2021年黑龍江省哈爾濱市第二十五中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

2021年黑龍江省哈爾濱市第二十五中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.一質(zhì)點(diǎn)在半徑為R的圓周上從A處沿順時(shí)針運(yùn)動(dòng)到B處，則它通過的路程、位移大小分別是（）A．、 B．、R C．R、R D．R、參考答案：B解：從A處沿順時(shí)針運(yùn)動(dòng)到B處時(shí)，質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過了個(gè)圓周，所以經(jīng)過的路程為×2πR=πR，位移是指從初位置到末位置的有向線段，所以從A到B的位移為AB之間的直線的距離，大小為R．所以B正確．故選B．2.神舟六號載人航天飛船經(jīng)過115小時(shí)32分鐘的太空飛行，繞地球飛行77圈，飛船返回艙終于在2005年10月17日凌晨4時(shí)33分成功著陸。已知萬有引力常量G,地球表面的重力加速度g，地球的半徑R。神舟六號飛船太空飛行近似為圓周運(yùn)動(dòng)。則下列論述正確的是A.不可以計(jì)算神舟六號飛船在繞地球的太空飛行的加速度B.可以計(jì)算神舟六號飛船繞地球的太空飛行離地球表面的高度hC.飛船返回艙打開減速傘下降的過程中，飛船中的宇航員處于失重狀態(tài)D.神舟六號飛船繞地球的太空飛行速度比月球繞地球運(yùn)行的速度要小參考答案：B3.（單選）如圖，地面上某空間區(qū)域內(nèi)，水平虛線上方存在場強(qiáng)為E1、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場，虛線下方存在場強(qiáng)為E2，方向豎直向上的勻強(qiáng)電場．若質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球從上方電場的A點(diǎn)由靜止釋放，恰好能到達(dá)下方電場中與A關(guān)于虛線對稱的B點(diǎn)，則（）A．場強(qiáng)大小關(guān)系滿足E2=2E1B．場強(qiáng)E1不可能大于E2C．若AB高度差為h，則UAB=D．帶電小球在AB兩點(diǎn)電勢能相等參考答案：考點(diǎn)：電場線；電勢能．分析：根據(jù)運(yùn)動(dòng)的對稱性得出加速度的大小關(guān)系，通過動(dòng)能定理求出A、B的電勢差．結(jié)合牛頓第二定律得出兩電場強(qiáng)度的關(guān)系．解答：解：A、A到B的過程：，知道E1＜E2，，故A錯(cuò)誤，B正確C、對A到B的過程運(yùn)用動(dòng)能定理得，qUAB+mgh=0，解得：UAB=，知A、B的電勢不等，則電勢能不等．故CD錯(cuò)誤；故選：B．點(diǎn)評：本題考查了動(dòng)能定理和牛頓第二定律的綜合運(yùn)用，抓住小球在上方電場和下方電場中運(yùn)動(dòng)的對稱性入手分析求解．4.（多選）用質(zhì)子轟擊鋰核(Li)生成兩個(gè)α粒子，以此進(jìn)行有名的驗(yàn)證愛因斯坦質(zhì)能方程的實(shí)驗(yàn)．已知質(zhì)子的初動(dòng)能是0.6MeV，質(zhì)子、α粒子和鋰核的質(zhì)量分別是1.0073u、4.0015u和7.0160u．已知1u相當(dāng)于931.5MeV，則下列敘述中正確的是A．此反應(yīng)過程質(zhì)量減少0.0103uB．若生成的兩個(gè)α粒子的動(dòng)能之和是18.3MeV，與實(shí)驗(yàn)相符C．核反應(yīng)中釋放的能量是18.9MeVD．若生成的兩個(gè)α粒子的動(dòng)能之和是19.5MeV，與實(shí)驗(yàn)相符參考答案：CD5.已知月球質(zhì)量與地球質(zhì)量之比約為1:80，月球半徑與地球半徑之比約為1:4，則月球上的第一宇宙速度與地球上的第一宇宙速度之比最接近(

)A．9:2

B．2:9

C．18:1

D．1:18參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.液體表面存在表面張力,因此具有相互作用的能量叫表面張力能.水潑到桌面上,我們看到水馬上就會(huì)收縮.在收縮過程中,水的表面張力做______功(選填“正”或“負(fù)”),表面張力能_______(選填“增大”、“不變”或“減小”).參考答案：7.完全相同的三塊木塊并排的固定在水平面上，一顆子彈以速度v水平射入。若子彈在木塊中做勻減速運(yùn)動(dòng)，穿透第三塊木塊的速度恰好為零，則子彈依次射入每塊時(shí)的速度比為

，穿過每塊木塊所用的時(shí)間之比為

。參考答案：8.（6分）在圖中，物體的質(zhì)量m=0．5kg，所加壓力F=40N，方向與豎直墻壁垂直。若物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，則物體所受的靜摩擦力大小為_________N，方向________；若將F增大到60N，物體仍靜止，則此時(shí)物體所受的靜摩擦力大小為_______N。參考答案：

5

向上

5

9.小明同學(xué)在學(xué)習(xí)了圓周運(yùn)動(dòng)的知識后，設(shè)計(jì)了一個(gè)課題，名稱為：快速測量自行車的騎行速度。他的設(shè)想是：通過計(jì)算踏腳板轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，推算自行車的騎行速度。經(jīng)過騎行，他得到如下的數(shù)據(jù)：在時(shí)間t內(nèi)踏腳板轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)為N，那么腳踏板轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度= ;要推算自行車的騎行速度，還需要測量的物理量有

；自行車騎行速度的計(jì)算公式v=

。參考答案：；牙盤的齒輪數(shù)m、飛輪的齒輪數(shù)n、自行車后輪的半徑R(牙盤的半徑r1、飛輪的半徑r2、自行車后輪的半徑R；解析：依據(jù)角速度的定義是；要求自行車的騎行速度，還要知道自行車后輪的半徑R，牙盤的半徑r1、飛輪的半徑r2、自行車后輪的半徑R;由，又，而，以上各式聯(lián)立解得。10.如圖所示為氫原子的能級圖，n為量子數(shù)。在氫原子核外電子由量子數(shù)為2的軌道躍遷到量子數(shù)為3的軌道的過程中，將

（填“吸收”或“放出”）光子。若該光子恰能使某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，則一群處于量子數(shù)為4的激發(fā)態(tài)的氫原子在向基態(tài)躍遷過程中，有

種頻率的光子能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)。參考答案：吸收

511.大海中航行的輪船，受到大風(fēng)大浪沖擊時(shí)，為了防止傾覆，應(yīng)當(dāng)改變航行方向和，使風(fēng)浪沖擊力的頻率遠(yuǎn)離輪船搖擺的。參考答案：答案：速度大小，頻率解析：第一空不能只寫“速度”，因?yàn)轭}中已明確說明了航行方向，即速度方向，所以這里只需寫明速度的大小就可以了。也可以填“速率”。12.①甲圖是一把游標(biāo)卡尺的示意圖，該尺的讀數(shù)為________cm。②打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是力學(xué)中常用的計(jì)時(shí)儀器，如圖用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄小車的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，交流電周期為T=0.02s,每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)讀數(shù)點(diǎn)，測量得AB=3.01cm，AC=6.51cm，AD=10.50cm，AE=14.99cm，AF=20.01cm，AG=25.50cm,則B點(diǎn)的瞬時(shí)速度大小為________m/s，小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小為

參考答案：①5.240或5.235②0.326

0.50013.如圖所示，將粗細(xì)相同的兩段均勻棒A和B粘合在一起，并在粘合處用繩懸掛起來，棒恰好處于水平位置并保持平衡．如果B的密度是A的密度的2倍，則A與B的長度之比為，A與B的重力之比為．參考答案：：1

,

1：

三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某同學(xué)測量阻值約為的電阻,現(xiàn)備有下列器材:A.電流表(量程,內(nèi)阻約為）；B.電流表(量程,內(nèi)阻約為）；C.電壓表(量程,內(nèi)阻約為）；

D.電壓表(量程,內(nèi)阻約為）；E.直流電源(,允許最大電流）；

F.滑動(dòng)變阻器(最大阻值,額定功率）；G.電鍵和導(dǎo)線若干。(1)電流表應(yīng)選

，電壓表應(yīng)選

(2)設(shè)計(jì)出該實(shí)驗(yàn)的電路圖參考答案：(1)(4分)B

C

(2)(4分)電路圖如圖電流表應(yīng)采用內(nèi)接的方法；滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法.15.①一只標(biāo)有“12V，10W”的燈泡，若用多用電表的歐姆檔來測量這只燈泡的電阻，則測出的阻值應(yīng)________（填“大于”、“等于”或“小于”）正常工作時(shí)的電阻。

②在測定小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)中，得出小燈泡的伏安特性圖線如圖所示，圖線上P點(diǎn)的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)分別為U1和I1，PN為圖線中P點(diǎn)的切線，P、N兩點(diǎn)橫坐標(biāo)之差和縱坐標(biāo)之差分別為U和I。則下列說法中正確的是____________

A.小燈泡的電阻隨著所加電壓的增大而增大

B.小燈泡的電阻是定值，不隨所加電壓的增大而變化

C.電流為I1時(shí)，小燈泡的電阻R=

D.電流為I1時(shí)，小燈泡的電阻R=

③請你用下列器材設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，測定一只標(biāo)有“12V，8W”的燈泡L工作時(shí)的實(shí)際電阻值。

A.輸出電壓為12V的電源

B.單刀雙擲開關(guān)一只

C.電阻箱一只(0-999，額定電流1A)

D.電流表一只(0-0.6A)

E．導(dǎo)線若干

I請?jiān)诜娇騼?nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。

II簡要寫出實(shí)驗(yàn)步驟。參考答案：四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（10分）如圖所示，在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，光源發(fā)出波長為6.0×10-7m的橙光時(shí)，在光屏上獲得明暗相間的橙色干涉條紋。在屏上的A點(diǎn)恰是中央亮紋一側(cè)的第二條亮條紋?，F(xiàn)改用頻率為6.25×1014Hz的光，則在屏上A點(diǎn)應(yīng)出現(xiàn)明條紋還是暗條紋？參考答案：解析：雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，中央亮紋是路程差d=0的第0條明條紋，中央亮紋一側(cè)第二條亮紋是d=2的點(diǎn)，所以對于A點(diǎn)d=2=2×6.0×10-7m=12×10-7m。若改用頻率為6.25×1014Hz的光，由c=f′′得′==

m=4.8×0-7m，==2.5，即d=5×，故A點(diǎn)是暗條紋。說明：此題考查干涉現(xiàn)象中出現(xiàn)明條紋條件d=n（n=0，1，2，3……），出現(xiàn)暗條紋條件d=（2n+1）（n=0，1，2，3，4……），第二條明條紋指d=2。第一條暗條紋d=，第二條暗條紋d=＋，依此類推。17.小明站在水平地面上，手握不可伸長的輕繩一端，繩的另一端系有質(zhì)量為m的小球，甩動(dòng)手腕，使球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)球某次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)，繩突然斷掉，球飛行水平距離d后落地，如圖所示。已知握繩的手離地面高度為d，手與球之間的繩長為，重力加速度為g，忽略手的運(yùn)動(dòng)半徑和空氣阻力。求：（1）繩斷時(shí)球的速度大??；（2）繩能承受的最大拉力；（3）改變繩長（繩承受的最大拉力不變），保持手的位置不動(dòng)，使球重復(fù)上述運(yùn)動(dòng)，若繩仍在球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)斷掉，要使球拋出的水平距離最大，繩長應(yīng)為多少？最大水平距離為多少？參考答案：解：（1）設(shè)繩斷后環(huán)做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1，

豎直方向：，水平方向：………………（2分）

得……………………（1分）

（2）設(shè)繩能承受的最大拉力大小為Fm,

球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R=………………（1分）

………………（2分）

得?！?分）

（3）設(shè)繩長為l，繩斷時(shí)球的速度大小為，

有…………（1分）

繩斷后球做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直位移為d-，水平位移為x時(shí)間為t2。

有……………………（2分）

有………………（1分）

當(dāng)時(shí)，x有極大值xmx=…………（1分）18.游樂園“翻滾過山車”的物理原理可以用如圖所示的裝置演示。斜槽軌道AB，EF與半徑為R=0.1m的豎直圓軌道（圓心為O）相連，AB，EF分別與圓O相切于B、E點(diǎn)，C為軌道的最低點(diǎn)，∠BOC=37°。質(zhì)量為m=0.1kg的小球從A點(diǎn)靜止釋放，先后經(jīng)B、C、D、E到F點(diǎn)落入小框。（整個(gè)裝置的軌道均光滑，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：（1）小球在光滑斜槽軌道AB上運(yùn)動(dòng)過程中加速度的大?。?）要使小球從A點(diǎn)到F點(diǎn)的全過程不脫離軌道，A點(diǎn)距離低點(diǎn)的豎直高度h至少多高？參考答案：（1）小球沿光滑斜槽AB下滑過程，由牛頓第二定律有：mgsin37°=ma