山西省臨汾市中垛鄉中學2021年高三物理下學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1.2005年是“世界物理年”，100年前的1905年是愛因斯坦的“奇跡’’之年，這一年他先后發表了三篇具有劃時代意義的論文，其中關于光量子的理論成功地解釋了光電效應現象。關于光電效應，下列說法正確的是

A．當入射光的頻率低于極限頻率時，不能發生光電效應

B．光電子的最大初動能與入射光的頻率成正比

C．光電子的最大初動能與入射光的強度成正比

D．某單色光照射一金屬時不能發生光電效應，改用波長較長的光照射該金屬時可能發生光電效應參考答案：A2.（單選）如圖所示，一質量為m的物塊以一定的初速度v0從斜面底端沿斜面向上運動，恰能滑行到斜面頂端．設物塊和斜面的動摩擦因數一定，斜面的高度h和底邊長度x可獨立調節（斜邊長隨之改變），下列說法錯誤的是

A．若增大m，物塊仍能滑到斜面頂端

B．若增大h，物塊不能滑到斜面頂端，但上滑最大高度一定增大

C．若增大x，物塊不能滑到斜面頂端，但滑行水平距離一定增大

D．若再施加一個水平向右的恒力，物塊一定從斜面頂端滑出參考答案：D3.自動充電式電動車的前輪裝有發電機，發電機與蓄電池連接．騎車者用力蹬車或電動車自動滑行時，發電機向蓄電池充電，將其他形式的能轉化成電能儲存起來．現使車以500J的初動能在粗糙的水平路面上自由滑行，第一次關閉自充電裝置，其動能隨位移變化關系如圖線①所示；第二次啟動自充電裝置，其動能隨位移變化關系如圖線②所示，則第二次向蓄電池所充的電能是（

）A．200J

B．250J

C．300J

D．500J參考答案：A4.如圖3所示，用一根長為l的細繩一端固定在O點，另一端懸掛質量為m的小球A，為使細繩與豎直方向夾30°角且繃緊，小球A處于靜止，對小球施加的最小的力是

()A.mgB.mgC.mg

D.mg參考答案：C5.如圖所示，空間存在均沿水平方向且相互垂直的勻強電場和勻強磁場，電場方向水平向左，磁場方向垂直紙面向里．在電場、磁場區域中，，有一個豎直放置的光滑絕緣網環，環上套有一個帶正電的小球，小球可沿圓環自由移動．O點為圓環的圓心，a、b、c為圓環上的三個點，a點為最高點，c點為最低點，Ob沿水平方向．已知小球所受電場力與重力大小相等．現將小球從環的頂端。點由靜止釋放，下列判斷正確的是A．當小球運動的弧長為圓周長的1／4時．洛侖茲力最大B．當小球運動的弧長為圓周長的1／2時，洛侖茲力最大C．小球從a點到b點，重力勢能減小．電勢能增大D．小球從b點運動到c點，電勢能增大，動能先增大后減小參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.質量為m的物體以初速v0沿傾角為的斜面上滑，滑回原處時速度大小為3v0/4，則物體上滑的最大高度為，物體所受阻力大小為。參考答案：

、7.如圖，光滑水平地面上有質量相等的兩物體A、B，中間用勁度系數為k的輕彈簧相連，在外力F1、F2作用下運動，且滿足F1>F2，當系統運動穩定后，彈簧的伸長量為

。參考答案：8.一列火車由車站靜止開始做勻加速直線運動開出時，值班員站在第一節車廂前端的旁邊，第一節車廂經過他歷時4s，整個列車經過他歷時20s，設各節車廂等長，車廂連接處的長度不計，則此列火車共有______節車廂，最后九節車廂經過他身旁歷時______s。參考答案：25節，4s9.在空中某固定點，懸掛一根均勻繩子，然后讓其做自由落體運動。若此繩經過懸點正下方H=20m處某點A共用時間1s(從繩下端抵達A至上端離開A)，則該繩全長為

m。參考答案：1510.一質點由位置A向北運動了4m，又轉向東運動了3m，到達B點，然后轉向南運動了1m，到達C點，在上述過程中質點運動的路程是

m，運動的位移是

m。參考答案：8，11.（1）甲、乙、丙、三位同學在使用不同精度的游標卡尺和螺旋測微器測量同一個物體的長度時，分別測量的結果如下：甲同學：使用游標為50分度的卡尺，讀數為12.045cm乙同學：使用游標為10分度的卡尺，讀數為12.04cm丙同學：使用游標為20分度的卡尺，讀數為12.045cm從這些實驗數據中可以看出讀數肯定有錯誤的是

同學。（2）現要驗證“當合外力一定時，物體運動的加速度與其質量成反比”這一物理規律．給定的器材如下：一傾角可以調節的長斜面（如圖7所示）、小車、計時器、米尺、彈簧秤、還有鉤碼若干。實驗步驟如下（不考慮摩擦力的影響，重力加速度為g），在空格中填入適當的公式。圖7①用彈簧秤測出小車的重力，除以重力加速度g得到小車的質量M。②用彈簧秤沿斜面向上拉小車保持靜止，測出此時的拉力F。③讓小車自斜面上方一固定點A1從靜止開始下滑到斜面底端A2，記下所用的時間t，用米尺測量A1與A2之間的距離s，從運動學角度得小車的加速度a＝

。④已知A1與A2之間的距離s，小車的質量M，在小車中加鉤碼，所加鉤碼總質量為m，要保持小車與鉤碼的合外力F不變，應將A1相對于A2的高度調節為h＝

。⑤多次增加鉤碼，在小車與鉤碼的合外力保持不變情況下，利用（1）、（2）和（3）的測量和計算結果，可得鉤碼總質量m與小車從A1到A2時間t的關系為：m＝

。參考答案：12.核電池又叫“放射性同位素電池”，一個硬幣大小的核電池，就可以讓手機不充電使用5000年.燃料中钚（）是一種人造同位素，可通過下列反應合成：2

氘核（）轟擊鈾（）生成镎（NP238）和兩個相同的粒子X，核反應方程是；②镎（NP238）放出一個粒子Y后轉變成钚（），核反應方程是+．則X粒子的符號為

；Y粒子的符號為

．參考答案：；13.某興趣小組為了測一遙控電動小車的額定功率，進行了如下實驗：①用

測出電動小車的質量為0.4kg；②將電動小車、紙帶和打點計時器正確安裝；③先接通

，再接通

（填“打點計時器”或“電動小車”）；④達到最大速度一段時間后關閉小車電源，待小車靜止時再關閉打點計時器（設小車在整個過程中所受阻力恒定）．在上述過程中，打點計時器在紙帶上所打的部分點跡如圖所示．請你分析紙帶數據，回答下列問題：①該電動小車運動的最大速度為

m/s；（保留兩位有效數字）

②該電動小車的額定功率為

W．（保留兩位有效數字）參考答案：①天平

③打點計時器

電動小車①該電動小車運動的最大速度為

1.5

m/s；②該電動小車的額定功率為

1.2

W．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修3-4模塊）(6分)如圖所示，紅光和紫光分別從介質1和介質2中以相同的入射角射到介質和真空的界面，發生折射時的折射角也相同。請你根據紅光在介質1與紫光在介質2的傳播過程中的情況，提出三個不同的光學物理量，并比較每個光學物理量的大小。參考答案：答案：①介質１對紅光的折射率等于介質２對紫光的折射率；②紅光在介質１中的傳播速度和紫光在介質２中的傳播速度相等；③紅光在介質１中發生全反射的臨界角與紫光在介質２中發生全反射的臨界角相等。（其它答法正確也可；答對每１條得２分，共6分）15.（9分）我國登月的“嫦娥計劃”已經啟動，2007年10月24日，我國自行研制的探月衛星“嫦娥一號”探測器成功發射。相比較美國宇航員已經多次登陸月球。而言，中國航天還有很多艱難的路要走。若一位物理學家通過電視機觀看宇航員登月球的情況，他發現在發射到月球上的一個儀器艙旁邊懸掛著一個重物在那里擺動,懸掛重物的繩長跟宇航員的身高相仿,這位物理學家看了看自己的手表，測了一下時間，于是他估測出月球表面上的自由落體加速度。請探究一下,他是怎樣估測的?參考答案：據宇航員的身高估測出擺長；測出時間，數出擺動次數，算得擺動周期；據公式,求得月球的重力加速度。解析：據單擺周期公式,只要測出單擺擺長和擺動周期,即可測出月球表面上的自由落體加速度．據宇航員的身高估測出擺長；測出時間，數出擺動次數，算得擺動周期；據公式求得月球的重力加速度。(9分)

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在xOy平面的第一、四象限內存在著方向垂直紙面向外，磁感應強度為B的勻強磁場，在第四象限內存在方向沿－y方向、電場強度為E

的勻強電場．從y軸上坐標為（0，a）的P點向磁場區發射速度大小不等的帶正電同種粒子，速度方向范圍是與+y方向成30o－150o角，且在xOy平面內。結果所有粒子經過磁場偏轉后都垂直打到x軸上，然后進入第四象限內的正交電磁場區．已知帶電粒子電量為+q，質量為m，粒子重力不計．（1）所有通過第一象限磁場區的粒子中，求粒子經歷的最短時間與最長時間的比值；（2）求粒子打到x軸上的范圍；（3）從x軸上x=a點射入第四象限的粒子穿過正交電磁場后從y軸上y=－b的Q點射出電磁場，求該粒子射出電磁場時的速度大小．參考答案：17.如圖所示是某次四驅車比賽的軌道某一段．張華控制的四驅車（可視為質點），質量m=1.0kg，額定功率為P=7W．張華的四驅車到達水平平臺上A點時速度很小（可視為0），此時啟動四驅車的發動機并直接使發動機的功率達到額定功率，一段時間后關閉發動機．當四驅車由平臺邊緣B點飛出后，恰能沿豎直光滑圓弧軌道CDE上C點的切線方向飛入圓形軌道，且此時的速度大小為5m/s，∠COD=53°，并從軌道邊緣E點豎直向上飛出，離開E以后上升的最大高度為h=0.85m．已知AB間的距離L=6m，四驅車在AB段運動時的阻力恒為1N．重力加速度g取10m/s2，不計空氣阻力．sin53°=0.8，cos53°=0.6，求：（1）四驅車運動到B點時的速度大小；（2）發動機在水平平臺上工作的時間；（3）四驅車對圓弧軌道的最大壓力．參考答案：解：（1）VB=VC?cos53°滑塊運動到B點時的速度為VB=5×0.6m/s=3m/s（2）從A到B的運動過程中有牽引力和阻力做功，根據動能定理有：mVB2=Pt﹣fL代入數據解得t=1.5s（3）從C點運動到最高過程中，只有重力做功，所以機械能守恒，有：mVC2=mg（h+R?cos53°）圓軌道的半徑R=，設四驅車到達D點時對軌道的壓力最大，四驅車在D點速度為VD，從C到D過程中機械能守恒，有：mVD2﹣mVC2=mgR（1﹣cos53°）

Fmax﹣mg=，代入數據得，四驅車對軌道的最大壓力Fmax=55.5N答：（1）四驅車運動到B點時的速度大小為3m/s；（2）發動機在水平平臺上工作的時間為1.5s；（3）四驅車對圓弧軌道的最大壓力為55.5N．18.水上滑梯可簡化成如圖所示的模型，斜槽AB和光滑圓弧槽BC平滑連接，斜槽AB的豎直高度H=6.0m，傾角θ=37o。圓弧BC半徑R=3.0m，末端C點的切線水平；C點與