山西省忻州市任家村中學(xué)2021年高三物理下學(xué)期期末試題含解析

山西省忻州市任家村中學(xué)2021年高三物理下學(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.給平行板電容器充電，斷開電源后A極板帶正電，B極板帶負(fù)電。板間有一帶電小球C用絕緣細(xì)線懸掛，如圖所示。小球靜止時(shí)與豎直方向的夾角為θ，則(

)A．若將B極板向下平移稍許，A、B兩板間電勢(shì)差將減小B．若將B極板向右平移稍許，電容器的電容將減小C．若將B極板向上平移稍許，夾角θ將變大D．輕輕將細(xì)線剪斷，小球?qū)⒆鲂睊佭\(yùn)動(dòng)參考答案：AD2.兩個(gè)電荷量、質(zhì)量均相同的帶電粒子甲、乙以不同速率從a點(diǎn)沿對(duì)角線方向射入正方形勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里．甲粒子垂直bc離開磁場(chǎng)，乙粒子垂直ac從d點(diǎn)離開磁場(chǎng)，不計(jì)粒子重力，則（）A．甲粒子帶負(fù)電，乙粒子帶正電B．甲粒子的運(yùn)行動(dòng)能是乙粒子運(yùn)行動(dòng)能的2倍C．甲粒子所受洛倫茲力是乙粒子所受洛倫茲力的2倍D．甲粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)行時(shí)間與乙粒子相等參考答案：C【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．【分析】根據(jù)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡，應(yīng)用左手定則可以判斷出粒子的電性；粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，根據(jù)題意求出粒子軌道半徑關(guān)系，然后應(yīng)用牛頓第二定律求出粒子的速度然后分析答題；根據(jù)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期公式與粒子轉(zhuǎn)過的圓心角求出粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間．【解答】解：A、由左手定則可判定甲粒子帶正電，乙粒子帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；B、令正方形磁場(chǎng)的邊長為L，則由題知甲粒子運(yùn)行的半徑為L，乙粒子運(yùn)行的半徑為L，由洛倫茲力提供向心力有Bqv=m，動(dòng)能Ek=mv2=，甲粒子的運(yùn)行動(dòng)能是乙粒子運(yùn)行動(dòng)能的4倍，故B錯(cuò)誤；C、由牛頓第二定律得：Bqv=m，解得：F=Bqv=，所以甲粒子在磁場(chǎng)中所受洛倫茲力是乙粒子所受洛倫茲力的2倍，故C正確；D、粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間：t=?，甲粒子運(yùn)行軌跡所對(duì)圓心角為45°，乙粒子運(yùn)行軌跡所對(duì)圓心角為90°，即甲粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)行時(shí)間是乙粒子的一半，故D錯(cuò)誤；故選：C．3.(單選)如圖所示的電路中，閉合開關(guān)后，將滑動(dòng)變阻器R的滑片P向上移動(dòng)，則有（

）

A.表讀數(shù)變小

B.表讀數(shù)變大

C.表讀數(shù)變小

D.電源的功率變小參考答案：D4.兩塊大小、形狀完全相同的金屬板平行放置，構(gòu)成平行板電容器，與它相連接的電路如圖所示。閉合開關(guān)S，待電路穩(wěn)定后（

）A．若減小兩板間的距離，則兩板間電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)將減小B．若在兩板間插入一塊介質(zhì)，則極板所帶電荷量將增大C．若斷開S后，在兩板間插入一塊介質(zhì)，則兩板間的電勢(shì)差將增大

D．若斷開S后，減小兩板間的距離，則兩板間的電勢(shì)差將增大參考答案：5.核電站的核能來源于的裂變，現(xiàn)有4種說法：①原子核中有92個(gè)質(zhì)子、143個(gè)中子；②的一種可能的裂變是變成兩個(gè)中等質(zhì)量的原子核，如和，反應(yīng)方程式為+；③是天然放射性元素，常溫下它的半衰期約為45億年，升高溫度半衰期縮短；④一個(gè)裂變能放出約200MeV的能量，合3.2×10-11J。以上的四種說法中正確的是

A．①②③

B．②③④

C．①③④

D．①②④參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一物塊置于光滑的水平面上，受方向相反的水平力F1，F(xiàn)2作用從靜止開始運(yùn)動(dòng)，兩力隨位移x變化的規(guī)律如圖，則位移x=

m時(shí)物塊的動(dòng)能最大，最大動(dòng)能為

J．參考答案：7.以氣體為例，氣體的大量分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，大量分子的速率分布如右圖，若以溫度區(qū)分，甲為

溫分布，乙為

溫分布。（填高或低）

參考答案：

答案：低溫

高溫8.兩個(gè)質(zhì)量相等的物體，從地面向上豎直拋出，其動(dòng)能之比，不計(jì)空氣阻力．則它們拋出時(shí)動(dòng)量之比p1:p2＝________，上升的最大高度之比h1:h2＝________。參考答案：

答案：:1，3:19.為探究橡皮條被拉伸到一定長度的過程中，彈力做的功和橡皮條在一定長度時(shí)具有的彈性勢(shì)能的關(guān)系（其中橡皮條的彈性勢(shì)能表達(dá)式為，k是勁度系數(shù)），某同學(xué)在準(zhǔn)備好橡皮條、彈簧測(cè)力計(jì)、坐標(biāo)紙、鉛筆、直尺等器材后，進(jìn)行了以下操作：a．將橡皮條的一端固定，另一端拴一繩扣，用直尺從橡皮條的固定端開始測(cè)量橡皮條的原長l0，記錄在表格中；b．將彈簧測(cè)力計(jì)掛在繩扣上，測(cè)出在不同拉力F1、F2、F3…的情況下橡皮條的長度l1、l2、l3…；c．以橡皮條的伸長量△l為橫坐標(biāo)，以對(duì)應(yīng)的拉力F為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上建立坐標(biāo)系，描點(diǎn)、并用平滑的曲線作出F-△l圖象；d．計(jì)算出在不同拉力時(shí)橡皮條的伸長量△l1、△l2、△l3…；e．根據(jù)圖線求出外力克服橡皮條的彈力做的功．f.根據(jù)彈性勢(shì)能表達(dá)式求出橡皮條具有的彈性勢(shì)能.（1）以上操作合理的順序是______________；（2）實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)作出的F-△l圖象如圖所示，從圖象可求出△l=9cm過程中外力克服橡皮條的彈力做的功約為_____J，計(jì)算出△l=9cm時(shí)橡皮條具有的彈性勢(shì)能約為_____J.（保留二位有效數(shù)字）（3）由實(shí)驗(yàn)可得出的結(jié)論是______________________________________________參考答案：（1）abdcef

（2）0.11

，0.11

（3）在誤差允許范圍內(nèi)克服彈力做的功等于橡皮條彈性勢(shì)能的增量10.內(nèi)壁光滑的環(huán)形細(xì)圓管，位于豎直平面內(nèi)，環(huán)的半徑為R（比細(xì)管的半徑大得多）．在細(xì)圓管中有兩個(gè)直徑略小于細(xì)圓管管徑的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）A和B，質(zhì)量分別為m1和m2，它們沿環(huán)形圓管（在豎直平面內(nèi)）順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)的速度都是v0；設(shè)A球通過最低點(diǎn)時(shí)B球恰好通過最高點(diǎn)，此時(shí)兩球作用于環(huán)形圓管的合力為零，那么m1、m2、R和v0應(yīng)滿足的關(guān)系式是____________．參考答案：（1）在飛機(jī)沿著拋物線運(yùn)動(dòng)時(shí)被訓(xùn)人員處于完全失重狀態(tài)，加速度為g，拋物線的后一半是平拋運(yùn)動(dòng)，在拋物線的末端飛機(jī)速度最大，為v=250m/s.豎直方向的分量vy=250cos30o=216.5m/s．水平方向的分量vx=250sin30o=125m/s．平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=vy/g=22.2s．水平方向的位移是s=vxt=2775m．被訓(xùn)航天員處于完全失重狀態(tài)的總時(shí)間是t總=10×2t=444s．（2）T-mg=mv2/r

由題意得T=8mg，r=v2/7g=915.7m（3）每飛過一個(gè)120o的圓弧所用時(shí)間t‘=（2πr/v）/3=7.67s，t總=10t‘+t總=76.7+444=520.7s（4）s總=20s+10×2rsin30o=55500+15859=71359m．．11.B.動(dòng)能相等的兩人造地球衛(wèi)星A、B的軌道半徑之比RA:RB=1:2，它們的角速度之比=

，質(zhì)量之比mA:mB=

.參考答案：；1：2兩衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其萬有引力充當(dāng)向心力，，所以兩者角速度之比為；線速度之比為，根據(jù)題意知兩者動(dòng)能相等，所以質(zhì)量之比為：1:2?！究键c(diǎn)】勻速圓周運(yùn)動(dòng)的描述、萬有引力定律的應(yīng)用

12.在如圖所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r?；瑒?dòng)變阻器R3的滑片P從上端向下移動(dòng)過程中，電壓表的示數(shù)________；電流表的示數(shù)________（以上均選填“變大”、“變小”或“不變”）。參考答案：答案：變大；變大13.（3分）如圖所示，在足夠長的斜面上有一質(zhì)量為m的長方形木板A，木板上表面光滑，當(dāng)木板獲得初速度v0后正好能沿斜面勻速下滑，當(dāng)木板勻速下滑時(shí)將一質(zhì)量也為m的滑塊B輕輕地放在木板表面上，當(dāng)B在木板上無摩擦?xí)r，木板和B的加速度大小之比為；當(dāng)B在木板上動(dòng)量為時(shí)，木板的動(dòng)量為

；當(dāng)B在木板上動(dòng)量為，木板的動(dòng)量為

。參考答案：

答案：1：1，

，0三、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)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究小車的加速度a與小車所受拉力F及質(zhì)量m關(guān)系的實(shí)驗(yàn),圖(a)為實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖.（所用交變電流的頻率為50Hz）①圖(b)為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖,圖中相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為

m/s2．（保留三位有效數(shù)字）(2分)②在研究小車所受合力不變時(shí),加速度a和小車質(zhì)量的倒數(shù)的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)如表,畫出a—圖象,由圖線可得小車所受合外力為

N.（保留三位有效數(shù)字）(2分)a(m·s—2-)1.02.02.73.04.00.250.500.690.801.0

③實(shí)驗(yàn)中作出了小車加速度a隨拉力F的變化圖線如圖所示,該圖線不通過原點(diǎn),其主要原因是______________.(2分)

參考答案：①0.510

（2分）

②3.85-4.05（2分）

③沒有平衡摩擦力（平衡摩擦力不夠）15.一小球沿光滑斜面向下運(yùn)動(dòng)，用每隔0.1s曝光一次的頻閃照相機(jī)拍攝下不同時(shí)刻小球的位置照片如圖所示，選小球的五個(gè)連續(xù)位置A、B、C、D、E進(jìn)行測(cè)量，測(cè)得距離s1、s2、s3、s4的數(shù)據(jù)如表格所示。⑴小球沿斜面下滑的加速度大小為__________m/s2.⑵根據(jù)以上數(shù)據(jù)求出小球在位置A和位置E的速度分別為______m/s_______m/s.⑶能否根據(jù)以上數(shù)據(jù)求出斜面的傾角？簡(jiǎn)要說明理由。（重力加速度g為已知）參考答案：四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，豎直光滑四分之三圓軌道BCD固定在水平面AB上，軌道圓心為O，半徑R=1m，軌道最低點(diǎn)與水平面相切于B點(diǎn)，C為軌道最高點(diǎn)，D點(diǎn)與圓心O等高．一質(zhì)量的小物塊，從水平面上以速度豎直向上拋出，物塊從D點(diǎn)進(jìn)入圓軌道，最終停在A點(diǎn)，物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0．4，?。螅?/p>

（1）物塊運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)的速度；（可以保留根式）

（2）物塊運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，對(duì)軌道的壓力大??；

（3）物塊從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)所用的時(shí)間及A、B間的距離．參考答案：17.如圖所示．一輛質(zhì)量M=3kg的小車A靜止在光滑的水平面上，將一輕質(zhì)彈簧城壓越縮并鎖定，此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為，質(zhì)量m=1kg的光滑小球B緊挨輕彈簧右端靜止放置。解除輕彈簧的鎖定．小球B被彈出并脫離彈簧，求小球脫離彈簧時(shí)小車的速度大小。參考答案：18.如圖所示，在A點(diǎn)固定一正電荷，電荷量為