山西省呂梁市汾陽汾陽第二中學(xué)2021年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

山西省呂梁市汾陽汾陽第二中學(xué)2021年高三物理上學(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）如圖4所示，固定斜面AO、BO與水平方向夾角均為45°，現(xiàn)由A點以一初速度水平拋出一個小球（可視為質(zhì)點），小球恰能垂直于BO落在C點，則OA與OC的比值為A．：1

B．2：1

C．3：1

D．4：1參考答案：答案：C．解析：以Ａ點為坐標(biāo)原點，ＡＯ為y軸，垂直于AO為x軸建立坐標(biāo)系，分解速度和加速度，則在x軸上做初速度為，加速度為和勻減速直線運動，末速度剛好為零，運動時間為，在y軸上做初速度為，加速度為的勻加速直線運動，末速度為，利用平均速度公式得位移關(guān)系OA：OC==3：1．2.如圖所示，一個圓環(huán)豎直放置，OA、OB是兩個不可伸長的輕繩，兩個繩子的結(jié)點在圓心O點，結(jié)點處懸掛一個重力為G的物體，保持OA繩子不動，讓繩子OB的端點沿圓環(huán)逆時針緩慢轉(zhuǎn)動，在此過程中（

）

A．OA繩子張力逐漸增大，OB繩的張力逐漸減小B．OA，OB繩子的張力都逐漸減小C．OB繩子張力最小時，OA繩上的張力一定小于GD．OA繩子張力逐漸變小，OB繩子的張力先減小后增大參考答案：CD3.現(xiàn)用電子顯微鏡觀測線度為d的某生物大分子的結(jié)構(gòu)。為滿足測量要求，將顯微鏡工作時電子的德布羅意波長設(shè)定為d/n，其中n>1。已知普朗克常量h、電子質(zhì)量m和電子電荷量e，電子的初速度不計，則顯微鏡工作時電子的加速電壓應(yīng)為

Ａ．

Ｂ．

Ｃ．

Ｄ．參考答案：答案：D4.放射性元素的原子核連續(xù)經(jīng)過三次衰變和兩次衰變，若最后變成另一種元素的原子核Y，則新核Y的正確寫法是：

A．

B．

C．

D．參考答案：C5.物體以12m/s初速度在水平冰面上作勻減速直線運動，它的加速度大小是0.8m/s2，經(jīng)20s物體發(fā)生的位移是（）A．80m B．90m C．100m D．110m參考答案：B解：物體減速為零的時間為：t=，因15s＜20s，故經(jīng)過20s物體早以停止運動．所以其位移為：s=．故B正確，A、C、D錯誤．故選：B．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.在探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的活動中：

(1)將實驗器材組裝如圖所示。請你指出該裝置中的錯誤或不妥之處：①

▲

②

▲

③

▲

(2)改正實驗裝置后，該同學(xué)順利完成了實驗。在實驗中保持小車質(zhì)量不變，改變沙桶的質(zhì)量，測得小車所受繩子的拉力F和加速度a的數(shù)據(jù)如下表：F/N0.210.300.400.490.60a/(m/s-2)0.100.210.290.410.49①根據(jù)測得的數(shù)據(jù)，在右圖中作出a～F圖象；②由圖象可知，小．車與長木板之間的最大靜摩擦力大小為

▲

N。(3)打出的某一條紙帶，A、B、C、D、E、F為相鄰的6個計數(shù)點，如圖，相鄰計數(shù)點間還有四個點未標(biāo)出．利用圖中給出的數(shù)據(jù)可求出小車的加速度a=

▲

m/s2，A點的速度vA=

▲

m/s．參考答案：⑴①電源電壓應(yīng)為4～6V（2分）②沒有平衡摩擦力（2分）③小車應(yīng)靠近打點計時器（2分）⑵①如右圖所示，無標(biāo)度扣1分，無描點扣1分，圖象不是直線扣3分，扣完為止（3分）②0.12±0.02（2分）⑶0.50（2分）0.095（2分）7.如圖所示的器材可用來研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象及判定感應(yīng)電流的方向，其中L1為原線圈，L2為副線圈。（1）在給出的實物圖中，將實驗儀器連成完整的實驗電路。（2）在實驗過程中，除了查清流入檢流計電流方向與指針偏轉(zhuǎn)方向之間的關(guān)系之外，還應(yīng)查清_______的繞制方向（選填“L1”、“L2”或“L1和L2”）。閉合開關(guān)之前，應(yīng)將滑動變阻器的滑動頭P處于_______端（選填“左”或“右”）。參考答案：（1）（2）___L1和L2；_（3）___右_____端8.（6分）氫有三種同位素，分別叫做

、

、

，符號是

、

、

。參考答案：氕、氘、氚，、、9.物體從180m高處自由落下，如果把物體下落的時間分成相等的三段，則每段時間下落位移自上而下依次為

，

，

。（取g=10m/s2）參考答案：20m,60m,100m10.(1)如圖11所示是日光燈的電路圖，它主要是由燈管、鎮(zhèn)流器和起動器組成的，鎮(zhèn)流器是一個帶鐵芯的線圈，起動器的構(gòu)造如圖8．為了便于起動，常在起動器兩極并上一紙質(zhì)電容器C.某班教室的一盞日光燈出現(xiàn)燈管兩端亮而中間不亮的故障，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)燈管是好的，電壓正常，鎮(zhèn)流器無故障，其原因可能是

，你能用什么簡易方法使日光燈正常發(fā)光？

。

（2）如圖12是測定自感系數(shù)很大的線圈直流電阻的電路，兩端并聯(lián)一只電壓表（電壓表的內(nèi)阻RV很大），用來測電感線圈的直流電壓，在測量完畢后將電路解體時.若先斷開S1時，則

(填電壓表或電流表)將可能損壞。參考答案：(1)電容器C擊穿而短路或起動器被短路。將電容器C撤除或更換起動器等。

（2）電壓表11.（5分）如圖所示在真空中XOY平面的X＞0區(qū)域內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1.0×10-2T的勻強(qiáng)磁場，方向與XOY平面垂直，在X軸上P（10，0）點，有一放射源，在XOY平面內(nèi)各個方向發(fā)射速度V＝1.0×105m/S的帶正電的粒子粒子質(zhì)量m＝1.0×10-26Kg粒子的帶電量為q＝1.0×10-18C，則帶電粒子打到y(tǒng)軸上的范圍為＿＿＿＿＿（重力忽略）參考答案：

答案：-10cm~17.3cm

23、如圖所示，一名消防隊員在模擬演習(xí)訓(xùn)練中，沿著長為12m的豎立在地面上的鋼管住下滑．已知這名消防隊員的質(zhì)量為60㎏，他從鋼管頂端由靜止開始先勻加速再勻減速下滑，滑到地面時速度恰好為零。如果他加速時的加速度大小是減速時的2倍，下滑的總時間為3s，那么該消防隊員加速與減速過程的時間之比為____________，加速與減速過程中所受摩擦力大小之比為____________。參考答案：1:2，1:713.一多用電表的電阻擋有三個倍率，分別是×1、×10、×100。用×10擋測量某電阻時，操作步驟正確，發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很小，為了較準(zhǔn)確地進(jìn)行測量，應(yīng)換到

擋。如果換檔后立即用表筆連接待測電阻進(jìn)行讀數(shù)，那么缺少的步驟是

，若補上該步驟后測量，表盤的示數(shù)如圖，則該電阻的阻值是

Ω。

參考答案：×100，歐姆調(diào)零,2.2×103（或2.2kΩ）三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某同學(xué)準(zhǔn)備利用下列器材測量電源電動勢和內(nèi)電阻．A．干電池兩節(jié)，每節(jié)電池電動勢約為1.5V，內(nèi)阻約幾歐姆B．直流電壓表V1、V2，量程均為1.5V，內(nèi)阻約為3kΩC．定值電阻R0，阻值為5ΩD．滑動變阻器R，最大阻值50Ω

E．導(dǎo)線和開關(guān)

（1）該同學(xué)連接的實物電路如圖甲所示，其中還有一根導(dǎo)線沒有連，請補上這根導(dǎo)線。

（2）實驗中移動滑動變阻器觸頭，讀出電壓表V1和V2的多組數(shù)據(jù)U1、U2，描繪出U1－U2圖象如圖乙所示，圖中直線斜率為k，與橫軸的截距為a，則電源的電動勢E＝ ，內(nèi)阻r＝

（用k、a、R0表示）。

（3）根據(jù)所給器材，請你再設(shè)計一種測量電源電動勢和內(nèi)電阻的電路圖，畫在圖中的虛線框內(nèi)。參考答案：（1）如圖所示

（2）

（3）如圖所示（1）滑動變阻器串聯(lián)在電路中，連線如圖所示；（2）根據(jù)得，解得則，解得當(dāng)時，，即，解得（3）實驗方案：①V2測外電壓，V1測量定值電阻的電壓。②電壓表V1、V2分別測量定值電阻和滑動變阻器兩端的電壓，如圖所示。15.單擺測定重力加速度的實驗中：

（1）實驗時用20分度的游標(biāo)卡尺測量擺球直徑，示數(shù)如圖甲所示,擺球的直徑d=

mm.（2）懸點到小球底部的長度L0數(shù)如圖乙所示,則L0=

cm（3）實驗時用拉力傳感器測得擺線的拉力F隨時間t變化的圖象如圖丙所示，那么：重力加速度的表達(dá)式g=

______________（用題目中的物理量d、L0、t0表示）.參考答案：（1）11.70

（2）100.25

(3)

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.“嫦娥一號”探月衛(wèi)星以圓形軌道繞月飛行，衛(wèi)星將獲取的信息以微波信號發(fā)回地球，假設(shè)衛(wèi)星繞月的軌道平面與地月連心線共面，各已知物理量如表中所示：地球質(zhì)量月球質(zhì)量地球半徑月球半徑月球表面重力加速度月球繞地軌道半徑衛(wèi)星繞月軌道半徑MmＲR1g1rr1 （1）嫦娥一號在奔月過程中受地球和月球引力相等時離月球表面的高度為多少？ （2）嫦娥一號在圓軌道上繞月球飛行一周所用的時間為多少？參考答案：（1）（2）解析：（1）（5分）設(shè)衛(wèi)星質(zhì)量m′，由萬有引力定律得：衛(wèi)星受地球和月球引力相等有：又因為：Ｌ１＋Ｌ２＝r

，衛(wèi)星到月球表面的距離為：Ｓ＝Ｌ２－Ｒ１，由上各式解得（2）（5分）由月球?qū)πl(wèi)星的萬有引力提供向心力得：，在月球表面有：解得繞月球一周所用的時間為：17.如圖所示，圓形勻強(qiáng)磁場半徑R=lcm，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=IT，方向垂直紙面向里，其上方有一對水平放置的平行金屬板M、N，間距d=1cm，N板中央開有小孔S。小孔位于圓心O的正上方，S與0的連線交磁場邊界于A．兩金屬板通過導(dǎo)線與匝數(shù)為100匝的矩形線圈相連(為表示線圈的繞向，圖中只畫了2匝)，線圈內(nèi)有垂直紙面向里且均勻增加的磁場，穿過線圈的磁通量變化率為△Φ/△t=100Wb/s。位于磁場邊界上某點(圖中未畫出)的離子源P，在紙面內(nèi)向磁場區(qū)域發(fā)射速度大小均為v=5×105m/s，方向各不相同的帶正電離子，離子的比荷q/m=5×107C/kg，已知從磁場邊界A點射出的離子恰好沿直線AS進(jìn)入M、N間的電場．(不計離子重力；離子碰到極板將被吸附)求：

(1)M、N之間場強(qiáng)的大小和方向；

(2)離子源P到A點的距離；

(3)沿直線AS進(jìn)入M、N間電場的離子在磁場中運動的總時間(計算時取π=3)．參考答案：（1）由法拉第電磁感應(yīng)定律得M、N之間的電壓U=n△Φ/△t=100×100V=102V。M、N之間場強(qiáng)的大小E=U/d=106N/C，方向豎直向下。（2）離子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運動，由qvB=mv2/r，解得r=cm。如圖所示，tanθ=R/r，解得θ=30°。由圖中幾何關(guān)系可知離子源P到A點的距離PA=r=cm。（3）離子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運動的周期T=2πm/qB。離子第一次在磁場中運動的時間t1=T/6=πm/3qB=2×10-8s。離子進(jìn)入電場后做勻減速直線運動，在電場中運動距離x=v2/2a.，a=qE/m，解得x=0.75cm<d。因此離子不會打在M板上，會以相同的速率從A點反向再進(jìn)入磁場。由對稱性，離子在磁場中運動的總時間t=2t1=2×10-8s。18.某透明介質(zhì)的橫截面如圖所示，APE是半徑為R的一圓弧，