廣東省茂名市第一高級中學2021-2022學年高三物理下學期期末試卷含解析

廣東省茂名市第一高級中學2021-2022學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1.一質(zhì)點以初速度v0沿x軸正方向運動，已知加速度方向沿x軸正方向，當加速度a的值由零逐漸增大到某一值后再逐漸減小到零的過程中，該質(zhì)點()A．速度先增大后減小，直到加速度等于零為止B．速度一直在增大，直到加速度等于零為止C．位移先增大，后減小，直到加速度等于零為止D．位移一直在增大，直到加速度等于零為止參考答案：B2.（多選）如圖所示，以直角三角形AOC為邊界的有界勻強磁場區(qū)域，磁感應強度為B，∠A＝60°，AO＝a.在O點放置一個粒子源，可以向各個方向發(fā)射某種帶負電粒子，粒子的比荷為q/m，發(fā)射速度大小都為v0，且滿足v0＝，發(fā)射方向由圖中的角度θ表示．對于粒子進入磁場后的運動(不計重力作用)，下列說法正確的是()A．粒子有可能打到A點B．以θ＝60°飛入的粒子在磁場中運動時間最短C．以θ<30°飛入的粒子在磁場中運動的時間都相等D．在AC邊界上只有一半?yún)^(qū)域有粒子射出參考答案：AD3.（2013秋?寧波期末）不帶電的空腔導體P置于電場中，其周圍電場線分布如圖所示，a、c為電場中的兩點，b為導體空腔內(nèi)的一點，則（） A． a、b、c三點的電場強度依次減小 B． a、b、c三點的電勢依次降低 C． 負試探電荷在a點的電勢能比在b點的大 D． 正試探電荷從a點移到c點的過程中，克服電場力做功參考答案：B電場線；電勢能解：A、由電場線越密的地方，電場強度越大，b處于靜電平衡狀態(tài)的導體的內(nèi)部，電場強度大小是0，則有Ea＞Eb，故A錯誤；B、沿著電場線，電勢逐漸降低，a點處于電場線的靠前的位置，即a點的電勢比b高，b的電勢比c高．故B正確；C、負電荷在電勢高處電勢能小，在電勢低處電勢能大，故負檢驗電荷在a點的電勢能比在b點的?。蔆錯誤；D、正電荷在電勢高處電勢能大，在電勢低處電勢能小，故正檢驗電荷從a點移到c點的過程中，電勢能減小，則電場力做正功，故D錯誤．故選：B．4.一個小石子從離地某一高度處由靜止自由落下，某攝影愛好者恰好拍到了它下落的一段軌跡AB.該愛好者用直尺量出軌跡的長度，如圖所示，已知曝光時間為s，則小石子出發(fā)點離A點的距離約為()．A．5m

B．10m

C．15m

D．20m參考答案：D5.在雜技表演中，猴子由靜止開始沿豎直桿向上做加速度為a的勻加速運動，同時人頂著直桿以速度vo水平勻速移動，經(jīng)過時間t，猴子沿桿向上移動的高度為h，人頂桿沿水平地面移動的距離為x，如圖所示。關(guān)于猴子的運動情況，下列說法中正確的是

A．相對地面的運動軌跡為直線

B．相對地面做勻加速曲線運動

C．t時刻猴子對地速度的大小為

D．t時間內(nèi)猴子對地的位移大小為參考答案：二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6..圖1為驗證牛頓第二定律的實驗裝置示意圖。圖中打點計時器的電源為50Hz的交流電源，打點的時間間隔用Δt表示。在小車質(zhì)量未知的情況下，某同學設(shè)計了一種方法用來研究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量間的關(guān)系”。（1）完成下列實驗步驟中的填空：①平衡小車所受的阻力：小吊盤中不放物塊，調(diào)整木板右端的高度，用手輕撥小車，直到打點計時器打出一系列________的點。②按住小車，在小吊盤中放入適當質(zhì)量的物塊，在小車中放入砝碼。③打開打點計時器電源，釋放小車，獲得帶有點列的紙袋，在紙袋上標出小車中砝碼的質(zhì)量m。④按住小車，改變小車中砝碼的質(zhì)量，重復步驟③。⑤在每條紙帶上清晰的部分，沒5個間隔標注一個計數(shù)點。測量相鄰計數(shù)點的間距s1，s2，…。求出與不同m相對應的加速度a。⑥以砝碼的質(zhì)量m為橫坐標為縱坐標，在坐標紙上做出—m關(guān)系圖線。若加速度與小車和砝碼的總質(zhì)量成反比，則與m處應成_________關(guān)系（填“線性”或“非線性”）。（2）完成下列填空：（?。┍緦嶒炛校瑸榱吮ＷC在改變小車中砝碼的質(zhì)量時，小車所受的拉力近似不變，小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和應滿足的條件是_______________________。（ⅱ）設(shè)紙帶上三個相鄰計數(shù)點的間距為s1、s2、s3。a可用s1、s3和Δt表示為a=__________。圖2為用米尺測量某一紙帶上的s1、s3的情況，由圖可讀出s1=__________cm，s3=__________cm。由此求得加速度的大小a=__________m/s2。（ⅲ）圖3為所得實驗圖線的示意圖。設(shè)圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，若牛頓定律成立，則小車受到的拉力為___________，小車的質(zhì)量為___________。

參考答案：.(1）間距相等的點。（2）線性（2）（i）遠小于m

(ii)

.(iii)設(shè)小車的質(zhì)量為，則有，變形得,所以圖象的斜率為，所以作用力，圖象的截距為，所以。7.(選修模塊3-4)一列沿著x軸正方向傳播的橫波，在t=O時刻的波形如圖甲所示。圖甲中某質(zhì)點的振動圖象如圖乙所示。質(zhì)點N的振幅是

m，振動周期為

s，圖乙表示質(zhì)點

(從質(zhì)點K、L、M、N中選填)的振動圖象。該波的波速為

m／s。參考答案：答案：0.8；4；L；0.5解析：

從甲、乙圖可看出波長λ=2.0m，周期T=4s，振幅A=0.8m；乙圖中顯示t=0時刻該質(zhì)點處于平衡位置向上振動，甲圖波形圖中，波向x軸正方向傳播，則L質(zhì)點正在平衡位置向上振動，波速v=λ/T=0.5m/s。8.海爾-波普彗星軌道是長軸非常大的橢圓，近日點到太陽中心的距離為0.914天文單位（1天文單位等于地日間的平均距離），則其近日點速率的上限與地球公轉(zhuǎn)（軌道可視為圓周）速率之比約為（保留2位有效數(shù)字）

。參考答案：1.5．（5分）9.如圖（a）所示，寬為L=0.3m的矩形線框水平放置，一根金屬棒放在線框上與線框所圍的面積為0.06m2，且良好接觸，線框左邊接一電阻R=2Ω，其余電阻均不計．現(xiàn)讓勻強磁場垂直穿過線框，磁感應強度B隨時間變化的關(guān)系如圖（b）所示，最初磁場方向豎直向下．在0.6s時金屬棒剛要滑動，此時棒受的安培力的大小為____________N；加速度的方向向_______．（填“左”、“右”）

參考答案：

答案：0.3

左10.21．如上右圖所示，把兩支完全相同的密度計分別放在甲、乙兩種液體中，所受到的浮力為和，則

；若它們的液面相平，則兩液體對容器底部的壓強關(guān)系是

。參考答案：=（等于）

<（小于）11.（填空）（2013?杭州模擬）為完成“練習使用打點計時器”實驗，在如圖所示的四種器材中，找出這兩種打點計時器，并完成以下填空：

圖為電磁打點計時器，工作電壓為交流

；

圖為電火花打點計時器，工作電壓為交流

V．參考答案：丙，4～6V，乙，220．解：電磁打點計時器是利用交變電流使鐵芯產(chǎn)生磁性，吸引帶打點針的鐵條通過復寫紙在紙帶上打出點，丙圖為電磁打點計時器，工作電壓為交流4～6V；電火花打點記時器是利用家用電打出的火花吸引鉛盤而打出點，乙圖為電火花打點計時器，工作電壓為交流220V．故答案為：丙，4～6V，乙，220．12.（6分）兩顆人造地球衛(wèi)星分別繞地球作勻速圓周運動，衛(wèi)星質(zhì)量，軌道半徑，則它們的角速度之比∶，周期之比T1∶T2=

，線速度之比

。參考答案：

8:1

8:1

2:113.如圖所示，U形管右管橫截面積為左管橫截面積的2倍，在左管內(nèi)用水銀封閉一段長為30cm、溫度為577.5K的空氣柱，左右兩管水銀面高度差為21cm，外界大氣壓為76cmHg．若給左管的封閉氣體降溫，使管內(nèi)氣柱長度變?yōu)?0cm．求：①此時左管內(nèi)氣體的溫度為多少？②左管內(nèi)氣體放出（填“吸收”或“放出”）的熱量，大于（填“大于”、“等于”或“小于”）外界對氣體做的功．參考答案：解：①初狀態(tài)：P1=55cmHg，V1=30S

T1=577.5K降溫后，水銀面左管上升10cm，右管下降5cm．P2=40cmHgV2=20S由理想氣體狀態(tài)方程得：代入數(shù)據(jù)解得：T2=280K②由于體積減小，外界對氣體做功，溫度降低，內(nèi)能減小，根據(jù)熱力學第一定律知氣體放熱大于外界對氣體做功．答：①此時左管內(nèi)氣體的溫度為280K②左管內(nèi)氣體放熱大于外界對氣體做功．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（4分）歷史上第一次利用加速器實現(xiàn)的核反應，是用加速后動能為0.5MeV的質(zhì)子H轟擊靜止的X，生成兩個動能均為8.9MeV的He.（1MeV=1.6×-13J）①上述核反應方程為___________。②質(zhì)量虧損為_______________kg。參考答案：解析：或，?？键c：原子核15.如圖所示，在滑雪運動中一滑雪運動員，從傾角θ為37°的斜坡頂端平臺上以某一水平初速度垂直于平臺邊飛出平臺，從飛出到落至斜坡上的時間為1.5s，斜坡足夠長，不計空氣阻力，若g取10m/s2，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：(1)運動員在斜坡上的落點到斜坡頂點(即飛出點)間的距離；(2)運動員從斜坡頂端水平飛出時的初速度v0大小.參考答案：18.75m

試題分析：（1）根據(jù)位移時間公式求出下落的高度，結(jié)合平行四邊形定則求出落點和斜坡頂點間的距離。（2）根據(jù)水平位移和時間求出初速度的大小。（1）平拋運動下落的高度為：則落點與斜坡頂點間的距離為：（2）平拋運動的初速度為：【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，結(jié)合運動學公式和數(shù)學公式進行求解，并且要知道斜面的傾角是與位移有關(guān)，還是與速度有關(guān)。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖，在xOy坐標中第Ⅰ和第Ⅳ象限中分布著平行于x軸的勻強電場，第Ⅳ象限的長方形OPQH區(qū)域內(nèi)還分布著垂直坐標平面的、大小可以任意調(diào)節(jié)的勻強磁場．一質(zhì)子從y軸上的a點射入場區(qū)，然后垂直x軸通過b點，最后從y軸上的c點離開場區(qū)．已知：質(zhì)子質(zhì)量為m、帶電量為q，射入場區(qū)時的速率為v0，通過b點時的速率為，，（1）在圖中標出電場和磁場的方向；（2）求：電場強度的大小以及c到坐標原點的距離；（3）如果撤去電場，質(zhì)子仍以v0從a點垂直y軸射入場區(qū)．試討論質(zhì)子可以從長方形OPQH區(qū)域的哪幾條邊界射出場區(qū)，從這幾條邊界射出時對應磁感應強度B的大小范圍和質(zhì)子轉(zhuǎn)過的圓心角θ的范圍．參考答案：（1）電場方向平行x軸，指向x軸負方向；磁場方向垂直紙面向里．（2）質(zhì)子從a到b，洛倫茲力不做功，僅電場力做功．由動能定理：……①得：……②質(zhì)子從b到c，做類平拋運動，設(shè)運動時間為t，則：……③……④聯(lián)立②、③、④得：……⑤（3）質(zhì)子在磁場中，洛倫茲力提供向心力，設(shè)做圓周運動的半徑R，則⑥

即：⑦討論：（i）如圖，當時，質(zhì)子將從HQ邊射出，此時：，⑧（ii）當時，質(zhì)子將從OH邊射出，此時：，⑨（iii）當時，質(zhì)子將從Oa邊射出，此時：，⑩17.如圖，長2米的輕繩，一端系在懸點O上，一端系一質(zhì)量m1為0.1kg的小球。小球從A點由靜止釋放，已知，OA與豎直方向成53°角。小球運動到懸點O的正下方B點時，與質(zhì)量m2為0.05kg的另一小球正碰，碰撞過程無能量損失。碰后瞬間，質(zhì)量為m2的小球過B點下方的起電器時，帶上正電，電荷量為q。水平軌道BC和光滑半圓軌道CD相切，BC長0.5米，與小球之間的動摩擦因數(shù)μ為0.1，豎直半圓軌道CD的半徑R是0.2米。水平軌道BC和豎直半圓軌道CD都是絕緣材料制成，且處于場強為E=104v/m的豎直勻強電場中。如果碰后質(zhì)量為m1小球?qū)壍罒o影響，而質(zhì)量為m2的小球剛好能過半圓的最高點D。（g=10m/s2，sin53°=0.8,cos53°=0.6）求：質(zhì)量為m2的小球所帶電量q是多少？參考答案：A下擺：

m1gL(1-cos53°)=0.5m1v2

，∴v=4m/sAB碰撞：

m1v=m1v1+m2v2，

0.5m1v2=0.5m1v12+0.5m2v22，

∴v2=16/3

m/s

（7分）B減速：-μ(m2g+qE)s=0.5m2v32-0.5m2v22，B上升：0.5m2v32=2m2gR+2qER+0.5m2v42，B點：

m2g+qE=m2v42/R

，

∴q=×10-4C=7.9×10-5C

18.如圖甲所示為“⊥”型上端開口的玻璃管，管內(nèi)有一部分水銀封住密閉氣體，上管足夠長，圖中粗細部分截面積分別為S