2021-2022學(xué)年省直轄縣級行政區(qū)劃潛江市實(shí)驗(yàn)高級中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

2021-2022學(xué)年省直轄縣級行政區(qū)劃潛江市實(shí)驗(yàn)高級中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析一、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.(單選)在光滑的水平面上作勻加速直線運(yùn)動的物體，在它所受的合力逐漸減小而方向不變的過程中，物體的（A）加速度越來越大，速度越來越大

（B）加速度越來越小，速度越來越小

（C）加速度越來越大，速度越來越小

（D）加速度越來越小，速度越來越大參考答案：D2.（單選）如圖所示，虛線abc是電場中的三個等勢面，相鄰等勢面間的電勢差相同，實(shí)線為一個帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)僅在電場力作用下，通過該區(qū)域的運(yùn)動軌跡，P、Q是軌跡上的兩點(diǎn)．下列說法中正確的是（）A．三個等勢面中，等勢面a的電勢最低B．帶電質(zhì)點(diǎn)一定是從P點(diǎn)向Q點(diǎn)運(yùn)動C．帶電質(zhì)點(diǎn)通過P點(diǎn)時的加速度比通過Q點(diǎn)時小D．帶電質(zhì)點(diǎn)通過P點(diǎn)時的動能比通過Q點(diǎn)時小參考答案：考點(diǎn)：電勢；電場強(qiáng)度．.專題：電場力與電勢的性質(zhì)專題．分析：作出電場線，根據(jù)軌跡彎曲的方向可知，電場線向上．故a點(diǎn)電勢最高；根據(jù)推論，負(fù)電荷在電勢高處電勢能小，可知電荷在P點(diǎn)的電勢能大；總能量守恒；由電場線疏密確定出，P點(diǎn)場強(qiáng)大，電場力大，加速度大．解答：解：A、根據(jù)軌跡彎曲的方向知受力向下，為負(fù)電荷可知電場線向上．故a點(diǎn)電勢最高．故A錯誤．B、根據(jù)已知條件無法判斷粒子的運(yùn)動方向．故B錯誤．C、等差等勢面P處密，P處電場強(qiáng)度大，電場力大，加速度大．C錯誤．D、由P到Q，電場力做正功，動能增加，故D正確．故選：D．點(diǎn)評：作出電場線，結(jié)合能量的觀點(diǎn)是解決這類問題常用方法．3.下列說法正確的是____________A.β射線為原子的核外電子電離后形成的電子流B.一個氫原子從n=3的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時，最多能產(chǎn)生3個不同頻率的光子C.用加溫、加壓或改變其化學(xué)狀態(tài)的方法都不能改變原子核衰變的半衰期D.原子核經(jīng)過衰變生成新核，則新核的質(zhì)量總等于原核的質(zhì)量參考答案：C試題分析：β衰變的電子是原子核中的一個中子轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€質(zhì)子和一個電子，電子釋放出來，不是來自核外電子，A錯誤；一個氫原子從n=3的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時，最多產(chǎn)生兩種不同頻率的光子，但是若是大量氫原子從n=3的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時，最多可產(chǎn)生3種不同頻率的光子，B錯誤；原子核的半衰期與外界因素?zé)o關(guān)，C正確；原子核經(jīng)過衰變生成新核，需要釋放出射線，質(zhì)量減小，D錯誤；考點(diǎn)：考查了原子衰變，氫原子躍遷4.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，在t=0和t=0.20s時的波形分別如圖中實(shí)線和虛線所示。己知該波的周期T>0.20s。下列說法正確的是______A．波速為0.40m/sB．波長為0.08mC．x=0.08m的質(zhì)點(diǎn)在t=0.70s時位于波谷D．x=0.08m的質(zhì)點(diǎn)在t=0.12s時位于波谷E．若此波傳入另一介質(zhì)中其波速變?yōu)?.80m/s，則它在該介質(zhì)中的波長為0.32m參考答案：ACE5.（單選）足夠長的木板質(zhì)量為，沿水平地面做勻減速運(yùn)動。t=0時刻，在木板上無初速放一質(zhì)量為的物塊，物塊與木板、木板與地面間的動摩擦因數(shù)相同．分別用和表示木板和物塊的速度，下列反映和變化的圖線中正確的是參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.在測量重力加速度的實(shí)驗(yàn)中，有位同學(xué)用一根細(xì)線和一質(zhì)量分布均勻的小球制成單擺。其已測得此單擺20個周期的時間t，懸點(diǎn)到小球頂端的線長為l，還需要測量的物理量有_______________________。將g用測得的物理量表示，可得g=_____________。參考答案：1)小球的直徑d;g=7.如圖所示，是小球做平拋運(yùn)動中的一段軌跡，已知小球質(zhì)量m=0.2kg，取重力加速度g=10m/s2，則由軌跡對應(yīng)的坐標(biāo)值可求得其初速度v0＝_________m/s；若以拋出點(diǎn)為零勢能參考平面，小球經(jīng)P點(diǎn)時的重力勢能Ep=________J．參考答案：vo=2m/s；

Ep=-0.4J8.（2分）在α衰變時產(chǎn)生的也具有放射性，它能放出一個

粒子而變?yōu)椤⒖即鸢福害?.對“落體運(yùn)動快慢”、“力與物體運(yùn)動關(guān)系”等問題，亞里士多德和伽利略存在著不同的觀點(diǎn)。請完成下表：

亞里士多德的觀點(diǎn)伽利略的觀點(diǎn)落體運(yùn)動快慢重的物體下落快，輕的物體下落慢

力與物體運(yùn)動關(guān)系

維持物體運(yùn)動不需要力

參考答案：答案：物體下落快慢與物體輕重?zé)o關(guān)

維持物體運(yùn)動需要力10.如圖，光滑輕桿AB、BC通過A、B、C三點(diǎn)的鉸接連接，與水平地面形成一個在豎直平面內(nèi)三角形，AB桿長為．BC桿與水平面成角，AB桿與水平面成角。一個質(zhì)量為m的小球穿在BC桿上，并靜止在底端C處?，F(xiàn)對小球施加一個水平向左mg的恒力，當(dāng)小球運(yùn)動到CB桿的中點(diǎn)時，它的速度大小為

，小球沿CB桿向上運(yùn)動過程中AB桿對B處鉸鏈的作用力隨時間t的變化關(guān)系式為．

參考答案：,11.如圖甲所示是用主尺最小分度為1mm，游標(biāo)上有20個小的等分刻度的游標(biāo)卡尺測量一工件的內(nèi)徑的實(shí)物圖，圖乙是游標(biāo)部分放大后的示意圖．則該工件的內(nèi)徑為

cm．用螺旋測微器測一金屬桿的直徑，結(jié)果如圖丙所示，則桿的直徑是

mm．參考答案：2.280；2.697；【考點(diǎn)】刻度尺、游標(biāo)卡尺的使用；螺旋測微器的使用．【分析】解決本題的關(guān)鍵掌握游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法，主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀．螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀．【解答】解：20分度的游標(biāo)卡尺，精確度是0.05mm，游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為22mm，游標(biāo)尺上第16個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標(biāo)讀數(shù)為16×0.05mm=0.80mm，所以最終讀數(shù)為：22mm+0.80mm=22.80mm=2.280cm．螺旋測微器的固定刻度為2.5mm，可動刻度為19.7×0.01mm=0.197mm，所以最終讀數(shù)為2.5mm+0.197mm=2.697mm．故答案為：2.280；2.697；12.光電管是應(yīng)用___________的原理制成的光電元件。如圖所示的電路中，如果a端與電源________（選填“正”或“負(fù)”）極相連，那么當(dāng)光照射到光電管的陰極K時，電路中就會產(chǎn)生電流。參考答案：光電效應(yīng)、正13.(3-4模塊)(3分)一列向右傳播的簡諧橫波在某時刻的波形圖如圖所示。波速大小為0.6m/s，P質(zhì)點(diǎn)的橫坐標(biāo)x=0.96m。波源O點(diǎn)剛開始振動時的振動方向__▲___(填“y軸正方向”或“y軸負(fù)方向”)，波的周期為___▲___s。從圖中狀態(tài)為開始時刻，質(zhì)點(diǎn)P經(jīng)過__▲__s時間第二次達(dá)到波峰。參考答案：答案：y的負(fù)方向(1分)、0.4(1分)、1.9(1分)三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

（1）有如下可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材：鐵架臺、電磁打點(diǎn)計時器以及復(fù)寫紙、紙帶、直流電源、天平（含砝碼）、秒表、導(dǎo)線、開關(guān)。其中不必要器材的是 ，缺少的器材是

。

（2）下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個操作步驟： A．按照圖示的裝置安裝器材 B．先釋放紙帶，再接通打點(diǎn)計時器的電源開關(guān)，打出一條紙帶 C．測量打出的紙帶上某些點(diǎn)之間的距離 D．根據(jù)測量的結(jié)果，計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能指出其中操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E，將其選項對應(yīng)的字母填在下面的橫線上，并寫出恰當(dāng)?shù)牟僮?。答?/p>

。參考答案：(1)直流電源、秒表（是否填“天平”，不影響評分）

低壓交流電源、重物、毫米刻度尺

(2)B

應(yīng)該先接通電源，待打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放紙帶正確解答本題需要掌握：理解該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理，需要測量的數(shù)據(jù)等；明確打點(diǎn)計時器的使用；理解實(shí)驗(yàn)中的注意事項以及如何進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；對于任何實(shí)驗(yàn)注意從實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)注意事項這幾點(diǎn)去搞清楚．（1）打點(diǎn)計時器應(yīng)接低壓交流電源；我們可以通過打點(diǎn)計時器計算時間，不需要秒表；需要用毫米刻度尺測出紙帶上兩點(diǎn)跡間的距離，進(jìn)而可知重物相應(yīng)的下落高度。（2）開始記錄時，應(yīng)先給打點(diǎn)計時器通電打點(diǎn)，然后再釋放重物，讓它帶著紙帶一同落下，如果先放開紙帶讓重物下落，再接通打點(diǎn)計時時器的電源，由于重物運(yùn)動較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生較大的誤差，故B錯誤。15.如圖甲所示，一位同學(xué)利用光電計時器等器材做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。有一直徑為d、質(zhì)量為m的金屬小球由A處由靜止釋放，下落過程中能通過A處正下方、固定于B處的光電門，測得A、B間的距離為H(H>>d)，光電計時器記錄下小球通過光電門的時間為t，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。則：⑴如圖乙所示，用游標(biāo)卡尺測得小球的直徑d=

mm。⑵小球經(jīng)過光電門B時的速度表達(dá)式為

。⑶多次改變高度H，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，作出隨H的變化圖象如圖丙所示，當(dāng)圖中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直徑d滿足以下表達(dá)式：

時，可判斷小球下落過程中機(jī)械能守恒。⑷實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)動能增加量△EK總是稍小于重力勢能減少量△EP，增加下落高度后，則將

(選填“增加”、“減小”或“不變”)。參考答案：⑴7.25（2分）

⑵（2分）

⑶或（2分）

⑷增加（2分）驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)。E5解析：（1）由圖根據(jù)游標(biāo)卡尺的刻度可讀出為：7.25mm;（2）通過光電門認(rèn)為是勻速運(yùn)動，有：；（3）由圖線和在高空作自由落體運(yùn)動可得：，由此得出答案。（4）由于有空氣阻力和摩擦力作用，則有將增加。本題只要搞清該實(shí)驗(yàn)的基本原理和通過光電門是勻速運(yùn)動，在高空是作自由落體運(yùn)動，然后就依題意就可求出正確答案。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在第一、二象限存在場強(qiáng)均為E的勻強(qiáng)電場，其中第一象限的勻強(qiáng)電場的方向沿x軸正方向，第二象限的電場方向沿x軸負(fù)方向。在第三、四象限矩形區(qū)域ABCD內(nèi)存在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，矩形區(qū)域的AB邊與x軸重合。M點(diǎn)是第一象限中無限靠近y軸的一點(diǎn)，在M點(diǎn)有一質(zhì)量為m、電荷量為e的質(zhì)子，以初速度v0沿y軸負(fù)方向開始運(yùn)動，恰好從N點(diǎn)進(jìn)入磁場，若OM＝2ON，不計質(zhì)子的重力，試求：（1）N點(diǎn)橫坐標(biāo)d；（2）若質(zhì)子經(jīng)過磁場最后能無限靠近M點(diǎn)，則矩形區(qū)域的最小面積是多少；（3）在（2）的前提下，該質(zhì)子由M點(diǎn)出發(fā)返回到無限靠近M點(diǎn)所需的時間。參考答案：（1）

（2）S＝（3）T＝2t1+t2＝+（1）粒子從M點(diǎn)到N點(diǎn)做類平拋運(yùn)動，設(shè)運(yùn)動時間為t1，則有（1分）

（1分）

（2分）解得，（2分）17.如圖所示，開口向上豎直放置的內(nèi)壁光滑氣缸，其側(cè)壁是絕熱的，底部導(dǎo)熱，內(nèi)有兩個質(zhì)量均為的密閉活塞，活塞A導(dǎo)熱，活塞B絕熱，將缸內(nèi)理想氣體分成Ⅰ、Ⅱ兩部分．初狀態(tài)整個裝置靜止不動且處于平衡狀態(tài)，Ⅰ、Ⅱ兩部分氣體的高度均為，溫度為。設(shè)外界大氣壓強(qiáng)為保持不變，活塞橫截面積為S，且，環(huán)境溫度保持不變．求：在活塞A上逐漸添加鐵砂，當(dāng)鐵砂質(zhì)量等于時，兩活塞在某位置重新處于平衡，活塞A下降的高度。參考答案：解：對Ⅰ氣體，初狀態(tài)

（1分）末狀態(tài)

（1分） 由玻意耳定律得：

（1分）

（1分） 對Ⅱ氣體，初狀態(tài)

（1分）末狀態(tài)

（1分） 由玻意耳定律得：

（1分）

（1分）

A活塞下降的高度為:

（1分）18.如圖所示，光滑半圓形軌道處于豎直平面內(nèi)，半圓軌道與光滑的水平地面相切于半圓的端點(diǎn)A。一質(zhì)量為m的小球在水平地面上的C點(diǎn)受水平向左的恒力F由靜止開始運(yùn)動，當(dāng)運(yùn)動到A點(diǎn)時撤去恒力F，小球沿豎直半圓軌道運(yùn)動到軌道最高點(diǎn)B點(diǎn)，最后又落在水平地面上的D點(diǎn)（圖中未畫出）。已知A、C間的距離為L,重力加速度為g。若軌道半徑為R，求小球到達(dá)圓軌