vB；(2)A到达d点时的速度大小vd；(3)圆弧abc的半径R参考答案：(1)1m/s(2)

(3)0.5m17.（13分）如图所示，在xoy平面的第一象限有匀强电场，电场方向沿－ｙ方向。在x轴的下方存在着垂直于xoy平面的匀强磁场，磁感应强度为Ｂ。有一质量为ｍ、电荷量为ｑ的正电荷从y轴上的A点以平行于x轴的速度射入电场中，从x轴上的B点进入磁场中。电荷在B点时的速度与x轴的夹角为α，BO=L，粒子最后从坐标原点射出磁场。求：（1）粒子在磁场中运动的时间为多少；（2）粒子在磁场中运动的速度大小；（3）电场强度的大小。参考答案：解析：(1)t=

…………(2分)

T=

…………(1分)

解得：t=

…