廣東省河源市敬梓中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理下學(xué)期期末試題含解析

廣東省河源市敬梓中學(xué)2021-2022學(xué)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.如圖所示是一列在某介質(zhì)中沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻波圖象的一部分，波速為v=10m/s，P是平衡位置位于坐標(biāo)（4，0）處的質(zhì)元，則下列說(shuō)法中正確的是

（

）

A．質(zhì)元P的振動(dòng)周期為0.4s

B．在0.3s時(shí)，質(zhì)元P處在波峰的位

C．質(zhì)元P在任意的0.5s內(nèi)所通過(guò)的路程都是0.25m

D．該波如果進(jìn)入另一種不同介質(zhì)中傳播時(shí)，其頻率不會(huì)發(fā)生變化參考答案：

答案：AD2.（多選）如右圖所示，I，II分別是甲、乙兩小球從同一地點(diǎn)沿同一直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖線，根據(jù)圖線可以判斷(

)

A．甲、乙兩小球做的是初速度方向相反的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，加

速度大小相同，方向相同

B．兩球在t=8s時(shí)相距最遠(yuǎn)

C．兩球在t=2s時(shí)刻速率相等

D．兩球在t=8s時(shí)相遇參考答案：CD3.質(zhì)量為1kg的物體從高處無(wú)初速度釋放，下落18m到達(dá)地面。在這個(gè)過(guò)程中重力對(duì)物體做的功是（g取10m/s2）：

（

）A．18J

B．180J

C．200J

D．400J參考答案：

答案：B4.空間存在一方向與直面垂直、大小隨時(shí)間變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其邊界如圖（a）中虛線MN所示，一硬質(zhì)細(xì)導(dǎo)線的電阻率為ρ、橫截面積為S，將該導(dǎo)線做成半徑為r的圓環(huán)固定在紙面內(nèi)，圓心O在MN上。t=0時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向如圖（a）所示：磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖（b）所示，則在t=0到t=t1的時(shí)間間隔內(nèi)A.圓環(huán)所受安培力的方向始終不變B.圓環(huán)中的感應(yīng)電流始終沿順時(shí)針方向C.圓環(huán)中的感應(yīng)電流大小為D.圓環(huán)中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為參考答案：BC【詳解】AB、根據(jù)B-t圖象，由楞次定律可知，線圈中感應(yīng)電流方向一直為順時(shí)針，但在t0時(shí)刻，磁場(chǎng)的方向發(fā)生變化，故安培力方向的方向在t0時(shí)刻發(fā)生變化，則A錯(cuò)誤，B正確；CD、由閉合電路歐姆定律得：，又根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得：，又根據(jù)電阻定律得：，聯(lián)立得：，則C正確，D錯(cuò)誤。故本題選BC。5.（單選）如圖所示，A、B兩小球由繞過(guò)輕質(zhì)定滑輪的細(xì)線相連，A放在固定的光滑斜面上，B、C兩小球在豎直方向上通過(guò)勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連，C球放在水平地面上．現(xiàn)用手控制住A，并使細(xì)線剛剛拉直但無(wú)拉力作用，并保證滑輪左側(cè)細(xì)線豎直、右側(cè)細(xì)線與斜面平行．已知A的質(zhì)量為4m，B、C的質(zhì)量均為m，重力加速度為g，細(xì)線與滑輪之間的摩擦不計(jì)，開始時(shí)整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．釋放A后，A沿斜面下滑至速度最大時(shí)C恰好離開地面．下列說(shuō)法正確的是（）A．斜面傾角α=60°B．A獲得最大速度為2gC．C剛離開地面時(shí)，B的加速度最大D．從釋放A到C剛離開地面的過(guò)程中，A、B兩小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒參考答案：考點(diǎn)：機(jī)械能守恒定律．專題：機(jī)械能守恒定律應(yīng)用專題．分析：C剛離開地面時(shí)，物體A沿斜面下滑的距離應(yīng)該等于彈簧原來(lái)被壓縮的長(zhǎng)度再加上后來(lái)彈簧被拉長(zhǎng)的長(zhǎng)度，B獲得最大速度，B應(yīng)該處于受力平衡狀態(tài)，對(duì)B受力分析，可以求得斜面的傾角α；對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)機(jī)械能守恒，根據(jù)機(jī)械能守恒列出方程就可以求得B的最大速度．解答：解：A、設(shè)當(dāng)物體C剛剛離開地面時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量為xC，則

kxC=mg…①物體C剛剛離開地面時(shí)，以B為研究對(duì)象，物體B受到重力mg、彈簧的彈力kxC、細(xì)線的拉力T三個(gè)力的作用，設(shè)物體B的加速度為a，根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)B有：T﹣mg﹣kxC=ma…②對(duì)A有：4mgsinα﹣T=4ma…③由②、③兩式得：4mgsinα﹣mg﹣kxC=5ma…④當(dāng)B獲得最大速度時(shí)，有：a=0…⑤由①④⑤式聯(lián)立，解得sinα=0.5，所以：α=30°，故A錯(cuò)誤；B、設(shè)開始時(shí)彈簧的壓縮量xB，則有：kxB=mg設(shè)當(dāng)物體C剛剛離開地面時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量為xA，則有：kxC=mg當(dāng)物體C剛離開地面時(shí)，物體B上升的距離以及物體A沿斜面下滑的距離均為：h=xC+xB由于彈簧處于壓縮狀態(tài)和伸長(zhǎng)狀態(tài)時(shí)的彈性勢(shì)能相等，且物體C剛剛離開地面時(shí)，A、B兩物體的速度相等，設(shè)為vBm，以A、B及彈簧組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，由機(jī)械能守恒定律得：4mghsinα﹣mgh=（4m+m）VBm2代入數(shù)據(jù)解得：VBm=2g，故B正確；C、C剛離開地面時(shí)，B的速度最大，加速度為零，故C錯(cuò)誤；D、從釋放A到C剛離開地面的過(guò)程中，A、B兩小球以及彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，A、B兩小球組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒．故D錯(cuò)誤；故選：B．點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵是分析求出系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)情況，然后結(jié)合機(jī)械能守恒定律和胡克定律多次列式求解分析，難度中等．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某同學(xué)在研究“一定質(zhì)量氣體溫度不變時(shí)壓強(qiáng)和體積關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，將一氣缸如圖（甲）開口端向右水平固定放置，活塞面積為S，厚度不計(jì)，封閉氣體長(zhǎng)度為L(zhǎng)，大氣壓強(qiáng)為p0?，F(xiàn)用一水平向左的作用力緩慢推動(dòng)活塞，設(shè)活塞向左移動(dòng)距離為x。（1）通過(guò)力傳感器對(duì)水平推力的測(cè)定，該同學(xué)將推力F作為縱坐標(biāo)，則橫坐標(biāo)應(yīng)該設(shè)置為____________，便可作出圖（乙）中圖像，且滿足圖線截距和斜率大小相等。圖中斜率的含義為____________（用題目中符號(hào)表示）。（2）該同學(xué)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)時(shí)圖線（乙）中隨著F的增大，圖線呈現(xiàn)向下彎曲的趨勢(shì)。試分析原因

。（3）該同學(xué)為了研究第（2）小題中圖線呈現(xiàn)向下彎曲的趨勢(shì)的原因，作出了該過(guò)程的p-V圖像，則圖（丙）中的四條圖線（圖線①②為雙曲線）符合這一過(guò)程的是圖線____________。參考答案：（1）（2分）；p0S（2分）（2）推動(dòng)活塞過(guò)程中漏氣（2分）（3）③（2分）7.地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，若高空中某處的重力加速度為，則該處距地球表面的高度為（﹣1）R，在該高度繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的線速度大小為．參考答案：解：根設(shè)地球的質(zhì)量為M，物體質(zhì)量為m，物體距地面的高度為h．據(jù)萬(wàn)有引力近似等于重力得：在地球表面：mg=G…①在h高處：m?=G…②由①②聯(lián)立得：2R2=（R+h）2解得：h=（﹣1）R在該高度衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，由重力提供向心力，則得：m?=m可得：v=故答案為：（﹣1）R；．8.核電池又叫“放射性同位素電池”，一個(gè)硬幣大小的核電池，就可以讓手機(jī)不充電使用5000年.燃料中钚（）是一種人造同位素，可通過(guò)下列反應(yīng)合成：①用氘核（）轟擊鈾（）生成镎（NP238）和兩個(gè)相同的粒子X，核反應(yīng)方程是；②镎（NP238）放出一個(gè)粒子Y后轉(zhuǎn)變成钚（），核反應(yīng)方程是+．則X粒子的符號(hào)為

▲

；Y粒子的符號(hào)為

▲

．參考答案：，（2分）；（2分）

9.27．在“用DIS研究回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小與磁通量變化快慢的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中：（1）本實(shí)驗(yàn)中需要用到的傳感器是光電門傳感器和

傳感器．（2）讓小車以不同速度靠近螺線管，記錄下光電門擋光時(shí)間Δt內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值E，改變速度多次實(shí)驗(yàn)，得到多組Δt與E，若以E為縱坐標(biāo)、

為橫坐標(biāo)作圖可以得到直線圖像．（3）記錄下小車某次勻速向左運(yùn)動(dòng)至最后撞上螺線管停止的全過(guò)程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與時(shí)間的變化關(guān)系，如圖所示，擋光時(shí)間Δt內(nèi)圖像所圍陰影部分面積為S，增加小車的速度再次實(shí)驗(yàn)得到的面積S’

S（選填“＞”、“＜”或“=”）．參考答案：（1）電壓

（2分）

（2）1/Δt

（2分）

（3）=

10.豎直上拋運(yùn)動(dòng)，可看成是豎直向上的

和一個(gè)豎直向下

的運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)參考答案：勻速直線運(yùn)動(dòng)，自由落體運(yùn)動(dòng)11.自然界里放射性核素并非一次衰變就達(dá)到穩(wěn)定，而是發(fā)生一系列連續(xù)的衰變，直到穩(wěn)定的核素而終止，這就是“級(jí)聯(lián)衰變”．某個(gè)釷系的級(jí)聯(lián)衰變過(guò)程如圖(N軸表示中子數(shù)，Z軸表示質(zhì)子數(shù))，圖中Pb→Bi的衰變是＿＿＿衰變，從到共發(fā)生＿＿＿次α衰變．參考答案：β（2分）

612.一輛賽車在半徑為50m的水平圓形賽道參加比賽，已知該賽車勻速率跑完最后一圈所用時(shí)間為15s。則該賽車完成這一圈的角速度大小為________rad/s，向心加速度大小為________m/s2（結(jié)果均保留2位小數(shù)）。參考答案：0.42rad/s；8.77m/s2。【（8.76~8.82）m/s2】13.如圖3－3－10所示為“用DIS(位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī))研究加速度和力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置．圖3－3－10(1)在該實(shí)驗(yàn)中必須采用控制變量法，應(yīng)保持________不變，用鉤碼所受的重力作為________，用DIS測(cè)小車的加速度．

(2)改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測(cè)量．在某次實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)可畫出a－F關(guān)系圖線(如圖3－3－11所示)．①分析此圖線的OA段可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是________________________________________________________________________________________________________________________________________________.②(單選題)此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是

()A．小車與軌道之間存在摩擦B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大D．所用小車的質(zhì)量太大參考答案：(1)小車的總質(zhì)量(或：小車的質(zhì)量)小車所受外力(或：外力、合外力)(2)①在質(zhì)量不變的條件下，加速度與合外力成正比②C三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.為了測(cè)定電阻的阻值，實(shí)驗(yàn)室提供下列器材：待測(cè)電阻Rx（阻值約100Ω）、電阻箱R0（0～999.9Ω）、滑動(dòng)變阻器R、電流表A、電流傳感器、直流電源E（內(nèi)阻可忽略）、導(dǎo)線、開關(guān)若干。（1）甲同學(xué)設(shè)計(jì)如圖（a）所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

①根據(jù)電路圖（a），在圖（b）中完成實(shí)物圖的連接；

②實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，先將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到c端，再接通開關(guān)S；保持S2斷開，閉合S1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R使電流表指針偏轉(zhuǎn)至某一位置如圖（c）所示，記下此時(shí)的電流I=

A。斷開S1，使滑動(dòng)變阻器R的阻值

（選填“不變”或“改變”），調(diào)整電阻箱R0的阻值在100Ω左右，再閉合S2，調(diào)節(jié)R0阻值使得電流表示數(shù)仍為I時(shí)，R0的讀數(shù)即為Rx的阻值。（2）乙同學(xué)利用電路（d）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，改變電阻箱R0的值，從電流傳感器獲得相應(yīng)的電流I，在計(jì)算機(jī)上得到1/I-R0圖象如圖（e）所示，圖線縱軸截距為b，斜率為k，則電阻Rx的阻值為

。（3）若電源內(nèi)阻不可忽略，則甲、乙兩同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案中哪種方案測(cè)電阻Rx更好？為什么？

。參考答案：（1）①實(shí)物連線如右圖所示；

②0.40；不變；

（2）b/k；

（3）甲同學(xué)方案更好；乙同學(xué)的做法中所得到的是被測(cè)電阻Rx和電源內(nèi)阻的總阻值，測(cè)量值會(huì)大于真實(shí)值。

（每格2分，第（3）題答出誰(shuí)的方案更好1分，理由1分）15.如圖1所示，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置，在水平桌面上放置一個(gè)斜面，讓鋼球從斜面上由靜止?jié)L下，鋼球滾過(guò)桌邊后便做平拋運(yùn)動(dòng)．在鋼球拋出后經(jīng)過(guò)的地方放置一塊水平木板，木板由支架固定成水平，木板所在高度可通過(guò)豎直標(biāo)尺讀出，木板可以上下自由調(diào)節(jié)，在木板上固定一張白紙．該同學(xué)在完成裝置安裝后進(jìn)行了如下步驟的實(shí)驗(yàn)：A．實(shí)驗(yàn)前在白紙上畫一條直線，并在線上標(biāo)出a，b，c三點(diǎn)，且ab=bc=20.0cm，如圖2．B．讓鋼球從斜面上的某一位置由靜止?jié)L下，調(diào)節(jié)木板高度，使得鋼球正好擊中a點(diǎn)，記下此時(shí)木板與桌面的高度差h1=h．C．讓鋼球從斜面上的同一位置由靜止?jié)L下，調(diào)節(jié)木板高度，使得鋼球正好擊中b點(diǎn)，記下此時(shí)木板與桌面的高度差h2=h+10.0（cm）．D．讓鋼球從斜面上的同一位置由靜上滾下，調(diào)節(jié)木板高度，使得鋼球正好擊中c點(diǎn)，記下此時(shí)木板與桌面的高度差h3=h+30.0（cm）．則該同學(xué)由上述測(cè)量結(jié)果即可粗測(cè)出鋼球的平拋初速度大小v0=2.0m/s，鋼球擊中b點(diǎn)時(shí)速度大小為v=2.5m/s．已知鋼球的重力加速度為g=10m/s2，空氣阻力不計(jì)．參考答案：考點(diǎn)：研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)．.專題：實(shí)驗(yàn)題；平拋運(yùn)動(dòng)專題．分析：根據(jù)豎直方向運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)△h=gT2，求出物體運(yùn)動(dòng)的相等時(shí)間間隔，然后利用水平方向運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)即可求出平拋的初速度，根據(jù)豎直方向上某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出b點(diǎn)豎直分速度，結(jié)合平行四邊形定則求出鋼球擊中b點(diǎn)的速度大小．解答：解：鋼球從a到b和b到c的時(shí)間相等，擊中ab時(shí)木板的豎直距離為10cm，擊中bc時(shí)木板的豎直距離為20cm，根據(jù)△h=gT2得，T==s=0.1s，則鋼球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0==m/s=2m/s．擊中b點(diǎn)時(shí)鋼球的豎直分速度vyb=m/s=1.5m/s，根據(jù)平行四邊形定則知，鋼球擊中b點(diǎn)的速度大小vb===2.5m/s．故答案為：2.02.5．點(diǎn)評(píng)：本題不但考查了實(shí)驗(yàn)的操作，而且考查了平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律以及勻速運(yùn)動(dòng)和勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，對(duì)同學(xué)的知識(shí)的綜合應(yīng)用要求比較高，是個(gè)考查學(xué)生能力的好題．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，水平面上緊靠放置著等厚的長(zhǎng)木板B、C（未粘連），它們的質(zhì)量均為M=2kg。在B木板的左端放置著質(zhì)量為m=1kg的木塊A（可視為質(zhì)點(diǎn)）。A與B、C間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ1=0.4，B、C與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ2=0.1，滑動(dòng)摩擦力等于最大靜摩擦力。開始整個(gè)系統(tǒng)處于靜止，現(xiàn)對(duì)A施加水平向右的恒定拉力F=6N，測(cè)得A在B、C上各滑行了1s后，從C的右端離開木板。求：⑴木板B、C的長(zhǎng)度LB、LC；⑵若在木塊A滑上C板的瞬間撤去拉力F，木塊A從開始運(yùn)動(dòng)到再次靜止經(jīng)歷的總時(shí)間t（此問(wèn)答案保留3位有效數(shù)字）。參考答案：試題分析：（1）A在B的上表面滑行時(shí)，A受滑動(dòng)摩擦力方向向左，根據(jù)牛頓第三定律可知：B受A的摩擦力方向向右，而B要運(yùn)動(dòng)必須和C一起運(yùn)動(dòng)，B和C與地面之間的最大靜摩擦力為：。由于，所以A在B上表面滑行時(shí)，BC保持靜止不動(dòng)。分析A的運(yùn)動(dòng)：，在B表面運(yùn)動(dòng)1S時(shí)間內(nèi)的位移即為B的長(zhǎng)度：。A滑上C即離開B的速度A滑上C表面后受摩擦力方向向左，同樣C受到摩擦力，方向向右，大小仍是，而C受摩擦力向右，其大小為：，由于，所以C運(yùn)動(dòng)作勻加速的加速度為：，經(jīng)過(guò)1S鐘A的位移為：，C的位移為，所以C的長(zhǎng)度為

（2）A滑上C的表面后受摩擦力方向水平向左，同樣C所受摩擦力方向向右，大小仍是。而C所受摩擦力方向向右，C受地面對(duì)它的最大靜摩擦力為：由于所以C運(yùn)動(dòng)作勻加速的加速度為：。而A撤去拉力后，受摩擦力左右，A的加速度此過(guò)程A減速，C加速，當(dāng)二者速度相等時(shí)一起做勻減速運(yùn)動(dòng)從滑上C到二者速度相等，假設(shè)時(shí)間，則有得到此時(shí)共同速度，勻減速到0需要時(shí)間木塊A從開始運(yùn)動(dòng)到再次靜止經(jīng)歷的總時(shí)間17.成都“歡樂谷”大型的游樂性主題公園，園內(nèi)有一種大型游戲機(jī)叫“跳樓機(jī)”．讓人體驗(yàn)短暫的“完全失重”，非常刺激．參加游戲的游客被安全帶固定在座椅上，由電動(dòng)機(jī)將座椅沿光滑的豎直軌道提升到離地面50m高處，然后由靜止釋放．為研究方便，認(rèn)為人與座椅沿軌道做自由落體運(yùn)動(dòng)2s后，開始受到恒定阻力而立即做勻減速運(yùn)動(dòng)，且下落到離地面5m高處時(shí)速度剛好減小到零．然后再讓座椅以相當(dāng)緩慢的速度穩(wěn)穩(wěn)下落，將游客送回地面．（取g=10m/s2）求：（1）座椅在自由下落結(jié)束時(shí)刻的速度是多大？（2）在勻減速階段，座椅對(duì)游客的作用力大小是游客體重的多少倍？參考答案：考點(diǎn)：牛頓第二定律；自由落體運(yùn)動(dòng)．專題：牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題．分析：（1）根據(jù)v=gt求出自由下落結(jié)束時(shí)的速度大?。?）根據(jù)速度時(shí)間公式求出勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度，結(jié)合牛頓第二定律求出座椅對(duì)游客的作用力大小是游客體重的倍數(shù)．解答：解：（1）自由下落2s速度v=gt

…①代入數(shù)據(jù)得：v=20m/s…②（2）自由下落2s高度：…③設(shè)H=50m，h2=5m，勻減速高度：h=H﹣h1﹣h2…④由：v2=2ah

…⑤設(shè)座