湖南省株洲市博文中學(xué)2021年高三物理上學(xué)期期末試題含解析

湖南省株洲市博文中學(xué)2021年高三物理上學(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.如圖所示，abcd線圈中接有一靈敏電流計(jì)G，efgh線框的電阻不計(jì)，放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．具有一定電阻的導(dǎo)體棒MN在恒力F作用下由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，efgh線框足夠長(zhǎng)，則通過靈敏電流計(jì)G中的感應(yīng)電流……………（）

A．方向a到d，強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)

B．方向d到a，強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)

C．方向a到d，強(qiáng)度逐漸減弱

D．方向d到a，強(qiáng)度逐漸減弱參考答案：D2.一輕桿BO，其O端用光滑鉸鏈固定在豎直輕桿AO上，B端掛重物，且系一細(xì)繩，細(xì)繩跨過桿頂A處的光滑小滑輪，用力F拉住，如圖所示。現(xiàn)將細(xì)繩緩慢向左拉，使桿BO與AO的夾角逐漸減小，則在此過程中，拉力F及桿BO所受壓力FN的大小變化情況是（

）A．FN先減小，后增大

B．FN始終不變

C．F先減小，后增大

D．F始終不變參考答案：B當(dāng)細(xì)繩緩慢拉動(dòng)時(shí)，整個(gè)裝置處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，設(shè)物體的重力為G．以B點(diǎn)為研究對(duì)象，分析受力情況，作出力圖，如圖．作出力FN與F的合力F2，根據(jù)平衡條件得知，F(xiàn)2=F1=G．由△F2FNB∽△ABO得得到,式中，BO、AO、G不變，則FN保持不變．OA、OB的夾角減小，由力的合成和分解知識(shí)可知F逐漸減小。只有A正確。3.a、b、c三個(gè)粒子（重力不計(jì)）由同一點(diǎn)M同時(shí)垂直場(chǎng)強(qiáng)方向進(jìn)入帶有等量異種電荷的兩平行金屬板的電場(chǎng)間，其軌跡如圖所示，其中b恰好沿板的邊緣飛出電場(chǎng)，由此可知

（

）

A．在b飛離電場(chǎng)時(shí)，a早已打在負(fù)極板上

B．b和c同時(shí)飛離電場(chǎng)

C．進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)c的速度最大，a的速度最小

D．a(chǎn)、b在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間相等參考答案：CD由題意知a、b、c三個(gè)粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)，加速度方向和電場(chǎng)方向一致，向下，下落時(shí)間由豎直高度決定。結(jié)合四個(gè)選項(xiàng)易得AB錯(cuò)CD對(duì)。4.如圖所示，高大的橋都要造很長(zhǎng)的引橋，這是為了A．減小汽車受到的重力

B．減小汽車對(duì)橋面的壓力C．增大汽車重力沿橋面方向的分力

D．減小汽車重力沿橋面方向的分力參考答案：D5.（單選）歐姆表是由表頭、干電池和調(diào)零電阻等串聯(lián)而成的，有關(guān)歐姆表的使用和連接，下面的敘述正確的是(

)①測(cè)電阻前要使紅、黑表筆相接，調(diào)節(jié)調(diào)零電阻，使表頭指示電流為零；②紅表筆與表內(nèi)電池正極相連，黑表筆與表內(nèi)電池負(fù)極相連；③紅表筆與表內(nèi)電池負(fù)極相連，黑表筆與表內(nèi)電池正極相連；④測(cè)電阻時(shí)，表針偏轉(zhuǎn)角度越大，待測(cè)電阻阻值越大；⑤測(cè)電阻時(shí)，表針偏轉(zhuǎn)角度越大，待測(cè)電阻阻值越小。A．①②

B．③⑤

C．②④

D．①④參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.(1)下列說法正確的是________．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(dòng)的宏觀物體也具有波動(dòng)性，其速度越大物質(zhì)波的波長(zhǎng)越大(2)氫原子的能級(jí)圖如圖所示，一群處于n＝4能級(jí)的氫原子向較低能級(jí)躍遷，能產(chǎn)生________種不同頻率的光子，其中頻率最大的光子是從n＝4的能級(jí)向n＝________的能級(jí)躍遷所產(chǎn)生的．(3)如圖所示，質(zhì)量均為m的小車與木箱緊挨著靜止在光滑的水平冰面上，質(zhì)量為2m的小明站在小車上用力向右迅速推出木箱，木箱相對(duì)于冰面的速度為v，接著木箱與右側(cè)豎直墻壁發(fā)生彈性碰撞，反彈后被小明接住，求小明接住木箱后三者共同速度的大小．參考答案：7.如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)中的三點(diǎn)A、B、C構(gòu)成一個(gè)邊長(zhǎng)為0.1m的等邊三角形。已知電場(chǎng)線的方向平行于△ABC所在平面，A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)分別為100V、60V和20V，則此勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小E=________V/m。若將電量為1.0×10－10C的正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力所做的功W=________J。參考答案：答案：800；4×10－9。8.如圖為“用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)）研究加速度和力與質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。（1）該實(shí)驗(yàn)應(yīng)用的研究方法是_________________________法；（2）在小車總質(zhì)量不變時(shí)，改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測(cè)量，可畫出關(guān)系圖線（如圖所示）。①分析此圖線的OA段可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是________________。②此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是____。（3）若保持所掛鉤砝數(shù)量不變，改變小車質(zhì)量，多次重復(fù)測(cè)量，可以研究加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系，則應(yīng)該繪制什么關(guān)系圖線？答：___________。參考答案：（1）控制變量法（2）質(zhì)量一定的情況下，加速度與合外力成正比（3）沒有使小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量（4）是9.為了測(cè)量?jī)蓚€(gè)質(zhì)量不等的沙袋的質(zhì)量，由于沒有直接測(cè)量工具，某實(shí)驗(yàn)小組應(yīng)用下列器材測(cè)量：輕質(zhì)定滑輪（質(zhì)量和摩擦可忽略）、砝碼一套（總質(zhì)量為m=0．5kg），細(xì)線、米尺，他們根據(jù)學(xué)過的物理知識(shí)改變實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行多次測(cè)量，選擇合適的變量得到線性關(guān)系，作出圖線并根據(jù)圖線的斜率和截距求出沙袋的質(zhì)量，操作如下（g取10m/s2）（1）實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，設(shè)左右兩邊沙袋的質(zhì)量分別為m2、m1（2）從m中取出質(zhì)量為m/的砝碼放在右邊沙袋中（剩余砝碼都放在左邊沙袋中，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量為m1的沙袋下降，質(zhì)量為m2的沙袋上升（質(zhì)量為m1的沙袋下降過程未與其他物體相碰）；（3）用米尺測(cè)出質(zhì)量為m1的沙袋從靜止下降的距離h，用秒表測(cè)出質(zhì)量為m1的沙袋下降時(shí)間t，則可知沙袋的加速度大小為a＝

（4）改變m′，測(cè)量相應(yīng)的加速度a，得到多組m′及a的數(shù)據(jù)作出

（填“a～m′”或“a～”）圖線；（5）若求得圖線的斜率k=4m/kg·s2，截距為b=2m/s2，沙袋的質(zhì)量m1=

kg，m2=

kg參考答案：2h/t2[2分]

a-m’[2分]

3

[3分]

1．5

10.下列核反應(yīng)中，X1是

、X2是

，其中發(fā)生核裂變反應(yīng)的是

。①

②

參考答案：中子、氘核11.如圖（a）所示，寬為L(zhǎng)=0.3m的矩形線框水平放置，一根金屬棒放在線框上與線框所圍的面積為0.06m2，且良好接觸，線框左邊接一電阻R=2Ω，其余電阻均不計(jì)．現(xiàn)讓勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過線框，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖（b）所示，最初磁場(chǎng)方向豎直向下．在0.6s時(shí)金屬棒剛要滑動(dòng)，此時(shí)棒受的安培力的大小為____________N；加速度的方向向_______．（填“左”、“右”）

參考答案：

答案：0.3

左12.下表是按照密立根的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的某金屬的UC和v的的幾組數(shù)據(jù)。(UC是遏制電壓)UC/V0.5410.6370.7140.8090.878v/l014Hz5.6445.8886.0986.3036.501請(qǐng)根據(jù)上表的數(shù)據(jù)在答題紙對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)中作出UC-v圖象；從圖象中可知這種金屬的截止頻率為

；已知e=1.6010-19C，用給出的數(shù)據(jù)結(jié)合圖象算出普朗克常量為

。參考答案：13.某實(shí)驗(yàn)小組在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，得到以下左圖所示的實(shí)驗(yàn)圖線a、b，其中描述加速度與質(zhì)量關(guān)系的圖線是

；描述加速度與力的關(guān)系圖線是

。為了便于觀察加速度與質(zhì)量關(guān)系通常采用

關(guān)系圖線．⑵．（6分）在研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，獲得反映小車運(yùn)動(dòng)的一條打點(diǎn)紙帶如右上圖所示，從比較清晰的點(diǎn)開始起，每5個(gè)打點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)（交流電源頻率為50HZ），分別標(biāo)出0與A、B、C、D、E、F點(diǎn)的距離，則小車①做

運(yùn)動(dòng)，判斷依據(jù)

；②小車的加速度為______m/s2參考答案：三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖為一塊直角三棱鏡，頂角A為30°．一束激光沿平行于BC邊的方向射向直角邊AB，并從AC邊射出，出射光線與AC邊夾角也為30°．則該激光在棱鏡中的傳播速度為多少？(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)參考答案：1.7×108m/s解：光路圖如圖：

由幾何關(guān)系得：α=∠A=30°，β=90°-30°=60°

折射率

激光在棱鏡中傳播速【點(diǎn)睛】幾何光學(xué)要正確作出光路圖，由幾何知識(shí)找出入射角和折射角是關(guān)鍵．知道光速和折射率的關(guān)系.15.（4分）試通過分析比較，具有相同動(dòng)能的中子和電子的物質(zhì)波波長(zhǎng)的大小。參考答案：粒子的動(dòng)量，物質(zhì)波的波長(zhǎng)由，知，則。解析：物質(zhì)波的的波長(zhǎng)為，要比較波長(zhǎng)需要將中子和電子的動(dòng)量用動(dòng)能表示出來即，因?yàn)?，所以，故。四、?jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.一質(zhì)量m＝0.5kg的滑塊以一定的初速度沖上一傾角為30°足夠長(zhǎng)的斜面，某同學(xué)利用DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)測(cè)出了滑塊沖上斜面過程中多個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度，如圖所示為通過計(jì)算機(jī)繪制出的滑塊上滑過程的v-t圖．求：(g取10m/s2)⑴滑塊沖上斜面過程中加速度大小；⑵滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；⑶判斷滑塊最后能否返回斜面底端？若能返回，求出返回斜面底端時(shí)的速度；若不能返回，求出滑塊停在什么位置．參考答案：17.（9分）如圖所示，水平光滑平行導(dǎo)軌間距L=lm，左端接有阻值R=1．5的定值電阻，在距左端=2m處垂直導(dǎo)軌放置一根質(zhì)量m=1kg、電阻r=0．5的導(dǎo)體棒，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終保持良好接觸，導(dǎo)軌的電阻可忽略，整個(gè)裝置處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。（1）若磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的關(guān)系為（式中B的單位為T，的單位為s），為使導(dǎo)體棒保持靜止，求作用在導(dǎo)體棒上的水平拉力F隨時(shí)間變化的規(guī)律；（2）若磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度T恒定，時(shí)導(dǎo)體棒在水平拉力F的作用下從靜止開始向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，已知s時(shí)F=3N，求此時(shí)導(dǎo)體棒兩端的電勢(shì)差。

參考答案：解析：（1）由法拉第電磁感應(yīng)定律

①

2分

（N）

②

2分

（2）由牛頓第二定律：

③

④

⑤

⑥

聯(lián)立③④⑤⑥得：

⑦

3分

代入數(shù)據(jù)解得：

電勢(shì)差：

⑧

2分18.如圖所示，在平面坐標(biāo)系xOy內(nèi)，第Ⅱ、Ⅲ象限內(nèi)存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第Ⅰ、Ⅳ象限內(nèi)存在半徑為L(zhǎng)的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)圓心在M（L，0）點(diǎn)，磁場(chǎng)方向垂直于坐標(biāo)平面向外，一帶正電粒子從第Ⅲ象限中的Q（－2L，－L）點(diǎn)以速度v0沿x軸正方向射出，恰好從坐標(biāo)原點(diǎn)O進(jìn)入磁場(chǎng)，從P（2L，0）點(diǎn)射出磁場(chǎng)。不計(jì)粒子重力。求：

（1）電場(chǎng)強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小之比；（2）粒子在磁場(chǎng)與電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比。參考答案：解：帶電粒子在電場(chǎng)中做類似平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：

2分

沿y軸方向有：

2分

求得：

1分

帶電粒子到達(dá)O點(diǎn)時(shí)，

2分

所以v方向與x軸正方向的夾角

1分

1分

帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻