廣東省韶關(guān)市銅山希望中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理上學(xué)期期末試題含解析

廣東省韶關(guān)市銅山希望中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理上學(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.原子序數(shù)大于92的所有元素，都能自發(fā)地放出射線，這些射線共有三種：α射線、β射線和γ射線。下列說法中正確的是（

）

A.原子核每放出一個(gè)α粒子，原子序數(shù)減少4

B.原子核每放出一個(gè)α粒子，原子序數(shù)增加4

C.原子核每放出一個(gè)β粒子，原子序數(shù)減少1

D.原子核每放出一個(gè)β粒子，原子序數(shù)增加1參考答案：答案：D2.（多選）北京奧運(yùn)火炬成功登上珠峰，如圖所示是火炬手攀登珠峰的線路圖，據(jù)此圖判斷下列說法正確的是A.由起點(diǎn)到終點(diǎn)火炬手所走線路的總長度等于位移B.線路總長度與火炬手所走時(shí)間的比等于登山者的平均速度C.在計(jì)算登山運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)可以把火炬手當(dāng)成質(zhì)點(diǎn)D.珠峰頂?shù)闹亓铀俣纫∮?.8m/s2參考答案：CD3.(多選)在某轉(zhuǎn)彎處，規(guī)定火車行駛的速率為v0，則下列說法中正確的是()A．當(dāng)火車以速率v0行駛時(shí)，火車的重力與支持力的合力方向一定沿水平方向B．當(dāng)火車的速率v>v0時(shí)，火車對(duì)外軌有向外的側(cè)向壓力C．當(dāng)火車的速率v>v0時(shí)，火車對(duì)內(nèi)軌有向內(nèi)的擠壓力D．當(dāng)火車的速率v<v0時(shí)，火車對(duì)內(nèi)軌有向內(nèi)側(cè)的壓力參考答案：ABD4.如圖，x軸在水平地面內(nèi)，y軸沿豎直方向。圖中畫出了從y軸上沿x軸正向拋出的三個(gè)小球a、b和c的運(yùn)動(dòng)軌跡，其中b和c是從同一點(diǎn)拋出的，不計(jì)空氣阻力，則A．a(chǎn)的飛行時(shí)間比b的長B．b和c的飛行時(shí)間相同C．a(chǎn)的水平速度比b的小D．b的初速度比c的大參考答案：BD5.（單選）如圖所示，AB為光滑豎直桿，ACB為構(gòu)成直角的光滑L形直軌道，C處有一小圓弧連接可使小球順利轉(zhuǎn)彎（即通過轉(zhuǎn)彎處不損失機(jī)械能）。套在AB桿上的小球自A點(diǎn)靜止釋放，分別沿AB軌道和ACB軌道運(yùn)動(dòng)，如果沿ACB軌道運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是沿AB軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)間的1.5倍，則BA與CA的夾角為A.30o

B.45o

C.53o

D.60o參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.圖中虛線框內(nèi)存在一沿水平方向、且與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場?，F(xiàn)通過測量通電導(dǎo)線在磁場中所受的安培力，來測量磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、并判定其方向。所用部分器材已在圖中給出，其中D為位于紙面內(nèi)的U形金屬框，其底邊水平，兩側(cè)邊豎直且等長；E為直流電源；R為電阻箱；A為電流表；S為開關(guān)。此外還有細(xì)沙、天平、米尺和若干輕質(zhì)導(dǎo)線。（1）在圖中畫線連接成實(shí)驗(yàn)電路圖。（2）完成下列主要實(shí)驗(yàn)步驟中的填空①按圖接線。②保持開關(guān)S斷開，在托盤內(nèi)加入適量細(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。③閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)R的值使電流大小適當(dāng)，在托盤內(nèi)重新加入適量細(xì)沙，使D________；然后讀出___________________，并用天平稱出____________。④用米尺測量_______________。（3）用測量的物理量和重力加速度g表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，可以得出B=_________。（4）判定磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的方法是：若____________，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外；反之，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里。參考答案：(1)如圖所示(2)③重新處于平衡狀態(tài)電流表的示數(shù)I此時(shí)細(xì)沙的質(zhì)量m2④D的底邊長度l(3)(4)m2＞m17.一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，t＝0時(shí)刻的波形如圖中實(shí)線所示，t＝0.2s時(shí)刻的波形如圖中的虛線所示，則此列簡諧橫波的波速為

m/s.

參考答案：10(4n+1)

n=0、1、2、3…8.如圖R1和R2是材料相同、厚度相同、表面為正方形的導(dǎo)體，正方形的邊長之比為2：1。通過這兩導(dǎo)體的電流方向如圖所示，則這兩個(gè)導(dǎo)體電阻之比為R1：R2=

。你認(rèn)為這種關(guān)系對(duì)電路元件改進(jìn)的意義是

。參考答案：9.如圖，從運(yùn)動(dòng)員騰空跳起向上運(yùn)動(dòng)后再向下落入水中，若不計(jì)空氣阻力，則運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)能先

（填“增大”或“減小”或“不變”），后

（填“增大”或“減小”或“不變”）。運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能

（填“增大”或“減小”或“不變”）。參考答案：增大

減小

不變10.某興趣小組在探究物體動(dòng)能大小實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓一物體在恒定合外力作用下由靜止開始沿直線運(yùn)動(dòng)，記錄下速度、時(shí)間、位置等實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，然后分別作出動(dòng)能EK隨時(shí)間變化和動(dòng)能EK隨位置變化的兩個(gè)圖線，但橫坐標(biāo)沒有標(biāo)出，請(qǐng)你判斷物體動(dòng)能隨位置變化的圖線應(yīng)是圖

；若圖甲中OA連線的斜率為p，圖乙中直線的斜率為q，則物體在A點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度的大小為

．參考答案：乙

11.如圖8所示，兩平行金屬板間電場是勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為1.0×104V／m，A、B兩板相距1cm，C點(diǎn)與A相距0.4cm，若B接地，則A、C間電勢(shì)差UAC＝____,將帶電量為－1.0×10-12C的點(diǎn)電荷置于C點(diǎn)，其電勢(shì)能為____．參考答案：12.如圖所示是某原子的能級(jí)圖，a、b、c為原子躍遷所發(fā)出的三種波長的光．在下列該原子光譜的各選項(xiàng)中，譜線從左向右的波長依次增大，則正確的是________。參考答案：C13.如圖所示，用天平測量勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，下列各選項(xiàng)所示的載流線圈匝數(shù)相同，邊長MN相等，將它們分別掛在天平的右臂下方，線圈中通有大小相同的電流，天平處于平衡狀態(tài)，若磁場發(fā)生微小變化，天平最容易失去平衡的是（）A． B． C． D．參考答案：A【考點(diǎn)】安培力．【分析】線框所受的安培力越大，天平越容易失去平衡；由于磁場強(qiáng)度B和電流大小I相等，即根據(jù)線框在磁場中的有效長度大小關(guān)系即可判斷其受力大小關(guān)系．【解答】解：天平原本處于平衡狀態(tài)，所以線框所受安培力越大，天平越容易失去平衡，由于線框平面與磁場強(qiáng)度垂直，且線框不全在磁場區(qū)域內(nèi)，所以線框與磁場區(qū)域的交點(diǎn)的長度等于線框在磁場中的有效長度，由圖可知，A圖的有效長度最長，磁場強(qiáng)度B和電流大小I相等，所以A所受的安培力最大，則A圖最容易使天平失去平衡．故選：A．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（09年大連24中質(zhì)檢）（選修3—4）（5分）半徑為R的半圓柱形玻璃，橫截面如圖所O為圓心，已知玻璃的折射率為，當(dāng)光由玻璃射向空氣時(shí)，發(fā)生全反射的臨界角為45°．一束與MN平面成45°的平行光束射到玻璃的半圓柱面上，經(jīng)玻璃折射后，有部分光能從MN平面上射出．求①說明光能從MN平面上射出的理由?

②能從MN射出的光束的寬度d為多少?參考答案：解析：①如下圖所示，進(jìn)入玻璃中的光線a垂直半球面，沿半徑方向直達(dá)球心位置O，且入射角等于臨界角，恰好在O點(diǎn)發(fā)生全反射。光線a右側(cè)的光線（如：光線b）經(jīng)球面折射后，射在MN上的入射角一定大于臨界角，在MN上發(fā)生全反射，不能射出。光線a左側(cè)的光線經(jīng)半球面折射后，射到MN面上的入射角均小于臨界角，能從MN面上射出。（1分）最左邊射向半球的光線c與球面相切，入射角i=90°折射角r=45°。故光線c將垂直MN射出（1分）

②由折射定律知（1分）

則r=45°

（1分）

所以在MN面上射出的光束寬度應(yīng)是

（1分）15.（11分）簡述光的全反射現(xiàn)象及臨界角的定義，并導(dǎo)出折射率為的玻璃對(duì)真空的臨界角公式。參考答案：解析：光線從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí)，折射角大于入射角，若入射角增大到某一角度C，使折射角達(dá)到，折射光就消失。入射角大于C時(shí)只有反射光，這種現(xiàn)象稱為全反射，相應(yīng)的入射角C叫做臨界角。

光線由折射率為的玻璃到真空，折射定律為：

①

其中分別為入射角和折射角。當(dāng)入射角等于臨界角C時(shí)，折射角等于，代入①式得

②四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.在豎直面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系，曲線y=位于第一象限的部分如圖，在曲線上不同點(diǎn)以初速度v0向x軸負(fù)方向水平拋出質(zhì)量為m，帶電量為+q的小球，小球下落過程中都會(huì)通過坐標(biāo)原點(diǎn)，之后進(jìn)入第三象限的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=T，方向垂直紙面向里，小球恰好做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，并在做圓周運(yùn)動(dòng)的過程中都能打到y(tǒng)軸負(fù)半軸上（已知重力加速度為g=10m/s2、=102C/kg）．求：（1）第三象限的電場強(qiáng)度大小及方向；（2）沿水平方向拋出的初速度v0；（3）為使所有的小球都打到y(tǒng)軸負(fù)半軸，所加磁場區(qū)域的最小面積．參考答案：解：（1）小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，重力與電場力合力為零，即mg=qE，解得：E===0.1N/C，方向：豎直向上；（2）小球在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向：x=v0t，豎直方向：y=gt2=x2，由題意可知：y=，解得：v0=10m/s；（3）設(shè)小球進(jìn)入第三象限時(shí)的速度為v，與x軸負(fù)方向夾角為α，則：v0=vcosα，小球在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：qvB=m，解得：r=，小球打在y軸的點(diǎn)與原點(diǎn)的距離：H=2rcosα=，所有小球均從y軸負(fù)半軸上同一點(diǎn)進(jìn)入第四象限，最小磁場區(qū)域?yàn)橐话霃綖镽=的半圓，磁場面積：S==π，解得，磁場最小面積：S=0.5m2；答：（1）第三象限的電場強(qiáng)度大小為：0.1N/C，方向：豎直向上；（2）沿水平方向拋出的初速度v0為10m/s；（3）為使所有的小球都打到y(tǒng)軸負(fù)半軸，所加磁場區(qū)域的最小面積為0.5m2．【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)；帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)．【分析】（1）小球在第三象限做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，說明受到的合外力提供向心加速度，即洛倫茲力提供向心加速度，由此即可得出電場力與重力大小相等方向相反；（2）小球在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)，應(yīng)用類平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可以求出小球的速度；（3）分析小球在電場中運(yùn)動(dòng)的可能的情況，結(jié)合矢量的分解的方法，求出粒子進(jìn)入磁場時(shí)的速度方向與初速度、末速度的關(guān)系，得出半徑與偏轉(zhuǎn)距離的關(guān)系，從而得出磁場的長度和寬度，即可求出磁場區(qū)域的最小面積．17.（12分）如圖，一長為10cm的金屬棒ab用兩個(gè)完全相同的彈簧水平地懸掛在勻強(qiáng)磁場中；磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.1T，方向垂直于紙面向里；彈簧上端固定，下端與金屬棒絕緣，金屬棒通過開關(guān)與一電動(dòng)勢(shì)為12V的電池相連，電路總電阻為2Ω。已知開關(guān)斷開時(shí)兩彈簧的伸長量均為0.5cm；閉合開關(guān)，系統(tǒng)重新平衡后，兩彈簧的伸長量與開關(guān)斷開時(shí)相比均改變了0.3cm，重力加速度大小取10m/s2。判斷開關(guān)閉合后金屬棒所受安培力的方向，并求出金屬棒的質(zhì)量。參考答案：m=0.01kg解析：依題意，開關(guān)閉合后，電流方向從b到a，由左手定則可知，金屬棒所受安培力方向豎直向下。開關(guān)斷開時(shí)，兩彈簧各自相對(duì)于其原長伸長為Δl1=0.5cm。由胡克定律和力的平衡條件得2kΔl1=mg

①式中，m為金屬棒的質(zhì)量，k是彈簧的勁度系數(shù)，g是重力加速度的大小。

開關(guān)閉合后，金屬棒所受安培力的大小為

F=IBL

②式中，I是回路電流，L是金屬棒的長度。兩彈簧各自再伸長了Δl2=0.3cm，由胡克定律和力的平衡條件得

2k(Δl1+Δl2)=mg+F

③由歐姆定律有E=IR

④式中，E是電池的電動(dòng)勢(shì)，R是電路總電阻。聯(lián)立①②③④式，并代入題給數(shù)據(jù)得m=0.01kg

⑤18.如圖所示，傾角θ=37°的粗糙傳送帶與光滑水平面通過半徑可忽略的光滑小圓弧平滑連接，傳送帶始終以v=3m/s的速率順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，A、B、C滑塊的質(zhì)量為mA=1kg，mB=2kg，mC=3kg，(各滑塊均視為質(zhì)點(diǎn))。A、B間夾著質(zhì)量可忽略的火藥。k為處于原長的輕質(zhì)彈簧，兩端分別與B和C連接?，F(xiàn)點(diǎn)燃火藥（此時(shí)間極短且不會(huì)影響各物體的質(zhì)量和各表面的光滑程度），滑塊A以6m/s水平向左沖出，接著沿傳送帶向上前進(jìn)，已知滑塊A與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.75，傳送帶與水平面足夠長，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：

（1）滑塊A沿傳送帶向上能滑的最大距離？（2）滑塊B通過彈簧與C相互作用的過程中，彈簧又到原長時(shí)B、C的速度？（3）滑塊A追上滑塊B時(shí)能粘住，試定量分析在A與B相遇的各種可能情況下，A、B、C及彈簧組成系統(tǒng)的機(jī)械能范圍？

參考答案：（1）滑塊A沿傳送帶向上的運(yùn)動(dòng)：

得m

（4分）（2）炸藥爆炸過程，對(duì)A和B系統(tǒng)，設(shè)B獲得的速度為vB，有：

得：

vB=3m