內(nèi)蒙古自治區(qū)呼和浩特市楊家窯鄉(xiāng)中學(xué)2021年高三物理上學(xué)期期末試題含解析

內(nèi)蒙古自治區(qū)呼和浩特市楊家窯鄉(xiāng)中學(xué)2021年高三物理上學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個選項(xiàng)符合題意1.下圖所示為條紋總寬度相同的4種明暗相間的條紋，其中有兩種是紅光、藍(lán)光各自通過同一個雙縫干涉儀器形成的干涉圖樣，還有兩種是黃光、紫光各自通過同一個單縫形成的衍射圖樣（灰黑色部分表示亮紋）。則圖中從左向右排列，亮條紋的顏色依次是

（

）

A.紅黃藍(lán)紫

B.紅紫藍(lán)黃

C.藍(lán)紫紅黃

D.藍(lán)黃紅紫參考答案：2.如圖所示，把一個帶正電的小球a放在光滑的絕緣斜面上，欲使球a能靜止在斜面上，需在MN間放一個帶電小球b，則b可以

A．帶正電，放在A點(diǎn)

B．帶正電，放在B點(diǎn)

C．帶負(fù)電，放在C點(diǎn)

D．帶負(fù)電，放在D點(diǎn)參考答案：答案：ABD3.攝制組在某大樓邊拍攝武打片，要求特技演員從地面飛到屋頂。如圖所示，若特技演員

質(zhì)量m=50kg，導(dǎo)演在某房頂離地H=12m處架設(shè)了輪軸(輪與軸有相同的角速度)，輪和軸的直徑之比為3：2(人和車均視為質(zhì)點(diǎn)，且輪軸直徑遠(yuǎn)小于H)，若軌道車從圖中A勻速前進(jìn)到B速度時(shí)速度v=10m／s，此時(shí)繩BO與水平方向的夾角為53°，則由于繞在輪上細(xì)鋼絲的拉動，使演員由地面從靜止開始向上運(yùn)動。在車從A運(yùn)動到B的過程中(

)

(g取10m／s2，sin53°=0.8，cos530=0.6)A．演員所受的拉力不斷增大B．演員的最大速度為9m／sC．因?yàn)檐噭蛩龠\(yùn)動，所以演員勻速上升D．鋼絲在這一過程中對演員做功為4275J參考答案：ABD4.如圖所示，兩個可視為質(zhì)點(diǎn)的小球a和b，用質(zhì)量可忽略的剛性細(xì)桿相連，放置在一個光滑的半球面內(nèi)，已知小球a和b的質(zhì)量分別為、m。細(xì)桿長度是球面半徑的倍。兩球處于平衡狀態(tài)時(shí)，有關(guān)下列說法正確的是

A．細(xì)桿與水平面的夾角

B．桿對a、b球作用力的方向不一定沿桿

C．桿對a、b球的作用力的大小為D．半球面對a、b球的彈力之比為參考答案：AC5.（單選）矩形導(dǎo)線框abcd放在勻強(qiáng)磁場中，在外力控制下處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖（甲）所示。磁感線方向與導(dǎo)線框所在平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的圖象如圖（乙）所示。t=0時(shí)刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直導(dǎo)線框平面向里，在0~4s時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)線框ad邊所受安培力隨時(shí)間變化的圖象（規(guī)定以向左為安培力正方向）可能是下列選項(xiàng)中的參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，處于水平位置的、質(zhì)量分布均勻的直桿一端固定在光滑轉(zhuǎn)軸O處，在另一端A下擺時(shí)經(jīng)過的軌跡上安裝了光電門，用來測量A端的瞬時(shí)速度vA，光電門和轉(zhuǎn)軸O的豎直距離設(shè)為h。將直桿由圖示位置靜止釋放，可獲得一組（vA2，h）數(shù)據(jù)，改變光電門在軌跡上的位置，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，得到在vA2~h圖中的圖線①。設(shè)直桿的質(zhì)量為M，則直桿繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動的動能Ek=_____________（用M和vA來表示）。現(xiàn)將一質(zhì)量m=1kg的小球固定在桿的中點(diǎn)，進(jìn)行同樣的實(shí)驗(yàn)操作，得到vA2~h圖中的圖線②，則直桿的質(zhì)量M=____________kg。（g=10m/s2）參考答案：，0.257.某同學(xué)研究小車在斜面上的運(yùn)動，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了小車做勻變速直線運(yùn)動的位移，得到一段紙帶如圖所示。在紙帶上選取幾個相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔均為T，B、C和D各點(diǎn)到A的距離為、和。由此可算出小車運(yùn)動的加速度大小=____________________，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打C點(diǎn)時(shí)，小車的速度大小=_______。

（用已知的物理量符號表示）參考答案：8.在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，某金屬的截止頻率相應(yīng)的波長為λ0，該金屬的逸出功為________．若用波長為λ(λ<λ0)的單色光做該實(shí)驗(yàn)，則其遏止電壓為________．(已知電子的電荷量、真空中的光速和普朗克常量分別為e、c和h)參考答案：9.做自由落體運(yùn)動的小球，落到A點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度為20m/s，則小球經(jīng)過A點(diǎn)上方12．8m處的瞬時(shí)速度大小為12m/s，經(jīng)過A點(diǎn)下方25m處的瞬時(shí)速度大小為

．（取g=10m／s2）參考答案：10.某同學(xué)從冰箱冷凍室中取出經(jīng)較長時(shí)間冷凍的空燒瓶后，迅速把一個氣球緊密地套在瓶口上，并將燒瓶放進(jìn)盛有熱水的燒杯里，氣球逐漸膨脹起來，如圖所示．燒瓶和氣球里的氣體內(nèi)能＿＿＿(選填“增大”、“不變”或“減小”)，外界對氣體＿＿＿(選填“做正功”、“做負(fù)功”或“不做功”)參考答案：增大

做負(fù)功11.為探究橡皮條被拉伸到一定長度的過程中，彈力做的功和橡皮條在一定長度時(shí)具有的彈性勢能的關(guān)系（其中橡皮條的彈性勢能表達(dá)式為，k是勁度系數(shù)），某同學(xué)在準(zhǔn)備好橡皮條、彈簧測力計(jì)、坐標(biāo)紙、鉛筆、直尺等器材后，進(jìn)行了以下操作：a．將橡皮條的一端固定，另一端拴一繩扣，用直尺從橡皮條的固定端開始測量橡皮條的原長l0，記錄在表格中；b．將彈簧測力計(jì)掛在繩扣上，測出在不同拉力F1、F2、F3…的情況下橡皮條的長度l1、l2、l3…；c．以橡皮條的伸長量△l為橫坐標(biāo)，以對應(yīng)的拉力F為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上建立坐標(biāo)系，描點(diǎn)、并用平滑的曲線作出F-△l圖象；d．計(jì)算出在不同拉力時(shí)橡皮條的伸長量△l1、△l2、△l3…；e．根據(jù)圖線求出外力克服橡皮條的彈力做的功．f.根據(jù)彈性勢能表達(dá)式求出橡皮條具有的彈性勢能.（1）以上操作合理的順序是______________；（2）實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)作出的F-△l圖象如圖所示，從圖象可求出△l=9cm過程中外力克服橡皮條的彈力做的功約為_____J，計(jì)算出△l=9cm時(shí)橡皮條具有的彈性勢能約為_____J.（保留二位有效數(shù)字）（3）由實(shí)驗(yàn)可得出的結(jié)論是______________________________________________參考答案：（1）abdcef

（2）0.11

，0.11

（3）在誤差允許范圍內(nèi)克服彈力做的功等于橡皮條彈性勢能的增量12.相對論論認(rèn)為時(shí)間和空間與物質(zhì)的速度有關(guān)；在高速前進(jìn)中的列車的中點(diǎn)處，某乘客突然按下手電筒，使其發(fā)出一道閃光，該乘客認(rèn)為閃光向前、向后傳播的速度相等，都為c，站在鐵軌旁邊地面上的觀察者認(rèn)為閃光向前、向后傳播的速度_______（填“相等”、“不等”）。并且，車上的乘客認(rèn)為，電筒的閃光同時(shí)到達(dá)列車的前、后壁，地面上的觀察者認(rèn)為電筒的閃光先到達(dá)列車的______（填“前”、“后”）壁。參考答案：13.氫原子能級及各能級值如圖所示．當(dāng)大量氫原子從第4能級向第2能級躍遷時(shí)，可以釋放出3種不同頻率的光子，所釋放的光子最小頻率為（用普朗克常量h和圖中給出的能級值字母表示）．參考答案：【考點(diǎn)】：氫原子的能級公式和躍遷．【專題】：原子的能級結(jié)構(gòu)專題．【分析】：根據(jù)hγ=Em﹣En，可知在何能級間躍遷發(fā)出光的頻率最?。航猓寒?dāng)大量氫原子從第4能級向第2能級躍遷時(shí)，可以釋放出3種不同頻率的光子；分別是n=4向n=3，n=3向n=2，以及n=4向n=2三種．因?yàn)榉懦龅墓庾幽芰繚M足hγ=Em﹣En，知，從n=4能級躍遷到n=3能級發(fā)出光的頻率最?。粍t有：hγ=E4﹣E3，所以：γ=．故答案為：3；【點(diǎn)評】：解決本題的關(guān)鍵知道能級間躍遷放出或吸收光子的能量滿足hγ=Em﹣En．三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某同學(xué)第一次采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證“力的平行四邊形定則”。彈簧測力計(jì)A掛于固定點(diǎn)P，下端用細(xì)線掛一重物M。彈簧測力計(jì)B的一端用細(xì)線系于O點(diǎn)，手持另一端向左拉，使結(jié)點(diǎn)O靜止在某位置。分別讀出彈簧測力計(jì)A和B的示數(shù)，并在貼于豎直木板的白紙上記錄O點(diǎn)的位置和拉線的方向。（1）本實(shí)驗(yàn)用的彈簧測力計(jì)示數(shù)的單位為N，圖中A的示數(shù)為______________N。（2）（單選題）下列不必要的實(shí)驗(yàn)要求是

（

）A．應(yīng)測量重物M所受的重力B．彈簧測力計(jì)應(yīng)在使用前校零C．拉線方向應(yīng)與木板平面平行D．改變拉力，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，每次都要使O點(diǎn)靜止在同一位置（3）在第二次實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)換用兩個彈簧測力計(jì)拉橡皮筋到O點(diǎn)，兩彈簧測力計(jì)讀數(shù)分別為F1和F2，用一個彈簧測力計(jì)拉橡皮筋到O點(diǎn)時(shí)讀數(shù)為F′。通過作圖法驗(yàn)證平行四邊形定則時(shí)，下圖中符合實(shí)際情況的是

（

）參考答案：（1）3.6，（2）D，（3）C15.為檢測一個標(biāo)稱值為20Ω的滑動變阻器，現(xiàn)可供使用的器材如下：A．待測滑動變阻器Rx，總電阻約20ΩB．電流表A1，量程200mA，內(nèi)阻約2.0ΩC．電流表A2，量程3A，內(nèi)阻約0.12ΩD．電壓表V1，量程15V，內(nèi)阻約15kΩE．電壓表V2，量程3V，內(nèi)阻約3kΩF．滑動變阻器R，總電阻約10ΩG．直流電源E，電動勢3V，內(nèi)阻不計(jì)H．電鍵S、導(dǎo)線若干①為了盡可能精確測定Rx的總電阻值，所選電流表為___________（填“A1”或“A2”），所選電壓表為_________（填“V1”或“V2”）；②請根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理圖甲，完成圖乙未完成的實(shí)物連接，使其成為測量電路；③閉合開關(guān)S前，滑動變阻器R的滑片應(yīng)置于最_________（左或右）端；④如圖丙所示是用螺旋測微器測量待測滑動變阻器所采用的電阻絲的直徑，則該電阻絲的直徑為

mm．參考答案：①A1；V2

②（2分）如圖③（2分）左④（2分）1.205（說明：在1.203～1.207范圍內(nèi)均正確）

解析：：①由于電源電動勢E=3V，故電壓表應(yīng)選V2，根據(jù)歐姆定律通過待測電阻的最大電流，所以電流表應(yīng)選A1②由于，所以電流表應(yīng)用外接法，實(shí)物圖如圖所示

③閉合開關(guān)前，滑動變阻器應(yīng)處于最大狀態(tài)，故應(yīng)在左端

④螺旋測微器讀數(shù)為d=1mm+20.5×0.01mm=1.205mm四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（15分）右圖是一個十字路口的示意圖，每條停車線到十字路中心O的距離均為20m。一人騎電動助力車以7m/s的速度到達(dá)停車線（圖中A點(diǎn)）時(shí)，發(fā)現(xiàn)左前方道路一輛轎車正以8m/s的速度駛來，車頭已抵達(dá)停車線（圖中B），設(shè)兩車均沿道路中央作直線運(yùn)動，助力車可視為質(zhì)點(diǎn)，轎車長4.8m，寬度可不計(jì)。

（1）請通過計(jì)算判斷兩車保持上述速度勻速運(yùn)動，是否會發(fā)生相

撞事故。（2）若助力車保持上述速度勻速運(yùn)動，而轎車立即作勻減速直線運(yùn)動，為避免發(fā)生相撞事故，轎車的加速度至少要多大。參考答案：（1）轎車車頭到達(dá)O點(diǎn)的時(shí)間為：

t1==s=2.5s

(2分)轎車通過O點(diǎn)的時(shí)間為：

Δt==s=0.6s

(2分)助力車到達(dá)O點(diǎn)的時(shí)間為：

t2==s=2.9s

(2分)因?yàn)閠1<t2<t1+Δt，

所以會發(fā)生交通事故

(2分)（2）轎車到達(dá)O點(diǎn)的時(shí)間小于t2，可避免交通事故發(fā)生，設(shè)阻力車的最小加速度為a2，

則：

x1=v1t2－a2t

(4分)

解得：a2=0.7m/s2

(3分)17.如圖所示，坐標(biāo)空間中有勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，電場方向沿y軸負(fù)方向，磁場方向垂直于紙面向里，y軸為兩種場的分界面，磁場區(qū)的寬度為d,現(xiàn)有一質(zhì)量為m，電荷量為

-q的帶電粒子從x軸上x=-L的N點(diǎn)處以初速度沿x軸正方向開始運(yùn)動，然后經(jīng)過y軸上y=的M點(diǎn)進(jìn)入磁場．不計(jì)帶電粒子重力，求：(1)MN兩點(diǎn)間的電勢差(2)若要求粒子能穿越磁場區(qū)域而不再返回電場中，求磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)滿足的條件(3)若粒子垂直于磁場右邊界穿出磁場，求粒子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間參考答案：18.“嫦娥一號”探月衛(wèi)星與稍早前日本的“月亮女神號”探月衛(wèi)星不同，“嫦娥一號”衛(wèi)星是往繞月球極地軌道上運(yùn)動，加上月球的自轉(zhuǎn)，因而“嫦娥一號”衛(wèi)星能探測到整個月球表面。12月11日“嫦娥一號衛(wèi)星CCD相機(jī)己對月球背面進(jìn)行成像探測，并獲得了月球背面部分區(qū)域的影像圖。衛(wèi)星在繞月極地軌道上做圓周運(yùn)動時(shí)距月球表面高為H，繞行的周期為TM；月球繞地公轉(zhuǎn)的周期為TM，半徑為R0。地球半徑為RE，月球半徑為RM。試解答下列問題：

(1)若忽略地球及太陽引力對繞月衛(wèi)星的影響，試求月球與地球質(zhì)量比．

(2)當(dāng)繞月極地軌道的平面與月球繞地公轉(zhuǎn)的軌道平面垂直，也與地心到月心的連線乖直(如圖所示)．此時(shí)探月衛(wèi)星向地球發(fā)送所拍攝的照片。此照片由探月衛(wèi)星傳送到地球最少需要多少時(shí)間?已知光速為C。參考答案：考點(diǎn)：牛頓第二定律F=ma，向心力公式，萬有引力定律及其應(yīng)用分析：（1）衛(wèi)星繞月做圓周運(yùn)動時(shí)，由月球的萬有引力提供向心力，知道距月球表面高為H，月球半徑