廣東省江門市臺山廣海中學2021-2022學年高三物理上學期期末試題含解析

廣東省江門市臺山廣海中學2021-2022學年高三物理上學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.如圖所示的速度﹣時間和位移﹣時間圖象中給出了四條圖線，關(guān)于它們的物理意義，下列描述正確的是（）A．圖線1表示物體做曲線運動B．s﹣t圖線中t1時刻v1＞v2C．v﹣t圖線中0至t3時間內(nèi)3和4平均速度相等D．兩圖象中t2和t4時刻分別表示2和4開始反向運動參考答案：B【考點】勻變速直線運動的圖像．【專題】比較思想；圖析法；運動學中的圖像專題．【分析】s﹣t圖線與v﹣t圖線只能描述直線運動；s﹣t的斜率表示物體運動的速度，斜率的正和負分別表示物體沿正方向和負方向運動．v﹣t圖線與時間軸圍成的面積等于物體在該段時間內(nèi)通過的位移．【解答】解：A、位移時間圖象只能表示物體做直線運動，而不能表示物體做曲線運動．故A錯誤．B、在s﹣t圖象中圖線的斜率表示物體的速度，在t1時刻圖線1的斜率大于圖線2的斜率，故v1＞v2．故B正確．C、在v﹣t圖線中圖線與時間軸圍成的面積等于物體發(fā)生的位移．故在0﹣t3時間內(nèi)4圍成的面積大于3圍成的面積，故3的平均速度大于4的平均速度．故C錯誤．D、s﹣t圖線的斜率等于物體的速度，斜率大于0，表示物體沿正方向運動；斜率小于0，表示物體沿負方向運動．而t2時刻之前物體的運動沿正方向，t2時刻之后物體沿負方向運動．故t2時刻開始反向運動．v﹣t圖象中，速度一直為正，說明運動方向沒有改變，故D錯誤．故選：B2.如圖為湖邊一傾角為30°的大壩的橫截面示意圖，水面與大壩的交點為O。一人站在A點處以速度v0沿水平方向扔小石子，已知AO=40m，g取10m/s2。下列說法正確的是（

）A．若v0=18m/s，則石塊可以落入水中B．若石塊能落入水中，則v0越大，落水時速度方向與水平面的夾角越大 C．若石塊不能落入水中，則v0越大，落到斜面上時速度方向與斜面的夾角越大D．若石塊不能落入水中，則v0越大，落到斜面上時速度方向與斜面的夾角越小參考答案：A3.一帶電粒子射入固定在O點的點電荷的電場中，粒子軌跡如圖中實線abc所示，圖中虛線是同心圓弧，表示電場的等勢面，不計粒子重力，則可以判斷A．粒子受靜電引力的作用B．粒子速度C．粒子動能D．粒子電勢能參考答案：C由軌跡的彎曲情況，電場力應指向曲線凹側(cè)，且與等勢面垂直（電場線垂直該處等勢面），所以可以判斷粒子受到的電場力的方向向左，背離場源電荷，粒子受靜電斥力的作用，故A錯誤。此粒子由a到b，電場力做負功，根據(jù)動能定理可知，粒子的動能減小，速度減小，故，B錯誤。由b到c，電場力做正功，電勢能減小，故，D錯誤。由于a、c在同一等勢面上，粒子由a至c，電場力做功為0，動能不變，，C正確。4.一束粒子由左端射入質(zhì)譜儀后分成甲、乙兩束，其運動軌跡如圖所示，其中S0A=S0C，則下列說法正確的是（

）A.甲束粒子帶正電，乙束粒子帶負電B.甲束粒子的比荷大于乙束粒子的比荷C.P2極板電勢比P1極板電勢高D.若甲、乙兩束粒子的電荷量相等，則甲、乙兩束粒子的質(zhì)量比為3：2參考答案：B【分析】粒子速度選擇器中受到電場力和洛倫茲力兩個作用，電場力不變，速度方向不變，可知洛倫茲力與電場力應平衡，由左手定則判斷出洛倫茲力方向，粒子進入勻強磁場B2中受到洛倫茲力而做勻速圓周運動，由牛頓第二定律得到半徑表達式，根據(jù)半徑公式分析半徑越大時，粒子的質(zhì)量和比荷的大?。驹斀狻考琢Ｗ釉诖艌鲋邢蛏掀D(zhuǎn)，乙粒子在磁場中向下偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則知甲粒子帶負電，乙粒子帶正電，故A錯誤；根據(jù)洛倫茲力提供向心力，qvB=m，得：，r甲＜r乙則甲的比荷大于乙的比荷，B正確；能通過狹縫S0的帶電粒子，電場力與洛倫茲力等大反向，若粒子帶正電，則洛倫茲力向上，電場力向下，則P1極板電勢比P2極板電勢高，選項C錯誤；若甲、乙兩束粒子的電荷量相等，由前面分析，則甲、乙兩束粒子的質(zhì)量比為2：3，故D錯誤；故選B。【點睛】本題關(guān)鍵要理解速度選擇器的原理：電場力與洛倫茲力，粒子的速度一定．粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)時，由洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律則可得到半徑．5.（多選）帶電粒子進入云室會使云室中的氣體電離,從而顯示其運動軌跡.如圖是在有勻強磁場的云室中觀察到的粒子的軌跡，a和b是軌跡上的兩點，勻強磁場B垂直紙面向里，該粒子在運動時，其質(zhì)量和電量不變，而動能逐漸減少.下列說法正確的是

(

)A．粒子先經(jīng)過a點，再經(jīng)過b點

B．粒子先經(jīng)過b點，再經(jīng)過a點C．粒子帶負電

D．粒子帶正電參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.特種兵過山谷的一種方法可化簡為如右圖所示的模型：將一根長為2d、不可伸長的細繩的兩端固定在相距為d的A、B兩等高處，懸繩上有小滑輪P，戰(zhàn)士們相互配合，可沿著細繩滑到對面。開始時，戰(zhàn)士甲拉住滑輪，質(zhì)量為m的戰(zhàn)士乙吊在滑輪上，處于靜止狀態(tài)，AP豎直，則此時甲對滑輪的水平拉力為____________；若甲將滑輪由靜止釋放，則乙在滑動中速度的最大值為____________。（不計滑輪與繩的質(zhì)量，不計滑輪的大小及摩擦）

參考答案：mg，7.如圖所示，物體A、B的質(zhì)量mA=6kg,mB=4kg,A與B、B與地面之間的動摩擦因數(shù)都等于0.3，通過輕滑輪在外力F的作用下，A和B一起做加速度為a=1m/s2的勻加速直線運動，則A對B的摩擦力大小為

N，方向為

，

參考答案：14N，向右，8.真空室內(nèi)，有質(zhì)量分別為m和2m的甲、乙兩原子核，某時刻使它們分別同時獲得和的瞬時速率，并開始相向運動。由于它們間的庫侖斥力作用，二者始終沒有接觸，當兩原子核相距最近時，甲核的速度大小為__________。(填選項前的字母)A.B.C.D.參考答案：B當二者共速時距離最近，由動量守恒定律可得4mv-3mv=3m解得，故選項B正確。9.傾角為＝30°的斜面體放在水平地面上，一個重為G的球在水平力F的作用下，靜止在光滑斜面上，則水平力F的大小為

；若將力F從水平方向逆時針轉(zhuǎn)過某一角度后，仍保持F的大小，且小球和斜面也仍舊保持靜止，則此時水平地面對斜面體的摩擦力f＝[番茄花園23]

。參考答案：10.如圖所示，一個半徑為R的透明球體放置在水平面上，一束光從A點沿水平方向射入球體后經(jīng)B點射出，最后射到水平面上的C點。已知，該球體對光的折射率為，則它從球面射出時的出射角＝

；在透明體中的速度大小為

（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（已知光在的速度c＝3×108m／s）參考答案：11.（選修3—3含2—2）（6分）如圖所示，在注射器中封有一定質(zhì)量的氣體，緩慢推動活塞使氣體的體積減小，并保持氣體溫度不變，則管內(nèi)氣體的壓強

(填“增大”、“減小”或“不變”)，按照氣體分子熱運動理論從微觀上解釋，這是因為：

參考答案：答案：增大；分子的平均動能不變，分子的密集程度增大．（每空2分）12.摩托車手在水平地面轉(zhuǎn)彎時為了保證安全，將身體及車身傾斜，車輪與地面間的動摩擦因數(shù)為μ，車手與車身總質(zhì)量為M，轉(zhuǎn)彎半徑為R。為不產(chǎn)生側(cè)滑，轉(zhuǎn)彎時速度應不大于

；設轉(zhuǎn)彎、不側(cè)滑時的車速為v，則地面受到摩托車的作用力大小為

。參考答案：

由靜摩擦力提供向心力可得，解得v=，地面受到摩托車的作用力為摩托車的重力與摩擦力的合力。13.放射性元素的原子核在α衰變或β衰變生成新原子核時，往往會同時伴隨______輻射。在α射線、β射線、X射線、紅外線、γ射線、紫外線中，不屬于電磁波的為___________________。參考答案：γ射線，β射線、α射線三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.動畫片《光頭強》中有一個熊大熊二愛玩的山坡滑草運動，若片中山坡滑草運動中所處山坡可看成傾角θ=30°的斜面，熊大連同滑草裝置總質(zhì)量m=300kg，它從靜止開始勻加速下滑，在時間t=5s內(nèi)沿斜面滑下的位移x=50m．（不計空氣阻力，取g=10m/s2）問：（1）熊大連同滑草裝置在下滑過程中受到的摩擦力F為多大？（2）滑草裝置與草皮之間的動摩擦因數(shù)μ為多大（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）？參考答案：（1）熊大連同滑草裝置在下滑過程中受到的摩擦力F為300N；（2）滑草裝置與草皮之間的動摩擦因數(shù)μ為多大為0.12．考點： 牛頓第二定律；勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系．專題： 牛頓運動定律綜合專題．分析： （1）根據(jù)勻變速直線運動的位移時間公式求出下滑的加速度，對熊大連同滑草裝置進行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律求出下滑過程中的摩擦力．（2）熊大連同滑草裝置在垂直于斜面方向合力等于零，求出支持力的大小，根據(jù)F=μFN求出滑草裝置與草皮之間的動摩擦因數(shù)μ．解答： 解：（1）由運動學公式S=，解得：a==4m/s沿斜面方向，由牛頓第二定律得：mgsinθ﹣f=ma

解得：f=300N

（2）在垂直斜面方向上：N﹣mgcosθ=0

又f=μN

聯(lián)立解得：μ=答：（1）熊大連同滑草裝置在下滑過程中受到的摩擦力F為300N；（2）滑草裝置與草皮之間的動摩擦因數(shù)μ為多大為0.12．點評： 解決本題的關(guān)鍵知道加速度是聯(lián)系力學和運動學的橋梁，通過加速度可以根據(jù)力求運動，也可以根據(jù)運動求力．15.（簡答）如圖13所示,滑塊A套在光滑的堅直桿上,滑塊A通過細繩繞過光滑滑輪連接物塊B,B又與一輕質(zhì)彈贊連接在一起，輕質(zhì)彈簧另一端固定在地面上,’開始用手托住物塊.使繩子剛好伸直處于水平位位置但無張力?，F(xiàn)將A由靜止釋放.當A下滑到C點時(C點圖中未標出)A的速度剛好為零，此時B還沒有到達滑輪位置，已知彈簧的勁度系數(shù)k=100N/m,滑輪質(zhì)量和大小及摩擦可忽略不計，滑輪與桿的水平距離L=0.3m,AC距離為0.4m，mB=lkg,重力加速度g=10m/s2。試求：(1)滑'塊A的質(zhì)量mA(2)若滑塊A質(zhì)量增加一倍,其他條件不變，仍讓滑塊A從靜止滑到C點,則滑塊A到達C點時A、B的速度大小分別是多少？參考答案：（1）

（2）

（3），功能關(guān)系．解析：（1）開始繩子無張力，對B分析有kx1=mBg，解得：彈簧的壓縮量x1=0.1m（1分）當物塊A滑到C點時，根據(jù)勾股定理繩伸出滑輪的長度為0.5m，則B上升了0.2m,所以彈簧又伸長了0.1m。（1分）由A、B及彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，又彈簧伸長量與壓縮量相等則彈性勢能變化量為零所以mAgh1=mBgh2（2分）其中h1=0.4m，h2=0.2m所以mA=0.5kg（1分）（2）滑塊A質(zhì)量增加一倍，則mA=1kg，令滑塊到達C點時A、B的速度分別為v1和v2

由A、B及彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒得（2分）又有幾何關(guān)系可得AB的速度關(guān)系有vAcosθ=vB（1分）其中θ為繩與桿的夾角且cosθ=0.8解得：（1分）（1分）（1）首先由物體靜止條件求出彈簧壓縮的長度，再根據(jù)幾何知識求出物體B上升的距離，從而可求出彈簧伸長的長度，然后再根據(jù)能量守恒定律即可求解物體A的質(zhì)量；題（2）的關(guān)鍵是根據(jù)速度合成與分解規(guī)律求出物體B與A的速度關(guān)系，然后再根據(jù)能量守恒定律列式求解即可．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（9分）如圖所示，一帶電微粒質(zhì)量為m=2.0×10-11kg、電荷量q=+1.0×10-5C，從靜止開始經(jīng)電壓為U1=100V的電場加速后，水平進入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場中，微粒射出電場時的偏轉(zhuǎn)角θ=30o，并接著進入一個方向垂直紙面向里、寬度為D=34.6cm的勻強磁場區(qū)域。已知偏轉(zhuǎn)電場中金屬板長L=20cm，兩板間距d=17.3cm，重力忽略不計。求：⑴帶電微粒進入偏轉(zhuǎn)電場時的速率v1；⑵偏轉(zhuǎn)電場中兩金屬板間的電壓U2；⑶為使帶電微粒不會由磁場右邊射出，該勻強磁場的磁感應強度B至少多大？

參考答案：

解析：⑴帶電微粒經(jīng)加速電場加速后速度為v，根據(jù)動能定理

=1.0×104m/s

⑵帶電微粒在偏轉(zhuǎn)電場中只受電場力作用，做類平拋運動。在水平方向微粒做勻速直線運動

水平方向：

帶電微粒在豎直方向做勻加速直線運動，加速度為a，出電場時豎直方向速度為v2

豎直方向：

由幾何關(guān)系

得U2=100V

⑶帶電微粒進入磁場做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，設微粒軌道半徑為R，由幾何關(guān)系知

設微粒進入磁場時的速度為v/

由牛頓運動定律及運動學規(guī)律

得，

B=0.1T

若帶電粒子不射出磁場，磁感應強度B至少為0.1T。17.如圖所示，質(zhì)量為lkg的小球穿在固定的直桿上，桿與水平方向成30°角，球與桿間的動摩擦因數(shù)μ=，當小球受到的豎直向上的拉力F=20N時，試求：

(1)桿給球的彈力的大小和方向？

(2)小球沿桿上滑的加速度是多少?(g=10m/s2)?參考答案：(1)（2）2.5m/s2

解析：小球在桿上受到四個力的作用，如圖所示，重力mg、拉力F、桿的彈力FN和滑動摩擦力F摩，在垂直于桿的方向合外力為零，在平行于桿的方向，合外力提供小球作加速運動所需要的力，有（F-mg）sinθ-F摩=ma（F-mg）cosθ=FN

F摩=μFN

由以上三式可得a＝代入數(shù)據(jù)后得

方向垂