2021年湖北省隨州市隨縣第二中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試題含解析

2021年湖北省隨州市隨縣第二中學(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.如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10：1，電阻R=22Ω，各電表均為理想電表.副線圈輸出電壓的變化規(guī)律如圖乙所示.下列說法正確的是

A.輸入電壓的頻率為100Hz

B.電壓表的示數(shù)為220VC.電流表的示數(shù)為1A

D.電阻R消耗的電功率是22W參考答案：BD2.（多選）如圖甲所示，質(zhì)量m=1kg的小球放在光滑水平面上，在分界線MN的左方始終受到水平恒力F1的作用，在MN的右方除受F1外還受到與F1在同一條直線上的水平恒力F2的作用.小球從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，在0?5s內(nèi)運(yùn)動(dòng)的v一t圖象如圖乙所示，由圖可知A．F1與F2的比值大小為1:2

B．t=2.5s時(shí)，小球經(jīng)過分界線MNC．t=2.0s時(shí)，恒力F2的功率P=20WD. 在0?2.5s的過裎中，F(xiàn)1與F2做功之和為零參考答案：CD3.（多選）如圖所示，平行板電容器與電動(dòng)勢為E′的直流電源(內(nèi)阻不計(jì))連接，下極板接地，靜電計(jì)所帶電荷量很少，可被忽略．一帶負(fù)電油滴被固定于電容器中的P點(diǎn)．現(xiàn)將平行板電容器的下極板豎直向下移動(dòng)一小段距離，則(

)．A．平行板電容器的電容將變小B．靜電計(jì)指針張角變小C．帶電油滴的電勢能將減少D．若先將上極板與電源正極的導(dǎo)線斷開，再將下極板向下移動(dòng)一小段距離，則帶電油滴所受電場力不變參考答案：ACD。A、將平行板電容器的下極板豎直向下移動(dòng)一小段距離，兩板間的距離d增大，則導(dǎo)致平行板電容器的電容減小，A正確；B．靜電計(jì)測量的是兩極板間的電壓等于電源的電動(dòng)勢，不變，靜電計(jì)指針張角不變，B錯(cuò)誤；C、極板間電壓不變，平行板電容器的下極板豎直向下移動(dòng)一小段距離，P點(diǎn)電勢正的變大，負(fù)電荷的電勢能減小．故C正確；D、若先將上極板與電源正極的導(dǎo)線斷開，電容器上的帶電量不變，再將下極板向下移動(dòng)一小段距離，極板間電場強(qiáng)度不變，則帶電油滴所受電場力不變D正確；故選擇ACD答案。4.質(zhì)量為m的人造地球衛(wèi)星在地面上受到的重力為P，它在距地面的高度等于地球半徑R的圓形軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)

A．速度為B．角速度為C．動(dòng)能為PR

D．重力為0參考答案：A5.如圖所示，變壓器為理想變壓器，電流表A1內(nèi)阻不可忽略，其余的均為理想的電流表和電壓表。a、b接在電壓有效值不變的交流電源兩端，R0為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器?，F(xiàn)將變阻器的滑片沿c→d的方向滑動(dòng)時(shí)，則下列說法正確的是A.電壓表V1、V2示數(shù)不變，V3示數(shù)變小B.電壓表V1、V2示數(shù)變小，V3示數(shù)變大C.電流表A1、A2的示數(shù)都增大D.電流表A1的示數(shù)變小，A2的示數(shù)增大參考答案：C【詳解】當(dāng)滑動(dòng)變阻器從c向d滑動(dòng)的時(shí)候，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變小，副線圈的總電阻減小，假設(shè)副線圈的總電壓不變，則副線圈的總電流增大，變壓器的電流關(guān)系可知原線圈的總電流增大，則原線圈兩端的電壓減小，又可知副線圈兩端的電壓減小，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓減小，而電壓表V1測量的是U1的電壓；電壓表V2測量的是U2的電壓，電壓表V3測量的是U3的電壓，電流表A1測量I1的電流，電流表A2測量I2的電流，故ABD錯(cuò)誤，C正確。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.當(dāng)具有5.0eV能量的光子照射到某金屬表面后，從金屬表面逸出的光電子的最大初動(dòng)能是1.5eV．為了使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，入射光子的最低能量為

▲

A．1.5eV

B．3.5eV

C．5.0eV

D．6.5eV參考答案：

B

7.如圖所示，把電量為－5×10－9C的電荷，從電場中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，其電勢能

（選填“增大”、“減小”或“不變”）；若A點(diǎn)的電勢UA＝15V，B點(diǎn)的電勢UB＝10V，則此過程中電場力做的功為

J。參考答案：答案：增大，－2.5×10－8

解析：將電荷從從電場中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場力做負(fù)功，其電勢能增加；由電勢差公式UAB=，W=qUAB=－5×10―9×(15－10)J=－2.5×10－8J。8.實(shí)圖是一個(gè)多量程多用電表的簡化電路圖，測量電流、電壓和電阻各有兩個(gè)量程．當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)S旋到位置3時(shí)，可用來測量________；當(dāng)S旋到位置________時(shí)，可用來測量電流，其中S旋到位置________時(shí)量程較大．參考答案：電阻1、219.如右圖所示，在高處以初速度水平拋出一個(gè)帶刺飛鏢，在離開拋出點(diǎn)水平距離l、2l處有A、B兩個(gè)小氣球以速度勻速上升，先后被飛標(biāo)刺破（認(rèn)為飛標(biāo)質(zhì)量很大，刺破氣球不會(huì)改變其平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡），已知。則飛標(biāo)刺破A氣球時(shí)，飛標(biāo)的速度大小為

；A、B兩個(gè)小氣球未被刺破前的勻速上升過程中，高度差

。參考答案：．5；4

10.質(zhì)量為30㎏的小孩推著質(zhì)量為10㎏的冰車，在水平冰面上以2m/s的速度滑行．不計(jì)冰面摩擦，若小孩突然以5m/s的速度(對地)將冰車推出后，小孩的速度變?yōu)開______m/s，這一過程中小孩對冰車所做的功為______J．參考答案：1.010511.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4能級躍遷到第2能級時(shí)，發(fā)出光子的頻率為ν1；若氫原子由第2能級躍遷到基態(tài)，發(fā)出光子的頻率為ν2，則=________。參考答案：＝。12.用圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。（1）完成平衡摩擦力的相關(guān)內(nèi)容：

（A）取下沙桶，把木板不帶滑輪的一端墊高；

（B）接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，輕推小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)。如果打出的紙帶如圖（b）所示，則應(yīng)

（選填“增大”、“減小”或“不改變”）木板的傾角，反復(fù)調(diào)節(jié)，直到紙帶上打出的點(diǎn)跡

為止。（2）某同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)得到如圖（c）所示的a—F圖象（沙和沙桶質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量），則該同學(xué)探究的是：在

條件下，

成正比。（3）上題中若沙和沙桶質(zhì)量過大，不能遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，則可能會(huì)出現(xiàn)下列哪種圖像參考答案：（1）減?。?分），間隔相等（2分），

（2）小車質(zhì)量一定的（2分），小車的加速度與所受拉力（2分）

（3）B13.從地面A處豎直上拋一質(zhì)量為m的小球，小球上升到B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能與小球上升到最高點(diǎn)后返回至C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能相等，B點(diǎn)離地高度為，C點(diǎn)離地高度為．空氣阻力f=0.1mg，大小不變，則小球上升的最大高度為_________；小球下落過程中從B點(diǎn)到C點(diǎn)動(dòng)能的增量為___________．

參考答案：4h；

0.6mgh三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖，光滑絕緣底座上固定兩豎直放置、帶等量異種電荷的金屬板a、b，間距略大于L，板間電場強(qiáng)度大小為E，方向由a指向b，整個(gè)裝置質(zhì)量為m?，F(xiàn)在絕綠底座上施加大小等于qE的水平外力，運(yùn)動(dòng)一段距離L后，在靠近b板處放置一個(gè)無初速度的帶正電滑塊，電荷量為q，質(zhì)量為m，不計(jì)一切摩擦及滑塊的大小，則(1)試通過計(jì)算分析滑塊能否與a板相撞(2)若滑塊與a板相碰，相碰前，外力F做了多少功;若滑塊與a板不相碰，滑塊剛準(zhǔn)備返回時(shí)，外力F做了多少功?參考答案：（1）恰好不發(fā)生碰撞（2）【詳解】(1)剛釋放小滑塊時(shí)，設(shè)底座及其裝置的速度為v由動(dòng)能定理：放上小滑塊后，底座及裝置做勻速直線運(yùn)動(dòng)，小滑塊向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)當(dāng)兩者速度相等時(shí)，小滑塊位移絕緣底座的位移故小滑塊剛好相對絕緣底座向后運(yùn)動(dòng)的位移，剛好不相碰(2)整個(gè)過程絕緣底座位移為3L則答：(1)通過計(jì)算分析可各滑塊剛好與a板不相撞；(2)滑塊與a板不相碰，滑塊剛準(zhǔn)備返回時(shí)，外力F做功為3qEL。15.（4分）一束單色光由左側(cè)時(shí)的清水的薄壁圓柱比，圖為過軸線的截面圖，調(diào)整入射角α，光線拾好在不和空氣的界面上發(fā)生全反射，已知水的折射角為，α的值。

參考答案：解析：當(dāng)光線在水面發(fā)生全放射時(shí)有，當(dāng)光線從左側(cè)射入時(shí)，由折射定律有，聯(lián)立這兩式代入數(shù)據(jù)可得。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（18分）顯像管是電視機(jī)的重要部件，在生產(chǎn)顯像管的陰極時(shí)，需要用到去離子水。如果去離子水的質(zhì)量不好，會(huì)導(dǎo)致陰極材料中含有較多的SO42－離子，用這樣的陰極材料制作顯像管，將造成電視機(jī)的畫面質(zhì)量變差。顯像管的簡要工作原理如圖所示：陰極K發(fā)出的電子（初速度可忽略不計(jì)）經(jīng)電壓為U的高壓加速電場加速后，沿直線PQ進(jìn)入半徑為r的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面，圓形磁場區(qū)域的圓心O在PQ直線上，熒光屏M與PQ垂直，整個(gè)裝置處于真空中。若圓形磁場區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小或方向發(fā)生變化，都將使電子束產(chǎn)生不同的偏轉(zhuǎn)，電子束便可打在熒光屏M的不同位置上，使熒光屏發(fā)光而形成圖象，其中Q點(diǎn)為熒光屏的中心。不計(jì)電子和SO42－離子所受的重力及它們之間的相互作用力。（1）已知電子的電量為e，質(zhì)量為me，求電子射出加速電場時(shí)的速度大小；（2）在圓形磁場區(qū)域內(nèi)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B時(shí)，電子離開磁場時(shí)的偏轉(zhuǎn)角大小為θ（即出射方向與入射方向所夾的銳角，且θ未知），請推導(dǎo)tan的表達(dá)式；（3）若由于去離子水的質(zhì)量不好，導(dǎo)致陰極材料中含有較多的SO42－離子，使得陰極在發(fā)出電子的同時(shí)還發(fā)出一定量的SO42－離子，SO42－離子打在熒光屏上，屏上將出現(xiàn)暗斑，稱為離子斑。請根據(jù)下面所給出的數(shù)據(jù)，通過計(jì)算說明這樣的離子斑將主要集中在熒光屏上的哪一部位。（電子的質(zhì)量me=9.1×10-31kg，SO42－離子的質(zhì)量mso=1.6×10-25kg）參考答案：解析：（1）設(shè)電子經(jīng)電場加速后的速度為v，對于電子被電場加速的過程運(yùn)用動(dòng)能定理有

（3分）解得

（2分）（2）電子進(jìn)入磁場后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)電子在磁場中的運(yùn)動(dòng)半徑為R，根據(jù)洛侖茲力公式和牛頓第二定律有

（3分）解得=

（2分）根據(jù)如圖所示的幾何關(guān)系可知tan=

（4分）

（3）由第（2）問的結(jié)果可知，若SO42－離子（電荷量大小為2e）通過圓形磁場區(qū)后的偏轉(zhuǎn)角度為，則

（1分）所以

（1分）即SO42－離子的偏轉(zhuǎn)角遠(yuǎn)小于電子的偏轉(zhuǎn)角，所以，觀看到的離子斑將主要集中在熒光屏上的中央位置附近。

（2分）35.如圖所示,在XOY直角坐標(biāo)系中,OQ與OP分別與X軸正負(fù)方向成450,在POQ區(qū)域中存在足夠大的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)大小為E,其余區(qū)域存在勻強(qiáng)磁場,一帶電量為+q的質(zhì)量為m粒子在Y軸上A點(diǎn)(0,-L)以平行于X軸速度v0進(jìn)入第四象項(xiàng),在QO邊界垂直進(jìn)入電場,后又從PO邊界離開電場,不計(jì)粒子的重力.求(1)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小?(2)粒子從PO進(jìn)入磁場的位置坐標(biāo)?參考答案：.解:(1)設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B則在磁場中運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律有

3分由幾何關(guān)系可得r=L

3分則

3分(2)設(shè)粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的加速度大小為α則根據(jù)牛頓第二定律有

3分由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律知

3分