2021-2022學(xué)年廣西壯族自治區(qū)玉林市陸川縣第二中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試題含解析

2021-2022學(xué)年廣西壯族自治區(qū)玉林市陸川縣第二中學(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.衛(wèi)星電話在搶險(xiǎn)救災(zāi)中能發(fā)揮重要作用．第一代、第二代海事衛(wèi)星只使用地球同步衛(wèi)星，不能覆蓋地球上的高緯度地區(qū)．第三代海事衛(wèi)星采用地球同步衛(wèi)星和中軌道衛(wèi)星結(jié)合的方案，它由4顆同步衛(wèi)星與12顆中軌道衛(wèi)星構(gòu)成．中軌道衛(wèi)星高度為10354千米，分布在幾個(gè)軌道平面上(與赤道平面有一定的夾角)，在這個(gè)高度上，衛(wèi)星沿軌道旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間為6小時(shí)．則下列判斷正確的是（

）A．中軌道衛(wèi)星的線速度小于地球同步衛(wèi)星B．中軌道衛(wèi)星的角速度小于地球同步衛(wèi)星C．在中軌道衛(wèi)星經(jīng)過地面某點(diǎn)正上方的一天后，該衛(wèi)星仍在地面該點(diǎn)的正上方D．如果某一時(shí)刻中軌道衛(wèi)星、地球同步衛(wèi)星與地球的球心在同一直線上，那么經(jīng)過6小時(shí)它們?nèi)栽谕恢本€上參考答案：C2.下列說法中正確的是

▲

A．光電效應(yīng)現(xiàn)象說明光具有粒子性B．普朗克在研究黑體輻射問題時(shí)提出了能量子假說

C．玻爾建立了量子理論，成功解釋了各種原子發(fā)光現(xiàn)象D．運(yùn)動的宏觀物體也具有波動性，其速度越大物質(zhì)波的波長越大參考答案：AB3.（單選）如圖甲所示，Q1、Q2為兩個(gè)被固定的點(diǎn)電荷，其中Q1帶負(fù)電，a、b兩點(diǎn)在它們連線的延長線上.現(xiàn)有一帶負(fù)電的粒子以一定的初速度沿直線從a點(diǎn)開始經(jīng)b點(diǎn)向遠(yuǎn)處運(yùn)動（粒子只受電場力作用），粒子經(jīng)過a、b兩點(diǎn)時(shí)的速度分別為va、vb，其速度圖象如圖乙所示.以下說法中正確的是

A．Q2一定帶負(fù)電B．Q2的電量一定大于Q1的電量C．b點(diǎn)的電場強(qiáng)度一定為零D．整個(gè)運(yùn)動過程中，粒子的電勢能先增大后減小參考答案：CD4.2011年8月18日，我國第一臺自行設(shè)計(jì)、自主集成研制的“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器完成5000米級海試回國?！膀札?zhí)枴辈捎贸Ｓ玫摹吧顫撈鳠o動力下潛上浮技術(shù)”。潛水器兩側(cè)配備4塊壓載鐵，重量可以根據(jù)不同深度與要求調(diào)整。當(dāng)潛水器兩側(cè)配備4塊壓載鐵時(shí)，潛水器下潛一定深度后按恒定速度下潛；當(dāng)潛水器到達(dá)一定深度時(shí)，可操作拋載其中2塊壓載鐵，使?jié)撍鲬彝Ｔ谥付ㄉ疃壬蠈?shí)現(xiàn)作業(yè)，包括航行、拍照、取樣等；當(dāng)任務(wù)完成，再拋棄另外2塊壓載鐵，使?jié)撍魃细?，到達(dá)水面，設(shè)潛水器在水中受到的阻力與速度的平方成正比，潛水器受到的浮力恒定，下列說法正確的是A．潛水器兩側(cè)配備4塊壓載鐵時(shí)，向下做勻加速運(yùn)動B．潛水器兩側(cè)配備4塊壓載鐵時(shí)，先向下做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動，然后做勻速運(yùn)動C．潛水器拋棄其中2塊壓載鐵時(shí)，潛水器將做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動D．潛水器拋棄所有壓載鐵后，將向上做勻加速運(yùn)動參考答案：BC5.兩個(gè)點(diǎn)電荷的質(zhì)量分別為m1,m2,帶異種電荷，電荷量分別為Q1,Q2，相距為d，在庫倫力的作用下（不計(jì)萬有引力）各自繞他們連線上的某一固定點(diǎn)，在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，已知m1的動能為Ek，則m2的動能為（

）A.

B.

C.

D.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.如圖所示，質(zhì)量為m的小球A以速率v0向右運(yùn)動時(shí)跟靜止的小球B發(fā)生碰撞，碰后A球以的速率反向彈回，而B球以的速率向右運(yùn)動，則B的質(zhì)量mB=_______；碰撞過程中，B對A做功為

。參考答案：4.5m

-3mv02/8

動量守恒：；動能定理：。7.有A、B兩球在光滑水平面上沿著一條直線運(yùn)動，它們發(fā)生碰撞后粘在一起，已知碰前兩球的動量分別為PA=20kg·m/s和PB=15kg·m/s，碰撞后B球的動量改變了ΔPB=－10kg·m/s，則碰撞后A球的動量為PA′=__________kg·m/s，碰撞前兩球的速度大小之比vA∶vB=__________。參考答案：30，8.氫原子第n能級的能量為En=，其中E1為基態(tài)能量．當(dāng)氫原子由第5能級躍遷到第3能級時(shí)，發(fā)出光子的頻率為；若氫原子由第3能級躍遷到基態(tài)，發(fā)出光子的頻率為，則=

。參考答案：9.如圖所示是用頻閃照相的方法拍到的一個(gè)彈簧振子的振動情況，甲圖是振子靜止在平衡位置的照片，乙圖是振子被拉伸到左側(cè)距平衡位置20cm處，放手后向右運(yùn)動周期的頻閃照片，已知頻閃的頻率為10Hz，則振子的振動周期為T＝________s，而在t=T/12時(shí)刻振子的位置坐標(biāo)________15cm。（選填“大于”、“小于”或“等于”）。參考答案：1.2

大于10.氫原子的能級圖如圖所示，普朗克常量h=6.6X10-34J?s。處于n=6能級的氫原子,其能量為_____eV；大量處于n=4能級的氫原子，發(fā)出光的最大波長為______m。(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字。）參考答案：

(1).

(2).解：由公式：，即；波長最長即光子的能量最小，所以氫原子從n=4躍遷到n=3，由公式：即所以。11.某同學(xué)利用豎直上拋小球的頻閃照片驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．頻閃儀每隔0.05s閃光一次，如圖中所標(biāo)數(shù)據(jù)為實(shí)際距離，該同學(xué)通過計(jì)算得到不同時(shí)刻的速度如下表（當(dāng)?shù)刂亓铀俣热?0m/s2，小球質(zhì)量m=0.2kg，結(jié)果保留三位有效數(shù)字）：時(shí)刻t2t3t4t5速度（m/s）5.595.084.58

（1）由頻閃照片上的數(shù)據(jù)計(jì)算t5時(shí)刻小球的速度v5=

m/s．（2）從t2到t5時(shí)間內(nèi)，重力勢能增量△Ep=

J，動能減少量△Ek=

J．（3）在誤差允許的范圍內(nèi)，若△Ep與△Ek近似相等，從而驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律．由上述計(jì)算得△Ep

△Ek（選填“＞”“＜”或“=”），造成這種結(jié)果的主要原因是

．參考答案：解：（1）在勻變速直線運(yùn)動中，中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過程中的平均速度，所以有：v5==4.08m/s（2）根據(jù)重力做功和重力勢能的關(guān)系有：△Ep=mg（h2+h3+h4）=0.2×10×（26.68+24.16+21.66）×10﹣2J=1.45J在勻變速直線運(yùn)動中，中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過程中的平均速度，所以有：v2==5.59m/s△Ek=m（v22﹣v52）=×0.2×[（5.59）2﹣（4.08）2]J=1.46J．（3）由上述計(jì)算得△Ep＜△Ek，由于紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的摩擦以及空氣阻力的存在，導(dǎo)致動能減小量沒有全部轉(zhuǎn)化為重力勢能．故答案為：（1）4.08．（2）1.45，1.46（3）＜，由于紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的摩擦以及空氣阻力的存在．12.某熱機(jī)在工作中從高溫?zé)釒煳樟?×106kJ的熱量，同時(shí)有2×106kJ的熱量排放給了低溫?zé)釒?冷凝器或大氣），則在工作中該熱機(jī)對外做了

kJ的功，熱機(jī)的效率％．參考答案：

6×106

；

75

13.如圖甲所示，利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測量小車沿斜面下滑時(shí)所受阻力的示意圖，小車拖在斜面上下滑時(shí)，打出的一段紙帶如圖乙所示，其中O為小車開始運(yùn)動時(shí)打出的點(diǎn)。設(shè)在斜面上運(yùn)動時(shí)所受阻力恒定。(1)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz，則小車下滑的加速度α=

▲

m/s2，打E點(diǎn)時(shí)小車速度=

▲

m/s（均取兩位有效數(shù)字）。(2)為了求出小車在下滑過程中所受的阻力，可運(yùn)用牛頓運(yùn)動定律或動能定理求解，在這兩種方案中除知道小車下滑的加速度a、打E點(diǎn)時(shí)速度、小車質(zhì)量m、重力加速度g外，利用米尺還需要測量哪些物理量，列出阻力的表達(dá)式。方案一：需要測量的物理量

▲

，阻力的表達(dá)式（用字母表示）

▲

；方案二：需要測量的物理量

▲

，阻力的表達(dá)式（用字母表示）

▲

。參考答案：量斜面的長度L和高度H,

(前1分,后2分)

方案二:測量斜面長度L和高度H,還有紙帶上OE距離S,三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖1所示，一打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在斜面上端，一小車拖著穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶從斜面上勻加速直線滑下．由于實(shí)驗(yàn)者不小心將紙帶弄成了三段，并把中間一段丟失了，如圖2是打出的完整紙帶中剩下的兩段，這兩段紙帶是小車運(yùn)動的最初和最后兩段時(shí)間分別打出的紙帶，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz，即圖2每兩個(gè)相鄰計(jì)時(shí)點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s，請根據(jù)圖2給出的數(shù)據(jù)回答下列問題：（1）紙帶的左端（選填“右端”或“左端，’）與小車相連；（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律可求得：小車通過A點(diǎn)的瞬時(shí)速度熱vA=1.36m/s，紙帶上DE之間的距離xDE=8.23cm，小車的加速度a=3.88m/s2；（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（3）丟失的中間一段紙帶上應(yīng)該有3個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)．參考答案：考點(diǎn)：測定勻變速直線運(yùn)動的加速度．專題：實(shí)驗(yàn)題．分析：（1）小車做加速運(yùn)動，所打點(diǎn)之間距離越來越大，由此可判斷紙帶的那端與小車相連；（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上A點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大??；根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移差為常數(shù)，即△x=aT2=常數(shù)，可以求出xDE的大小；根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小．解答：解：（1）由題意可知，小車做加速運(yùn)動，計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離越來越大，故小車與紙帶的左側(cè)相連．（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上A點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小為：根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移差為常數(shù)，即△x=aT2=常數(shù)，有：xEF﹣xDE=xFG﹣xEF即8.85cm﹣xDE=9.47cm﹣8.85cmxDE=8.23cm由題意可知：△x=0.62cm為常數(shù)，根據(jù)△x=aT2可得：（3）勻變速直線運(yùn)動連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差：=0.62cm

①勻變速直線運(yùn)動不連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差：=8.23cm﹣6.36cm=1.87cm

②由①②兩式可知：3△x=1.86cm所以丟失的中間一段紙帶上應(yīng)該有3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)．故答案為：（1）左端；（2）1.36；8.23；3.88；（3）3點(diǎn)評：本題考查了“探究勻變速直線運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)中所需實(shí)驗(yàn)器材，以及利用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問題的能力，在平時(shí)練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識的理解與應(yīng)用，提高解決問題能力．15.（1）某研究小組的同學(xué)為了測量某一電阻RX的阻值，甲同學(xué)先用多用電表進(jìn)行粗測．使用多用電表歐姆擋時(shí)，將選擇開關(guān)置于合適的擋位后，必須先將兩表筆短接，再進(jìn)行歐姆調(diào)零，使指針指在歐姆刻度的“0”處．若該同學(xué)將選擇旋鈕在“×1”位置，指針在刻度盤上停留的位置如圖甲所示，則所測量的值為18.0Ω．（2）為進(jìn)一步精確測量該電阻，實(shí)驗(yàn)臺上擺放有以下器材：A．電流表（量程15mA，內(nèi)阻未知）B．電流表（量程0.6A，內(nèi)阻未知）C．電阻箱（最大電阻99.99Ω）D．電阻箱（最大電阻999.9Ω）E．電源（電動勢3V，內(nèi)阻1Ω）F．單刀單擲開關(guān)2只G．導(dǎo)線若干乙同學(xué)設(shè)計(jì)的電路圖如圖乙所示，現(xiàn)按照如下實(shí)驗(yàn)步驟完成實(shí)驗(yàn)：①調(diào)節(jié)電阻箱，使電阻箱有合適的阻值R1，僅閉合S1，使電流表有較大的偏轉(zhuǎn)且讀數(shù)為I；②調(diào)節(jié)電阻箱，保持開關(guān)S1閉合，開關(guān)S2閉合，再次調(diào)節(jié)電阻箱的阻值為R2，使電流表讀數(shù)仍為I．a(chǎn)．根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)器材規(guī)格可知，電流表應(yīng)選擇A，電阻箱應(yīng)選擇D．（填器材前字母）b．根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟可知，待測電阻Rx=R2﹣R1（用題目所給測量數(shù)據(jù)表示）．（3）利用以上實(shí)驗(yàn)電路，閉合S2調(diào)節(jié)電阻箱R，可測量出電流表的內(nèi)阻RA，丙同學(xué)通過調(diào)節(jié)電阻箱R，讀出多組R和I值，作出了﹣R圖象如圖丙所示．若圖象中縱軸截距為1A﹣1，則電流表內(nèi)阻RA=2Ω．參考答案：解：（1）歐姆表使用前首先應(yīng)進(jìn)行歐姆調(diào)零，即將兩表筆短接，調(diào)整歐姆調(diào)零旋鈕使指針指在歐姆刻度的“0”處．所測量電阻的值為R=18.0×1Ω=18.0Ω．（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，通過待測電阻的最大電流為：=，所以電流表應(yīng)選A；電路中需要的最大電阻應(yīng)為：=，所以電阻箱應(yīng)選D；（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律，斷開時(shí)有：E=I（Rx+R1+RA+r）①閉合時(shí)有：E=I（）②聯(lián)立①②解得：（3）S閉合后，由閉合電路歐姆定律可知：E=I（）則有：=則可知圖象的縱軸的交點(diǎn)為：=1解得：RA=2Ω；故答案為：（1）歐姆調(diào)零，18.0（2）A

D

R2﹣R1（3）2四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.在圖復(fù)19-2中，半徑為的圓柱形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直紙面指向紙外，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻變化，變化率(為一正值常量),圓柱形區(qū)外空間沒有磁場，沿圖中弦的方向畫一直線，并向外延長，弦與半徑的夾角．直線上有一任意點(diǎn)，設(shè)該點(diǎn)與點(diǎn)的距離為，求從沿直線到該點(diǎn)的電動勢的大小．

參考答案：由于圓柱形區(qū)域內(nèi)存在變化磁場，在圓柱形區(qū)域內(nèi)外空間中將產(chǎn)生渦旋電場，電場線為圓，圓心在圓柱軸線上，圓面與軸線垂直，如圖中虛點(diǎn)線所示．在這樣的電場中，沿任意半徑方向移動電荷時(shí)，由于電場力與移動方向垂直，渦旋電場力做功為零，因此沿半徑方向任意一段路徑上的電動勢均為零．1．任意點(diǎn)在磁場區(qū)域內(nèi)：令為任意點(diǎn)（見圖復(fù)解19-2-1），在圖中連直線與。取閉合回路，可得回路電動勢，式中，，分別為從到、從到、從到的電動勢。由前面的分析可知，，故

（1）令的面積為，此面積上磁通量，由電磁感應(yīng)定律，回路的電動勢大小為

根據(jù)題給的條件有

（2）由圖復(fù)解19-2-2可知

（3）由（1）、（2）、（3）式可得沿線段的電動勢大小為

（4）

2．任意點(diǎn)在磁場區(qū)域外：令為任意點(diǎn)（見圖復(fù)解19-2-2），。在圖中連、。取閉合回路，設(shè)回路中電動勢為，根據(jù)類似上面的討論有

（5）對于回路，回路中磁通量等于回路所包圍的磁場區(qū)的面積的磁通量，此面積為，通過它的磁通量。根據(jù)電磁感應(yīng)定律可知回路中電動勢的大小

（6）在圖中連，令，則，于是

當(dāng)時(shí)，，中有

于是得

（7）由（5）、（6）、（7）式可得沿線的電動勢的大小為

（8）17.如圖1所示，A、B、C、D為固定于豎直平面內(nèi)的閉合絕緣軌道，AB段、CD段均為半徑R＝1.6m的半圓，BC、AD段水平，AD=BC=8m。B、C之間的區(qū)域存在水平向右的有界勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)E＝5×105V/m。質(zhì)量為m=4×10-3kg、帶電量q=+1×10-8C的小環(huán)套在軌道上。小環(huán)與軌道AD段的動摩擦因數(shù)為，與軌道其余部分的摩擦忽略不計(jì)?，F(xiàn)使小環(huán)在D點(diǎn)獲得沿軌道向左的初速度v0=4m/s，且在沿軌道AD段運(yùn)動過程中始終受到方向豎直向上、大小隨速度變化的力F（變化關(guān)系如圖2）作用，小環(huán)第一次到A點(diǎn)時(shí)對半圓軌道剛好無壓力。不計(jì)小環(huán)大小，g取10m/s2。求：（1）小環(huán)運(yùn)動第一次到A時(shí)的速度多大？（2）小環(huán)第一次回到D點(diǎn)時(shí)速度多大？（3）小環(huán)經(jīng)過若干次循環(huán)運(yùn)動達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)動狀態(tài)，此時(shí)到達(dá)D點(diǎn)時(shí)速度應(yīng)不小于多少？參考答案：.(1)6分

（2）6分

（