2021年安徽省滁州市劉府中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

2021年安徽省滁州市劉府中學(xué)高三物理下學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.豎直平面內(nèi)有兩個半徑不同的半圓形光滑軌道,如圖所示,A、M、B三點位于同一水平面上,C、D分別為兩軌道的最低點,將兩個質(zhì)量不相同的小球分別從A、B處同時無初速釋放,則A．通過C、D時,兩球的速度大小相等B．通過C、D時,兩球的機械能大小相等C．通過C、D時,兩球的加速度大小相等D．通過C、D時,兩球?qū)壍赖膲毫Υ笮∠嗟葏⒖即鸢福篊2.參考答案：ACD3.我國已先后成功發(fā)射了飛行器“天宮一號”和飛船“神舟九號”，并成功地進(jìn)行了對接，若“天宮一號”能在離地面約300km高的圓軌道上正常運行，下列說法中正確的是A．“天宮一號”的發(fā)射速度應(yīng)大于第二宇宙速度B．對接時，“神舟九號”與“天宮一號”的加速度大小相等C．對接后，“天宮一號”的速度小于第一宇宙速度D．對接前，“神舟九號”欲追上“天宮一號”，必須在同一軌道上點火加速參考答案：BC4.關(guān)于物理學(xué)研究方法，以下說法正確的是（

）A.在用實驗探究加速度、力和質(zhì)量三者之間的關(guān)系時，采用控制變量法B.伽利略用來研究力和運動關(guān)系的斜面實驗是一個理想實驗C.物理學(xué)中的“質(zhì)點”、“點電荷”等都是理想模型D.物理中所有公式都是用比值定義法定義的參考答案：ABC5.下列對物理概念、規(guī)律和方法的表述中正確的是（）A．由a=可知：物體的運動是先有力后有加速度B．以勻加速運動的火車為參考系，牛頓運動定律也成立C．平拋運動豎直方向的分運動是自由落體運動，因此物體落地時動能應(yīng)等于物體減少的重力勢能D．電場強度、電勢差、電容器的電容都是用比值法定義的參考答案：D【考點】平拋運動；物理學(xué)史；牛頓第二定律．【分析】加速度和力具有瞬時對應(yīng)關(guān)系，沒有先后關(guān)系．牛頓運動定律適用慣性參考系．勻加速運動的火車是非參考系，牛頓運動定律并不成立．在平拋運動中動能的增加量等于重力勢能的減小量．【解答】解：A、由a=知，加速度和力具有瞬時對應(yīng)關(guān)系，不存在先后關(guān)系，故A錯誤．B、勻加速直線運動的火車不是慣性參考系，牛頓運動定律不成立，故B錯誤．C、平拋運動豎直方向的分運動是自由落體運動，動能的增加量等于重力勢能的減小量，但是落地的動能不等于重力勢能的減小量，故C錯誤．D、電場強度、電勢差、電容器的電容都是用比值法定義法定義的，故D正確．故選：D．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，實線為一列簡諧波在t＝0時刻的波形，虛線表示經(jīng)過Dt＝0.2s后它的波形圖，已知T＜Dt＜2T（T表示周期），則這列波傳播速度可能值v＝_____；這列波的頻率可能值f＝_______。參考答案：7.（多選）（2014秋?滕州市校級期中）下列說法正確的是（）A． 伽利略的理想實驗說明了力不是維持物體運動的原因B． 人站在電梯中，人對電梯的壓力與電梯對人的支持力不一定大小相等C． 兩個不同方向的勻變速直線運動，它們的合運動不一定是勻變速直線運動D． 由F=ma可知：當(dāng)F=0時a=0，即物體靜止或勻速直線運動．所以牛頓第一定律是牛頓第二定律的特例參考答案：AC解：A、伽利略的理想實驗說明物體不受力，物體照樣運動，即力不是維持物體運動的原因．故A正確．B、人對電梯的壓力和電梯對人的支持力是一對作用力和反作用力，大小相等．故B錯誤．C、兩個不同方向的勻變速直線運動合成，若合速度的方向與合加速度的方向不在同一條直線上，物體做曲線運動．故C正確．D、第二定律針對的是有合外力作用時的狀態(tài)，第一定律是針對沒有外力的狀態(tài)，第一定律不是第二定律的特例．故D錯誤．故選AC．8.（1）完成核反應(yīng)方程：Th→Pa+．（2）Th衰變?yōu)镻a的半衰期是1.2min，則64gTh經(jīng)過6min還有2g尚未衰變．參考答案：解：根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知90234Th衰變?yōu)?1234Pa時，放出的是電子；剩余質(zhì)量為：M剩=M×（）n，經(jīng)過6分鐘，即經(jīng)過了5個半衰期，即n=5，代入數(shù)據(jù)得：還有2克沒有發(fā)生衰變．故答案為：，29.如圖所示，傾角為的光滑斜面上，有一長為L，質(zhì)量力m的通電導(dǎo)線，導(dǎo)線中的電流強度為I，電流方向垂直紙面向外。在圖中加一勻強磁場，可使導(dǎo)線平衡，最小的磁感應(yīng)強度B大小為

方向

。參考答案：10.（4分）把長L＝0.15m的導(dǎo)體棒置于磁感應(yīng)強度B=1.0×10-2T的勻強磁場中，使導(dǎo)體棒和磁場方向垂直，如圖所示若導(dǎo)體棒中的電流I＝2.0A，方向向左，則導(dǎo)體棒受到的安培力大小F=__________N，安培力的方向為豎直向__________，(選填“上”或“下”)參考答案：答案：3.0×10下11..某實驗小組設(shè)計了“探究做功與物體速度變化的關(guān)系”的實驗裝置，實驗步驟如下：a.實驗裝置如圖所示，細(xì)繩一端系在滑塊上，另一端繞過小滑輪后掛一砂桶，小砂桶內(nèi)裝一定量砂子，用墊塊將長木板固定有定滑輪的一端墊高，不斷調(diào)整墊塊的高度，直至輕推滑塊后，滑塊恰好能沿長木板向下做勻速直線運動；b.保持長木板的傾角不變，取下細(xì)繩和砂桶，將滑塊右端與紙帶相連，并穿過打點計時器的限位孔，接通打點計時器的電源后，釋放滑塊，讓滑塊從靜止開始加速下滑；c.取下紙帶，在紙帶上取如圖所示的A、B兩計數(shù)點，并用刻度尺測出s1、s2、s。根據(jù)以上實驗，回答下列問題：若忽略滑輪質(zhì)量及軸間摩擦，本實驗中滑塊加速下滑時所受的合外力______砂桶及砂的總重力（填“等于”“大于”或“小于”）為探究從A到B過程中，做功與物體速度變化關(guān)系，則實驗中還需測量的量有______________________________________________________。設(shè)打點計時器的打點周期為T，請寫出探究結(jié)果表達(dá)式_________________________此實驗方案存在缺陷，可能造成較大誤差，造成較大誤差的原因是_______________參考答案：（1）等于（2）砂與砂桶的重力mg、滑塊質(zhì)量M（3）

（4）第一步操作中紙帶沒有連接，而實驗中紙帶與計時器的限位孔間存在摩擦（或滑輪有質(zhì)量、滑輪軸有摩擦）12.同打點計時器一樣，光電計時器也是一種研究物體運動情況的常用計時儀器，其結(jié)構(gòu)如圖甲所示。a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當(dāng)有物體從a、b間通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間。現(xiàn)利用圖乙所示裝置研究滑塊的運動情況，圖中MN是水平桌面，Q是木板與桌面的接觸點，1和2是固定在木板上適當(dāng)位置的兩個光電門，與之連接的兩個光電計時器沒有畫出，讓滑塊從木板的頂端滑下，光電門1、2各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為5.0×10－2s和2.0×10－2s。用游標(biāo)卡尺測量小滑塊的寬度d，卡尺示數(shù)如圖丙所示。（1）讀出滑塊的寬度d＝________cm。（2）滑塊通過光電門1的速度v1＝______m/s。(保留兩位有效數(shù)字)（3）若提供一把米尺，測出兩個光電門之間的距離1.00m，則滑塊運動的加速度為_______m/s2。(保留兩位有效數(shù)字)參考答案：13.某小組同學(xué)嘗試用下圖所示裝置測定大氣壓強．實驗過程中溫度保持不變．最初U形管兩臂中的水銀面齊平，燒瓶中無水．當(dāng)用注射器往燒瓶中注入水時，U形管兩臂中的水銀面出現(xiàn)高度差．實驗的部分?jǐn)?shù)據(jù)記錄在下表中．

氣體體積V(ml)800674600531500水銀面高度差h(cm)014.025.038.045.0

（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在右圖中畫出該實驗的h－1/V關(guān)系圖線；（2）實驗環(huán)境下的大氣壓強p0=

cmHg；

（3）如果實驗開始時氣體的熱力學(xué)溫度為T0，最終氣體的體積為500ml，現(xiàn)使U型管中的水銀面回到初始齊平狀態(tài)，應(yīng)使容器中的氣體溫度降低到_________．參考答案：（1）右圖所示

（2分）（2）75（±2）

（3分）（3）

（3分）三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（4分）試通過分析比較，具有相同動能的中子和電子的物質(zhì)波波長的大小。參考答案：粒子的動量，物質(zhì)波的波長由，知，則。解析：物質(zhì)波的的波長為，要比較波長需要將中子和電子的動量用動能表示出來即，因為，所以，故。15.（7分）如圖所示，一束光從空氣射入玻璃中，MN為空氣與玻璃的分界面．試判斷玻璃在圖中哪個區(qū)域內(nèi)（Ⅰ或Ⅱ）？簡要說明理由．并在入射光線和反射光線上標(biāo)出箭頭。參考答案：當(dāng)光由空氣射入玻璃中時，根據(jù)折射定律

=n，因n>1，所以i>γ，即當(dāng)光由空氣射入玻璃中時，入射角應(yīng)該大于折射角．如圖，在圖中作出法線，比較角度i和γ的大小，即可得出玻璃介質(zhì)應(yīng)在區(qū)域?內(nèi)．箭頭如圖所示．（7分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（15分）飛行時間質(zhì)譜儀可以對氣體分子進(jìn)行分析。如圖所示，在真空狀態(tài)下，脈沖閥P噴出微量氣體，經(jīng)激光照射產(chǎn)生不同價位的正離子，自a板小孔進(jìn)入a、b間的加速電場，從b板小孔射出，沿中線方向進(jìn)入M、N板間的偏轉(zhuǎn)控制區(qū)，到達(dá)探測器。已知元電荷電量為e，a、b板間距為d，極板M、N的長度和間距均為L。不計離子重力及進(jìn)入a板時的初速度。（1）當(dāng)a、b間的電壓為U1時，在M、N間加上適當(dāng)?shù)碾妷篣2，使離子到達(dá)探測器。請導(dǎo)出離子的全部飛行時間與比荷K（K=ne/m）的關(guān)系式。（2）去掉偏轉(zhuǎn)電壓U2，在M、N間區(qū)域加上垂直于紙面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B，若進(jìn)入a、b間所有離子質(zhì)量均為m，要使所有的離子均能通過控制區(qū)從右側(cè)飛出，a、b間的加速電壓U1至少為多少？

參考答案：解析：（1）由動能定理：n價正離子在a、b間的加速度

在a、b間運動的時間

在MN間運動的時間：

離子到達(dá)探測器的時間：

（2）假定n價正離子在磁場中向N板偏轉(zhuǎn)，洛侖茲力充當(dāng)向心力，設(shè)軌跡半徑為R，由牛頓第二定律離子剛好從N板右側(cè)邊緣穿出時，由幾何關(guān)系：

由以上各式得：

當(dāng)n=1時取最小值17.如圖所示，一質(zhì)量為的滑塊由光滑弧形凹槽和粗糙水平薄板平滑連接而成，薄板的長度為，厚度忽略不計。將該滑塊固定在一高為的光滑水平桌面上，且薄板的右端點與桌子邊緣平齊。將一質(zhì)量為的小物塊（可視為質(zhì)點）在弧形凹槽上某點由靜止釋放，小物塊落地時距桌面邊緣的水平距離為。已知小物塊與薄板的動摩擦因數(shù)為，空氣阻力忽略不計，取。（1）小物塊剛滑上薄板時的速度大小為多少？（2）若滑塊不固定，桌面足夠長，仍要使小物塊落在地面上的同一點，在凹槽上由靜止釋放小物塊的位置距桌面的高度為多大？參考答案：答案：（1）對于平拋過程有

（2分) 對于小物塊在薄板上的滑動過程有

（2分)由①②③式并代入數(shù)據(jù)得：

（1分)（2）仍要使小物塊落在地面上的同一點，小物塊離開薄板時的速度仍為水平方向動量守恒

（2分)小物塊與滑