2021年云南省曲靖市宣威第三中学高三物理上学期期末试卷含解析

2021年云南省曲靖市宣威第三中学高三物理上学期期末试卷含解析一、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.在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上做初速度为零、加速度为a的匀加速运动，同时人顶着直杆以速度水平匀速移动，经过时间t，猴子沿杆向上移动的高度为h，人顶杆沿水平地面移动的距离为x，如图所示。关于猴子的运动情况，下列说法中正确的是（

）A．相对地面的运动轨迹为直线

B．相对地面做变加速曲线运动C．t时刻猴子对地速度的大小为

D．t时间内猴子对地的位移大小为参考答案：B2.如图所示，理想变压器原线圈接有交流电源，当副线圈上的滑片P处于图示位置时，灯泡L能发光。要使灯泡变亮，可以采取的方法有（A）向下滑动P（B）增大交流电源的电压（C）增大交流电源的频率（D）减小电容器C的电容

参考答案：答案：BC

解析：根据有，向下滑动P时，n2减小导致U2减小，灯泡变暗，故A错；增大交流电源的电压U1可使U2增大，灯泡变亮，故B对；增大交流电源的频率，可减小容抗，增大通过灯泡的电流，灯泡变亮，故C对；减小电容器C的电容，增加容抗，减小通过灯泡的电流，灯泡变暗，故D错。3.如图所示为a粒子散射实验装置，a粒子打到荧光屏上都会引起闪烁，若将带有荧光屏的显微镜分别放在图中A、B、C、D四处位置。则这四处位置在相等时间内统计的闪烁次数可能符合事实的是（

）（A）1305、25、7、1

（B）202、405、625、825

（C）1202、1010、723、203

（D）1202、1305、723、203

C参考答案：A4.（多选）在一次投球游戏中，小刚同学调整好力度，将球水平抛向放在地面的小桶中，结果球沿弧线飞到小桶的右方．不计空气阻力，则下次再投时，他可能作出的调整为（）

A．初速度大小不变，降低抛出点高度

B．初速度大小不变，提高抛出点高度

C．抛出点高度不变，减小初速度

D．抛出点高度不变，增大初速度参考答案：考点：平抛运动．专题：平抛运动专题．分析：小球做的是平抛运动，根据平抛运动的规律，水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做自由落体运动，列方程求解即可．解答：解：小球做平抛运动，水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做自由落体运动，则有水平方向上：x=v0t竖直方向上：h=gt2可得x=v0小球落在桶的右方，说明水平位移偏大，所以在初速度大小不变的情况下，降低抛出点高度可以使球落在桶中，或者是在抛出点高度不变的情况下，减小初速度，也可以使球落在桶中，故AC正确．BD错误．故选：AC．5.两个等量异种点电荷位于x轴上，相对原点对称分布，正确描述电势φ随位置x变化规律的是图（）A.B.C.D参考答案：A考点:电势；电场的叠加解：两个等量异号电荷的电场线如下图，根据“沿电场线方向电势降低”的原理，从左侧无穷远处向右电势应升高，正电荷所在位置处最高；然后再慢慢减小，O点处电势为零，则O点右侧电势为负，同理到达负电荷时电势最小，经过负电荷后，电势开始升高，直到无穷远处，电势为零；故B、C、D是错误的；A正确．故选：A．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一行星绕某恒星做圆周运动。由天文观测可得其运行的周期为T、线速度的大小为v，已知引力常量为G，则行星运动的轨道半径为__________，恒星的质量为__________。参考答案：，7.如图所示，边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强磁场。一个质量为m、电荷量为q、初速度为v0的带电粒子从a点沿ab方向进入磁场，不计重力。若粒子恰好沿BC方向，从c点离开磁场，则磁感应强度B＝____________；粒子离开磁场时的动能为______________。参考答案：，mv028.（4分）一带电量为q的小圆环A，可沿着长为2的光滑绝缘固定的细杆在竖直方向运动，小圆环直径远小于。杆的下端固定一质量为m、带电量为q的小球B。平衡时，小圆环A恰好悬于细杆的正中间，如图所示。这时杆对B小球的拉力为___________；若取B小球位置重力势能为零，当设法使B小球所带的电瞬间消失，则此后经过时间_____________A小环的动能恰等于其重力势能。（一切阻力均不计，静电力恒量用k表示）。参考答案：；9.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

510.如图所示，气缸中封闭着温度为127℃的空气，一重物用轻绳经轻滑轮跟气缸中的活塞相连接，不计一切摩擦，重物和活塞都处于平衡状态，这时活塞离气缸底的高度为10cm。如果缸内空气温度降为87℃，则重物将上升

cm；该过程适用的气体定律是

（填“玻意耳定律”或“查理定律”或“盖·吕萨克定律”）。参考答案：1；盖·吕萨克定律11.如图所示，一竖直轻杆上端可以绕水平轴O无摩擦转动，轻杆下端固定一个质量为m的小球，力F=mg垂直作用于轻杆的中点，使轻杆由静止开始转动，若转动过程保持力F始终与轻杆垂直，当轻杆转过的角度θ=30°时，小球的速度最大；若轻杆转动过程中，力F的方向始终保持水平方向，其他条件不变，则轻杆能转过的最大角度θm=53°．参考答案：【考点】：动能定理的应用；向心力．【专题】：动能定理的应用专题．【分析】：（1）由题意可知：F始终对杆做正功，重力始终做负功，随着角度的增加重力做的负功运来越多，当重力力矩等于F力矩时速度达到最大值，此后重力做的负功比F做的正功多，速度减小；（2）杆转到最大角度时，速度为零，根据动能定理即可求解．：解：（1）力F=mg垂直作用于轻杆的中点，当轻杆转过的角度θ时，重力力矩等于F力矩，此时速度最大，则有：mgL=mgLsinθ解得sinθ=所以θ=30°（2）杆转到最大角度时，速度为零，根据动能定理得：mv2=FL﹣mgLsinθ所以FLsinθ﹣mgL（1﹣cosθ）=0﹣0解得：θ=53°故答案为：30°；53°【点评】：本题主要考查了力矩和动能定理得直接应用，受力分析是解题的关键，难度适中．12.如图所示电路中，电源电动势E=12V，内阻r=2Ω，R1＝4Ω，R2＝6Ω，R3＝3Ω。若在C、D间连一个理想电流表，其读数是

A；若在C、D间连一个理想电压表，其读数是

V。参考答案：

1

613.如图，光滑水平地面上有质量相等的两物体A、B，中间用劲度系数为k的轻弹簧相连，在外力F1、F2作用下运动，且满足F1>F2，当系统运动稳定后，弹簧的伸长量为

。参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学利用右图所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律.物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上（尚未到达滑轮处）．从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示．打点计时器电的频率为50Hz．（1）通过分析纸带数据，计数点5对应的速度大小为______m/s，计数点6对应的速度大小为______m/s．（保留三位有效数字）．(2)物块减速运动过程中加速度的大小为a=______m/s2，若用a/g计算物块与桌面间的动摩擦因数（g为重力加速度），则计算结果比动摩擦因数的真实值______（填“偏大”或“偏小”）．参考答案：（1）1.00 1.20（2）2.00偏大解析：（1）v5=；v6=③由纸带可知，计数点7往后做减速运动，根据作差法得：

a=在减速阶段产生的加速度的力是滑动摩擦力和纸带受的阻力，所以计算结果比动摩擦因素的真实值偏大．15.某实验小组想描绘标有“12V，6W”的小灯泡的伏安特性曲线，实验室中只提供了下列器材：A．安培表A1量程（0﹣0.5A；r1=0.5Ω）；B．安培表A2量程（0﹣0.6A；r1≈0.3Ω）；C．电阻箱R（0﹣999.9Ω）；D．滑动变阻器R1（0﹣10Ω；5A）E．电源电动势15V；内阻不计；电键一个，导线若干．为了减小描绘小灯泡在0﹣12V电压下的伏安特性曲线的误差，要求电表的读数既要不超过表盘的最大刻度，又要求读数最大值达到满刻度的一半以上，请你完成以下项目：（1）设计一个满足要求的实验电路图，画在如图虚线框内．（2）若安培表A1的读数为I1，其内阻为r1，安培表A2的读数为I2，电阻箱的阻值为R，写出灯泡两端电压U的表达式．参考答案：（1）如图；（2）U=（I2﹣I1）R﹣I1r考点： 描绘小电珠的伏安特性曲线．专题： 实验题；恒定电流专题．分析： （1）分析实验原理，根据给出的实验仪器分析实验电路图；（2）根据电路结论，根据串并联电路的规律可得出灯泡的电压的表达式．解答： 解：（1）由题意可知，本实验测应采用滑动变阻器的分压接法；题目没有给出电压表，故只能采用电流表，而电表的读数既要不超过表盘的最大刻度，又要求读数最大值达到满刻度的一半以上；且题目中没有给出定值电阻，故只能采用电流表串接的方式，故将灯泡与A1串联后再由R并联，然后与A2串联；如图所示；（2）灯泡两端的电压等于并联部分的电压减去电流表两端的电压；由欧姆定律可知：U=（I2﹣I1）R﹣I1r；故答案为：（1）如图；（2）U=（I2﹣I1）R﹣I1r；点评： 本题为探究性实验，要注意正确分析实验原理，认真分析题目中给出的仪器，从而得出实验原理图．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，AB高h=0.6m，有一个可视为质点的质量为m=1kg的小物块，从光滑平台上的A点以某一初速度v0水平抛出，到达C点时，恰好沿C点的切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道，最后小物块滑上紧靠轨道末端D点的质量为M=3kg的长木板．已知木板上表面与圆弧轨道末端切线相平，木板下表面与水平地面之间光滑，小物块与长木板间的动摩擦因数μ=0.3，圆弧轨道的半径为R=0.4m，C点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角θ=60°，不计空气阻力，g取10m/s2．求：（1）求平抛初速度v0（2）小物块刚要到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力；（3）要使小物块不滑出长木板，木板的长度L至少多大？参考答案：考点：动能定理的应用；牛顿第二定律；向心力．专题：动能定理的应用专题．分析：（1）AC过程由动能定理结合几何关系求解初速度．（2）小物块由C到D的过程中，运用动能定理可求得物块经过D点时的速度．到达圆弧轨道末端D点时，由重力和轨道的支持力的合力提供向心力，由牛顿第二定律列式，求出轨道对物块的支持力，再由牛顿第三定律求出物块对轨道的压力．（3）物块滑上长木板后做匀减速运动，长木板做匀加速运动，小物块恰好不滑出长木板时，物块滑到长木板的最右端，两者速度相等，根据动量守恒或牛顿运动定律、运动学公式结合和能量守恒求出此时木板的长度，即可得到木板的长度最小值．解答：解：（1）小物块在C点时的速度为vC=AC过程由动能定理有：联解以上两式得：v0=2m/s，（2）小物块由C到D的过程中，由动能定理得mgR（1﹣cos60°）=mv﹣mv代入数据解得vD=2m/s

小球在D点时由牛顿第二定律得，FN﹣mg=m

代入数据解得FN=60N

由牛顿第三定律得FN′=FN=60N

方向竖直向下．

（3）设小物块刚滑到木板左端时达到共同速度，大小为v，小物块在木板上滑行的过程中，小物块与长木板的加速度大小分别为：a1==μg=3m/s2，a2==1m/s2速度分别为：v=vD﹣a1t

v=a2t

对物块和木板系统，由能量守恒定律得μmgL=mv﹣（m+M）v2解得L=2.5m，即木板的长度至少是2.5m．答：（1）平抛初速度为2m/s；（2）小物块刚要到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力大小为60N，方向竖直向下；（3）要使小物块不滑出长木板，木板的长度L至少为2.5m．点评：此题主要考查了平抛运动基本规律、牛顿运动定律及动能定理、能量守恒定律的直接应用，是常见的题型．17.实验室中有一直角三角形玻璃砖，如图所示为该玻璃砖的截面ABC，其中，,D、E是斜边上的三等分点，斜边AC长为3a，让玻璃砖竖直放置，在底边BA的延长线上有一点光源S，光源S与A的距离为a。光源S发出的两束不同频率的单色光1、2分别照射到斜边上的E、D点，经斜边折射后进入玻璃砖中的光线的平行于底边AB，然后在BC边第一次射出。已知光在真空中的传播速度为c。求：（1）光束1在玻璃砖中传播的速度；（2）光束2第一次在玻璃砖中传播的时间；参考答案：（i）（ii）【详解