河南省商丘市第一中學(xué)校2021年高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

河南省商丘市第一中學(xué)校2021年高三物理下學(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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）圖中K、L、M為靜電場(chǎng)中的3個(gè)相距很近的等勢(shì)面（K、M之間無(wú)電荷）。一帶電粒子射入此靜電場(chǎng)中后，沿abcde軌跡運(yùn)動(dòng)。已知電勢(shì)jK＜jL＜jM，且粒子在ab段做減速運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法中正確的是A．粒子帶負(fù)電B．粒子在bc段也做減速運(yùn)動(dòng)C．粒子在a點(diǎn)的速率大于在e點(diǎn)的速率D．粒子從c點(diǎn)到d點(diǎn)的過(guò)程中電場(chǎng)力做負(fù)功參考答案：A2.如圖所示，在傾角為30°的光滑斜面上放置質(zhì)量分別為m和2m的四個(gè)木塊，其中兩個(gè)質(zhì)量為m的木塊間用一不可伸長(zhǎng)的輕繩相連，木塊間的最大靜摩擦力是fm．現(xiàn)用平行于斜面的拉力F拉其中一個(gè)質(zhì)量為2m的木塊，使四個(gè)木塊沿斜面以同一加速度向下運(yùn)動(dòng)，則拉力F的最大值是（）A.B.C.D.參考答案：C解：當(dāng)下面2m的物體摩擦力達(dá)到最大時(shí)，拉力F達(dá)到最大。將4個(gè)物體看做整體，由牛頓第二定律：F+6mgsin30°=6ma

①,將2個(gè)m及上面的2m看做整體：fm+4mgsin30=4ma②,由①、②解得：;故選C.【點(diǎn)睛】本題注意分析題目中的條件，明確哪個(gè)物體最先達(dá)到最大靜摩擦力；再由整體法和隔離法求出拉力．3.（2013?宿遷一模）下列四幅圖的有關(guān)說(shuō)法中正確的是（）

（）A．分子間距離為r0時(shí)，分子間不存在引力和斥力B．水面上的單分子油膜，在測(cè)量油膜直徑d大小時(shí)可把他們當(dāng)做球形處理C．食鹽晶體中的鈉、氯離子按一定規(guī)律分布，具有空間上的周期性D．猛推木質(zhì)推桿，密閉的氣體溫度升高，壓強(qiáng)變大，氣體對(duì)外界做正功參考答案：BC解：A、分子間同時(shí)存在引力和斥力，分子間距離為r0時(shí)，分子力的合力為零，故A錯(cuò)誤；B、從B圖看出，水面上的單分子油膜，在測(cè)量油膜直徑d大小時(shí)可把它們當(dāng)做球形處理，故B正確；C、從C圖可以看出，食鹽晶體中的鈉、氯離子按一定規(guī)律分布，具有空間上的周期性，故C正確；D、猛推木質(zhì)推桿，密閉的氣體溫度升高，壓強(qiáng)變大，外界對(duì)氣體做正功，故D錯(cuò)誤；故選BC．4.(單選)如圖所示，在同一豎直面上有a、b兩個(gè)小球，它們距地面的高度相同，某時(shí)刻小球a做自由落體運(yùn)動(dòng)，小球b做初速度v0的平拋運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后兩小球在c點(diǎn)相遇，若其他條件不變，只是將小球b的初速度變?yōu)?v0，則 A．它們不能相遇 B．它們?nèi)詫⒃赾點(diǎn)相遇 C．它們將在c點(diǎn)的下方相遇 D．它們將在c點(diǎn)的上方相遇參考答案：D5.兩個(gè)電荷量分別為q和－q的帶電粒子分別以速度Va和Vb射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩粒子的入射方向與磁場(chǎng)邊界的夾角分別為30°和60°，磁場(chǎng)寬度為d，兩粒子同時(shí)由A點(diǎn)出發(fā)，同時(shí)到達(dá)B點(diǎn)，如圖所示，則()A．a(chǎn)粒子帶正電，b粒子帶負(fù)電B．兩粒子的軌道半徑之比Ra∶Rb＝∶1C．兩粒子的質(zhì)量之比ma∶mb＝1∶2D．兩粒子的速度之比Va∶Vb＝1∶2參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.在探究物體的加速度a與物體所受外力F、物體質(zhì)量M間的關(guān)系時(shí)，采用如下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置小車及車中的砝碼質(zhì)量用M表示，盤及盤中的砝碼質(zhì)量用m表示．(1)當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足________時(shí)，才可以認(rèn)為繩子對(duì)小車的拉力大小等于盤和砝碼的重力．(2)另兩組同學(xué)保持小車及車中的砝碼質(zhì)量M一定，探究加速度a與所受外力F的關(guān)系，由于他們操作不當(dāng)，這兩組同學(xué)得到的a－F關(guān)系圖象分別如圖1和圖2所示，其原因分別是：圖1：________________________________________圖2：________________________________________參考答案：m?M、m過(guò)大(或M過(guò)小)，造成m不是遠(yuǎn)小于M、沒(méi)有平衡摩擦力或木板的傾角過(guò)小7.如圖所示，一物體在平行于斜面向上的恒力F作用下，由靜止從底端沿光滑的斜面向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t力F做功為60J，此后撤去恒力F，物體又經(jīng)時(shí)間t回到出發(fā)點(diǎn)，若以地面為零勢(shì)能點(diǎn)，則當(dāng)物體回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為EK=__________J，在撤去恒力F之前，當(dāng)物體的動(dòng)能為7J時(shí)，物體的機(jī)械能為E=_________J。

參考答案：EK=60J、

E=28J8.某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示的裝置測(cè)量木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ，提供的器材有：帶定滑輪的長(zhǎng)木板、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、交流電源、木塊、紙帶、米尺、8個(gè)質(zhì)量均為20g的鉤碼以及細(xì)線等。實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程如下：A．長(zhǎng)木板置于水平桌面上，帶定滑輪的一端伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上并與電源連接，紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器并與木塊相連，細(xì)線一端與木塊相連，另一端跨過(guò)定滑輪掛上鉤碼，其余鉤碼都疊放在木塊上；B．使木塊靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，接通電源，釋放木塊，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，記下懸掛鉤碼的個(gè)數(shù)n；C．將木塊上的鉤碼逐個(gè)移到懸掛鉤碼端，更換紙帶，重復(fù)實(shí)驗(yàn)操作B；D．測(cè)出每條紙帶對(duì)應(yīng)木塊運(yùn)動(dòng)的加速度a，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示。(1)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，必須調(diào)節(jié)滑輪高度，保證________________________(2)根據(jù)表乙數(shù)據(jù)，作出a-n圖象如圖丙；由圖線得到μ=____________(g=9.8m/s2)，還可求出的物理量是________________(只需填寫物理量名稱)。

n

4

5

6

7

8a/(m/s2)0.501.302.203.003.90

參考答案：（1）細(xì)線與木板表面平行

（2分）（2）0.29～0.31

（4分）

木塊的質(zhì)量

9.放射性物質(zhì)碘131的衰變方程為．可知Y粒子為

。若的質(zhì)量為m1，的質(zhì)量為m2，Y粒子的質(zhì)量為m3。真空中的光速為c，則此核反應(yīng)釋放出的核能為

。參考答案：β粒子（或電子）

（m1－m2－m3）c2

10.氫原子第n能級(jí)的能量為En=，其中E1為基態(tài)能量。當(dāng)氫原子由第4能級(jí)躍遷到第2能級(jí)時(shí)，發(fā)出光子的頻率為ν1；若氫原子由第2能級(jí)躍遷到基態(tài)，發(fā)出光子的頻率為ν2，則=________。參考答案：＝。11.如右圖所示是利用閃光照相研究平拋運(yùn)動(dòng)的示意圖。小球A由斜槽滾下，從桌邊緣水平拋出，當(dāng)它恰好離開(kāi)桌[邊緣時(shí)，小球B也同時(shí)下落，用閃光相機(jī)拍攝的照片中B球有四個(gè)像，相鄰兩像間實(shí)際下落距離已在圖中標(biāo)出，單位cm，如圖所示。兩球恰在位置4相碰。則兩球經(jīng)過(guò)

s時(shí)間相碰，A球離開(kāi)桌面時(shí)的速度為

m/s。(g取10m/s2)參考答案：

0.4

s;

1.5

m/s12.（8分）如圖所示，用多用電表研究光敏電阻的阻值與光照強(qiáng)弱的關(guān)系。①應(yīng)將多用電表的選擇開(kāi)關(guān)置于

檔；②將紅表筆插入

接線孔（填“+”或“-”）；③將一光敏電阻接在多用電表兩表筆上，用光照射光敏電阻時(shí)表針的偏角為θ，現(xiàn)用手掌擋住部分光線，表針的偏角變?yōu)棣取?，則可判斷θ

θ′(填“＜”,“＝”或“＞”)；④測(cè)試后應(yīng)將選擇開(kāi)關(guān)置于

檔。參考答案：

答案：①歐姆；②“＋”；③

>；④OFF或交流電壓最高

(每空2分)。13.一個(gè)質(zhì)量可忽略不計(jì)的降落傘，下面吊一個(gè)輕的彈簧測(cè)力計(jì)，測(cè)力計(jì)下面掛一個(gè)質(zhì)量為5kg的物體，降落傘在下降過(guò)程中受到的空氣阻力為30N，則測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為

N．(取g＝10m／s2)參考答案：

答案：30

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)要測(cè)量一均勻新材料制成的圓柱形元件的伏安特性，步驟如下：

①用多用表“xl00”倍率的電阻擋測(cè)量該元件的電阻時(shí)，發(fā)現(xiàn)指針偏角過(guò)大，此時(shí)需換用_________倍率的電阻擋（填：“xl0”或“xlk”），并重新進(jìn)行________后再進(jìn)行測(cè)量，表盤的示數(shù)如圖所示，則該電阻的阻值=________．

②該同學(xué)想更精確地測(cè)量其電阻，現(xiàn)有的器材及其代號(hào)和規(guī)格如下：待測(cè)元件電阻電流表A1（量程O—lOmA，內(nèi)阻約50）

電流表A2(量程0~50mA，內(nèi)阻約30)電壓表V1(量程0—3V，內(nèi)阻約30k)

電壓表V2(量程0—15V，內(nèi)阻約50k)直流電源E(電動(dòng)勢(shì)4V)滑動(dòng)變阻器(阻值范圍0—50，允許通過(guò)的最大電流0.5A)、開(kāi)關(guān)S、導(dǎo)線若干．

③要求較準(zhǔn)確地測(cè)出其阻值，電流表應(yīng)選______，電壓表應(yīng)選______（選填電表符號(hào)）；

④根據(jù)以上儀器，該同學(xué)按右圖連接實(shí)驗(yàn)線路，在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)變化范圍較小，現(xiàn)請(qǐng)你用筆在圖中添加一條線對(duì)電路進(jìn)行修改，使電流表示數(shù)的變化范圍變大；修改后的電路其測(cè)量結(jié)果比真實(shí)值偏______（選填“大”或“小”）．參考答案：①×10（1分）

歐姆調(diào)零（1分）300（1分）

②i

A1

V1（每空一分）

③如圖所示（2分）

④小（1分）15.用圖示的電路測(cè)定一節(jié)蓄電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。蓄電池的內(nèi)阻非常小，為防止調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器時(shí)造成短路，電路中用了一個(gè)保護(hù)電阻R0，除蓄電池、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線外，可供使用的實(shí)驗(yàn)器材還有：

A．電流表（量程0．6A、3A）

B．電壓表（量程3V、15V）

C．定值電阻（阻值1Ω、額定功率5W）

D．定值電阻（阻值10Ω、額定功率10W）

E．滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0～10Ω、額定電流2A）F．滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0～200Ω、額定電流1A）（1）則為使實(shí)驗(yàn)測(cè)量精確，便于操作。定值電阻應(yīng)該選

；滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選

。

（2）圖實(shí)驗(yàn)中，調(diào)整滑動(dòng)變阻器共測(cè)得了5組電流、

電壓的數(shù)據(jù)，如下表。電流表讀數(shù)I/A1．721．350．980．630．34電壓表讀數(shù)U/V1．881．921．931．981．99

請(qǐng)作出蓄電池路端電壓U隨電流I變化的U--I圖象，根據(jù)圖象得出蓄電池的電動(dòng)勢(shì)為

V內(nèi)阻的測(cè)量值為

參考答案：①1Ω0～10Ω②2．03V

0．08Ω（誤差在0．02內(nèi)均得分）每空2分，作圖3分。共11分四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.)如圖，質(zhì)量的物體靜止于水平地面的A處，A、B間距L=20m。用大小為30N，沿水平方向的外力拉此物體，經(jīng)拉至B處。(已知，。取)求：(1)求物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；(2)用大小為30N，與水平方向成37°的力斜向上拉此物體，使物體從A處由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)并能到達(dá)B處，求該力作用的最短時(shí)間t。參考答案：(1)物體做勻加速運(yùn)動(dòng)

(2分)∴

（2分）

由牛頓第二定律

（2分）

(1分)∴

(2分)(2)設(shè)作用的最短時(shí)間為，小車先以大小為的加速度勻加速秒，撤去外力后，以大小為，的加速度勻減速秒到達(dá)B處，速度恰為0，由牛頓定律

(2分)∴(2分)

（1分）由于勻加速階段的末速度即為勻減速階段的初速度，因此有

（1分）∴

（1分）

（1分）∴17.如圖所示，在光滑的水平面上有質(zhì)量M＝2kg的木板A，其上表面Q處的左側(cè)粗糙，右側(cè)光滑，且PQ間距離L＝2m，木板A右端擋板（擋板質(zhì)量不計(jì)）上固定一根輕質(zhì)彈簧，在木板左端的P處有一大小忽略不計(jì)、質(zhì)量m＝2kg的滑塊B。某時(shí)刻木板A以vA＝1m／s的速度向左滑行，同時(shí)滑塊B以vB＝5m／s的速度向右滑行，當(dāng)滑塊B與P處相距時(shí)（還未經(jīng)過(guò)Q處），二者剛好處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)。（1）求B與A的粗糙面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)（2）若在二者處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)本板A遇到前方某一障礙物，木板A與它相碰后仍以原速率反彈（碰后立即撤去該障得物），求滑塊B最終停在木板A上的位置。(g取10m／s2）參考答案：（1）0.6（2）0.17m【詳解】（1）設(shè)M、m共同速度v，定水平向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得：

mvB-MvA=（M+m）v

v＝2m/s

由能量關(guān)系：代入數(shù)據(jù)得：μ=0.6

（2）木板A與障礙物發(fā)生碰撞后以原速率反彈，假設(shè)B向右滑行并與彈簧發(fā)生相互作用，當(dāng)A、B再次處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，兩者的共同速度為u，在此過(guò)程中，A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒、能量守恒。由能量守恒定律得：mv-Mv=（M+m）u

代入數(shù)據(jù)可得：u=0

設(shè)B相對(duì)A的路程為S，由能量守恒得：(M+m)v2＝μmgs

代入數(shù)據(jù)得：s＝m

由于s＞，所以B滑過(guò)Q點(diǎn)并與彈簧相互作用，然后相對(duì)A向左滑動(dòng)到Q點(diǎn)左