2021年湖北省咸寧市麥?zhǔn)兄袑W(xué)高三物理期末試卷含解析

2021年湖北省咸寧市麥?zhǔn)兄袑W(xué)高三物理期末試卷含解析一、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.（多選）將一個(gè)已知力F分解成兩個(gè)分力F1和F2，則下列說(shuō)法正確的是（

）A．F1和F2的共同作用效果與F的作用效果相同B．物體受F1、F2和F三個(gè)力作用C．F1和F2的大小不可能同時(shí)大于、小于或等于FD．當(dāng)F1方向確定時(shí)，F(xiàn)2有最小值參考答案：AD2.（單選）用比值定義物理量是物理學(xué)常用的方法，下列表達(dá)中不屬于比值定義法定義物理量的是A．電動(dòng)勢(shì)

B．電容C．電阻

D．磁感應(yīng)強(qiáng)度參考答案：B3.（多選）如圖為光電管工作原理示意圖，入射光的光子能量為，陰極材料的逸出功為W，則（

）A．B．c點(diǎn)為電源的負(fù)極C．光電子在管內(nèi)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電勢(shì)能減小D．減弱入射光強(qiáng)度，ab兩端的電壓減小參考答案：CD4.（單選）一帶電粒子射入一正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，粒子從A運(yùn)動(dòng)到B，則（）A．粒子帶正電B．粒子的動(dòng)能一直變大C．粒子的加速度先變大后變小D．粒子在電場(chǎng)中的電勢(shì)能先變大后變小參考答案：考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；電勢(shì)能．分析：根據(jù)軌跡的彎曲方向判斷出電場(chǎng)力的方向，從而判斷出帶電粒子的電性，根據(jù)動(dòng)能定理，判斷動(dòng)能的變化，根據(jù)電場(chǎng)力做功判斷電勢(shì)能的變化．解答：解：A、從軌跡形狀上可判斷粒子受到了引力作用，所以粒子應(yīng)帶負(fù)電，A錯(cuò)誤；B、從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B，電場(chǎng)力先做正功再做負(fù)功，根據(jù)動(dòng)能定理，動(dòng)能先增大，后減小，故B錯(cuò)誤；C、不管粒子怎樣運(yùn)動(dòng)，粒子在靠近點(diǎn)電荷時(shí)受到的電場(chǎng)力在變大，加速度變大，遠(yuǎn)離時(shí)受到的電場(chǎng)力在變小，加速度變小，C正確；D、靠近時(shí)電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，遠(yuǎn)離時(shí)電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，D錯(cuò)誤．故選：C點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵掌握根據(jù)軌跡的彎曲方向判斷出合力的方向，以及根據(jù)電場(chǎng)力做功判斷出電勢(shì)能的變化．5.（多選題）如圖所示，三個(gè)相同的小球從同一高度處的O點(diǎn)分別以水平初速度v1、v2、v3拋出，落在水平面上的位置分別是A、B、C，O′是O在水平面上的射影點(diǎn)，若不計(jì)空氣阻力，則下列說(shuō)法正確的是（）A．三小球動(dòng)能改變量相同B．三個(gè)小球落地時(shí)的速度大小相同，但方向不同C．落地時(shí)C小球速度與水平方向夾角最小D．三個(gè)小球落地的動(dòng)能相同參考答案：AC【考點(diǎn)】動(dòng)能定理；平拋運(yùn)動(dòng)．【分析】三個(gè)小球都做平拋運(yùn)動(dòng)，將其分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)，運(yùn)用平拋運(yùn)動(dòng)的位移公式、速度公式列式分析【解答】解：A、根據(jù)動(dòng)能定理可得動(dòng)能的改變量為△Ek=mgh，故動(dòng)能的改變量相同，故A正確B、三個(gè)小球的豎直分位移相同，故自由落體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，水平分運(yùn)動(dòng)為勻速運(yùn)動(dòng)，故初速度與水平分位移成正比，故初速度不同，根據(jù)末速度公式：，落地時(shí)的末速度不同，故B錯(cuò)誤C、落地時(shí)的速度與水平方向夾角為，由于C的初速度最大，故夾角最小，故C正確D、三個(gè)球落地的速度大小不同，故一定不同，故D錯(cuò)誤；故選：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，是一列橫波在某一時(shí)刻的波形圖象。已知這列波的頻率為5Hz，此時(shí)的質(zhì)點(diǎn)正向軸正方向振動(dòng)，可以推知：這列波正在沿軸___▲__(填“正”或“負(fù)”)方向傳播，波速大小為_(kāi)__▲__m/s.參考答案：負(fù)

10；7.一個(gè)中子與某原子核發(fā)生核反應(yīng),生成一個(gè)氘核,其核反應(yīng)方程式為_(kāi)________________.該反應(yīng)放出的能量為Q,則氘核的比結(jié)合能為_(kāi)____________________參考答案：；8.如圖為“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。（1）在該實(shí)驗(yàn)中必須采用控制變量法，應(yīng)保持小車的總質(zhì)量不變，用鉤碼所受的重力作為_(kāi)__________，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）小車所受外力，（2）①加速度與外力成正比，②C，9.平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向的

運(yùn)動(dòng)和豎直方向的

運(yùn)動(dòng)。平拋物體在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與物體拋出的初速度大小

，與拋出點(diǎn)離水平地面的高度

．（后兩空選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”）參考答案：勻速直線自由落體無(wú)關(guān)有關(guān)平拋運(yùn)動(dòng)水平方向沒(méi)有外力，豎直方向受一重力作用，可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)，由豎直方向，水平方向可知空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與物體拋出的初速度大小無(wú)關(guān)，只由拋出點(diǎn)離水平地面的高度決定【解析】10.汽艇靜水中的速度為5m/s，河水的流速為3m/s，若該汽艇渡過(guò)寬為80m的河道至少需要

s的時(shí)間；若汽艇要以最短的位移渡河，所用時(shí)間為

s。參考答案：16

2011.（3分）將質(zhì)量為m的鉛球以大小為v的速度沿與水平方向成θ角的方向拋入一個(gè)裝有沙子的總質(zhì)量為M，靜止的沙車中，沙車與地面的摩擦力不計(jì)，則球與沙車最終的共同速度為

。參考答案：mvcosθ/(M+m)12.如圖所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E＝10V，內(nèi)電阻r＝4Ω，定值電阻R1＝6Ω，R2=10Ω,R3是滑動(dòng)變阻器且最大阻值為30Ω,在滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭上下移動(dòng)過(guò)程中。電壓表的最大讀數(shù)為_(kāi)______V，電源的最大輸出功率為

W。參考答案：13.某同學(xué)用測(cè)力計(jì)研究在豎直方向運(yùn)行的電梯運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。他在地面上用測(cè)力計(jì)測(cè)量砝碼的重力，示數(shù)為G。他在電梯中用測(cè)力計(jì)仍測(cè)量同一砝碼的重力，發(fā)現(xiàn)測(cè)力計(jì)的示數(shù)小于G，由此判斷此時(shí)電梯的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能是_______________________________。參考答案：加速向下運(yùn)動(dòng)或減速向上運(yùn)動(dòng)。測(cè)力計(jì)的示數(shù)減小，砝碼所受的合力方向向下，根據(jù)牛頓第二定律得知，加速度向下，砝碼處于失重狀態(tài)，而速度方向可能向上，也可能向下，所以電梯可能的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是減速上升或加速下降．故答案為：減速上升或加速下降．三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（10分）“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示.（1）在平衡小車與桌面之間摩擦力的過(guò)程中，打出了一條紙袋如圖乙所示。計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s.從比較清晰的點(diǎn)起，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離。該小車的加速度a=______m/s2.（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（2）平衡摩擦力后，將5個(gè)相同的砝碼都放在小車上.掛上砝碼盤，然后每次從小車上取一個(gè)砝碼添加到砝碼盤中，測(cè)量小車的加速度。小車的加速度a與砝碼盤中砝碼總重力F的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：砝碼盤中砝碼總重力F(N)0.1960.3920.5880.7840.980加速度a（m·s-2）0.691.181.662.182.70請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出a-F的關(guān)系圖像.（3）根據(jù)提供的試驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的-F圖線不通過(guò)原點(diǎn)，請(qǐng)說(shuō)明主要原因。參考答案：

(1)0.16

(0.15也算對(duì))；（2）（見(jiàn)圖）；（3）未計(jì)入砝碼盤的重力解析：（1）處理勻變速直線運(yùn)動(dòng)中所打出的紙帶，求解加速度用公式，關(guān)鍵弄清公式中各個(gè)量的物理意義，為連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移差，t為連需相等的時(shí)間間隔，如果每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)點(diǎn)，則連續(xù)兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為t=0.1s，（3.68-3.52）m，帶入可得加速度=0.16m/s2。也可以使用最后一段和第二段的位移差求解，得加速度=0.15m/s2.（2）根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)，合理的設(shè)計(jì)橫縱坐標(biāo)的刻度值，使圖線傾斜程度太小也不能太大，以與水平方向夾角45°左右為宜。由此確定F的范圍從0設(shè)置到1N較合適，而a則從0到3m/s2較合適。設(shè)好刻度，根據(jù)數(shù)據(jù)確定個(gè)點(diǎn)的位置，將個(gè)點(diǎn)用一條直線連起來(lái)，延長(zhǎng)交與坐標(biāo)軸某一點(diǎn)。如圖所示。

（3）處理圖象問(wèn)題要注意圖線的斜率、交點(diǎn)、拐點(diǎn)、面積等意義，能正確理解這些量的意義則很多問(wèn)題將會(huì)迎刃而解。與縱坐標(biāo)相交而不過(guò)原點(diǎn)，該交點(diǎn)說(shuō)明當(dāng)不掛砝碼時(shí)，小車仍由加速度，即繩對(duì)小車仍有拉力，從此拉力的來(lái)源考慮很容易得到答案，是因?yàn)轫来a盤的重力，而在（2）問(wèn)的圖表中只給出了砝碼的總重力，而沒(méi)有考慮砝碼盤的重力。15.在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中，要測(cè)量一個(gè)標(biāo)有“3V1.5W”的燈泡兩端的電壓和通過(guò)它的電流，現(xiàn)有如下器材：A．直流電源3V（內(nèi)阻可不計(jì)）

B．直流電流表0～600mA（內(nèi)阻約0.5Ω）

C．直流電壓表0～3V（內(nèi)阻約3kΩ）

D．滑動(dòng)變阻器（10Ω，1A）E．滑動(dòng)變阻器（1kΩ，300mA）

F開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干（1）本實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器選用

（填“D”或“E”）（2）某同學(xué)用導(dǎo)線a、b、c、d、e、f、g和h連接的電路如下圖所示，電路中所有元器件都是完好的，且電壓表和電流表已調(diào)零。閉合開(kāi)關(guān)后發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)為2V，電流表的示數(shù)為零，小燈泡不亮，則可確定斷路的導(dǎo)線是

；若電壓表示數(shù)為零，電流表的示數(shù)為0.3A，小燈泡亮，則斷路的導(dǎo)線是

；若反復(fù)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，小燈泡亮度發(fā)生變化，但電壓表、電流表示數(shù)不能調(diào)為零，則斷路的導(dǎo)線是

。（3）下表中的各組數(shù)據(jù)是該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的，根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在如圖所示的方格紙上作出該燈泡的伏安特性曲線。（4）如圖所示，將兩個(gè)這樣的燈泡并聯(lián)后再與5Ω的定值電阻R0串聯(lián)，接在電壓恒定為4V的電路上，每個(gè)燈泡的實(shí)際功率為

w（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。參考答案：（1）D

（1分）（2）d，h，g；

（共3分，各1分）（3）如圖

（2分）（4）0.30W四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，A滑塊放在光滑的水平面上，B滑塊可視為質(zhì)點(diǎn)，A和B的質(zhì)量都是1kg，A的左側(cè)面緊靠在光滑豎直墻上，A上表面的ab段是光滑的半徑為0.8m的四分之一圓弧，bc段是粗糙的水平麗，ab段與bc段相切于b點(diǎn)。已知bc長(zhǎng)度為2m，滑塊B從a點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，取g=10m／s2．

（1）求滑塊B滑到b點(diǎn)時(shí)對(duì)A的壓力大?。?/p>

（2）若滑塊B與bc段的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，且μ值滿足0.1≤μ≤0.5，試討論因μ值的不同，滑塊B在滑塊A上相對(duì)A運(yùn)動(dòng)過(guò)程中兩者因摩擦而產(chǎn)生的熱量（計(jì)算結(jié)果可含有μ）參考答案：17.如圖1所示，在x軸上0到d范圍內(nèi)存在電場(chǎng)（圖中未畫出），x軸上各點(diǎn)的電場(chǎng)沿著x軸正方向，并且電場(chǎng)強(qiáng)度大小E隨x的分布如圖2所示；在x軸上d到2d范圍內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一質(zhì)量為m，電量為的粒子沿x軸正方向以某一初速度從O點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)，最終粒子恰從坐標(biāo)為（2d，）的P點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)。不計(jì)粒子重力。（1）求在x=0.5d處，粒子的加速度大小a；（2）求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間t；（3）類比是一種常用的研究方法。對(duì)于直線運(yùn)動(dòng)，教科書中講解了由v-t圖像求位移的方法。請(qǐng)你借鑒此方法，并結(jié)合其他物理知識(shí)，求電場(chǎng)對(duì)粒子的沖量大小I。參考答案：（1）由圖像，x=0.5d處，電場(chǎng)強(qiáng)度為E=0.5E0，由牛頓第二定律得：

【2分】

解得：

【1分】

（2）在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡如圖，設(shè)半徑為R，由幾何關(guān)系

解得：R=

【1分】設(shè)圓弧所對(duì)圓心為α，滿足：

解得：

【1分】粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期為T，粒子在磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)速率為v，圓運(yùn)動(dòng)半徑為R，有：

【1分】粒子運(yùn)動(dòng)的周期

【1分】所以，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間

【1分】（3）粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得：，又粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R=解得粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)速度

【1分】由圖像可知，電場(chǎng)中電場(chǎng)力對(duì)粒子做功W=

【1分】設(shè)粒子進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的初速度為v0根據(jù)動(dòng)能定理：

【1分】解得：