云南省昆明市富民縣職業(yè)高級(jí)中學(xué)2021年高三物理期末試題含解析

云南省昆明市富民縣職業(yè)高級(jí)中學(xué)2021年高三物理期末試題含解析一、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.（單選）如圖所示，兩平行金屬板間距為d，電勢(shì)差為U，板間電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)；金屬板下方有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。帶電量為+q、質(zhì)量為m的粒子，由靜止開始從正極板出發(fā)，經(jīng)電場(chǎng)加速后射出，并進(jìn)入磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。最終打到P點(diǎn)。下列說法正確的是（

）A．若只增大兩板間的距離，則粒子打到P點(diǎn)左側(cè)B．若只增大兩板間的距離，則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間變長(zhǎng)C．若只增大兩板間的電壓，則粒子打到P點(diǎn)左側(cè)D．若只增大兩板間的電壓，則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間變長(zhǎng)參考答案：C2.質(zhì)量為m的物體以某一初速度沖上傾角為30°的斜面，減速上滑的加速度大小為0.6g（g為重力加速度），則物體在沿斜面向上滑行距離s的過程中（

）A．物體的動(dòng)能減少了0.6mgs

B．物體的重力勢(shì)能增加了0.6mgsC．物體的機(jī)械能減少了0.4mgs

D．物體克服摩擦力做功0.1mgs

參考答案：AD3.如圖所示，將懸線拉至水平位置無初速釋放，當(dāng)小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，細(xì)線被一與懸點(diǎn)同一豎直線上的小釘B擋住，比較懸線被小釘子擋住的前后瞬間A．小球的機(jī)械能減小

B．小球的動(dòng)能減小C．懸線的張力變大

D．小球的向心加速度變大參考答案：CD4.（單選）如圖所示，一質(zhì)量為m的物塊以一定的初速度v0從斜面底端沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，恰能滑行到斜面頂端．設(shè)物塊和斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)一定，斜面的高度h和底邊長(zhǎng)度x可獨(dú)立調(diào)節(jié)（斜邊長(zhǎng)隨之改變），下列說法錯(cuò)誤的是（）A．若增大m，物塊仍能滑到斜面頂端B．若增大h，物塊不能滑到斜面頂端，但上滑最大高度一定增大C．若增大x，物塊不能滑到斜面頂端，但滑行水平距離一定增大D．若再施加一個(gè)水平向右的恒力，物塊一定從斜面頂端滑出參考答案：考點(diǎn)：動(dòng)能定理．專題：動(dòng)能定理的應(yīng)用專題．分析：根據(jù)動(dòng)能定理求出初速度與上升高度之間的關(guān)系式，抓住水平位移和豎直高度的關(guān)系，結(jié)合關(guān)系式分析求解．解答：解：A、物塊以一定的初速度v0從斜面底端沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，恰能滑行到斜面頂端，根據(jù)動(dòng)能定理得，，即，可見與物體的質(zhì)量無關(guān)，增大m，物塊仍能滑到斜面頂端．故A正確．B、根據(jù)，知h增大，物塊不能滑到斜面的頂端，結(jié)合，知h=，增大h，θ增大，則上升的最大高度增大．故B正確．C、根據(jù)，知x增大，物塊不能滑到斜面的頂端，結(jié)合，知x=，增大x，斜面的傾角變小，則滑行的最大距離一定增大．故C正確．D、施加一個(gè)水平向右的恒力，恒力沿斜面方向的分力可能小于摩擦力的增加量，則物塊不一定能從斜面頂端滑出．故D錯(cuò)誤．本題選錯(cuò)誤的，故選：D．點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵得出動(dòng)能定理得出初速度和上升最大高度的關(guān)系式，通過關(guān)系式分析求解．5.如圖，一物體從光滑斜面AB底端A點(diǎn)以初速度v0，上滑，沿斜面上升的最大高度為h。設(shè)下列情境中物體從A點(diǎn)上滑的初速度仍為v0，則下列說法中正確的是A．若把斜面CB部分截去，物體沖過C點(diǎn)后上升的最大高度仍為hB．若把斜面AB換成光滑曲面AEB，物體沿此曲面上升的最大高度仍為hC．若把斜面彎成豎直光滑圓形軌道AD，物體沿圓弧能上升的最大高度仍為hD．若把斜面AB與水平面的夾角稍變大，物體沿斜面上升的最大高度仍為h參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.已知地球的質(zhì)量為M，萬有引力恒量為G，地球半徑為R．用以上各量表示，在地球表面附近運(yùn)行的人造地球衛(wèi)星的第一宇宙速度v=．參考答案：解：設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量是m，地球的第一宇宙速度是v，由牛頓第二定律可得：G=m，解得：v=；故答案為：．7.如圖所示，A、B、C、D是勻強(qiáng)電場(chǎng)中一正方形的四個(gè)頂點(diǎn)，已知A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)分別為UA=15V，UB=3V，UC=-3V，由此可知D點(diǎn)電勢(shì)UD=_________V；若該正方形的邊長(zhǎng)為a=2cm，且電場(chǎng)方向與正方形所在平面平行，則場(chǎng)強(qiáng)為E=_________V/m。

參考答案：9V

8.在“探究加速度與物體受力的關(guān)系”活動(dòng)中，某小組設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)。圖中上下兩層水平軌道表面光滑，兩完全相同的小車前端系上細(xì)線，細(xì)線跨過滑輪并分別掛上裝有不同質(zhì)量砝碼的盤，兩小車尾部細(xì)線水平連到控制裝置上，實(shí)驗(yàn)時(shí)通過控制細(xì)線使兩小車同時(shí)開始運(yùn)動(dòng)，然后同時(shí)停止。實(shí)驗(yàn)中：（1）應(yīng)使砝碼和盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，這時(shí)可認(rèn)為小車受到的合力的大小等于

。（2）若測(cè)得小車1、2的位移分別為x1和x2，則小車1、2的加速度之比

。（3）要達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模€需測(cè)量的物理量是

。參考答案：(1)砝碼和盤的總重

(2分)(2)x1/x2

(2分)

(3)兩組砝碼和盤的總重量（質(zhì)量）（或盤的質(zhì)量、兩砝碼和盤的總重量的比值）9.鐳核(Ra)經(jīng)過一系列α衰變和β衰變，變成鉛核(Pb)，其中經(jīng)過α衰變的次數(shù)是_____，鐳核(Ra)衰變成鉛核(Pb)的過程中損失了_______個(gè)中子．參考答案：51610.如圖（a）為驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖.①平衡小車所受的阻力的操作：取下

，把木板不帶滑輪的一端墊高；接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，輕推小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)．如果打出的紙帶如圖（b）所示，則應(yīng)

（減小或增大）木板的傾角，反復(fù)調(diào)節(jié)，直到紙帶上打出的點(diǎn)跡

為止．②圖（c）為研究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量的關(guān)系”時(shí)所得的實(shí)驗(yàn)圖象，橫坐標(biāo)m為小車上砝碼的質(zhì)量．設(shè)圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，若牛頓定律成立，則小車受到的拉力為___________，小車的質(zhì)量為___________．

參考答案：①砝碼（2分）（答沙桶或其他都不給分）

減?。?分）間隔相等（均勻）②（2分）

（2分）

解析：設(shè)小車的質(zhì)量為，則有，變形得,所以圖象的斜率為，所以作用力，圖象的截距為，所以.11.如圖所示為氫原子的能級(jí)圖。用光子能量為13.06eV的光照射一群處于基態(tài)的氫原子，可能觀測(cè)到氫原子發(fā)射的不同波長(zhǎng)的光有

種，其中最短波長(zhǎng)為m（已知普朗克常量h=6.63×10－34J·s）。參考答案：10

9.5×10-812.一顆衛(wèi)星繞某一星球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星的軌道半徑為r，運(yùn)動(dòng)周期為T，星球半徑為R，則衛(wèi)星的加速度為，星球的質(zhì)量為．（萬有引力恒量為G）參考答案：：解：衛(wèi)星的軌道半徑為r，運(yùn)動(dòng)周期為T，根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)的公式得衛(wèi)星的加速度a=根據(jù)萬有引力提供衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，=mM=故答案為：，13.質(zhì)量為100kg的小船靜止在水面上，船兩端有質(zhì)量40kg的甲和質(zhì)量60kg的乙，當(dāng)甲、乙同時(shí)以3m/s的速率向左、向右跳入水中后，小船的速度大小為0.6m/s，方向是向左．參考答案：考點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)的合成和分解．專題：運(yùn)動(dòng)的合成和分解專題．分析：根據(jù)動(dòng)量守恒定律分析，甲乙船三者組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒．解答：解：甲乙船三者組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒．規(guī)定向左為正方向．設(shè)小船的速度大小為v，由動(dòng)量守恒定律有：0=m甲v甲+m乙v乙+mv

0=40×3﹣60×3+100v解得：v=0.6m/s．速度v為正值，說明方向向左．故答案為：0.6，向左．點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵熟練運(yùn)用動(dòng)量守恒定律，注意動(dòng)量的失量性，與速度的正負(fù)是解題的關(guān)鍵．三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（9分）我國(guó)登月的“嫦娥計(jì)劃”已經(jīng)啟動(dòng)，2007年10月24日，我國(guó)自行研制的探月衛(wèi)星“嫦娥一號(hào)”探測(cè)器成功發(fā)射。相比較美國(guó)宇航員已經(jīng)多次登陸月球。而言，中國(guó)航天還有很多艱難的路要走。若一位物理學(xué)家通過電視機(jī)觀看宇航員登月球的情況，他發(fā)現(xiàn)在發(fā)射到月球上的一個(gè)儀器艙旁邊懸掛著一個(gè)重物在那里擺動(dòng),懸掛重物的繩長(zhǎng)跟宇航員的身高相仿,這位物理學(xué)家看了看自己的手表，測(cè)了一下時(shí)間，于是他估測(cè)出月球表面上的自由落體加速度。請(qǐng)?zhí)骄恳幌?他是怎樣估測(cè)的?參考答案：據(jù)宇航員的身高估測(cè)出擺長(zhǎng)；測(cè)出時(shí)間，數(shù)出擺動(dòng)次數(shù)，算得擺動(dòng)周期；據(jù)公式,求得月球的重力加速度。解析：據(jù)單擺周期公式,只要測(cè)出單擺擺長(zhǎng)和擺動(dòng)周期,即可測(cè)出月球表面上的自由落體加速度．據(jù)宇航員的身高估測(cè)出擺長(zhǎng)；測(cè)出時(shí)間，數(shù)出擺動(dòng)次數(shù)，算得擺動(dòng)周期；據(jù)公式求得月球的重力加速度。(9分)

15.將下圖中的電磁鐵連入你設(shè)計(jì)的電路中（在方框內(nèi)完成），要求：A．電路能改變電磁鐵磁性的強(qiáng)弱；B．使小磁針靜止時(shí)如圖所示。參考答案：（圖略）要求畫出電源和滑動(dòng)變阻器，注意電源的正負(fù)極。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（18分）兩物塊A、B用輕彈簧相連，質(zhì)量均為2kg，初始時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)，A、B兩物塊都以v＝6m／s的速度在光滑的水平地面上運(yùn)動(dòng)，質(zhì)量4kg的物塊C靜止在前方，如圖所示.B與C碰撞后二者立刻會(huì)粘在一起運(yùn)動(dòng).求在以后的運(yùn)動(dòng)中：(1)B與C碰撞后二者剛粘在一起運(yùn)動(dòng)時(shí)BC的速度

(2)系統(tǒng)中彈性勢(shì)能的最大值是多少?(3)A物塊的速度有可能向左嗎?試用能量的觀點(diǎn)證明之。參考答案：

解析：

(1)B、C碰撞時(shí)B、C組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，設(shè)碰后瞬間B、C兩者速度為，則

mBv=(mB+mC)

(2分)

==2m/s(2分)

(2)ABC速度相同時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能最大(1分)，設(shè)為Ep，

A、B、C三者組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，

(2分)

解得(2分)

根據(jù)能量守恒Ep=(mB+m-C)+mAv2-(mA+mB+mC)

=×(2+4)×22+×2×62-×(2+2+4)×32=12J(3分)

(3)A不可能向左運(yùn)動(dòng)(1分)

取向右為正，由系統(tǒng)動(dòng)量守恒，

若A向左，＜0，即得＞4m/s(1分)

則

A、B、C動(dòng)能之和(1分)

而系統(tǒng)的總機(jī)械能E=Ep+(mA+mB+mC)=12+36=48J(1分)

根據(jù)能量守恒定律，＞E是不可能的(1分)17.如圖甲所示，兩平行金屬板長(zhǎng)度l不超過0.2m，兩板間電壓U隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示。在金屬板右側(cè)有一左邊界為MN、右邊無界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.01T，方向垂直紙面向里。現(xiàn)有帶正電的粒子連續(xù)不斷地以速度v0=105m/s射入電場(chǎng)中，初速度方向沿兩板間的中線OO’方向。磁場(chǎng)邊界MN與中線OO’垂直。已知帶電粒子的比荷q/m=108C/kg，粒子的重力和粒子之間的相互作用力均可忽略不計(jì)。(1) 在每個(gè)粒子通過電場(chǎng)區(qū)域的時(shí)間內(nèi)，可以把板間的電場(chǎng)強(qiáng)度看作是恒定的。請(qǐng)通過計(jì)算說明這種處理能夠成立的理由；(2)設(shè)t=0.1s時(shí)刻射人電場(chǎng)的帶電粒子恰能從金屬板邊緣穿越電場(chǎng)射入磁場(chǎng)，求該帶電粒子射出電場(chǎng)時(shí)速度的大?。?3) 對(duì)于所有經(jīng)過電場(chǎng)射入磁場(chǎng)的帶電粒子，設(shè)其射人磁場(chǎng)的入射點(diǎn)和從磁場(chǎng)射出的出射點(diǎn)間的距離為d,試判斷d的大小是否隨時(shí)間變化？若不變，證明你的結(jié)論；若變化，求出d的變化范圍。參考答案：解：(1)帶電粒子在金屬板間運(yùn)動(dòng)時(shí)間t＝，T＝0.2s

得t<<T，(或t時(shí)間內(nèi)金屬板間電壓變化ΔU≤2×10－3

V，變化很小)

故t時(shí)間內(nèi)金屬板間的電場(chǎng)可以認(rèn)為是恒定的

(2)t＝0.1s時(shí)刻偏轉(zhuǎn)電壓U＝100V

帶電粒子沿兩板間的中線射入電場(chǎng)恰從平行金屬板邊緣飛出電場(chǎng)，電場(chǎng)力做功W＝qU

由動(dòng)能定理：W＝mv12－mv02

代入數(shù)據(jù)可得v1＝1.41×105