江西省上饒市司鋪中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

江西省上饒市司鋪中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理下學(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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（多選）如圖所示，平行板電容器與電動勢為E的電流電源連接，上級板A接地，一帶負(fù)電油滴固定于電容器中的P點(diǎn)，現(xiàn)將平行板電容器的下級板B豎直向下移動一小段距離，則（）A．帶電油滴所受電場力不變B．P點(diǎn)的電勢將升高C．帶電油滴的電勢能增大D．電容器的電容減小，極板帶電量增大參考答案：：解：A、將平行板電容器的下極板豎直向下移動一小段距離，由于電容器兩板間電壓不變，根據(jù)E=得知板間場強(qiáng)減小，油滴所受的電場力減小，則油滴將向下運(yùn)動．故A錯誤．B、板間場強(qiáng)E減小，而P點(diǎn)與上極板間的距離不變，則由公式U=Ed分析可知，P點(diǎn)與上極板間電勢差將減小，而P點(diǎn)的電勢低于上極板的電勢，則知P點(diǎn)的電勢將升高．故B正確．C、由帶電油滴原來處于平衡狀態(tài)可知，油滴帶負(fù)電，P點(diǎn)的電勢升高，則油滴的電勢能將減?。蔆錯誤．D、根據(jù)電容的定義式C=，電容器與電源保持相連，則U不變，當(dāng)C減小，則Q也減?。蔇錯誤．故選：B．2.（多選）如圖所示，虛線a、b、c代表電場中的三個(gè)等勢面，相鄰等勢面之間的電勢差相等，即Uab=Ubc，實(shí)線為一帶正電的質(zhì)點(diǎn)僅在電場力作用下通過該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動軌跡，P、Q是這條軌跡上的兩點(diǎn)，據(jù)此可知(

)A．三個(gè)等勢面中，a的電勢最高B．帶電質(zhì)點(diǎn)通過P點(diǎn)時(shí)的電勢能較Q點(diǎn)大C．帶電質(zhì)點(diǎn)通過P點(diǎn)時(shí)的動能較Q點(diǎn)大D．帶電質(zhì)點(diǎn)通過P點(diǎn)時(shí)的動能較Q點(diǎn)小參考答案：考點(diǎn)：等勢面專題：電場力與電勢的性質(zhì)專題分析：由于質(zhì)點(diǎn)只受電場力作用，根據(jù)運(yùn)動軌跡可知電場力指向運(yùn)動軌跡的內(nèi)側(cè)即斜向右下方，由于質(zhì)點(diǎn)帶正電，因此電場線方向也指向右下方；電勢能變化可以通過電場力做功情況判斷；電場線和等勢線垂直，且等勢線密的地方電場線密，電場強(qiáng)度大．解答：A、電荷所受電場力指向軌跡內(nèi)側(cè)，由于電荷帶正電，因此電場線指向右下方，沿電場線電勢降低，故c等勢線的電勢最高，a等勢線的電勢最低，故A錯誤；B、根據(jù)質(zhì)點(diǎn)受力情況可知，從P到Q過程中電場力做正功，電勢能降低，故P點(diǎn)的電勢能大于Q點(diǎn)的電勢能，故B正確；C、從P到Q過程中電場力做正功，電勢能降低，動能增大，故P點(diǎn)的動能小于Q點(diǎn)的動能，故C錯誤；故D正確．故選BD．點(diǎn)評：解決這類帶電粒子在電場中運(yùn)動的思路是：根據(jù)運(yùn)動軌跡判斷出所受電場力方向，然后進(jìn)一步判斷電勢、電場強(qiáng)度、電勢能、動能等物理量的變化．3.如圖所示是測定兩個(gè)電源的電動勢和內(nèi)電阻實(shí)驗(yàn)中得到的電流和路端電壓圖線。現(xiàn)將兩電源分別與一滑動變阻器串聯(lián)，電源1所在電路中電流為I1，路端電壓為U1；電源2所在電路中電流為I2，路端電壓為U2。則應(yīng)有A．當(dāng)I1＝I2時(shí)，兩電源所接的外電阻相等B．當(dāng)I1＝I2時(shí)，兩電源的總功率相等C．當(dāng)U1＝U2時(shí)，電源1的輸出功率小于電源2的輸出功率D．當(dāng)U1＝U2時(shí)，電源1內(nèi)電路消耗的電功率小于電源2內(nèi)電路消耗的電功率參考答案：BCD4.下列說法正確的是

A．普朗克在研究黑體輻射問題中提出了能量子假說B．湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子，表明原子具有核式結(jié)構(gòu)C．光子像其他粒子一樣，不但具有能量，也具有動量D．對于某種金屬，只要入射光的強(qiáng)度足夠大，就會發(fā)生光電效應(yīng)參考答案：AC

5.（單選）如圖，表面光滑的固定斜面頂端安裝一定滑輪，小物塊A、B用輕繩連接并跨過滑輪（不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦）。初始時(shí)刻，A、B處于同一高度并恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。剪斷輕繩后A下落、B沿斜面下滑，則從剪斷輕繩到物塊著地過程中，兩物塊A．速率的變化量不同

B．機(jī)械能的變化量不同C．重力勢能的變化量相同

D．重力做功的平均功率相同參考答案：D解析：設(shè)斜面傾角為θ，剛開始AB處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以mBgsinθ=mAg，所以mB＞mA，A、剪斷輕繩后A自由下落，B沿斜面下滑，AB都只有重力做功，根據(jù)動能定理得：mv2=mgh，v=所以速度的變化量為v-0=，故A錯誤；B、剪斷細(xì)線，A、B兩物體都只有重力做功，機(jī)械能守恒，則機(jī)械能的變化量都為零，故B錯誤；C、重力勢能變化量△EP=mgh，由于AB的質(zhì)量不相等，所以重力勢能變化不相同，故C錯誤；D、A運(yùn)動的時(shí)間為：t1=，所以A重力做功的平均功率為：B運(yùn)動有：，解得：t2=，所以B重力做功的平均功率為：，而mBgsinθ=mAg，所以重力做功的平均功率相等，故D正確．故選D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（1）在該實(shí)驗(yàn)中必須采用控制變量法，應(yīng)保持小車質(zhì)量不變，用鉤碼所受的重力作為___________，用DIS測小車的加速度。（2）改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測量。在某次實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出a-F關(guān)系圖線（如圖所示）。①分析此圖線的OA段可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是______________。②此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是A．小車與軌道之間存在摩擦

B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大

D．所用小車的質(zhì)量太大參考答案：（1）小車受到的合力；（2）小車的加速度跟所受的合力成正比；（3）C。7.某人在某行星表面以速率v豎直上拋一物體，經(jīng)時(shí)間t落回手中，已知該行星的半徑為R，則能在這個(gè)行星表面附近繞該行星做勻速圓周運(yùn)動的衛(wèi)星所具有的速率為

參考答案：8.用測電筆接觸市電相線，即使赤腳站在地上也不會觸電，原因是

；另一方面，即使穿絕緣性能良好的電工鞋操作，測電筆仍會發(fā)亮，原因是

。參考答案：測電筆內(nèi)阻很大，通過與之串聯(lián)的人體上的電流（或加在人體上的電壓）在安全范圍內(nèi)；（2分）市電為交流電，而電工鞋相當(dāng)于一電容器，串聯(lián)在電路中仍允許交流電通過．（3分）9.下表是按照密立根的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的某金屬的UC和v的的幾組數(shù)據(jù)。(UC是遏制電壓)UC/V0.5410.6370.7140.8090.878v/l014Hz5.6445.8886.0986.3036.501請根據(jù)上表的數(shù)據(jù)在答題紙對應(yīng)的坐標(biāo)中作出UC-v圖象；從圖象中可知這種金屬的截止頻率為

；已知e=1.6010-19C，用給出的數(shù)據(jù)結(jié)合圖象算出普朗克常量為

。參考答案：用不同頻率的光照射某金屬均產(chǎn)生光電效應(yīng)，題中測量金屬遏止電壓UC與入射光頻率ν，根據(jù)表格數(shù)據(jù)得到UC-ν圖象，當(dāng)UC=0時(shí)，剛好發(fā)生光電效應(yīng)．eUC=hν-W0，根據(jù)圖象求出該金屬的截止頻率νC=4.27×1014Hz，根據(jù)圖象的斜率k=，得普朗克常量h=6.30×10-34J?s.10.一礦井深125m，在井口每隔一相同的時(shí)間落下一個(gè)小球，當(dāng)?shù)?1個(gè)小球剛從井口開始下落時(shí)，第1個(gè)小球恰好到達(dá)井底，則：（1）相鄰兩個(gè)小球下落的時(shí)間間隔時(shí)

s；（2）這時(shí)第3個(gè)球與第5個(gè)小球相距

m。（g取）參考答案：11.如圖為氫原子的能級圖，一群氫原子在n=4的定態(tài)發(fā)生躍遷時(shí)，能產(chǎn)生

種不同頻率的光，其中產(chǎn)生的光子中能量最大是

ev參考答案：6、

12．75ev12.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，周期為2s，t＝0時(shí)刻的波形如圖所示．該列波的波速是___▲

__m/s；質(zhì)點(diǎn)a平衡位置的坐標(biāo)xa＝2.5m，再經(jīng)____▲

__s它第一次經(jīng)過平衡位置向y軸正方向運(yùn)動．參考答案：2m/s(2分)

0.25s.13.如圖所示，是在某實(shí)驗(yàn)過程中打出的一條紙帶，根據(jù)紙帶可以判斷或計(jì)算出：（1）若O端與運(yùn)動物體相連，其中的D-H段，表示物體在做

運(yùn)動；（2）如果這是在“探究做功與速度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中打出的紙帶，則需要計(jì)算紙帶中

段的速度，大小為

m/s（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。參考答案：（1）勻減速直線

（2分，只答減速運(yùn)動給1分）（2）OC（2分）1.5m/s（2分）三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖為利用氣墊導(dǎo)軌（滑塊在該導(dǎo)軌上運(yùn)動時(shí)所受阻力可忽略）“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置，完成以下填空。

實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，將導(dǎo)軌調(diào)至水平。

②測出擋光條的寬度l和兩光電門中心之間的距離s。

③將滑塊移至光電門1左側(cè)某處，待砝碼靜止不動時(shí)，釋放滑塊，要求砝碼落地前擋光條已通過光電門2。

④讀出滑塊分別通過光電門1和光電門2時(shí)的擋光時(shí)間Δt1和Δt2。

⑤用天平稱出滑塊和擋光條的總質(zhì)量M，再稱出托盤和砝碼的總質(zhì)量m。

⑥滑塊通過光電門1和光電門2時(shí)，可以確定系統(tǒng)（包括滑塊、擋光條、托盤和砝

碼）的總動能分別為Ek1=

和Ek2=

。

⑦在滑塊從光電門1運(yùn)動到光電門2的過程中，系統(tǒng)勢能的減少ΔEp=

。（重力加速度為g）

⑧如果滿足關(guān)系式

，則可認(rèn)為驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。參考答案：（1）Ek1=

和Ek2=（2）ΔEp=

mgs

（3）ΔEp=Ek2－Ek1

15.如圖所示是用來驗(yàn)證動量守恒的實(shí)驗(yàn)裝置，彈性球1用細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，O點(diǎn)正下方桌子的邊沿有一豎直立柱．實(shí)驗(yàn)時(shí)，調(diào)節(jié)懸點(diǎn)，使彈性球1靜止時(shí)恰與立柱上的球2接觸且兩球等高．將球1拉到A點(diǎn)，并使之靜止，同時(shí)把球2放在立柱上．釋放球1，當(dāng)它擺到懸點(diǎn)正下方時(shí)與球2發(fā)生對心碰撞．碰后球1向左最遠(yuǎn)可擺到B點(diǎn)，球2落到水平地面上的C點(diǎn)．測出有關(guān)數(shù)據(jù)即可驗(yàn)證1、2兩球碰撞時(shí)動量守恒．現(xiàn)已測出A點(diǎn)離水平桌面的距離為a.B點(diǎn)離水平桌面的距離為b，C點(diǎn)與桌子邊沿間的水平距離為c.此外：(1)還需要測量的量是________、________和________．(2)根據(jù)測量的數(shù)據(jù)，該實(shí)驗(yàn)中動量守恒的表達(dá)式為________.(忽略小球的大小)參考答案：(1)彈性球1、2的質(zhì)量m1、m2立柱高h(yuǎn)桌面高H(2)2m1＝2m1＋m2

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，長為L質(zhì)量為m的金屬棒ab自平行傾斜雙軌上高為h處自由滑下，經(jīng)光滑圓弧連接處進(jìn)滑入水平平行雙軌，水平雙軌處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，傾斜雙軌與水平雙軌間夾角為θ，在水平雙軌上擺放著另一質(zhì)量為m的金屬棒cd，若金屬棒光滑，水平雙軌很長，兩金屬棒不可能相碰，且電阻均為R0（導(dǎo)軌電阻不計(jì)）。求：（1）金屬棒ab在傾斜平行雙軌滑下時(shí)的加速度a；（2）金屬棒ab剛滑入水平雙軌時(shí)產(chǎn)生的電動勢E；（3）金屬棒ab剛滑入水平雙軌產(chǎn)生的電流I。參考答案：（1）金屬棒ab自斜雙軌自由滑下，在沿斜軌道方向：mgsinθ=ma解出：a=gsinθ

（3分）（2）由機(jī)械能守恒知，bd棒進(jìn)入水平軌道速度為mgh=mv02金屬棒ab剛滑入水平雙軌產(chǎn)生的電動勢E：E=BLV0解出：E=BL

（3分）解出:ED=12000J17.

（12分）已經(jīng)證實(shí)，質(zhì)子、中子都是由上夸克和下夸克的兩種夸克組成的，上夸克帶電為，下夸克帶電為，e為電子所帶電量的大小，如果質(zhì)子是由三個(gè)夸克組成的，且各個(gè)夸克之間的距離都為，，試計(jì)算質(zhì)子內(nèi)相鄰兩個(gè)夸克之間的靜電力（庫侖力）。參考答案：解析：質(zhì)子帶電為+e，所以它是由2個(gè)上夸克和1個(gè)下夸克組成的。按題意，三個(gè)夸克必位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)處。這時(shí)上夸克與上夸克之間的靜電力應(yīng)為

①

代入數(shù)值，得

=46N，為斥力。

②

上夸克與下夸克之間的靜電力為

③

代入數(shù)值，得=23N，為吸力。

④18.如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)存在勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)沿y軸的負(fù)向；在y<0的空間中，存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直xy平面(紙面)向外．一帶電量為q、質(zhì)量為m的帶正電粒子，從y軸的P1點(diǎn)以的速度垂直y軸射人第一象限內(nèi)，經(jīng)過電場后從x軸上x=2h的P2點(diǎn)以角射入x軸下方的勻強(qiáng)磁場．(重力不計(jì))(1)求電場強(qiáng)度的大小；(2)帶電粒子通過y軸下方的磁場偏轉(zhuǎn)之后，打在x軸負(fù)向P3點(diǎn)并由該點(diǎn)射人第二象限內(nèi)．如果當(dāng)粒子進(jìn)入第二象限的同時(shí)，在第二象限內(nèi)加一方向與帶電粒子速度方向相反的勻強(qiáng)電場，使得帶電粒子在到達(dá)y軸之前速度減為0，然后又返回磁場中．①在坐標(biāo)系上大致畫出帶電粒子在第四次經(jīng)過x軸以前的運(yùn)動軌跡.②求出帶電粒子第四次經(jīng)過x軸時(shí)的坐標(biāo)及之前在磁場中運(yùn)動的總時(shí)間.參考答案：5.解：（1）在P2點(diǎn)有

又（1分）