2021-2022学年黑龙江省伊春市高安第二中学高三物理下学期期末试题含解析

1、2021-2022学年黑龙江省伊春市高安第二中学高三物理下学期期末试题含解析一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分每小题只有一个选项符合题意1. 如图所示，图甲中MN为足够大的不带电薄金属板，在金属板的右侧，距离为d的位置上放入一个电荷量为+q的点电荷O，由于静电感应产生了如图甲所示的电场分布。P是金属板上的一点，P点与点电荷O之间的距离为r，几位同学想求出P点的电场强度大小，但发现问题很难。几位同学经过仔细研究，从图乙所示的电场得到了一些启示，经过查阅资料他们知道：图甲所示的电场分布与图乙中虚线右侧的电场分布是一样的。图乙中两异号点电荷电荷量的大小均为q，它们之间的距离为2d，虚

2、线是两点电荷连线的中垂线。由此他们分别对P点的电场强度方向和大小做出以下判断，其中正确的是A方向沿P点和点电荷的连线向左，大小为 B方向沿P点和点电荷的连线向左， 大小为 C方向垂直于金属板向左，大小为 D方向垂直于金属板向左，大小为 参考答案：C电场强度是矢量，其合成遵守平行四边形定则，由图乙可知对应图甲中P点处的电场强度大小为，方向水平向左，由题意可知图甲所示的电场分布与图乙中虚线右侧的电场分布是一样的，故选项C正确。2. 关于万有引力定律，以下叙述正确的是A只有天体之间才有万有引力 B开普勒等科学家对天体运动规律的研究为万有引力定律的发现作了准备 C牛顿把地面上的动力学关系应用到天体间的

3、相互作用，发现了万有引力定律D两物体间的万有引力总是大小相等方向相反，是一对平衡力参考答案：BC3. 2012年6月16日，神舟九号飞船从酒泉卫星发射中心发射升空，先后与天宫一号目标飞行器在轨成功进行了两次交会对接，并顺利返回地面。假设飞船发射后最初进入的椭圆轨道远地点P距地心的距离为a,近地点0距地心的距离为b，经过变轨后转移到半径为a的圆轨道，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，忽略地球自转对重力加速度的影响，则A飞船在圆形轨道上运行时，周期为 B飞船在椭圆轨道上运行时，经过远地点的速度大于经过近地点的速度C飞船在椭圆轨道上运行时，经过远地点的加速度大于经过近地点的加速度D飞船在椭圆轨道

4、上运行时，经过远地点的速度小于在圆形轨道上运行的速度参考答案：D4. 如图所示，R1为滑动变阻器，R2，R3为定值电阻，r 为电源内阻， R3r，闭合开关S后，在滑动触头P由a端滑向b端的过程中，下列表述正确的是： A路端电压变小 B电流表的示数变大 C电源的输出功率变大 D电源内部消耗的电功率变小参考答案：AC5. （单选）如图所示是一列简谐横波在t=0时的波形图，介质中的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为y=10sin5t(cm)，下列说法中正确的是A这列简谐波的周期为4.0sB这列简谐波的振幅为20cmC这列简谐波沿x轴负向传播D这列简谐波的传播速度为10m/s参考答案：D二、 填空题

5、：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 沿一直线运动的物体，在第1s内以10m/s的速度做匀速直线运动，在随后的2s内以7m/s的速度做匀速直线运动，那么物体在2s末的瞬时速度为_，在这3s内的平均速度为_。参考答案：7m/s 8m/s7. 如图所示，某车沿水平方向高速行驶，车厢中央的光源发出一个闪光，闪光照到了车厢的前、后壁，则地面上的观察者认为该闪光 （选填“先到达前壁”、“先到达后壁”或“同时到达前后壁”），同时他观察到车厢的长度比静止时变 （选填“长”或“短”）了。参考答案：先到达后壁 短（8. 以初速度v做平抛运动的物体，重力在第1s末和第2s末的功率之比为，重力在第1s内和第2

6、s内的平均功率之比为，则:= 。参考答案：9. 如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线，（直线与横轴的交点坐标4.27，与纵轴交点坐标0.5）。由图可知普朗克常量为_Js，金属的极限频率为 Hz（均保留两位有效数字）参考答案：10. 如图所示，水平平行线代表电场线，但未指明方向，带电量为10-8C的正电微粒，在电场中只受电场力的作用，由A运动到B，动能损失210-4J，A点的电势为-2103V，则微粒运动轨迹是虚线_ （填“1”或“2”），B点的电势为_V 参考答案： 2 ， 1.810411. 直角玻璃三棱镜的截面如图所示，一条光线从AB面入射，ab为其折

7、射光线，ab与AB面的夹角= 60已知这种玻璃的折射率n =，则：这条光线在AB面上的的入射角为 ；图中光线ab （填“能”或“不能”）从AC面折射出去参考答案：45(2分) 不能12. 某实验小组采用如图所示的装置探究“动能定理”，小车内可放置砝码，实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面，打点计时器工作频率为50Hz （1）实验的部分步骤如下，请将步骤补充完整 在小车内放人砝码，把纸带穿过打点计时器限位孔，连在小车后端，用细线跨过定滑轮连接小车和钩码； 将小车停在打点计时器附近，先 再 ，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一列点，关闭电源； 改变钩码或小车内砝码的数量，更换纸带，重复

8、的操作， （2）上图是钩码质量为003kg，砝码质量为002kg时得到的一条纸带，在纸带上选择起始点0及A、B、C、D和E五个计数点，可获得各计数点到0点的距离s及对应时刻小车的瞬时速度v（见表1），请将C点的测量结果填在表1中的相应位置 （3）实验小组根据实验数据绘出了图中的图线（其中v2=（v2v20），根据图线可获得的结论是 。要验证“动能定理”，还需要测量的物理量是摩擦力和 。参考答案：13. （4分）某种油的密度为，摩尔质量为M，则这种油的摩尔体积V= 。若已知阿伏伽德罗常数为NA，把油分子看成球形，则油分子的直径可以表示为 。参考答案：（2分） （2分）三、 实验题：本题共2小题，

9、每小题11分，共计22分14. 在“描绘小灯泡伏安特性曲线”的实验中，同学们从实验室选择了一个标有“12V 6W”字样的灯泡，实验器材如下：电流表A1（量程300mA，内阻约为3）；电流表A2（量程600mA，内阻约为1）；电压表V（量程15V，内阻约为3k）；滑动变阻器R1（05，额定电流为5A）；滑动变阻器R2 （050，额定电流为0.01A）；电源E（电动势15V，内阻较小）；单刀单掷开关一个、导线若干（1）实验器材中，电流表应该选择A2，滑动变阻器选择R1（请选填仪表的符号）（2）画出符合实验要求的实验电路图1（3）描绘的伏安特性曲线如图2所示，若选取2个这样的灯泡并联，再与一个阻值为

10、8的定值电阻串联，接在电动势18V，内阻1的电源两极，如图3所示，则每个灯泡消耗的电功率4.42W（请保留三位有效数字）参考答案：解：（1）灯泡正常发光的额定电流I=0.5A；故电流表应选择A2；因本实验采用分压接法，故滑动变阻器应选择小电阻，故选R1；（2）本实验中应测量多组数据，故应采用滑动变阻器分压接接法；同时因灯泡内阻较小；故应采用电流表外接法；实验电路如图所示；（3）灯泡两端的电压为U，通过灯泡的电流为I，则干流电流为2I，对闭合电路有：U+2I（8+1）=18做出对应的伏安特性曲线与灯泡的伏安特性曲线的交点可得：U=9.6V，I=0.46A，则此时灯泡的功率P=UI=9.60.46

11、=4.42W；故答案为：A2；R1；（2）如图所示；（3）4.4215. 有一条小渠，其底部是半径很大的圆弧，小明同学运用所学的物理知识设计出一种测量该小渠底部的圆弧半径的方法，如图甲所示。可提供的器材有小车、光滑长木板、刻度尺、打点计时器、低压交流电源、导线、纸带、细绳、复写纸片和米尺等。(设小车在长木板和小渠底部运动所受的阻力很小可忽略不计，已知重力加速度为g)首先用小条点迹比较清晰的纸袋，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每两个打点间隔取一个计数点，如图丙中0、1、26点所示；c.测量1、2、36计数点到0计数点的距离，分别记作：s1、s2、s3s6；d.通过测量和计算，该同学判断

12、出小车沿平板做匀加速直线运动；e.分别计算出s1、s2、s3s6与对应时间的比值、；f.以为纵坐标、t为横坐标，标出与对应时间t的坐标点，画出图线。综合上述实验步骤，请你完成下列任务：（1）该同学根据实验数据画出图为一直线，并求得直线的斜率为，则小车沿长木板运动的加速度大小为_;(2)若用米尺测量出长木板的长度为L，则求出底部的圆弧半径R=_。参考答案：(1)（3分） (2) （3分） 解析： （1）小车做匀加速直线运动 ，所以 ，故图像的斜率,所以a=2k (2)设小车到底部所用时间为t,木板与水平方向夹角a， ， 。带入，解得R=四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图为某种鱼饵自

13、动投放器中的投饵管装置示意图，其下半部AB是一长为2R的竖直细管，上半部BC是半径为R的四分之一圆弧弯管，管口沿水平方向，AB管内有一原长为R、下端固定的轻质弹簧，投饵时，每次总将弹簧长度压缩到0.5R后锁定，在弹簧上段放置一粒鱼饵，解除锁定，弹簧可将鱼饵弹射出去，设质量为m的鱼饵到达管口C时，对管壁的作用力恰好为零不计鱼饵在运动过程中的机械能损失，且锁定和解除锁定时，均不改变弹簧的弹性势能，已知重力加速度为g求：（1）质量为m的鱼饵到达管口C时的速度大小v1；（2）弹簧压缩到0.5R时的弹性势能Ep；（3）已知地面与水面相距1.5R，若使该投饵管绕AB管的中轴线OO在90角的范围内来回缓慢转

14、动，每次弹射时只放置一粒鱼饵，鱼饵的质量在m到m之间变化，且均能落到水面持续投放足够长时间后，鱼饵能够落到水面的最大面积S是多少？参考答案：考点：机械能守恒定律；平抛运动.专题：机械能守恒定律应用专题分析：（1）鱼饵到达管口C时做圆周运动的向心力完全由重力提供，有牛顿第二定律列出向心力的方程，速度可求（2）不计鱼饵在运动过程中的机械能损失，所以鱼饵增加的机械能都是弹簧做功的结果，由功能关系知道弹簧具有的弹性势能等于鱼饵增加的机械能（3）分别求出质量是m和的鱼饵离开C时的速度，再利用平抛运动规律求出落到水平面到转轴之间的距离，转轴转过90时，鱼饵在水平面形成两个圆面积，中间夹的环形面积即为所求解

15、答：解：（1）质量为m的鱼饵到达管口C时做圆周运动的向心力，完全由重力提供，则 mg=m由式解得：v1=（2）从弹簧释放到最高点C的过程中，弹簧的弹性势能全部转化为鱼饵的机械能，由系统的机械能守恒定律有Ep=mg（1.5R+R）+由式解得：Ep=3mgR（3）不考虑因缓慢转动装置对鱼饵速度大小的影响，质量为m的鱼饵离开管口C后做平抛运动，设经过t时间落到水面上，离OO的水平距离为x1，由平抛运动规律有：4.5R=gt2x1=v1t+R由式解得：x1=4R当鱼饵的质量为m时，设其到达管口C时速度大小为v2，由机械能守恒定律得：Ep=mg（1.5R+R）+（m）由式解得：v2=3质量为m的鱼饵落到

16、水面上时，设离OO的水平距离为x2，则x2=v2t+R由式解得：x2=10R鱼饵能够落到水面的最大面积为：S=（ ）=21R2答：（1）鱼饵到达管口C时的速度大小v1为；（2）弹簧压缩到0.5R时的弹性势能为3mgR； （3）鱼饵能够落到水面的最大面积是21R2点评：本题考查了圆周运动最高点的动力学方程和平抛运动规律，转轴转过90鱼饵在水平面上形成圆周是解决问题的关键，这是一道比较困难的好题17. 如图，两个共轴的圆筒形金属电极，在内筒上均匀分布着平行于轴线的标号1-8的八个狭缝，内筒内半径为R，在内筒之内有平行于轴线向里的匀强磁场，磁感应强度为B。在两极间加恒定电压，使筒之间的区域内有沿半径

17、向里的电场。不计粒子重力，整个装置在真空中，粒子碰到电极时会被电极吸收。(1)一质量为m1，带电量为+q1的粒子从紧靠外筒且正对1号缝的S点由静止出发，进入磁场后到达的第一个狭缝是3号缝，求两电极间加的电压U是多少? (2)另一个粒子质量为m2，带电量为+q2，也从S点由静止出发，该粒子经过一段时间后恰好又回到S点，求该粒子在磁场中运动多少时间第一次回到S点。参考答案：（1）m1粒子从S点出发在电场力作用下加速沿径向由1号缝以速度V1进入磁场，依动能定理 2分在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力公式和牛顿定律得 2分 粒子从1号缝直接到3号缝，轨迹为1/4圆周，轨迹半径等于内筒半径 2分由以上得

18、 2分（2）m2粒子进入磁场后，做匀速圆周运动周期为T ks5u 1分 得 1分m2粒子能回到S点的条件是能沿径向进入某条缝，在电场中先减速再反向加速重回磁场，然后以同样的方式经过某些缝最后经1号缝回到S点。共有三种可能情况第一种：粒子依次经过2、3、4、5、6、7、8号缝回到1号缝 3分第二种：粒子依次经3、5、7号缝回到1号缝 3分第三种：粒子依次经过4、7、2、5、8、3、6号缝回到1号缝 2分 18. （9分）如图（甲）所示，A车原来临时停在一水平路面上，B车在后面匀速向A车靠近，A车司机发现后启动A车，以A车司机发现B车为计时起点（t=0），A、B两车的vt图象如图（乙）所示已知B车在第1s内与A车的距离缩短了x1=12m（1）求B车运动的速度vB和A车的加速度a的大小（2）若A、B两车不会相撞，则A车司机发现B车时（t=0）两车的距离s0应满足什么条件？参考答案：解：（1）在t1=1s时A车刚启动，两车缩短的距离为：x1=vBt1，代入数据解得B车的速度为：vB=12m/s；速度图象的斜率表示加速度，则A车的加速度为：a=；（2）两车的速度达到相等时，两车的距离达到最小，对应于vt