山西省朔州市云東中學2021年高三物理下學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖,一質量為M的探空氣球在勻速下降,若氣球所受浮力F始終保持不變,氣球在運動過程中所受阻力僅與速率有關,重力加速度為g.現欲使該氣球以同樣速率勻速上升,則需從氣球吊籃中減少的質量為

()A.

B.

C.

D.0參考答案：A2.2012年10月，美國耶魯大學的研究人員發現了一顆完全由鉆石組成的星球，通過觀測發現該星球的半徑是地球的2倍，質量是地球的8倍.設在該星球表面附近繞星球運行的衛星的角速度為α>,、線速度為％，在地球表面附近繞地球運行的衛星的角速度為ω2、線速度為v2，則為A.

8

B.4

C.2

D.1參考答案：C3.（多選題）如圖所示，將等量的正、負電荷分別置于M、N兩點，O點為MN連線的中點，點a、b在M、N連線上，點c、d在MN中垂線上，它們都關于O點對稱,下列說法正確的是

A．a、b兩點的電勢相同B．c、d兩點的電場強度相同C．將電子沿直線從a點移到b點，電子的電勢能減少D．將電子沿直線從c點移到d點,

電子的電勢能不變參考答案：BD4.在如圖甲所示的電路中，L1、L2和L3為三個相同規格的小燈泡，這種小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示，當開關S閉合后，電路中的總電流為0．25A．則此時A．L1的電壓為L2電壓的2倍

B．L1消耗的電功率為0．75WC．L2的電阻為12Ω

D．L1、L2消耗的電功率的比值大于4：1參考答案：【知識點】閉合電路的歐姆定律；電功、電功率J2．【答案解析】BD解析：由伏安特性曲線可知三個燈泡的電阻不是定值電阻，并且也不是線性變化的，當電路中的總電流為0．25A時，通過L2和L3分別是0.125A，由圖乙可知，此時L1的電壓是3.0V，L2電壓約是0.4V，所以A錯B對；L2和L3的電阻約為，C錯；L1、L2消耗的電功率的比值大于4：1，D對.【思路點撥】當開關閉合后，燈泡L1的電壓等于3V，由圖讀出其電流I，由歐姆定律求出電阻，并求出其電功率．燈泡L2、L3串聯，電壓等于1.5V，由圖讀出電流，求出電功率．5.兩個分別帶有電荷量和+的相同金屬小球（均可視為點電荷），固定在相距為的兩處，它們間庫侖力的大小為。兩小球相互接觸后將其固定距離變為，則兩球間庫侖力的大小為

A．

B．

C．

D．參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一列沿著x軸正方向傳播的橫波，在t=0時刻的波形如圖甲所示．圖甲中某質點的振動圖象如圖乙所示．質點N的振幅是

m，振動周期為

s，圖乙表示質點

(從質點K、L、M、N中選填)的振動圖象．該波的波速為

m／s．參考答案：0.8

4

L

0.5由甲圖知，質點N的振幅是A=0.8m．由甲圖得到波長為2m，由乙圖得到周期為4s，故波速；由乙圖判斷可知t=0時刻質點處于平衡位置且向上振動，在甲圖上，由于波沿x軸正方向傳播，運用波形平移法可知L點處于平衡位置且向上振動，所以乙圖是L的振動圖象。7.某興趣小組為了測一遙控電動小車的額定功率，進行了如下實驗：①用

測出電動小車的質量為0.4kg；②將電動小車、紙帶和打點計時器正確安裝；③先接通

，再接通

（填“打點計時器”或“電動小車”）；④達到最大速度一段時間后關閉小車電源，待小車靜止時再關閉打點計時器（設小車在整個過程中所受阻力恒定）．在上述過程中，打點計時器在紙帶上所打的部分點跡如圖所示．請你分析紙帶數據，回答下列問題：①該電動小車運動的最大速度為

m/s；（保留兩位有效數字）

②該電動小車的額定功率為

W．（保留兩位有效數字）參考答案：①天平

③打點計時器

電動小車①該電動小車運動的最大速度為

1.5

m/s；②該電動小車的額定功率為

1.2

W．8.如圖為某一簡諧橫波在某時刻的波形圖，已知該機械波傳播的速度為2m/s，此時質點a振動方向沿y軸正方向。則質點a的振動周期是

s，從此時刻開始質點b第一次到達波谷需要的時間是

s。參考答案：2

1．．9.用鐵架臺將長木板傾斜支在水平桌面上，在長木板上安放兩個光電門A、B，在一木塊上粘一寬度為△x的遮光條．讓木塊從長木板的頂端滑下，依次經過A、B兩光電門，光電門記錄的時間分別為△t1和△t2．實驗器材還有電源、導線、開關和米尺（圖中未畫出）．

（1）為了計算木塊運動的加速度，還需測量的物理量是

（用字母表示）；用題給的條件和你再測量的物理量表示出加速度a=

；

（2）為了測定木塊與長木板間的動摩擦因數，還需測量的物理量有

（并用字母表示）；用加速度a，重力加速度g，和你再測量的物理量表示出動摩擦因數μ=

.參考答案：（1）兩光電門間的距離d；

（2）長木板的總長度L；長木板的頂端距桌面的豎直高度h；

（1）用遮光條通過光電門的平均速度來代替瞬時速度大小，有：v=，故，，由可得。（2）從A到B過程根據速度-位移公式有：

①

根據牛頓第二定律有：

mgsinθ-μmgcosθ=ma

②

其中sinθ=，cosθ=

③

聯立①②③解得：μ=．10.某探究學習小組的同學要驗證“牛頓第二定律”，他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置，水平軌道上安裝兩個光電門，小車上固定有力傳感器和擋光板，細線一端與力傳感器連接另一端跨過定滑輪掛上砝碼盤。實驗首先保持軌道水平，通過調整砝碼盤里砝碼的質量讓小車做勻速運動以實現平衡摩擦力，再進行后面的操作，并在實驗中獲得以下測量數據：小車、傳感器和擋光板的總質量M，平衡摩擦力砝碼和砝碼盤的總質量，擋光板的寬度d，光電門1和2的中心距離為s。①該實驗是否需要滿足砝碼和砝碼盤的總質量遠小于小車的質量？

（填“需要”或“不需要”）

①實驗需用游標卡尺測量擋光板的寬度d，如圖所示d=

mm。

②某次實驗過程：力傳感器的讀數為F，小車通過光電門1和2的當光時間分別為t1、t2（小車通過光電門2后，砝碼盤才落地），已知重力加速度為g，則該實驗要驗證的表達式是

。參考答案：11.寫出鈉核(Na)俘獲一個粒子后放出一個質子的核反應方程{

}參考答案：由質量數守恒和電荷數守恒可得結果。12.有關熱輻射和光的本性，請完成下列填空題：黑體輻射的規律不能用經典電磁學理論來解釋，1900年德國物理學家普朗克認為能量是由一份一份不可分割最小能量值組成，每一份稱為_________。1905年愛因斯坦從此得到啟發，提出了光子的觀點，認為光子是組成光的最小能量單位，光子的能量表達式為_________，并成功解釋了__________________現象中有關極限頻率、最大初動能等規律，寫出了著名的__________________方程，并因此獲得諾貝爾物理學獎。參考答案：能量子；；光電效應；光電效應方程（或）13.如圖所示，A、B、C、D是某勻強電場中的4個等勢面，一個質子和一個α粒子（電荷量是質子的2倍，質量是質子的4倍，質子和α粒子的重力及其相互作用忽略不計）同時在A等勢面從靜止出發，向右運動，當到達D面時，電場力做功之比為

，它們的速度之比為

。參考答案：1∶2

：1三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某興趣小組要測量木塊與較粗糙木板之間的動摩擦因數，他們先將粗糙木板水平固定，再用另一較光滑的板做成斜面，傾斜板與水平板間由一小段光滑曲面連接，保證木塊在兩板間通過時速度大小不變．（1）使木塊從相對水平木板高h處由靜止滑下，并在水平板上滑行一段距離x后停止運動，改變h大小，進行多次實驗，若忽略木塊與傾斜板間的摩擦，以x為橫坐標、h為縱坐標，從理論上得到的圖象應為過坐標原點的傾斜向上直線（或正比例函數）；（2）如果考慮木塊與傾斜板之間的摩擦，在改變h時，他們采取的辦法是：每次改變傾斜板的傾角，讓木塊每次由靜止開始下滑的位置在同一條豎直線上，且測出該豎直線與兩板連接處的水平距離為l，如圖甲所示．將每次實驗得到的h、x相關數據繪制出的h﹣x圖象如圖乙所示，圖線的延長線與兩坐標軸的交點坐標分別為（﹣a，0）和（0，b），則木塊與傾斜板間的動摩擦因數μ1=，木塊與水平板間的動摩擦因數μ2=．（以上兩空用a、b和l中的某些物理量表示）參考答案：：解：（1）對全程運用動能定理，有：mgh﹣μmgx=0得到：h=μx；故x﹣h圖象是過坐標原點的傾斜向上直線（或正比例函數）；（2）對全程運用動能定理，有：mgh﹣μ1mgcosθ?x1﹣μ2mgx=0（θ為斜面的坡角）由幾何關系得到：L=x1cosθ得到：h=μ2x+μ1L圖線的延長線與兩坐標軸的交點坐標分別為（a，0）和（0，﹣b），故：μ2=（斜率）μ1l=b（截距）解得：μ1=μ2=故答案為：（1）過坐標原點的傾斜向上直線（或正比例函數）；（2），．15.在探究合力的方法時，先將橡皮條的一端固定在水平木板上，另一端系上帶有繩套的兩根細繩。實驗時，需要兩次拉伸橡皮條，一次是通過兩細繩用兩個彈簧秤互成角度地拉橡皮條，另一次是用一個彈簧秤通過細繩拉橡皮條。

(1)實驗對兩次拉伸橡皮條的要求中，下列哪些說法是正確的

(填字母代號)

A．將橡皮條拉伸相同長度即可

B．將橡皮條沿相同方向拉到相同長度

C．將彈簧秤都拉伸到相同刻度

D．將橡皮條和繩的結點拉到相同位置(2)同學們在操作過程中有如下議論，其中對減小實驗誤差有益的說法是

(填字母代號)

A．兩細繩必須等長

B．彈簧秤、細繩、橡皮條都應與木板平行

C．用兩彈簧秤同時拉細繩時兩彈簧秤示數之差應盡可能大D．拉橡皮條的細繩要長些，標記同一細繩方向的兩點要遠些參考答案：(1)BD(2)BD（1）本實驗的目的是為了驗證力的平行四邊形定則，即研究合力與分力的關系．根據合力與分力是等效的，本實驗橡皮條兩次沿相同方向拉伸的長度要相同．故A錯誤，B正確．在白紙上標下第一次橡皮條和繩的結點的位置，第二次將橡皮條和繩的結點拉到相同位置，表明兩次效果相同，即兩個拉力和一個拉力等效，而彈簧稱不必拉到相同刻度．故C錯誤，D正確．故選BD

（2）本實驗是通過在白紙上作力的圖示來驗證平行四邊定則，為了減小實驗誤差，彈簧秤、細繩、橡皮條都應與木板平行，否則，作出的是拉力在紙面上的分力，誤差較大．兩細繩長度不需要相同．故A錯誤，B正確．用兩彈簧秤同時拉細繩時彈簧讀數沒有要求，只要使得兩次橡皮條拉伸到一點就行．故C錯誤．彈簧秤標記同一細繩方向的兩點要遠些，作圖時產生的角度誤差會減小．故D正確．故選BD.四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，豎直固定軌道abcd段光滑，長為L＝1.0m的平臺de段粗糙，abc段是以O為圓心的圓弧．小球A和B緊靠一起靜止于e處，B的質量是A的4倍．兩小球在內力作用下突然分離，A分離后向左始終沿軌道運動，與de段的動摩擦因數μ＝0.2，到b點時軌道對A的支持力等于A所受重力的3/5，B分離后平拋落到f點，f到平臺邊緣的水平距離s＝0.4m，平臺高h＝0.8m，g取10m/s2，求：(1)AB分離時B的速度大小vB；(2)A到達d點時的速度大小vd；(3)圓弧abc的半徑R參考答案：(1)1m/s(2)

(3)0.5m17.（13分）如圖所示，在xoy平面的第一象限有勻強電場，電場方向沿－ｙ方向。在x軸的下方存在著垂直于xoy平面的勻強磁場，磁感應強度為Ｂ。有一質量為ｍ、電荷量為ｑ的正電荷從y軸上的A點以平行于x軸的速度射入電場中，從x軸上的B點進入磁場中。電荷在B點時的速度與x軸的夾角為α，BO=L，粒子最后從坐標原點射出磁場。求：（1）粒子在磁場中運動的時間為多少；（2）粒子在磁場中運動的速度大小；（3）電場強度的大小。參考答案：解析：(1)t=

…………(2分)

T=

…………(1分)

解得：t=

…