江西省上饒市信河中學(xué)2021年高三物理下學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.（單選）如圖是某緩沖裝置，勁度系數(shù)足夠大的輕質(zhì)彈簧與直桿相連，直桿可在固定的槽內(nèi)移動，與槽間的滑動摩擦力恒為f，直桿質(zhì)量不可忽略。一質(zhì)量為m的小車以速度v0撞擊彈簧，最終以速度v彈回。直桿足夠長，且直桿與槽間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，不計小車與地面的摩擦。則(

)A．小車被彈回時速度v一定小于v0B．直桿在槽內(nèi)移動的距離等于C．直桿在槽內(nèi)向右運動時，小車與直桿始終保持相對靜止D．彈簧的彈力不可能大于直桿與槽間的最大靜摩擦力參考答案：B2.一個平板小車置于光滑水平面上，其右端恰好和一個光滑圓弧軌道節(jié)AB的底端等高對接，如圖所示．已知小車質(zhì)量M=3.Okg，長L=2.06m，圓弧軌道半徑R=0.8m?，F(xiàn)將一質(zhì)量m=1.0kg的小滑塊，由軌道頂端A點無初速釋放，滑塊滑到B端后沖上小車?；瑝K與小車上表面間的動摩擦因數(shù)=0.3．

（取g-=l0m/）試求：(1)滑塊到達(dá)B端時，軌道對它支持力的大?。?2)小車運動1.5s時，車右端距軌道B端的距離；(3)滑塊與車面間由于摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能。參考答案：3.如圖所示，各坐標(biāo)系中的坐標(biāo)原點O都表示一半徑為R的帶正電的孤立實心金屬球的球心位置；縱坐標(biāo)表示帶電球產(chǎn)生的電場的場強大小或電勢高低，電勢的零點取在無限遠(yuǎn)處；橫坐標(biāo)r表示離開球心的距離；坐標(biāo)平面上的曲線表示該帶電球所產(chǎn)生的電場的場強大小或電勢高低隨離開球心距離r的變化關(guān)系。則下列說法中可能正確的是（

）A．圖①表示場強大小隨r變化的關(guān)系，圖②表示電勢高低隨r變化的關(guān)系B．圖②表示場強大小隨r變化的關(guān)系，圖③表示電勢高低隨r變化的關(guān)系C．圖③表示場強大小隨r變化的關(guān)系，圖④表示電勢高低隨r變化的關(guān)系D．圖④表示場強大小隨r變化的關(guān)系，圖①表示電勢高低隨r變化的關(guān)系

參考答案：B4.據(jù)悉8月31日22點左右，地面測控網(wǎng)已經(jīng)捕獲“帕拉帕-D”商業(yè)通信衛(wèi)星．將定點于東經(jīng)113度赤道上空,覆蓋印度尼西亞、東盟國家及亞洲廣大地區(qū)．衛(wèi)星由于在“遠(yuǎn)地點”比預(yù)定軌道低，衛(wèi)星已于9月1日進行了近地點變軌，變軌成功，衛(wèi)星狀態(tài)正常．下面是關(guān)于衛(wèi)星的說法，正確的是A．衛(wèi)星由近地點向遠(yuǎn)地點運動過程中衛(wèi)星的重力勢能增加，動能減小B．為了使衛(wèi)星進入正常軌道，那么在近地點變軌時應(yīng)該啟動衛(wèi)星發(fā)動機，使衛(wèi)星減速C．為了使衛(wèi)星進入正常軌道，那么在近地點變軌時應(yīng)該啟動衛(wèi)星發(fā)動機，使衛(wèi)星加速D．近地點時變軌后比變軌前的加速度大參考答案：AC5.（多選題）如圖所示，粗糙絕緣的水平面附近存在一個平行于水平

面的電場，其中某一區(qū)域的電場線與x軸平行，在x軸上的電勢φ與坐標(biāo)x的關(guān)系用圖中曲線表示，圖中斜線為該曲線過坐標(biāo)點（0.15，3.0）的切線．現(xiàn)有一質(zhì)量為0.20kg，電荷量為+2.0×10﹣8C的滑塊P（可視作質(zhì)點），從x=0.10m處由靜止釋放，其與水平面的動摩擦因數(shù)為0.2．取重力加速度g=10m/s2．則下列說法中正確的是（）A．滑塊運動的加速度大小逐漸減小B．滑塊運動的速度先減小后增大C．x=0.15m處的場強大小為2.0×106N/CD．滑塊運動的最大速度約為0.10m/s參考答案：CD【考點】電勢差與電場強度的關(guān)系；電勢．【專題】電場力與電勢的性質(zhì)專題．【分析】電勢?與位移x圖線的斜率表示電場強度，根據(jù)斜率判斷電場強度的變化，從而判斷出電場力的變化，根據(jù)牛頓第二定律判斷出加速度的變化，根據(jù)加速度方向與速度方向的關(guān)系，判斷出速度的變化，從而知道何時速度最大．【解答】解：ABC、電勢?與位移x圖線的斜率表示電場強度，則x=0.15m處的場強E=V/m=2×106V/m，此時的電場力F=qE=2×10﹣8×2×106N=0.04N，滑動摩擦力大小f=μmg=0.02×2N=0.04N，在x=0.15m前，電場力大于摩擦力，做加速運動，加速度逐漸減小，x=0.15m后電場力小于電場力，做減速運動，加速度逐漸增大．故AB錯誤，C正確．D、在x=0.15m時，電場力等于摩擦力，速度最大，根據(jù)動能定理得，，因為0.10m和0.15m處的電勢差大約為1.5×105V，代入求解，最大速度大約為0.1m/s．故D正確．故選：CD．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.(5分)豎直放置的兩塊平行金屬板A、B，分別跟電源的正負(fù)極連接，將電源正極接地，如圖所示。在A、B中間固定一個帶正電的電荷q，現(xiàn)保持A板不動，使B板向右平移一小段距離后，電荷q所在位置的電勢U將

，電荷q的電勢能將

。（填：變大、變小或不變。）

參考答案：

答案：變大、變大7.如圖所示，某小組同學(xué)利用DIS實驗裝置研究支架上力的分解．A、B為兩個相同的雙向力傳感器，該型號傳感器在受到拉力時讀數(shù)為正，受到壓力時讀數(shù)為負(fù)．A連接質(zhì)量不計的細(xì)繩，可沿固定的板做圓弧形移動．B固定不動，通過光滑鉸鏈連接長0.3m的桿．將細(xì)繩連接在桿右端O點構(gòu)成支架．保持桿在水平方向，按如下步驟操作：①測量繩子與水平桿的夾角∠AOB＝θ

②對兩個傳感器進行調(diào)零③用另一繩在O點懸掛一個鉤碼，記錄兩個傳感器讀數(shù)④取下鉤碼，移動傳感器A改變θ角重復(fù)上述實驗步驟，得到表格.F11.0010.580…1.002…F2－0.868－0.291…0.865…θ30°60°…150°…

根據(jù)表格A傳感器對應(yīng)的是表中力________(選填“F1”或“F2”)．鉤碼質(zhì)量為________kg(保留一位有效數(shù)字)．參考答案：8.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，周期為2s，t＝0時刻的波形如圖所示．該列波的波速是_____m/s；質(zhì)點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軸正方向運動．參考答案：2m/s

0.25s9.在“用DIS探究牛頓第二定律”的實驗中（1）下圖（左）是本實驗的裝置圖，實驗采用分體式位移傳感器，其發(fā)射部分是圖中的_____，與數(shù)據(jù)采集器連接的是______部分．（填①或②）（2）上圖（右）是用DIS探究加速度與力的關(guān)系時所得到的a–F實驗圖象，由圖線可知，小車的質(zhì)量為___________kg．參考答案：（1）①，②

（每空格1分）（2）m=0.77kg10.兩顆人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，運行線速度之比是v1:v2=1:2，它們運行的軌道半徑之比為__________；所在位置的重力加速度之比為__________。參考答案：_4:1___；__

1:16__11.氫原子能級如圖所示，則要使一個處于基態(tài)的氫原子釋放出一個電子而變成為氫離子，該氫離子需要吸收的能量至少是

eV；一群處于n=4能級的氫原子躍遷到n=2的狀態(tài)過程中，可能輻射

種不同頻率的光子。參考答案：13.6eV（3分）

3（3分）解析：要使一個處于基態(tài)的氫原子釋放出一個電子而變成氫離子，該氫原子需要吸收的能量至少等于氫原子的電離能13.6eV。一群處于n=4能級的氫原子躍遷到n=2的狀態(tài)過程中，可能輻射2+1=3種不同頻率的光子。12.參考答案：13.（4分）用相同的表頭改裝成的電流表內(nèi)阻為lΩ，電壓表內(nèi)阻為：100Ω，當(dāng)把電流表和電壓表串聯(lián)后接入某電路，發(fā)現(xiàn)兩者指針偏轉(zhuǎn)角度之比為1：3，則改裝電流表時需接上

Ω的分流電阻，改裝電壓表時需接上

Ω的分壓電阻。參考答案：

答案：1.5

97三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.

(12分)(1)用簡明的語言表述臨界角的的定義：(2)玻璃和空所相接觸。試畫出入射角等于臨界角時的光路圖，并標(biāo)明臨界角。(3)當(dāng)透明介質(zhì)處在真空中時，根據(jù)臨界角的定義導(dǎo)出透明介質(zhì)的折射率n與臨界角θc的關(guān)系式。

參考答案：解析：(1)光從光密介質(zhì)射到光疏介質(zhì)中，折射角為90°時的入射角叫做臨界角(2)如圖，θC為臨界角。(3)用n表示透明介質(zhì)的折射率，θC表示臨界角，由折射定律

15.2004年1月25日，繼“勇氣”號之后，“機遇”號火星探測器再次成功登陸火星．人類為了探測距離地球大約3.0×105km的月球，也發(fā)射了一種類似四輪小車的月球探測器．它能夠在自動導(dǎo)航系統(tǒng)的控制下行走，且每隔10s向地球發(fā)射一次信號，探測器上還裝著兩個相同的減速器(其中一只是備用的)，這種減速器可提供的最大加速度為5m/s2，某次探測器的自動導(dǎo)航系統(tǒng)出現(xiàn)故障，從而使探測器只能勻速前進而不再避開障礙物．此時地球上的科學(xué)家只能對探測器進行人工遙控操作．下表為控制中心的顯示屏上的數(shù)據(jù)：

已知控制中心的信號發(fā)射和接收設(shè)備工作速度極快．科學(xué)家每次分析數(shù)據(jù)并輸入命令至少需要3s.問：(1)經(jīng)過數(shù)據(jù)分析，你認(rèn)為減速器是否執(zhí)行了命令？(2)假如你是控制中心的工作人員，采取怎樣的措施？加速度滿足什么條件？請計算說明．

參考答案：(1)未執(zhí)行命令(2)立即輸入命令，啟動另一個備用減速器，加速度a>1m/s2，便可使探測器不與障礙物相碰．

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，半徑R=0.80m的四分之一

光滑圓弧軌道豎直固定，過最低點的半徑OC處于豎直位置．其右方有底面半徑r=0.2m的轉(zhuǎn)筒，轉(zhuǎn)筒頂端與C等高，下部有一小孔，距頂端h=0.8m．轉(zhuǎn)筒的軸線與圓弧軌道在同一豎直平面內(nèi)，開始時小孔也在這一平面內(nèi)的圖示位置．今讓一質(zhì)量m=0.1kg的小物塊自A點由靜止開始下落后打在圓弧軌道上的B點，但未反彈，在瞬問碰撞過程中，小物塊沿半徑方向的分速度立刻減為O，而沿切線方向的分速度不變．此后，小物塊沿圓弧軌道滑下，到達(dá)C點時觸動光電裝置，使轉(zhuǎn)簡立刻以某一角速度勻速轉(zhuǎn)動起來，且小物塊最終正好進入小孔．已知A、B到圓心O的距離均為R，與水平方向的夾角均為θ=30°，不計空氣阻力，g取l0m/s2．求：

（1）小物塊到達(dá)C點時對軌道的壓力大小

FC；（2）轉(zhuǎn)筒軸線距C點的距離L；

（3）轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動的角速度ω.參考答案：（1）由題意可知，ABO為等邊三角形，則AB間距離為R，小物塊從A到B做自由落體運動，根據(jù)運動學(xué)公式有vB2=2gR，vB切=vBsin600

從B到C，只有重力做功，據(jù)機械能守恒定律有

在C點，根據(jù)牛頓第二定律有

代入數(shù)據(jù)解得

據(jù)牛頓第三定律可知小物塊到達(dá)C點時對軌道的壓力FC=3.5N

（2）滑塊從C點到進入小孔的時間：

L—r=vCt（1分）∴L=r+vCt=0.2(1+4)m（3）在小球平拋的時間內(nèi)，圓桶必須恰好轉(zhuǎn)整數(shù)轉(zhuǎn)，小球才能鉆入小孔；

即……）（2分）……）17.假期中小芳乘坐火車外出旅游，當(dāng)火車在一段平直軌道上勻加速行駛時，她用身邊的器材測出火車的加速度．小芳的測量過程如下：她一邊看著窗外每隔100m的路標(biāo)，一邊用手表記錄著時間．她觀測到她所在車廂從經(jīng)過第一根路標(biāo)到經(jīng)過第二根路標(biāo)的時間間隔為12s，從經(jīng)過第一根路標(biāo)到經(jīng)過第三根路標(biāo)的時間間隔為20s．請你根據(jù)她的測量情況，求：（1）火車的加速度大小（保留三位有效數(shù)字）（2）火車經(jīng)過第三根路標(biāo)時的速度大?。ūＡ羧挥行?shù)字）參考答案：解（1）(4分)車廂由第一根路標(biāo)到第二根路標(biāo)的時間為t1=12s，中間時刻的速v1==m/s車廂由第二根路標(biāo)到第三根路標(biāo)的時間為t2=8s，中間時刻的速度v2==m/s由a==

解得a=0.417m/s2（2）（4分）設(shè)車廂經(jīng)第三根路標(biāo)時的速度為v3,則有：v3=v2+a

解得v3=14.2m/s18.

在場強為E=100v/m的豎直向下勻強電場中有一塊水平放置的足夠大的接地金屬板，在金屬板的正上方，高為h=0.8m處有一個小的放射源放在一端開口的鉛盒內(nèi)，如圖所示.放射物以v0=200m/s的初速度向水平面以下各個方向均勻地釋放質(zhì)量為m=2×10-15kg、電