2021-2022學(xué)年廣東省佛山市順德杏壇梁銶琚中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試題含解析

2021-2022學(xué)年廣東省佛山市順德杏壇梁銶琚中學(xué)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15分．每小題只有一個選項符合題意1.在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中，合力與分力的作用效果相同，這里作用效果是指

()A．彈簧測力計的彈簧被拉長

B．固定橡皮條的圖釘受拉力產(chǎn)生形變C．細(xì)繩套受拉力產(chǎn)生形變

D．使橡皮條在同一方向上伸長到同一長度參考答案：D2.在相關(guān)坐標(biāo)系中，關(guān)于曲線在P點切線的斜率所表示的物理意義，錯誤的說法是

A.位移一時間圖象中表示速度

B.速度一時間圖象中表示加速度

C.磁通量一時間圖象中表示感應(yīng)電動勢

D.電壓一電流圖象中表示電阻參考答案：D3.在光滑的水平地面上，與豎直墻平行放置著一個截面為1/4圓的柱狀物體，在柱狀物體與墻之間放一光滑圓球，在柱狀物體的右側(cè)豎直面上施加一水平向左的推力F，使整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)將柱狀物體向左推過一段較小的距離，若使球與柱狀物體仍保持靜止?fàn)顟B(tài)，則與原來相比（

）A．推力F變小B．地面受到的壓力變小C．墻對球的彈力變大 D．球?qū)χ鶢钗矬w的彈力變大參考答案：A如下圖所示，對B球受力分析，受到重力mg、A球?qū)球的支持力N′和墻壁對B球的支持力N，

當(dāng)A球向左移動后，A球?qū)球的支持力N′的方向不斷變化，根據(jù)平衡條件結(jié)合合成法可以知道A球?qū)球的支持力N′和墻壁對B球的支持力N都在不斷減小，故CD錯誤；再對A和B整體受力分析，受到總重力G、地面支持力FN，推力F和墻壁的彈力N，如圖

根據(jù)平衡條件，有

F=N，F(xiàn)N=G，故地面的支持力不變，推力F隨著墻壁對B球的支持力N的不斷減小而不斷減小，故A正確，B錯誤；故選A．4.（多選題）如圖所示，理想變壓器原線圈接入正弦交流電，副線圈的匝數(shù)可以通過滑動觸頭P調(diào)節(jié)。RT為熱敏電阻，當(dāng)環(huán)境溫度升高時，RT的阻值變小。下列說法正確的有A．P向下滑動時，電壓表讀數(shù)變大B．P向下滑動時，電流表讀數(shù)變小C．若環(huán)境溫度升高，變壓器的輸入功率變大D．若環(huán)境溫度升高，燈泡消耗的功率變小參考答案：BC試題分析：根據(jù)理想變壓器的電壓與匝數(shù)成正比可知，當(dāng)P向下滑動時，副線圈的匝數(shù)變小，變壓器的輸出電壓變小，電壓表讀數(shù)變小，故A錯誤；根據(jù)理想變壓器的電壓與匝數(shù)成正比可知，當(dāng)P向下滑動時，副線圈的匝數(shù)變小，變壓器的輸出電壓變小，副線圈電流減小，輸出功率變小，根據(jù)輸入功率等于輸出功率，知原線圈電流也減小，所以電流表讀數(shù)變小，故B正確；當(dāng)環(huán)境溫度升高時，R的阻值會變小，在電壓不變的情況下，副線圈的電流就會變大，原線圈的電流也會變大，變壓器的輸入功率變大，故C正確．當(dāng)環(huán)境溫度升高時，R的阻值會變小，在電壓不變的情況下，副線圈的電流就會變大，根據(jù)，燈泡消耗的功率變大，故D錯誤．考點：考查了理想變壓器，電路動態(tài)變化【名師點睛】熱敏電阻R的阻值在溫度時，R的阻值會變小，由此可以判斷電路中電阻的變化的情況，這是解決本題的關(guān)鍵的地方．5.若規(guī)定氫原子處于基態(tài)時的能量為E1=0，則其它各激發(fā)態(tài)的能量依次為E2=10.2eV、E3=10.09eV、E4=12.75eV、E5=13.06eV……。在氣體放電管中，處于基態(tài)的氫原子受到能量為12.8eV的高速電子轟擊而躍遷到激發(fā)態(tài)，在這些氫原子從激發(fā)態(tài)向低能級躍遷的過程中

A．總共能輻射出六種不同頻率的光子B．總共能輻射出十種不同頻率的光子C．輻射出波長最長的光子是從n=4躍遷到n=1能級時放出的D．輻射出波長最長的光子是從n=5躍遷到n=4能級時放出的參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一質(zhì)量為m=3kg的小球靜止在水平地面上，給小球加一豎直向上的恒力F使小球從地面向上做勻加速直線運動，經(jīng)過時間1s后撤掉力F，再經(jīng)過時間1s后小球剛好落回地面，取g=10m/s2，則所加的恒力F=

N，小球落回地面時的速度為

m/s.參考答案：

40

，

(或6.67)

7.傳感器是自動控制設(shè)備中不可缺少的元件。右圖是一種測定位移的電容式傳感器電路。在該電路中，閉合開關(guān)S一小段時間后，使工件（電介質(zhì)）緩慢向左移動，則在工件移動的過程中，通過電流表G的電流

（填“方向由a至b”、“方向由b至a”或“始終為零”）參考答案：．方向由a至b8.因為手邊沒有天平,小王同學(xué)思考如何利用一已知勁度系數(shù)為k的彈簧和長度測量工具來粗測一小球的質(zhì)量,他從資料上查得彈簧的彈性勢能(其中x為彈簧形變量)后,設(shè)計了如下實驗:將彈簧一端固定在水平桌面上,另一端緊靠小球,彈簧原長時小球恰好在桌邊,然后壓縮彈簧并測得壓縮量x,釋放彈簧,小球飛出后落在水平地面上,測出桌高h(yuǎn)以及落點到桌邊沿的水平距離s．(1)小球質(zhì)量的表達(dá)式為:

．（4分）(2)如果桌面摩擦是本次實驗誤差的主要因素,那么小球質(zhì)量的測量值將

（4分）(填“偏大”、“偏小”或“準(zhǔn)確”)．參考答案：⑴；⑵偏大9.某實驗小組在做驗證力的平行四邊形定則實驗時，選用如下器材:釘有白紙的方木板、細(xì)繩及繩套、一根橡皮筋、直尺、兩個彈簧測力計(1)下列實驗要求中，不正確的是___________A.彈簧測力計使用前要校零B拉細(xì)線方向應(yīng)與木板板面平行C.用一個力拉橡皮筋與用兩個力拉橡皮筋時，只需將橡皮筋拉到同一長度(2)某同學(xué)將兩個彈簧掛鉤互掛對拉時，發(fā)現(xiàn)測力計示數(shù)不相同，在沒有其他彈簧測力計可選的情況下，如果使用了其中一個示數(shù)偏大的測力計完成實驗，對本實驗是否有影響____(填“有”、“無”＂)。參考答案：

(1).C

(2).無【詳解】（1）A.彈簧測力計實驗前要教零，故A正確；B.在使用彈簧秤時要注意使彈簧秤與木板平面平行，故B正確；C.兩次拉橡皮筋時，需將橡皮筋結(jié)點拉到同一位置O，這樣做的目的是保證兩次彈簧秤拉力的效果相同，故C錯誤；本題選不正確的，故選：C；（2）在兩個力拉橡皮筋時，先測一個力，保持橡皮筋端點位置及兩細(xì)繩方向不變，用測力計測另一個細(xì)繩的拉力即可，當(dāng)測力計示數(shù)偏大，三個力F1、F2及F都成比例變大，對實驗無影響；10.三塊質(zhì)量均為m的相同物塊疊放在水平面上，如圖所示．已知各接觸面間的動摩擦因數(shù)均為μ（1）現(xiàn)有一水平力F作用在最底下的物塊上，使之從上面兩物塊下抽出，則F必須大于______________（2）若水平力F作用在中間的物塊上使它從上、下兩物塊中抽出，則F必須大于____________________參考答案：

答案：（1）6μmg

；（2）4μmg11.（5分）裝煤機在2s內(nèi)將10t煤無初速裝入水平勻速前進的車廂內(nèi)，車廂速度為5m/s，若不計阻力，車廂保持原速勻速前進，則需要增加的水平牽引力的大小為________N。參考答案：

答案：2.5×10412.如圖所示，在A點固定一點電荷，電荷量為+Q，已知點電荷Q周圍各點的電勢φ=（r是各點離Q的距離）。在A點正上方離A高度為h的B點由靜止釋放某帶電的液珠（可以看作點電荷），液珠開始運動瞬間的加速度大小為（g為重力加速度）。靜電常量為k，若液珠只能沿豎直方向運動，不計空氣阻力，則液珠的電量與質(zhì)量的比值為___________；若液珠向下運動，到離A上方h/2處速度恰好為零，則液珠的最大速度為___________。參考答案：，13.（4分）在陽光照射下，充滿霧氣的瀑布上方常常會出現(xiàn)美麗的彩虹。彩虹是太陽光射入球形水珠經(jīng)折射、內(nèi)反射，再折射后形成的。光的折射發(fā)生在兩種不同介質(zhì)的

上，不同的單色光在同種均勻介質(zhì)中

不同。參考答案：界面，傳播速度三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.橡皮筋也像彈簧一樣，在彈性限度內(nèi)伸長量x與彈力F成正比，即F=kx，k的值與橡皮筋未受到拉力時的長度L、橫截面積S有關(guān)，理論與實際都表明，其中Y是一個由材料決定的常數(shù)，材料力學(xué)上稱之為楊氏模量。（1）在國際單位中，楊氏模量Y的單位應(yīng)該是______．A．N

B．m

C．N/m

D．Pa（2）在一段橫截面積是圓形的橡皮筋，應(yīng)用如圖15（甲）所示的實驗裝置可以測量出它的楊氏模量Y的值，首先利用毫米刻度尺測得橡皮筋的長度L=20.00cm，利用測量工具a測得橡皮筋未受到拉力時的直徑D=4.000mm，那么測量工具a應(yīng)該是___

。

（3）用如圖（甲）所示的裝置就可以測出這種橡皮筋的Y值，下面的表格是橡皮筋受到的拉力F與伸長量x的實驗記錄。處理數(shù)據(jù)時，可在圖（乙）中作出F-x的圖像，由圖像可求得該橡皮筋的勁度系數(shù)k=______N/m。（保留兩位有效數(shù)字）拉力F(N)510152025伸長量x（cm）1.63.24.86.48

(4)這種橡皮筋的楊氏模量Y=______。（保留一位有效數(shù)字）參考答案：（1）

D

（2）螺旋測微器（或千分尺）（3）3.1×102

（4）5×106Pa

（3）15.用如圖所示的裝置驗證小球做自由落體運動時機械能守恒，圖中O為釋放小球的位置，A、B、C、D為固定速度傳感器的位置且與O在同一條豎直線上。（1）若當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，還需要測量的物理量有__________。A．小球的質(zhì)量mB．小球下落到每一個速度傳感器時的速度vC．小球下落到每一個速度傳感器時下落的高度hD．小球下落到每一個速度傳感器時所用的時間t（2）作出v2—h圖象，由圖象算出其斜率k，當(dāng)k=____________可以認(rèn)為小球下落過程中機械能守恒。（3）寫出對減小本實驗誤差有益的一條建議：_______________________________________________________________。參考答案：（1）BC

（2）2g

（3）相鄰速度傳感器間的距離適當(dāng)大些；選用質(zhì)量大、體積小的球做實驗等。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在半徑分別為r和2r的同心圓（圓心在O點）所形成的圓環(huán)區(qū)域內(nèi)，存在垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B．在大圓邊界上A點有一粒子源，垂直AO向左發(fā)射一質(zhì)量為m，電荷量為+q，速度大小的粒子．求：（1）若粒子能進入磁場發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則該粒子第一次到達(dá)磁場小圓邊界時，粒子速度相對于初始方向偏轉(zhuǎn)的角度；（2）若粒子每次到達(dá)磁場大圓邊界時都未從磁場中射出，那么至少經(jīng)過多長時間該粒子能夠回到出發(fā)點A．參考答案：解：（1）如圖1所示，粒子做勻速圓周運動，設(shè)初速度為v0，軌跡半徑為R==r，如圖所示：粒子將沿著AB?。▓A心在O1）運動，交內(nèi)邊界于B點．△OO1B為等邊三角形，則∠BO1O=60°，粒子的軌跡AB弧對應(yīng)的圓心角為∠BO1A=120°，則速度偏轉(zhuǎn)角為120°．（2）粒子從B點進入中間小圓區(qū)域沿直線BC運動，又進入磁場區(qū)域，經(jīng)偏轉(zhuǎn)與外邊界相切于D點．在磁場中運動的軌跡如圖所示，粒子在磁場區(qū)域運動的時間：t1=3××T=2T，周期：T=，每通過一次無磁場區(qū)域，粒子在該區(qū)域運動的距離：l=2rcos30°=r，粒子在無磁場區(qū)域運動的總時間：t2=，代入：v0=，解得：t2=，則粒子回到A點所用的總時間：t=t1+t2=；答：（1）粒子速度相對于初始方向偏轉(zhuǎn)的角度為120°；（2）若粒子每次到達(dá)磁場大圓邊界時都未從磁場中射出，那么至少經(jīng)過時間該粒子能夠回到出發(fā)點A．【考點】帶電粒子在勻強磁場中的運動．【分析】（1）作出粒子運動規(guī)律，由幾何知識求出粒子的偏角．（2）粒子在磁場中做勻速圓周運動，應(yīng)用牛頓第二定律與粒子的周期公式可以求出粒子運動時間．17.如圖所示，光滑足夠長導(dǎo)軌傾斜放置，導(dǎo)軌間距為L=1m，導(dǎo)軌平面與水平面夾角為θ=30o，其下端連接一個燈泡，燈泡電阻為R=2Ω，導(dǎo)體棒ab垂直于導(dǎo)軌放置，除燈泡外其它電阻不計。兩導(dǎo)軌間的勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B=0.5T，方向垂直于導(dǎo)軌所在平面向上。將導(dǎo)體棒從靜止釋放，在導(dǎo)體棒的速度v達(dá)到2m/s的過程中通過燈泡的電量q=2C。隨著導(dǎo)體棒的下滑，其位移x隨時間t的變化關(guān)系趨近于x=4t－2（m）。取g=10m/s2，求：⑴導(dǎo)體棒的質(zhì)量m；⑵當(dāng)導(dǎo)體棒速度為v=2m/s時，燈泡產(chǎn)生的熱量Q；⑶辨析題：為了提高ab棒下滑過程中小燈泡的最大功率，試通過計算提出兩條可行的措施。某同學(xué)解答如下：小燈泡的最大功率為（其中vm為下滑的最大速度），因此提高ab棒下滑過程中小燈泡的最大功率的措施有：增大磁感應(yīng)強度B、……。由此所得結(jié)果是否正確？若正確，請寫出其他兩條可行的措施；若不正確，請說明理由并給出正確的解答。參考答案：(1)（4分）根據(jù)x=4t－2（m）得，最后勻速運動的速度為vm=4m/s勻速運動時,F安=mgsin300

（2分）

B2L2vm/R=