2021年河南省南陽市穰東鎮(zhèn)高級(jí)中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試題含解析

2021年河南省南陽市穰東鎮(zhèn)高級(jí)中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試題含解析一、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.（單選）如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，水平等距離的虛線表示其等勢(shì)面，帶電荷量粒子只在電場(chǎng)力作用下從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)過程中，動(dòng)能增加，若A點(diǎn)電勢(shì)為一10V，下列關(guān)于粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡和B點(diǎn)電勢(shì)的說法中正確的是A．粒子沿軌跡l運(yùn)動(dòng)，B點(diǎn)電勢(shì)為零B．粒子沿軌跡2運(yùn)動(dòng)，B點(diǎn)電勢(shì)為20VC．粒子沿軌跡1運(yùn)動(dòng)，B點(diǎn)電勢(shì)為一20VD．粒子沿軌跡2運(yùn)動(dòng)，B點(diǎn)電勢(shì)為一20V參考答案：2.（多選）我國(guó)發(fā)射了一顆探測(cè)衛(wèi)星，發(fā)射時(shí)先將衛(wèi)星發(fā)射至距地面50km的近地圓軌道1上，然后變軌到近地點(diǎn)高50km，遠(yuǎn)地點(diǎn)高1500km的橢圓軌道2上，最后由軌道2進(jìn)入半徑為7900km的圓軌道3，已知地球表面的重力加速度g=10m/s2，忽略空氣阻力，則以下說法正確的是（）A．在軌道2運(yùn)行的速率不可能大于7.9km/sB．衛(wèi)星在軌道2上從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中速度增大，機(jī)械能增大C．由軌道2變?yōu)檐壍?需要在遠(yuǎn)地點(diǎn)點(diǎn)火加速D．僅利用以上數(shù)據(jù)，可以求出衛(wèi)星在軌道3上的動(dòng)能參考答案：考點(diǎn)：萬有引力定律及其應(yīng)用．專題：萬有引力定律的應(yīng)用專題．分析：在1圓軌道變軌到2橢圓軌道的過程中，需要加速做離心運(yùn)動(dòng)，速度可能大于7.9km/s．衛(wèi)星在軌道2上從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中機(jī)械能守恒．由軌道2變?yōu)檐壍?需要在遠(yuǎn)地點(diǎn)點(diǎn)火加速做離心運(yùn)動(dòng)．不知道衛(wèi)星的質(zhì)量，無法計(jì)算動(dòng)能．解答：解：A、第一宇宙速度是理論上的最大環(huán)繞速度，實(shí)際衛(wèi)星繞地球圓周運(yùn)動(dòng)的速度都小于這個(gè)值；在1圓軌道變軌到2橢圓軌道的過程中，需要加速，所以速率可能大于7.9km/s，故A錯(cuò)誤；B、衛(wèi)星在軌道2上從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中只有萬有引力（或者說重力）做功，所以機(jī)械能不變，故B錯(cuò)誤；C、軌道3是遠(yuǎn)地軌道，所以由軌道2變?yōu)檐壍?需要在遠(yuǎn)地點(diǎn)點(diǎn)火加速做離心運(yùn)動(dòng)，故C正確；D、不知道衛(wèi)星的質(zhì)量，所以不能求出在軌道3上的動(dòng)能，故D錯(cuò)誤．故選：C．點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵明確衛(wèi)星在圓軌道運(yùn)行時(shí)，萬有引力提供向心力，衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)過程中只有重力做功，機(jī)械能守恒．3.如圖，兩位同學(xué)同時(shí)在等高處拋出手中的籃球A、B，A以速度v1斜向上拋出，B以速度v2豎直向上拋出，當(dāng)A到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)恰與B相遇。不計(jì)空氣阻力，A、B質(zhì)量相等且均可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度為g，以下判斷正確的是A.相遇時(shí)A的速度一定為零B.相遇時(shí)B的速度一定為零C.A從拋出到最高點(diǎn)的時(shí)間為D.從拋出到相遇A、B動(dòng)量的變化量相同參考答案：BCD【詳解】A．相遇時(shí)A還具有水平速度，則此時(shí)的速度不為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．因A在最高點(diǎn)的豎直速度為零，可知B的速度也一定為零，選項(xiàng)B正確；C．兩球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，即，選項(xiàng)C正確；D．根據(jù)可知從拋出到相遇A、B動(dòng)量的變化量相同，選項(xiàng)D正確。4.如圖所示吊床用繩子拴在兩棵樹上等高位置。某人先坐在吊床上，后躺在吊床上，均處于靜止?fàn)顟B(tài)。設(shè)吊床兩端系繩中的拉力為F1、吊床對(duì)該人的作用力為F2，則（

）A．躺著比坐著時(shí)F1大

B．坐著比躺著時(shí)F1大C．坐著比躺著時(shí)F2大

D．躺著比坐著時(shí)F2大參考答案：5.（單選）如圖所示，質(zhì)量分別為和的木塊之間用輕彈簧相連，在拉力F的作用下，一起以加速度豎直向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻突然撤去拉力F，設(shè)此時(shí)和的加速度分別為和，規(guī)定豎直向上為正方向，則（

）A.

B.

C.

D.

參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.08年福州八中質(zhì)檢）（6分）在一個(gè)點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中，Ox坐標(biāo)軸與它的一條電場(chǎng)線重合，坐標(biāo)軸上A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為2.0m和5.0m.放在A、B兩點(diǎn)的試探電荷受到的電場(chǎng)力方向都跟x軸的正方向相同，電場(chǎng)力的大小跟試探電荷的電量關(guān)系圖象如圖中直線a、b所示，放在A點(diǎn)的電荷帶正電，放在B點(diǎn)的電荷帶負(fù)電.則B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為__________V/m,點(diǎn)電荷Q的位置坐標(biāo)為___________m。參考答案：

2.5

2.67.如圖所示，在點(diǎn)電荷+Q的電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，將兩正電荷a和b，其中他們的質(zhì)量4ma=mb，電量2qa=qb，分別從A點(diǎn)由靜止釋放到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，它們的速度大小之比為．參考答案：解：對(duì)ab從A到B得過程中分別運(yùn)用動(dòng)能定理得：

①②又因?yàn)橘|(zhì)量4ma=mb，電量2qa=qb，由解得：=故答案為：：18.用歐姆表測(cè)電阻時(shí)，如發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度太小，為了使讀數(shù)的精度提高，應(yīng)使選擇開關(guān)撥到較

（選填“大”或“小”）的倍率檔，重新測(cè)量，測(cè)量前必須先要進(jìn)行

。如圖所示為使用多用表進(jìn)行測(cè)量時(shí)，指針在刻度盤上停留的位置，若選擇旋鈕在“50mA”位置，則所測(cè)量電流的值為

mA。參考答案：大；調(diào)零；22.09.如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以探究加速度與物體質(zhì)量．物體受力的關(guān)系．小車上固定一個(gè)盒子，盒子內(nèi)盛有沙子．沙桶的總質(zhì)量（包括桶以及桶內(nèi)沙子質(zhì)量）記為m，小車的總質(zhì)量（包括車．盒子及盒內(nèi)沙子質(zhì)量）記為M．（木板上表面光滑）

（1）驗(yàn)證在質(zhì)量不變的情況下，加速度與合外力成正比：從盒子中取出一些沙子，裝入沙桶中，稱量并記錄沙桶的總重力mg，將該力視為合外力F，對(duì)應(yīng)的加速度a則從打下的紙帶中計(jì)算得出．多次改變合外力F的大小，每次都會(huì)得到一個(gè)相應(yīng)的加速度．本次實(shí)驗(yàn)中，桶內(nèi)的沙子取自小車中，故系統(tǒng)的總質(zhì)量不變．以合外力F為橫軸，以加速度a為縱軸，畫出a－F圖象，圖象是一條過原點(diǎn)的直線．

①a－F圖象斜率的物理意義是______________．

②你認(rèn)為把沙桶的總重力mg當(dāng)作合外力F是否合理？

答：________．（填“合理”或“不合理”）

③本次實(shí)驗(yàn)中，是否應(yīng)該滿足Mm這樣的條件？

答：________（填“是”或“否”）；

（2）驗(yàn)證在合外力不變的情況下，加速度與質(zhì)量成反比：保持桶內(nèi)沙子質(zhì)量m不變，在盒子內(nèi)添加或去掉一些沙子，驗(yàn)證加速度與質(zhì)量的關(guān)系．本次實(shí)驗(yàn)中，桶內(nèi)的沙子總質(zhì)量不變，故系統(tǒng)所受的合外力不變．用圖象法處理數(shù)據(jù)時(shí)，以加速度a為縱橫，應(yīng)該以______倒數(shù)為橫軸．參考答案：（1）①②合理③否（2）M＋m10.某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)采用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證動(dòng)能定理。圖中A為小車，B為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,一端帶有定滑輪的足夠長(zhǎng)的木板水平放置，C為彈簧測(cè)力計(jì)，不計(jì)繩與滑輪間的摩擦。靜止釋放小車后在打出的紙帶上取計(jì)數(shù)點(diǎn)，已知相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.1s，并測(cè)量出兩段長(zhǎng)度如下圖，若測(cè)出小車質(zhì)量為0.2kg，選擇打2、4兩點(diǎn)時(shí)小車的運(yùn)動(dòng)過程來研究，可得打2點(diǎn)時(shí)小車的動(dòng)能為_____J；打4點(diǎn)時(shí)，小車的動(dòng)能為_____J；動(dòng)能的增加量為_____J，該同學(xué)讀出彈簧秤的讀數(shù)為0.25N，由算出拉力對(duì)小車做功為

J；計(jì)算結(jié)果明顯不等于該過程小車動(dòng)能增加量，超出實(shí)驗(yàn)誤差的正常范圍。你認(rèn)為誤差的主要原因是

參考答案：11.如圖所示為氫原子的能級(jí)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

512.光電門傳感器也是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的計(jì)時(shí)儀器，現(xiàn)利用圖甲所示裝置設(shè)計(jì)一個(gè)“驗(yàn)證物體產(chǎn)生的加速度與合外力、質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，圖中NO是水平桌面，PO是一端帶有滑輪的長(zhǎng)木板，1、2是固定在木板上的兩個(gè)光電門。小車上固定著用于擋光的窄片，讓小車從木板的頂端滑下，光電門連接數(shù)據(jù)采集器，并把數(shù)據(jù)采集器和計(jì)算機(jī)連接，打開軟件。①已知窄片的寬度為d（L遠(yuǎn)大于d），計(jì)算機(jī)顯示的光電門1、2的擋光時(shí)間分別為t1、t2。②用米尺測(cè)量光電門間距為L(zhǎng)，則小車的加速度表達(dá)式a=

(各量均用①②里的字母表示)。

③該實(shí)驗(yàn)把砂和砂桶m拉車的力當(dāng)作小車的合力。由于所用導(dǎo)軌摩擦力較大，必須平衡摩擦力，方法是

。④該實(shí)驗(yàn)中，讓小車質(zhì)量M不變時(shí)，探究a與F關(guān)系，使用的探究方法是______________。有位同學(xué)通過測(cè)量，作出a—F圖線,如圖乙中的實(shí)線所示。試分析：乙圖線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是

；乙圖線上部彎曲的原因是

；參考答案：．a(chǎn)=(d2/t22-d2/t12)/2L；調(diào)出一個(gè)合適的斜面；控制變量法；木板夾角過大；m<<M的條件未能很好滿足；13.一快艇從離岸邊100m遠(yuǎn)的河流中央向岸邊行駛。已知快艇在靜水中的速度圖象如圖（甲）所示；河中各處水流速度相同，且速度圖象如圖（乙）所示。則快艇最快到達(dá)岸邊所用的時(shí)間為____________s，最快到達(dá)岸邊時(shí)，經(jīng)過的位移大小為____________m。

參考答案：20

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)利用圖（甲）所示的裝置研究光的干涉和衍射，光電傳感器可用測(cè)量光屏上光強(qiáng)的分布.某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，在電腦屏幕上得到圖（乙）所示的光強(qiáng)分布，這位同學(xué)在縫屏上安裝的是

（選填“單縫”或“雙縫”）.

當(dāng)做干涉現(xiàn)象研究時(shí)，若要使干涉條紋的間距變大，可選用寬度較

的雙縫（選填“寬”或“窄”），或使縫屏與光屏間的距離

（選填“增大”或“減小”）.參考答案：?jiǎn)慰p，窄，增大.15.某實(shí)驗(yàn)小組做“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先把彈簧平放在桌面上，用刻度尺測(cè)出彈簧的原長(zhǎng)L0=4.6cm，再把彈簧豎直懸掛起來，在下端掛鉤碼，每增加一只鉤碼均記下對(duì)應(yīng)的彈簧的長(zhǎng)度x，數(shù)據(jù)記錄如表所示．鉤碼個(gè)數(shù)12345彈力F/N1.02.03.04.05.0彈簧的長(zhǎng)度x/cm7.09.011.013.015.0（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖中作出F﹣X圖象；（2）由此圖線可得，該彈簧勁度系數(shù)k=

N/m；（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）（3）圖線與x軸的交點(diǎn)坐標(biāo)大于L0的原因是

．參考答案：解：（1）描點(diǎn)作圖，如圖所示：如圖所示（2）圖象的斜率表示勁度系數(shù)，故有：k==50N/m（3）圖線與x軸的交點(diǎn)坐標(biāo)表示彈簧不掛鉤碼時(shí)的長(zhǎng)度，其數(shù)值大于彈簧原長(zhǎng)，因?yàn)閺椈勺陨碇亓Φ挠绊懀蚀鸢笧椋海?）如圖所示；（2）50；（3）豎直懸掛時(shí)，彈簧自身重力的影響【考點(diǎn)】探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系．【分析】（1）通過描點(diǎn)法作圖即可；（2）根據(jù)胡克定律可得：k=，即斜率表示勁度系數(shù)；（3）彈簧自身有重力會(huì)導(dǎo)致彈簧豎直放置時(shí)長(zhǎng)度變長(zhǎng)．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.一根勁度系數(shù)k=200N/m的輕質(zhì)彈簧拉著質(zhì)量為m=0.2kg的物體s內(nèi)物體前進(jìn)了s=0.5m．從靜止開始沿傾角為θ=37°的斜面勻加速上升，此時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量x=0.9cm，在t=1.0求：（1）物體加速度的大?。唬?）物體和斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)．（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）參考答案：考點(diǎn)：牛頓第二定律；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系；力的合成與分解的運(yùn)用．版權(quán)所有分析：（1）物體沿斜面做勻加速運(yùn)動(dòng)，已知初速度為零，t=1.0s內(nèi)物體前進(jìn)了s=0.5m，由位移公式即可求解加速度．（2）分析物體的受力情況，根據(jù)牛頓第二定律和胡克定律結(jié)合能物體受到的支持力和滑動(dòng)摩擦力，再求解物體和斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)．解答：解：（1）物體沿斜面做初速度為0的勻加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式：…①得…②（2）物體運(yùn)動(dòng)過程中受力情況如圖所示，根據(jù)牛頓第二定律：F﹣Ff﹣mgsin37°=ma…③又根據(jù)胡克定律：F=kx…④F=200×0.9×10﹣2N=1.8N…⑤代入解得：Ff=F﹣mgsin37°﹣ma=（1.8﹣0.2×10×0.6﹣0.2×1.0）N=0.4N

…⑥FN=mgcos37°=0.2×10×0.8N=1.6N根據(jù)滑動(dòng)摩擦力公式Ff=μFN得：答：（1）物體加速度的大小為1m/s2；（2）物體和斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25．點(diǎn)評(píng)：本題屬于知道物體的運(yùn)動(dòng)情況，確定物體受力情況的類型，加速度是力與運(yùn)動(dòng)的橋梁，運(yùn)用牛頓定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)結(jié)合進(jìn)行處理．17.參考答案：解：設(shè)物體過A點(diǎn)時(shí)的速度為，加速度為，對(duì)AB段運(yùn)動(dòng)有：

……3分

……2分代入數(shù)據(jù)，解得：

………1分

………1分物體從出發(fā)到點(diǎn)的位移為：

…………3分=18.一長(zhǎng)木板在水平地面上運(yùn)動(dòng)，在t=0時(shí)刻將一相對(duì)于地面靜止的物塊輕放到木板上，以后木板運(yùn)動(dòng)的速度一時(shí)間圖像如圖所示。