河北省唐山市遵化湯泉滿族鄉(xiāng)滿族中學2021年高三物理下學期期末試題含解析

河北省唐山市遵化湯泉滿族鄉(xiāng)滿族中學2021年高三物理下學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.一質(zhì)量為m的帶電小球，在豎直方向的勻強電場中以水平速度拋出，小球的加速度大小為g，阻力不計。關于小球在下落h的過程中能量的變化，以下說法中正確的是A.動能增加了mgh

B.電勢能增加了mgh

C.機械能減少了mgh

D.重力勢能減少了mgh參考答案：A2.串列加速器是用來產(chǎn)生高能離子的裝置，如圖所示，圖中虛線框內(nèi)為其主體的原理示意圖，其中加速管的中部b處有很高的正電勢U，a、c兩端均有電極接地（電勢為零）?，F(xiàn)將速度很低的負一價碳離子（碳離子的質(zhì)量為m）從a端進入，當離子到達b處時，可被設在b處的特殊裝置將其電子剝離，成為n價正離子，而不改變其速度大小。這些正n價碳離子從c端飛出后進入一與其速度方向垂直的、磁感應強度為B的勻強磁場中，則在磁場中的半徑R（已知基元電荷為e）A．

B．C．

D．參考答案：A解析：設碳離子到達b處時的速度為v1，從c端射出時的速度為v2，由能量關系得，。進入磁場后，碳離子做圓周運動，可得，聯(lián)立上面三式解得。3.（多選題）“嫦娥三號”從距月面高度為100km的環(huán)月圓軌道Ⅰ上的P點實施變軌，進入近月點為15km的橢圓軌道Ⅱ，由近月點Q成功落月，如圖所示．關于“嫦娥三號”，下列說法正確的是（）A．沿軌道Ⅰ運動至P時，需制動減速才能進入軌道ⅡB．沿軌道Ⅱ運行的周期大于沿軌道Ⅰ運行的周期C．沿軌道Ⅱ運行時，在P點的加速度大于在Q點的加速度D．在軌道Ⅱ上由P點運行到Q點的過程中，萬有引力對其做正功，它的動能增加，重力勢能減小，機械能不變參考答案：AD【分析】由開普勒第三定律確定周期大小關系，根據(jù)衛(wèi)星變軌原理確定衛(wèi)星是加速還是減速變軌．由牛頓第二定律和萬有引力定律分析加速度關系．由開普勒第二定律分析速度關系．【解答】解：A、在軌道I上運動，從P點開始變軌，可知嫦娥三號做近心運動，在P點應該制動減速以減小向心力，通過做近心運動減小軌道半徑，故A正確；B、軌道Ⅱ的半長軸小于軌道I的半徑，根據(jù)開普勒第三定律可知沿軌道Ⅱ運行的周期小于軌道I上的周期，故B錯誤；C、在軌道Ⅱ上運動時，衛(wèi)星只受萬有引力作用，在P點時的萬有引力比Q點的小，故P點的加速度小于在Q點的加速度，故C錯誤；D、根據(jù)開普勒第二定律可知，知在軌道Ⅱ上由P點運行到Q點的過程中，萬有引力對嫦娥三號做正功，嫦娥三號的速度逐漸增大，動能增加，重力勢能減小，機械能不變，故D正確．故選：AD4.一質(zhì)點開始時做勻速直線運動，從某時刻起受到一恒力作用。此后，該質(zhì)點的動能可能

A.一直增大

B.先逐漸減小至零，再逐漸增大

C.先逐漸增大至某一最大值，再逐漸減小D.先逐漸減小至某一非零的最小值，再逐漸增大參考答案：ABD5.（單選題）如圖所示，實線為某電場的電場線，虛線為等勢面，已知φa=3V,φc=5V,ab=bc,則（

）A.φb=4VB.φb>4VC.φb<4V

D.以上幾種情況都有可能參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.A.動能相等的兩物體A、B在光滑水平面上沿同一直線相向而行，它們的速度大小之比vA:vB=2:1，則動量大小之比PA:PB=

;兩者碰后粘在一起運動，其總動量與A原來動量大小之比P:PA=

。參考答案：1:2；1:1根據(jù)動量與動能的關系：【考點】動能和速度的關系：vA:vB=2:1，可知兩者質(zhì)量之比1:4，所以動量的關系為：1:2；兩者碰撞遵循動量守恒，其總動量與A的動量等大反向，所以碰后的總動量與A原來的動量之比為1:1。

7.(12分)飛船降落過程中，在離地面高度為h處速度為，此時開動反沖火箭，使船開始做減速運動，最后落地時的速度減為若把這一過程當為勻減速運動來計算，則其加速度的大小等于

。已知地球表面的重力加速度為g，航天員的質(zhì)量為m，在這過程中對坐椅的壓力等于

。參考答案：答案：

8.兩塊相同的豎直木板A、B間有質(zhì)量均為m的四塊相同的木塊，用兩個大小均為F的水平力壓木板，使木板均處于平衡，如圖所示.設所有接觸面間的動摩擦因數(shù)均為μ.則第2塊對第3塊的摩擦力大小為

參考答案：：09.在將空氣壓縮裝入氣瓶的過程中，溫度保持不變，外界做了24kJ的功?，F(xiàn)潛水員背著該氣瓶緩慢地潛入海底，若在此過程中，瓶中空氣的質(zhì)量保持不變，且放出了5kJ的熱量。在上述兩個過程中，空氣的內(nèi)能共減小________kJ，空氣________(選填“吸收”或“放出”)的總熱量為________kJ。參考答案：(1)交流(2)(3)1.310.（4分）在物理學中，我們常用比值法來定義物理量，用此方法反映的是物質(zhì)或運動的某一屬性，與定義式中的各物理量無關，例如電阻R＝。請你根據(jù)已經(jīng)學過的中學物理知識再寫出兩個用比值法定義的物理量：________、________。參考答案：E=；UAB=

11.質(zhì)點做初速度為零的勻變速直線運動，加速度為，則質(zhì)點在第3s初的速度是____________m／s，在第3s末的速度是_____________m/s。參考答案：6m/s，9m/s12.已知地球半徑為R，地球自轉(zhuǎn)周期為T，同步衛(wèi)星離地面的高度為H，萬有引力恒量為G，則同步衛(wèi)星繞地球運動的線速度為________，地球的質(zhì)量為________。參考答案：，13.(4分)如圖，在“觀察光的衍射現(xiàn)象”實驗中，保持縫到光屏的距離不變，增加縫寬，屏上衍射條紋間距將

(選填:“增大”、“減小”或“不變”);該現(xiàn)象表明，光沿直線傳播只是一種近似規(guī)律，只有在

情況下，光才可以看作是沿直線傳播的。參考答案：減?。还獾牟ㄩL比障礙物小得多根據(jù)條紋間距由d、L和波長決定可知，增加縫寬，可以使條紋間距離減小；光遇到障礙物時，當障礙物的尺寸與波長接近時，會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，當障礙物較大時，光近似沿直線傳播?！究键c】光的衍射、光的直線傳播三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.在暗室中用圖示裝置做“測定重力加速度”的實驗.實驗器材有：支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺絲夾接水鋁盒、一根熒光刻度的米尺、頻閃儀.具體實驗步驟如下：①在漏斗內(nèi)盛滿清水，旋松螺絲夾子，水滴會以一定的頻率一滴滴的落下.②用頻閃儀發(fā)出的白閃光將水滴流照亮，由大到小逐漸調(diào)節(jié)頻閃儀的頻率直到第一次看到一串仿佛固定不動的水滴.③用豎直放置的米尺測得各個水滴所對應的刻度.④采集數(shù)據(jù)進行處理.（1）實驗中看到空間有一串仿佛固定不動的水滴時，頻閃儀的閃光頻率滿足的條件是：

▲

.（2）實驗中觀察到水滴“固定不動”時的閃光頻率為30Hz，某同學讀出其中比較圓的水滴到第一個水滴的距離如圖，根據(jù)數(shù)據(jù)測得當?shù)刂亓铀俣萭=

▲

m/s2；第8個水滴此時的速度v8=

▲

m/s（結果都保留三位有效數(shù)字）.（3）該實驗存在的系統(tǒng)誤差可能有（答出一條即可）：

▲

.參考答案：（1）頻閃儀頻率等于水滴滴落的頻率

(

（2分）（2）9.72

（2分）

2.27（2分）（3）存在空氣阻力（或水滴滴落的頻率變化）。(2分)15.兩位同學在做“探究求合力的方法”實驗時，利用

坐標紙記下了橡皮筋的結點位置O點以及兩只彈簧秤拉力的大小和方向如圖所示，圖a和圖b是兩位同學在做以上實驗時得到的結果，其中比較符合實驗事實的是________（力F′是用一只彈簧秤拉時的圖示）。參考答案：b四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（13分）在xOy平面內(nèi)，有許多電子從坐標原點O不斷以大小為v0的速度沿不同的方向射入第一象限，如圖所示．現(xiàn)加上一個垂直于xOy平面向里的磁感應強度為B的勻強磁場，要求進入該磁場的電子穿過該磁場后都能平行于y軸向y軸負方向運動．已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e．（不考慮電子間的相互作用力和重力，且電子離開Ｏ點即進入磁場．）（1）求電子做作圓周運動的軌道半徑R；（2）在圖中畫出符合條件的磁場最小面積范圍（用陰影線表示）；（3）求該磁場的最小面積．

參考答案：解析：(1)所有電子在所求的勻強磁場中均做勻速圓周運動，由，得半徑為：（3分）(2)分析：當電子以α=90°入射時，電子的運動軌跡構成磁場的“最小面積”對應的上邊界a，其表達式為：

①

(其中，）當電子與x軸成α角入射的電子從坐標為（x，y）的P點射出磁場，則所有出射點方程有：

②上式即為磁場的右下邊界b．當電子以α=0°入射時，電子的運動軌跡構成磁場左下邊界c，其表達式為：

③由①②③式所包圍的面積就是磁場的最小范圍，如圖所示（5分）

說明：圖上正確畫出a、c范圍各給1分；如用文字進行正確說明而未畫圖，比照給分．(3)最小面積為：（3分）（2分）17.如圖所示，傾斜角θ=300的光滑傾斜導體軌道（足夠長）與光滑水平導體軌道連接。軌道寬度均為L=1m電阻忽略不計。水平向右大小為B=1T的勻強磁場僅僅分布在水平軌道平面所在區(qū)域；垂直于傾斜軌道平面向下，同樣大小的勻強磁場僅僅分布在傾斜軌道平面所在區(qū)域?，F(xiàn)將兩質(zhì)量均為m=0.2kg，電阻均為R=0.5Ω的相同導體棒ab、cd垂直于軌道分別置于水平軌道上和傾斜軌道的頂端，并同時由靜止釋放。(g=10m/s2)求：（1）導體棒沿斜軌道下滑的最大速度的大小；（2）導體棒對水平軌道的最大壓力的大??；（3）若已知從開始運動到棒達到最大速度的過程中，棒產(chǎn)生的焦耳熱，求該過程中通過棒橫截面的電量。參考答案：（1）1m/s

（2）3N