2021年河南省南阳市穰东镇高级中学高三物理下学期期末试题含解析

2021年河南省南阳市穰东镇高级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.（单选）如图所示的匀强电场中，水平等距离的虚线表示其等势面，带电荷量粒子只在电场力作用下从A点运动到B点过程中，动能增加，若A点电势为一10V，下列关于粒子的运动轨迹和B点电势的说法中正确的是A．粒子沿轨迹l运动，B点电势为零B．粒子沿轨迹2运动，B点电势为20VC．粒子沿轨迹1运动，B点电势为一20VD．粒子沿轨迹2运动，B点电势为一20V参考答案：2.（多选）我国发射了一颗探测卫星，发射时先将卫星发射至距地面50km的近地圆轨道1上，然后变轨到近地点高50km，远地点高1500km的椭圆轨道2上，最后由轨道2进入半径为7900km的圆轨道3，已知地球表面的重力加速度g=10m/s2，忽略空气阻力，则以下说法正确的是（）A．在轨道2运行的速率不可能大于7.9km/sB．卫星在轨道2上从远地点向近地点运动的过程中速度增大，机械能增大C．由轨道2变为轨道3需要在远地点点火加速D．仅利用以上数据，可以求出卫星在轨道3上的动能参考答案：考点：万有引力定律及其应用．专题：万有引力定律的应用专题．分析：在1圆轨道变轨到2椭圆轨道的过程中，需要加速做离心运动，速度可能大于7.9km/s．卫星在轨道2上从远地点向近地点运动的过程中机械能守恒．由轨道2变为轨道3需要在远地点点火加速做离心运动．不知道卫星的质量，无法计算动能．解答：解：A、第一宇宙速度是理论上的最大环绕速度，实际卫星绕地球圆周运动的速度都小于这个值；在1圆轨道变轨到2椭圆轨道的过程中，需要加速，所以速率可能大于7.9km/s，故A错误；B、卫星在轨道2上从远地点向近地点运动的过程中只有万有引力（或者说重力）做功，所以机械能不变，故B错误；C、轨道3是远地轨道，所以由轨道2变为轨道3需要在远地点点火加速做离心运动，故C正确；D、不知道卫星的质量，所以不能求出在轨道3上的动能，故D错误．故选：C．点评：本题关键明确卫星在圆轨道运行时，万有引力提供向心力，卫星的运动过程中只有重力做功，机械能守恒．3.如图，两位同学同时在等高处抛出手中的篮球A、B，A以速度v1斜向上抛出，B以速度v2竖直向上抛出，当A到达最高点时恰与B相遇。不计空气阻力，A、B质量相等且均可视为质点，重力加速度为g，以下判断正确的是A.相遇时A的速度一定为零B.相遇时B的速度一定为零C.A从抛出到最高点的时间为D.从抛出到相遇A、B动量的变化量相同参考答案：BCD【详解】A．相遇时A还具有水平速度，则此时的速度不为零，选项A错误；B．因A在最高点的竖直速度为零，可知B的速度也一定为零，选项B正确；C．两球运动的时间相等，即，选项C正确；D．根据可知从抛出到相遇A、B动量的变化量相同，选项D正确。4.如图所示吊床用绳子拴在两棵树上等高位置。某人先坐在吊床上，后躺在吊床上，均处于静止状态。设吊床两端系绳中的拉力为F1、吊床对该人的作用力为F2，则（

）A．躺着比坐着时F1大

B．坐着比躺着时F1大C．坐着比躺着时F2大

D．躺着比坐着时F2大参考答案：5.（单选）如图所示，质量分别为和的木块之间用轻弹簧相连，在拉力F的作用下，一起以加速度竖直向上做匀加速直线运动，某时刻突然撤去拉力F，设此时和的加速度分别为和，规定竖直向上为正方向，则（

）A.

B.

C.

D.

参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.08年福州八中质检）（6分）在一个点电荷Q的电场中，Ox坐标轴与它的一条电场线重合，坐标轴上A、B两点的坐标分别为2.0m和5.0m.放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同，电场力的大小跟试探电荷的电量关系图象如图中直线a、b所示，放在A点的电荷带正电，放在B点的电荷带负电.则B点的电场强度的大小为__________V/m,点电荷Q的位置坐标为___________m。参考答案：

2.5

2.67.如图所示，在点电荷+Q的电场中有A、B两点，将两正电荷a和b，其中他们的质量4ma=mb，电量2qa=qb，分别从A点由静止释放到达B点时，它们的速度大小之比为．参考答案：解：对ab从A到B得过程中分别运用动能定理得：

①②又因为质量4ma=mb，电量2qa=qb，由解得：=故答案为：：18.用欧姆表测电阻时，如发现指针偏转角度太小，为了使读数的精度提高，应使选择开关拨到较

（选填“大”或“小”）的倍率档，重新测量，测量前必须先要进行

。如图所示为使用多用表进行测量时，指针在刻度盘上停留的位置，若选择旋钮在“50mA”位置，则所测量电流的值为

mA。参考答案：大；调零；22.09.如图所示的实验装置可以探究加速度与物体质量．物体受力的关系．小车上固定一个盒子，盒子内盛有沙子．沙桶的总质量（包括桶以及桶内沙子质量）记为m，小车的总质量（包括车．盒子及盒内沙子质量）记为M．（木板上表面光滑）

（1）验证在质量不变的情况下，加速度与合外力成正比：从盒子中取出一些沙子，装入沙桶中，称量并记录沙桶的总重力mg，将该力视为合外力F，对应的加速度a则从打下的纸带中计算得出．多次改变合外力F的大小，每次都会得到一个相应的加速度．本次实验中，桶内的沙子取自小车中，故系统的总质量不变．以合外力F为横轴，以加速度a为纵轴，画出a－F图象，图象是一条过原点的直线．

①a－F图象斜率的物理意义是______________．

②你认为把沙桶的总重力mg当作合外力F是否合理？

答：________．（填“合理”或“不合理”）

③本次实验中，是否应该满足Mm这样的条件？

答：________（填“是”或“否”）；

（2）验证在合外力不变的情况下，加速度与质量成反比：保持桶内沙子质量m不变，在盒子内添加或去掉一些沙子，验证加速度与质量的关系．本次实验中，桶内的沙子总质量不变，故系统所受的合外力不变．用图象法处理数据时，以加速度a为纵横，应该以______倒数为横轴．参考答案：（1）①②合理③否（2）M＋m10.某学习小组的同学采用如图所示实验装置验证动能定理。图中A为小车，B为打点计时器,一端带有定滑轮的足够长的木板水平放置，C为弹簧测力计，不计绳与滑轮间的摩擦。静止释放小车后在打出的纸带上取计数点，已知相邻两计数点的时间间隔为0.1s，并测量出两段长度如下图，若测出小车质量为0.2kg，选择打2、4两点时小车的运动过程来研究，可得打2点时小车的动能为_____J；打4点时，小车的动能为_____J；动能的增加量为_____J，该同学读出弹簧秤的读数为0.25N，由算出拉力对小车做功为

J；计算结果明显不等于该过程小车动能增加量，超出实验误差的正常范围。你认为误差的主要原因是

参考答案：11.如图所示为氢原子的能级图，n为量子数。在氢原子核外电子由量子数为2的轨道跃迁到量子数为3的轨道的过程中，将

（填“吸收”或“放出”）光子。若该光子恰能使某金属产生光电效应，则一群处于量子数为4的激发态的氢原子在向基态跃迁过程中，有

种频率的光子能使该金属产生光电效应。参考答案：吸收

512.光电门传感器也是一种研究物体运动情况的计时仪器，现利用图甲所示装置设计一个“验证物体产生的加速度与合外力、质量关系”的实验，图中NO是水平桌面，PO是一端带有滑轮的长木板，1、2是固定在木板上的两个光电门。小车上固定着用于挡光的窄片，让小车从木板的顶端滑下，光电门连接数据采集器，并把数据采集器和计算机连接，打开软件。①已知窄片的宽度为d（L远大于d），计算机显示的光电门1、2的挡光时间分别为t1、t2。②用米尺测量光电门间距为L，则小车的加速度表达式a=

(各量均用①②里的字母表示)。

③该实验把砂和砂桶m拉车的力当作小车的合力。由于所用导轨摩擦力较大，必须平衡摩擦力，方法是

。④该实验中，让小车质量M不变时，探究a与F关系，使用的探究方法是______________。有位同学通过测量，作出a—F图线,如图乙中的实线所示。试分析：乙图线不通过坐标原点的原因是

；乙图线上部弯曲的原因是

；参考答案：．a=(d2/t22-d2/t12)/2L；调出一个合适的斜面；控制变量法；木板夹角过大；m<<M的条件未能很好满足；13.一快艇从离岸边100m远的河流中央向岸边行驶。已知快艇在静水中的速度图象如图（甲）所示；河中各处水流速度相同，且速度图象如图（乙）所示。则快艇最快到达岸边所用的时间为____________s，最快到达岸边时，经过的位移大小为____________m。

参考答案：20

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学利用图（甲）所示的装置研究光的干涉和衍射，光电传感器可用测量光屏上光强的分布.某次实验时，在电脑屏幕上得到图（乙）所示的光强分布，这位同学在缝屏上安装的是

（选填“单缝”或“双缝”）.

当做干涉现象研究时，若要使干涉条纹的间距变大，可选用宽度较

的双缝（选填“宽”或“窄”），或使缝屏与光屏间的距离

（选填“增大”或“减小”）.参考答案：单缝，窄，增大.15.某实验小组做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验．实验时，先把弹簧平放在桌面上，用刻度尺测出弹簧的原长L0=4.6cm，再把弹簧竖直悬挂起来，在下端挂钩码，每增加一只钩码均记下对应的弹簧的长度x，数据记录如表所示．钩码个数12345弹力F/N1.02.03.04.05.0弹簧的长度x/cm7.09.011.013.015.0（1）根据表中数据在图中作出F﹣X图象；（2）由此图线可得，该弹簧劲度系数k=

N/m；（结果保留2位有效数字）（3）图线与x轴的交点坐标大于L0的原因是

．参考答案：解：（1）描点作图，如图所示：如图所示（2）图象的斜率表示劲度系数，故有：k==50N/m（3）图线与x轴的交点坐标表示弹簧不挂钩码时的长度，其数值大于弹簧原长，因为弹簧自身重力的影响．故答案为：（1）如图所示；（2）50；（3）竖直悬挂时，弹簧自身重力的影响【考点】探究弹力和弹簧伸长的关系．【分析】（1）通过描点法作图即可；（2）根据胡克定律可得：k=，即斜率表示劲度系数；（3）弹簧自身有重力会导致弹簧竖直放置时长度变长．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一根劲度系数k=200N/m的轻质弹簧拉着质量为m=0.2kg的物体s内物体前进了s=0.5m．从静止开始沿倾角为θ=37°的斜面匀加速上升，此时弹簧伸长量x=0.9cm，在t=1.0求：（1）物体加速度的大小；（2）物体和斜面间的动摩擦因数．（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）参考答案：考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系；力的合成与分解的运用．版权所有分析：（1）物体沿斜面做匀加速运动，已知初速度为零，t=1.0s内物体前进了s=0.5m，由位移公式即可求解加速度．（2）分析物体的受力情况，根据牛顿第二定律和胡克定律结合能物体受到的支持力和滑动摩擦力，再求解物体和斜面间动摩擦因数．解答：解：（1）物体沿斜面做初速度为0的匀加速运动，根据运动学公式：…①得…②（2）物体运动过程中受力情况如图所示，根据牛顿第二定律：F﹣Ff﹣mgsin37°=ma…③又根据胡克定律：F=kx…④F=200×0.9×10﹣2N=1.8N…⑤代入解得：Ff=F﹣mgsin37°﹣ma=（1.8﹣0.2×10×0.6﹣0.2×1.0）N=0.4N

…⑥FN=mgcos37°=0.2×10×0.8N=1.6N根据滑动摩擦力公式Ff=μFN得：答：（1）物体加速度的大小为1m/s2；（2）物体和斜面间动摩擦因数为0.25．点评：本题属于知道物体的运动情况，确定物体受力情况的类型，加速度是力与运动的桥梁，运用牛顿定律和运动学结合进行处理．17.参考答案：解：设物体过A点时的速度为，加速度为，对AB段运动有：

……3分

……2分代入数据，解得：

………1分

………1分物体从出发到点的位移为：

…………3分=18.一长木板在水平地面上运动，在t=0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上，以后木板运动的速度一时间图像如图所示。