2021年湖北省孝感市田店中學高三物理上學期期末試卷含解析

2021年湖北省孝感市田店中學高三物理上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.如圖所示，半徑為r的圓形空間內(nèi)存在著垂直于紙面向外的勻強磁場，一個帶電粒子(不計重力)從A點以速度v0垂直于磁場方向射入磁場中，并由B點射出，且∠AOB＝120°，則該粒子在磁場中運動的時間為()A.B.

C.

D.參考答案：D2.（單選）下列說法中不正確的是

(

)A；當兩正點電荷相互靠近時，它們之間的庫侖力增大，它們的電勢能也增大B；當兩負點電荷相互靠近時，它們之間的庫侖力增大，它們的電勢能也增大C；一個正電荷與另一個負電荷相互靠近時,它們之間的庫侖力增大,它們的電勢能增大D；一個正電荷與另一個負電荷相互靠近時,它們之間的庫侖力增大,它們的電勢能減小參考答案：CA、當兩正電荷相互靠近時，距離減小，根據(jù)庫侖定律知，庫侖力增大，靠近的過程中，庫侖力做負功，電勢能增大；故A正確；B、當兩負電荷相互靠近時，距離減小，根據(jù)庫侖定律知，庫侖力增大，靠近的過程中，庫侖力做負功，電勢能增大；故B正確；CD、一個正電荷與另一個負電荷相互靠近時，距離減小，根據(jù)庫侖定律知，庫侖力增大，靠近的過程中，庫侖力做正功，電勢能減小；故D正確，C錯誤故選C。3.根據(jù)我們所學習過的原子物理學的知識可知，下列衰變反應中不可能發(fā)生的是：A．

B．C．

D．參考答案：

答案：C4.（多選）a、b兩輛汽車在同一條平直公路上行駛的v－t圖象如下圖所示．下列說法正確的是A.t1時刻，a車和b車處在同一位置B.t2時刻，a、b兩車運動方向相反C.在t1到t2這段時間內(nèi)，b車的加速度先減小后增大D.在t1到t2這段時間內(nèi)，b車的位移大于a車的位移參考答案：CD5.如圖所示，接在家庭電路上的理想降壓變壓器給小燈泡L供電，如果將原、副線圈減少相同匝數(shù)，其它條件不變，則（）A．小燈泡變亮B．小燈泡變暗C．原、副線圈兩段電壓的比值不變D．通過原、副線圈電流的比值不變參考答案：B【考點】變壓器的構(gòu)造和原理．【專題】定性思想；推理法；交流電專題．【分析】因變壓器為降壓變壓器，原線圈匝數(shù)大于副線圈匝數(shù)；而當同時減小相同匝數(shù)時，匝數(shù)之比一定變大；再根據(jù)變壓器原理進行分析即可．【解答】解：根據(jù)數(shù)學規(guī)律可知，分子與分母減小相同的數(shù)據(jù)時，比值一定會增大，故原副線圈減小相同的匝數(shù)后，匝數(shù)之比變大；因此電壓之比變大；輸出電壓減小，故小燈泡變暗；而電流與匝數(shù)之比成反比，故電流的比值變?。还蔄CD錯誤，B正確；故選：B．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（3分）一電子具100eV的動能、從A點垂直電場線方向飛入勻強電場，當從B點飛出時與場強方向恰成150°，如圖所示，則A、B兩點間的電勢差為______V。參考答案：

3007.一個電流表的內(nèi)阻Rg=36Ω,滿偏電流Ig=10mA，將它改裝成較大量程的電流表，測得改裝后電流表得內(nèi)阻是0.36Ω，則改裝后電流表的量程為

A，并聯(lián)的分流電阻為

Ω。參考答案：1

0.364略8.（5分）在某次光電效應實驗中，得到的遏止電壓Uc與入射光的頻率v的關(guān)系如圖所示，若該直線的斜率和截距分別為k和b，電子電荷量的絕對值為e，則普朗克常量可表示為

，所用材料的逸出功可表示為

。參考答案：ek

－eb試題分析：光電效應中，入射光子能量，克服逸出功后多余的能量轉(zhuǎn)換為電子動能，反向遏制電壓；整理得，斜率即，所以普朗克常量，截距為，即，所以逸出功考點：光電效應

9.一個氡核衰變成釙核并放出一個粒子。該核反應的方程是▲

氡衰變半衰期為3.8天，則1000g氡經(jīng)過7.6天衰變，剩余氡的質(zhì)量為

▲

g；參考答案：①

（2分）

②25010.如圖所示，一輛長L=2m,高h=0.8m,質(zhì)量為M=12kg的平頂車，車頂面光滑，在牽引力為零時，仍在向前運動，設(shè)車運動時受到的阻力與它對地面的壓力成正比，且比例系數(shù)μ=0.3。當車速為v0=7m／s時，把一個質(zhì)量為m=1kg的物塊（視為質(zhì)點）輕輕放在車頂?shù)那岸?，并開始計時。那么，經(jīng)過t=

s物塊離開平頂車；物塊落地時，落地點距車前端的距離為s=

m。參考答案：

11.(4分)如圖所示，放置在水平地面上的支架質(zhì)量為M，一長為L的細線連接一小球后另一端固定在支架頂端的前面，現(xiàn)將細線拉至水平后無初速釋放小球，小球?qū)砘財[動，且此過程支架始終不動，則小球在最低位置時，支架對地面的壓力大小為

。參考答案：

答案：(M+3m)g

12.如圖所示，是一個多用表歐姆檔內(nèi)部電路示意圖，電流表（量程0~0.5mA，內(nèi)阻100Ω）,電池電動勢E=1.5V，內(nèi)阻r=0.1Ω,變阻器R0阻值為0~500Ω。（1）歐姆表的工作原理是利用了___________定律。調(diào)零時使電流表指針滿偏，則此時歐姆表的總內(nèi)阻（包括電流表內(nèi)阻、電池內(nèi)阻和變阻器R0的阻值）是________Ω。（2）若表內(nèi)電池用舊，電源電動勢變小，內(nèi)阻變大，但仍可調(diào)零。調(diào)零后測電阻時，歐姆表的總內(nèi)阻將變________，測得的電阻值將偏________。（填“大”或“小”）（3）若上述歐姆表的刻度值是按電源電動勢1.5V時刻度的，當電動勢下降到1.2V時，測得某電阻是400Ω，這個電阻真實值是________Ω。參考答案：（1）閉合電路歐姆（2分），3000（2分）（2）變小（1分），偏大（1分）（3）320（2分）13.做勻加速直線運動的小車，牽引一條紙帶通過打點計時器，交流電源的頻率為50Hz，由紙帶上打出的某一點開始，每5個點剪下一段紙帶，按圖所示，使每一條紙帶下端與x軸重合，左邊與y軸平行，將紙帶段粘貼在直角坐標系中，則小車運動的加速度是

m/s2（保留兩位有效數(shù)字）。參考答案：______o.75______三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某同學將力傳感器固定在小車上，然后把繩的一端固定在傳感器拉鉤上，用來測量繩對小車的拉力，探究在小車及傳感器總質(zhì)量不變時加速度跟它們所受拉力的關(guān)系，根據(jù)所測數(shù)據(jù)在坐標系中作出了如圖所示的a-F圖象．（1）圖線不過坐標原點的原因是

；（2）本實驗中是否仍需要砂和桶的總質(zhì)量遠小于小車和傳感器的總質(zhì)量______(填“是”或“否”)；（3）由圖象求出小車和傳感器的總質(zhì)量為________kg.參考答案：（1）沒有平衡摩擦或平衡摩擦不足

（2）否

（3）1kg15.為了測定滑塊與桌面之間的動摩擦因數(shù)，某同學設(shè)計了如圖所示的實驗裝置。其中，a是質(zhì)量為m的滑塊（可視為質(zhì)點），b是可以固定于桌面的滑槽（滑槽末端與桌面相切）。第一次實驗時，將滑槽固定于水平桌面的右端，滑槽的末端與桌面的右端M對齊，讓滑塊a從滑槽上最高點由靜止釋放滑下，落在水平地面上的P點；第二次實驗時，將滑槽固定于水平桌面的左端，測出滑槽的末端N與桌面的右端M的距離為L，讓滑塊再次從滑槽上最高點由靜止釋放滑下，落在水平地面上的P＇點。已知當?shù)刂亓铀俣葹間，不計空氣阻力。①實驗還需要測量的物理量（用文字和字母表示）：

_▲__

。②寫出滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù)的表達式是（用測得的物理量的字母表示）：=

_▲__參考答案：①MO的高度h，OP距離x1，OP＇距離x2

②四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，xOy平面內(nèi)存在著沿y軸正方向的勻強電場，一個質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子從坐標原點O以速度為v0沿x軸正方向開始運動．當它經(jīng)過圖中虛線上的M（2a，a）點時，撤去電場，粒子繼續(xù)運動一段時間后進入一個矩形勻強磁場區(qū)域（圖中未畫出），又從虛線上的某一位置N處沿y軸負方向運動并再次經(jīng)過M點．已知磁場方向垂直xOy平面（紙面）向里，磁感應強度大小為B，不計粒子的重力．試求：（1）電場強度的大??；（2）粒子在勻強磁場中的運動時間；（3）N點的坐標；（4）矩形勻強磁場區(qū)域的最小面積．參考答案：解：粒子運動軌跡如圖所示：（1）粒子從O到M做類平拋運動，設(shè)時間為t，則有：2a=v0t，a=t2，解得：E=，t=；（2）設(shè)粒子運動到M點時速度為v，與x方向的夾角為α，則：vy=at=t=v0，速度：v==v0，則：tanα==，解得：α=30°，由幾何知識可知，粒子轉(zhuǎn)過的圓心角：θ=360°﹣2×（90°﹣30°）=240°，粒子在磁場中的運動時間：t=T=×=；（3）由題意知，粒子從P點進入磁場，從N點離開磁場，粒子在磁場中以O(shè)′點為圓心做勻速圓周運動，設(shè)半徑為R，由牛頓第二定律得：qvB=m，代入數(shù)據(jù)得粒子做圓周運動的半徑為：R=由幾何關(guān)系知：β=∠PMN=30°，所以N點的縱坐標為：yN=+a=+a，橫坐標為：xN=2a，故N點坐標為：（2a，+a）；（4）當矩形磁場為圖示虛線矩形時的面積最?。畡t矩形的兩個邊長分別為：L1=2R=，L2=R+Rsinβ=，所以矩形磁場的最小面積為：Smin=L1L2=；答：（1）電場強度的大小為：；（2）粒子在勻強磁場中的運動時間為：；（3）N點的坐標為：（2a，+a）；（4）矩形勻強磁場區(qū)域的最小面積為：．【考點】帶電粒子在勻強磁場中的運動；帶電粒子在勻強電場中的運動．【專題】帶電粒子在復合場中的運動專題．【分析】（1）帶電粒子在電場中做類平拋運動，由平拋規(guī)律就可得到電場強度；（2）根據(jù)粒子做圓周運動的周期公式求出粒子的運動時間．（2）射出電場后做勻速直線運動，進入在磁場中做勻速圓周運動，利用類平拋運動的規(guī)從電場中射出速度方向的垂線一，垂足為P，則P點為粒子射入磁場的入射點，N為從磁場中射出的初射點．以O(shè)′為圓心，ON為半徑做圓如下圖；該圓即是粒子運動的軌跡；做NP的平行線與圓相切，再做MO′的兩條平行線與圓相切，可做出運動軌跡．（4）做NP的平行線與圓相切，再做MO′的兩條平行線與圓相切，則這三條切線和MN圍成的面積即是最小面積．17.如圖所示，絕緣細繩繞過輕滑輪連接著質(zhì)量為m的正方形導線框和質(zhì)量為M的物塊，導線框的邊長為L、電阻為R。物塊放在光滑水平面上，線框平面豎直且ab邊水平，其下方存在兩個勻強磁場區(qū)域，磁感應強度的大小均為B，方向水平但相反，Ⅰ區(qū)域的高度為L，Ⅱ區(qū)域的高度為2L。開始時，線框ab邊距磁場上邊界PP′的高度也為L，各段繩都處于伸直狀態(tài)，把它們由靜止釋放，運動中線框平面始終與磁場方向垂直，M始終在水平面上運動，當ab邊剛穿過兩磁場的分界線QQ′進入磁場Ⅱ時，線框做勻速運動，不計滑輪處的摩擦。求：（1）ab邊剛進入磁場Ⅰ時，線框的速度大?。唬?）cd邊從PP′位置運動到QQ′位置過程中，通過線圈導線某橫截面的電荷量；（3）ab邊從PP′位置運動到NN′位置過程中，線圈中產(chǎn)生的焦耳熱。參考答案：(1)對線框和物塊組成的整體，由機械能守恒定律mgL＝(m＋M)v12

（2分）v1＝

（2分）(2)線框從Ⅰ區(qū)進入Ⅱ區(qū)過程中，ΔΦ＝Φ2-Φ1＝2BL2

（2分）E＝

（1分）I＝

（1分）通過線圈導線某截面的電量：q＝IΔt＝（2分）(3)線框ab邊運動到位置NN′之前，線框只有ab邊從PP′位置下降2L的過程中才有感應電流，設(shè)線框ab邊剛進入Ⅱ區(qū)域做勻速運動的速度是v2，線圈中電流為I2，I2＝

（2分）此時M、m均做勻速運動，

2BI2L＝mg

（2分）v2＝

根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒定律，mg·3L＝(m＋M)v22＋Q（2分）則線圈中產(chǎn)生的焦耳熱為:Q＝3mgL－（2分）18.如圖所示，在一二象限內(nèi)范圍內(nèi)有豎直向下的運強電場E，電場的上邊界方程為。在三四象限內(nèi)存在垂直于紙面向里、邊界方程為的勻強磁場?，F(xiàn)在第二象限中電場的上邊界有許多質(zhì)量為m，電量為q的正離子，在處有一熒光屏，當正離子達到熒光屏時會發(fā)光，不計重力和離子間相互作用力。（1）求在處釋放的離子進入磁場時速度。（2）若僅讓橫坐標的離子釋放，它最后能經(jīng)過點，求從釋放到經(jīng)過點所需時間t.（3）若同時將離子由靜止釋放，釋放后一段時間發(fā)現(xiàn)熒光屏上只有一點持續(xù)發(fā)出熒光。求該點坐標和磁感應強度。

參考答案：（2）由（1）得在處釋放的離子到達x軸時速度為