廣東省梅州市農(nóng)業(yè)中學(xué)2021年高三物理下學(xué)期期末試題含解析

廣東省梅州市農(nóng)業(yè)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.甲、乙兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)同時(shí)、同地向同一方向做直線運(yùn)動(dòng)，它們的速度一時(shí)間圖象如圖所示，則由圖象可知

A．甲質(zhì)點(diǎn)比乙質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)得快，故乙追不上甲B．在2s末時(shí)乙追上甲C．在2s末時(shí)甲、乙的位移相同

D．甲做勻速直線運(yùn)動(dòng)，乙做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)參考答案：D2.靜止在光滑水平面上的物體，同時(shí)受到在同一直線上的力F1、F2作用，F(xiàn)1、F2隨時(shí)間變化的圖象如圖甲所示，則v-t圖象是圖乙中的參考答案：AC3.（單選）如圖所示，三根輕細(xì)繩懸掛兩個(gè)質(zhì)量相同的小球保持靜止，A、D間細(xì)繩是水平的，現(xiàn)對B球施加一個(gè)水平向右的力F，將B緩緩拉到圖中虛線位置，這時(shí)三根細(xì)繩張力TAC、TAD、TAB的變化情況是（）A．都變大B．TAC和TAD變大，TAB不變C．TAC和TAB變大，TAD不變D．TAD和TAB變大，TAC不變參考答案：解：以B為研究對象受力分析，由分解法作圖如圖：由圖可以看出，當(dāng)將B緩緩拉到圖中虛線位置過程，繩子與與豎直方向夾角變大，繩子的拉力大小對應(yīng)圖中1、2、3三個(gè)位置大小所示，即TAB逐漸變大，F(xiàn)逐漸變大；再以AB整體為研究對象受力分析，設(shè)AC繩與水平方向夾角為α，則豎直方向有：TACsinα=2mg得：TAC=，不變；水平方向：TAD=TACcosα+F，TACcosα不變，而F逐漸變大，故TAD逐漸變大；故選：D．4.如圖所示，帶等量異號(hào)電荷的兩平行金屬板在真空中水平放置，M、N為板間同一電場線上的兩點(diǎn)，一帶電粒子（不計(jì)重力）以速度vM經(jīng)過M點(diǎn)在電場線上向下運(yùn)動(dòng)，且未與下板接觸，一段時(shí)間后，粒子以速度vN折回N點(diǎn)。則A.粒子受電場力的方向一定由M指向NB.粒子在M點(diǎn)的速度一定比在N點(diǎn)的大C.粒子在M點(diǎn)的電勢能一定比在N點(diǎn)的大D.電場中M點(diǎn)的電勢一定高于N點(diǎn)的電勢參考答案：B解析：由于帶電粒子未與下板接觸，可知粒子向下做的是減速運(yùn)動(dòng)，故電場力向上，A錯(cuò)；粒子由M到N電場力做負(fù)功電勢能增加，動(dòng)能減少，速度增加，故B對C錯(cuò)；由于粒子和兩極板所帶電荷的電性未知，故不能判斷M、N點(diǎn)電勢的高低，C錯(cuò)。5.如圖所示，物體受到沿斜面向下的拉力F作用靜止在粗糙斜面上，斜面靜止在水平地面上，則下列說法正確的是()A.斜面對物體的作用力的方向豎直向上B.斜面對物體可能沒有摩擦力C.撤去拉力F后物體仍能靜止D.水平地面對斜面沒有摩擦力參考答案：C物體受拉力、重力、支持力和摩擦力，根據(jù)平衡條件，斜面對物體的作用力與重力和拉力的合力等大反向，故A錯(cuò)誤；設(shè)斜面的傾角為α，物體的質(zhì)量為m，撤去F前物體靜止在斜面上，合力為零，則物體必定受到沿斜面向上的靜摩擦力，大小為f=F+mgsinα，則最大靜摩擦力至少為fm=F+mgsinα；撤去F后，因?yàn)橹亓Φ南禄至gsinα＜fm，所以物體仍靜止，所受的靜摩擦力為f′=mgsinα；故B錯(cuò)誤，C正確；以物體和斜面為整體，可知地面對斜面有水平向左的靜摩擦力，故D錯(cuò)誤；故選C．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一束光從空氣射向折射率為的某種介質(zhì)，若反射光線與折射光線垂直，則入射角為__________。真空中的光速為c，則光在該介質(zhì)中的傳播速度為________________.參考答案：60°；c．解析：根據(jù)折射定律n=①由題意：i+r=90°則sin2+sin2r=1②解得：sini=則∠i=60°傳播速度v=c7.一個(gè)靜止的钚核94239Pu自發(fā)衰變成一個(gè)鈾核92235U和另一個(gè)原了核X，并釋放出一定的能量．其核衰變方程為：94239Pu→92235U＋X。(1)方程中的“X”核符號(hào)為______；(2)钚核的質(zhì)量為239.0522u，鈾核的質(zhì)量為235.0439u，X核的質(zhì)量為4.0026u，已知1u相當(dāng)于931MeV，則該衰變過程放出的能量是______MeV；(3)假設(shè)钚核衰變釋放出的能量全部轉(zhuǎn)變?yōu)殁櫤撕蚗核的動(dòng)能，則X核與鈾核的動(dòng)能之比是______。參考答案：(1)He

(2)5.31(±0.02都可)

(3)58.7(±0.1都可)8.圖12（a）是“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。重力加速度取g。

（1）為了平衡小車受到的阻力，應(yīng)適當(dāng)抬高木板的

端（填“左”或“右”）。

（2）細(xì)砂和小桶的總質(zhì)量為m，小車的質(zhì)量為M，實(shí)驗(yàn)要求m

M（填“遠(yuǎn)大于”或“遠(yuǎn)于”）。該實(shí)驗(yàn)的原理是，在平衡小車受到的阻力后，認(rèn)為小車受到的合外力是

，其值與真實(shí)值相比

（填“偏大”或“偏小”），小車受到合外力的真實(shí)值為

。

（3）已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為0．02s，一位同學(xué)按要求打出一條紙帶如圖12（b）所示，在紙帶上每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，則計(jì)數(shù)點(diǎn)l、2間的距離S12=____cm，計(jì)數(shù)點(diǎn)4的速度v4=

m/s，小車的加速度a=

m/s2。

（4）保持細(xì)砂和砂桶的質(zhì)量不變，改變小車的質(zhì)量M，分別得到小車的加速度a與其對應(yīng)的質(zhì)量M，處理數(shù)據(jù)的恰當(dāng)方法是作

（填“a-M”或“a-”）圖象。

（5）保持小車的質(zhì)量不變，改變細(xì)砂的質(zhì)量，甲、乙、丙三位同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別作出了小車的加速度a隨合外力F變化的圖線如圖12（c）、（d），（e）所示。

圖（c）中的圖線上部出現(xiàn)了彎曲，偏離了原來的直線，其主要原因是

。圖（d）中的圖線不通過原點(diǎn)，其主要原因是

。圖（e）中的圖線不通過原點(diǎn)，其主要原因是

。參考答案：9.兩靠得較近的天體組成的系統(tǒng)成為雙星，它們以兩者連線上某點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，因而不至于由于引力作用而吸引在一起。設(shè)兩天體的質(zhì)量分布為和，則它們的軌道半徑之比__________；速度之比__________。參考答案：；10.如圖所示，虛線框內(nèi)存在一沿水平方向、且與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場?，F(xiàn)通過圖示裝置來測量該磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、并判定其方向。所用器材已在圖中給出，其中D為位于紙面內(nèi)的U形金屬框，其底邊水平，長度為L，兩側(cè)邊豎直且等長；直流電源電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻為r；R為電阻箱；S為開關(guān)。此外還有細(xì)沙、天平和若干輕質(zhì)導(dǎo)線。已知重力加速度為g。先將開關(guān)S斷開，在托盤內(nèi)加放適量細(xì)沙，使D處于平衡狀態(tài)，然后用天平稱出細(xì)沙質(zhì)量m1。閉合開關(guān)S，將電阻箱阻值調(diào)節(jié)至R1=r，在托盤內(nèi)重新加入細(xì)沙，使D重新處于平衡狀態(tài)，用天平稱出此時(shí)細(xì)沙的質(zhì)量為m2且m2＞m1。（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小為___________，方向垂直紙面____________（選填“向里”或“向外”）；

（2）將電阻箱阻值調(diào)節(jié)至R2=2r，則U形金屬框D_________（選填“向下”或“向上”）加速，加速度大小為___________。六．計(jì)算題（共50分）參考答案：（1），向外；（2）向上，11.如圖所示，兩個(gè)完全相同的圓弧軌道分別固定在豎直板上的不同高度處，軌道的末端水平，在它們相同位置上各安裝一個(gè)電磁鐵，兩個(gè)電磁鐵由同一個(gè)開關(guān)控制，通電后，兩電磁鐵分別吸住相同小鐵球A、B，斷開開關(guān)，兩個(gè)小球同時(shí)開始運(yùn)動(dòng)。離開圓弧軌道后，A球做平拋運(yùn)動(dòng)，B球進(jìn)入一個(gè)光滑的水平軌道，則：（1）B球進(jìn)入水平軌道后將做________________運(yùn)動(dòng)；改變A軌道的高度，多次重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)過程，總能觀察到A球正好砸在B球上，由此現(xiàn)象可以得出的結(jié)論是：________________________________________________。（2）若某次兩個(gè)小球相碰的位置恰在水平軌道上的P點(diǎn)處，固定在豎直板上的方格紙的正方形小格邊長均為5cm，則可算出A鐵球剛達(dá)P點(diǎn)的速度為________m/s。（g取10m/s2，結(jié)果保留兩位小數(shù)）參考答案：（1）勻速直線，A球的水平分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)（2）3.3512.為了“探究動(dòng)能改變與合外力做功”的關(guān)系，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：A.第一步:把帶有定滑輪的木板有滑輪的一端墊起，把質(zhì)量為M的滑塊通過細(xì)繩與質(zhì)量為m的帶夾重錘相連，然后跨過定滑輪，重錘夾后連一紙帶，穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，調(diào)整木板傾角，直到輕推滑塊后，滑塊沿木板向下勻速運(yùn)動(dòng)，如圖甲所示.B.第二步:保持長木板的傾角不變，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝在長木板靠近滑輪處，取下細(xì)繩和重錘，將滑塊與紙帶相連，使其穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，然后接通電源釋放滑塊，使之從靜止開始向下加速運(yùn)動(dòng)，打出紙帶，如圖乙所示.打出的紙帶如圖：試回答下列問題：①已知O、A、B、C、D、E、F相鄰計(jì)數(shù)的時(shí)間間隔為△t，根據(jù)紙帶求滑塊速度，當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打A點(diǎn)時(shí)滑塊速度vA=________,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)滑塊速度vB=__________.②已知重錘質(zhì)量m，當(dāng)?shù)氐闹丶铀俣萭，要測出某一過程合外力對滑塊做的功還必須測出這一過程滑塊________(寫出物理名稱及符號(hào),只寫一個(gè)物理量)，合外力對滑塊做功的表達(dá)式W合=__________.③測出滑塊運(yùn)動(dòng)OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力對滑塊所做的功，WA、WB、WC、WD、WE，以v2為縱軸,以W為橫軸建坐標(biāo)系,描點(diǎn)作出v2-W圖像,可知它是一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線,若直線斜率為k，則滑塊質(zhì)量M=_______.參考答案：①VA=x1/2⊿t、VB=(x3-x1)/2⊿t②x，mgx.

③M=2/k.13.某研究性學(xué)習(xí)小組利用如圖甲所示電路測量某電池的電動(dòng)勢E和內(nèi)電阻r。在坐標(biāo)紙中畫出了如圖乙所示的U－I圖象，若電流表的內(nèi)阻為1Ω,則E＝________V，r＝________Ω參考答案：2.0；

1.4；

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.質(zhì)點(diǎn)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，在第1內(nèi)位移為，停止運(yùn)動(dòng)前的最后內(nèi)位移為，求：（1）在整個(gè)減速運(yùn)動(dòng)過程中質(zhì)點(diǎn)的位移大小.（2）整個(gè)減速過程共用時(shí)間.參考答案：（1）（2）試題分析：（1）設(shè)質(zhì)點(diǎn)做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a，初速度為由于質(zhì)點(diǎn)停止運(yùn)動(dòng)前最后1s內(nèi)位移為2m，則：所以質(zhì)點(diǎn)在第1秒內(nèi)有位移為6m，所以在整個(gè)減速運(yùn)動(dòng)過程中，質(zhì)點(diǎn)的位移大小為：（2）對整個(gè)過程逆向考慮，所以考點(diǎn)：牛頓第二定律，勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系．15.（4分）已知?dú)馀輧?nèi)氣體的密度為1.29kg/，平均摩爾質(zhì)量為0.29kg/mol。阿伏加德羅常數(shù)，取氣體分子的平均直徑為，若氣泡內(nèi)的氣體能完全變?yōu)橐后w，請估算液體體積與原來氣體體積的比值。（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）。參考答案：設(shè)氣體體積為，液體體積為氣體分子數(shù),(或)則

（或）解得

(都算對)解析：微觀量的運(yùn)算，注意從單位制檢查運(yùn)算結(jié)論，最終結(jié)果只要保證數(shù)量級(jí)正確即可。設(shè)氣體體積為，液體體積為氣體分子數(shù),(或)則

（或）解得

(都算對)四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.在平面直角坐標(biāo)系xOy中，第I象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，第IV象限存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．一質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電的粒子從y軸正半軸上的M點(diǎn)以速度v0垂直于y軸射入電場，經(jīng)x軸上的N點(diǎn)與x軸正方向成60°角射入磁場，最后從y軸負(fù)半軸上的P點(diǎn)垂直于y軸射出磁場，如圖所示．不計(jì)粒子重力，求（1）M、N兩點(diǎn)間的電勢差UMN；（2）粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r；（3）粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的總時(shí)間t．參考答案：解：（1）粒子在第一象限內(nèi)做類平拋運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入第四象限做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．設(shè)粒子過N點(diǎn)的速度為v，有得：v=2v0粒子從M點(diǎn)到N點(diǎn)的過程，由動(dòng)能定理有：解得：（2）粒子在磁場中以O(shè)′為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（如圖所示），半徑為O′N，有：解得：（3）由幾何關(guān)系得：ON=rsinθ設(shè)粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1，則有：ON=v0t1粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為：設(shè)粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2，有：得：運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為：t=t1+t2即：答：（1）M、N兩點(diǎn)間的電勢差；（2）粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為；（3）粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的總時(shí)間為．【考點(diǎn)】帶電粒子在混合場中的運(yùn)動(dòng)；牛頓第二定律；動(dòng)能定理的應(yīng)用；帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)；帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)．【分析】（1）粒子垂直于電場進(jìn)入第一象限，粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)，由到達(dá)N的速度方向可利用速度的合成與分解得知此時(shí)的速度，在應(yīng)用動(dòng)能定理即可求得電場中MN兩點(diǎn)間的電勢差．（2）粒子以此速度進(jìn)入第四象限，在洛倫茲力的作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，先畫出軌跡圖，找出半徑；利用洛倫茲力提供向心力的公式，可求出在磁場中運(yùn)動(dòng)的半徑．（3）粒子的運(yùn)動(dòng)分為兩部分，一是在第一象限內(nèi)做類平拋運(yùn)動(dòng)，二是在第四象限內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，分段求出時(shí)間，相加可得總時(shí)間．17.直角三棱鏡ABC的橫截面如圖所示，其頂角，邊長將三棱鏡放在光屏MN的正前方，B點(diǎn)恰好與光屏接觸，AC與MN平行?，F(xiàn)讓一細(xì)束紅、藍(lán)復(fù)色光垂直AC從AC的中點(diǎn)射向MN，復(fù)色光通過棱鏡后分成兩束，在光屏上、處形成兩個(gè)光斑。若撤去三棱鏡，復(fù)色光恰好射到O點(diǎn)。測得，