廣東省佛山市張槎中學2021年高三物理上學期期末試題含解析

廣東省佛山市張槎中學2021年高三物理上學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.（單選）空間存在著方向平行于軸的靜電場，A、M、O、N、B為軸上的點，OA<OB，OM=ON，AB間的電勢的分布為如圖所示的折線，一個帶電粒子在電場中僅在電場力作用下從M點由靜止開始沿軸向右運動，則下列判斷正確的是A．粒子一定帶正電B．粒子一定能通過N點C．AO間的電場強度小于OB間的電場強度D．粒子從M向O運動過程中所受電場力均勻增大參考答案：B2.一塊電壓表是由電流表和電阻串聯(lián)而成，如右圖所示，若使用過程中發(fā)現(xiàn)改裝電壓表的示數(shù)總比標準電壓表準確值稍小一些，采取下列哪種措施可以改進A.在上串聯(lián)一個比大得多的電阻B.在上串聯(lián)一個比小得多的電阻C.在上并聯(lián)一個比大得多的電阻D.在上并聯(lián)一個比小得多的電阻參考答案：C3.振源S在O點沿y軸做簡諧運動，t=0時刻振源S開始振動，t=0.1s時波剛好傳到x=2m處的質(zhì)點，如圖所示．則以下說法正確的是（）A．該橫波的波速大小為20m/sB．t=0.05時，x=1m處的質(zhì)點振動方向沿軸負方向C．t=0.225s時，x=3m處的質(zhì)點第一次處于波峰D．傳播過程中該橫波遇到尺寸大于2m的障礙物或孔都能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象E．若振源s沿x軸正方向勻速運動，在振源s右側靜止的接收者接收到的波的頻率大于10Hz參考答案：ABCE【考點】波長、頻率和波速的關系；橫波的圖象．【分析】根據(jù)v=求波速．根據(jù)時間與周期的關系分析t=0.05時，x=1m處的質(zhì)點振動方向，以及t=0.225s時，x=3m處的質(zhì)點位置．波發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象的條件：孔、縫的寬度或障礙物的尺寸與波長相近或比波長還?。鶕?jù)多普勒效應分析E項．【解答】解：A、由題可得，該波的周期T=0.1s，波長λ=2m，則波速為v==20m/s，故A正確．B、t=0.1s時刻，波剛好傳到x=2m處的質(zhì)點，則t=0.05時，波剛好傳到x=1m處的質(zhì)點，則t=0.05時，x=1m處的質(zhì)點振動方向沿軸負方向，故B正確．C、當t=0.1s時刻，x=0.5m處波峰傳到x=3m處時，該處質(zhì)點第一次到達波峰，用時△t===0.125s，所以t=0.1s+0.125s=t=0.225s時，x=3m處的質(zhì)點第一次處于波峰，故C正確．D、傳播過程中該橫波遇到尺寸小于2m的障礙物或孔都能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故D錯誤．E、若振源s沿x軸正方向勻速運動，在振源s右側靜止的接收者與波源間距減小，產(chǎn)生多普勒效應，接收到的波的頻率增大，將大于f==10Hz，故E正確．故選：ABCE4.（多選）一物體放在升降機底板上，隨升降機由靜止開始豎直向下運動，運動過程中物體的機械能與物體位移關系的圖象如圖6所示，其中過程的圖線為曲線，過程的圖線為直線.根據(jù)該圖象，下列判斷正確的是(

)A．過程中物體可能做勻加速直線運動B．過程中物體可能在做勻加速直線運動C．過程中物體動能可能不變D．過程中物體的動能可能在不斷增大參考答案：BCD5.(單選)如圖所示，一質(zhì)點在一恒力作用下做曲線運動，從M點運動到N點時，質(zhì)點的速度方向恰好改變了90°。在此過程中，質(zhì)點的動能(

)A.不斷增大B.不斷減小C.先減小后增大D.先增大后減小參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，質(zhì)點O從t=0時刻開始作簡諧振動，振動頻率為10Hz。圖中Ox代表一彈性繩，OA=7m，AB=BC=5m。已知形成的繩波在繩上的傳播速度為10m/s，則在第2s內(nèi)A比B多振動_____次，B比C多振動_____次。參考答案：

２

次；

５

次。7.．已知地球自轉周期為T，地球半徑為R，引力常量為G，地球同步衛(wèi)星離地面的高度約為地球半徑的6倍，則地球同步衛(wèi)星的速度大小為____________；地球的質(zhì)量為___________。參考答案：，8.如圖所示，在光滑水平面上，一絕緣細桿長為，兩端各固定著一個帶電小球，處于水平方向、場強為E的勻強電場中，兩小球帶電量分別為＋q和－q，輕桿可繞中點O自由轉動。在輕桿與電場線夾角為α時，忽略兩電荷間的相互作用，兩電荷受到的電場力對O點的力矩大小為___________，兩電荷具有的電勢能為___________。參考答案：qEdsinα；-qEdcosα解析：由力矩定義可得兩電荷受到的電場力對O點的力矩大小為qEdsinα；兩電荷具有的電勢能為-qEdcosα。9.光滑水平面上兩小球a、b用不可伸長的松弛細繩相連。開始時兩球靜止，給b球一個水平恒力拖動B球運動直至繩被拉緊，然后兩球一起運動，在兩球一起運動過程中兩球的總動量

(填“守恒”或“不守恒”)；系統(tǒng)的機械能

(填“守恒”或“不守恒”)。參考答案：不守恒，不守恒；10.如圖甲所示是用主尺最小分度為1mm，游標上有20個小的等分刻度的游標卡尺測量一工件的內(nèi)徑的實物圖，圖乙是游標部分放大后的示意圖．則該工件的內(nèi)徑為

cm．用螺旋測微器測一金屬桿的直徑，結果如圖丙所示，則桿的直徑是

mm．參考答案：2.280；2.697；【考點】刻度尺、游標卡尺的使用；螺旋測微器的使用．【分析】解決本題的關鍵掌握游標卡尺讀數(shù)的方法，主尺讀數(shù)加上游標讀數(shù)，不需估讀．螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀．【解答】解：20分度的游標卡尺，精確度是0.05mm，游標卡尺的主尺讀數(shù)為22mm，游標尺上第16個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標讀數(shù)為16×0.05mm=0.80mm，所以最終讀數(shù)為：22mm+0.80mm=22.80mm=2.280cm．螺旋測微器的固定刻度為2.5mm，可動刻度為19.7×0.01mm=0.197mm，所以最終讀數(shù)為2.5mm+0.197mm=2.697mm．故答案為：2.280；2.697；11.一物體做勻減速直線運動，初速度為12m/s。該物體在第2S內(nèi)的位移是6m,此后它還能運動

m.參考答案：

2m

、

14

12.如圖所示，某人在離地面高為10m處，以大小為5m/s的初速度水平拋出A球，與此同時，在A球拋出點正下方，沿A球拋出方向的水平距離s處，另一人由地面豎直上拋B球，不計空氣阻力和人的高度，發(fā)現(xiàn)B球上升到最高點時與A球相遇，則B球被拋出時的初速度為____________m/s，水平距離s為____________m。

參考答案：10

5

13.如右圖所示是利用閃光照相研究平拋運動的示意圖。小球A由斜槽滾下，從桌邊緣水平拋出，當它恰好離開桌[邊緣時，小球B也同時下落，用閃光相機拍攝的照片中B球有四個像，相鄰兩像間實際下落距離已在圖中標出，單位cm，如圖所示。兩球恰在位置4相碰。則兩球經(jīng)過

s時間相碰，A球離開桌面時的速度為

m/s。(g取10m/s2)參考答案：

0.4

s;

1.5

m/s三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.在驗證平四邊形定則的實驗中，用A、B兩個彈簧秤拉橡皮條的結點，使其位于O處，如下圖所示，此時α+β=90°，現(xiàn)在保持A讀數(shù)不變化，減小α角，要使結點仍在O處，可采用的辦法是（

）

A．增大B的讀數(shù)，同時減小β角

B．增大B的讀數(shù)，同時增大β角

C．減小B的讀數(shù)，同時減小β角

D．減小B的讀數(shù)，同時增大β角．參考答案：C解：要保證結點不動，應保證合力不變，則由平行四邊形定則作圖如下：

由圖可知：合力不變，A方向向合力方向靠攏即減小α角，則B的拉力應減小，同時應減小β角；故ABD錯誤，C正確．

故選C．15.下圖所示是某同學為了利用平拋運動測動摩擦因數(shù)的實驗裝置，其中滑塊的質(zhì)量為m（可視為質(zhì)點）。第一次實驗時，將滑槽固定于水平桌面的右端。滑槽的末端與桌面的右端對齊并與桌面相切，滑塊從滑槽的最高點由靜止釋放滑下，滑塊打在正前面的豎直擋板上，留下印跡。然后將豎直擋板水平面右等間距移動，同時又垂直于紙面向里等間距移動，如此操作記下若干個點。如圖甲所示；第二次實驗時，將滑槽沿桌面向左移動一段距離并固定，讓滑塊再次從滑槽的最高點靜止釋放滑下，重復上面的操作，記下若干個點。如圖乙所示（已知重力加速度為g）。①在某次實驗中不慎將畫有軌跡圖線的坐標紙丟失了一部分，剩余部分如圖丙所示，圖中每個小方格的國這長為a，P1、P2和P3是軌跡圖線上的3個點。小球拋出后的水平速度為

。②為了測量摩擦因數(shù)，需要測量的物理量是：

；則滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù)μ=

。（用測量的物理量表示）參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，豎直放置的氣缸幵口向下，重為G1的活塞a和重為G2的活塞b，將長為L的氣室分成體積比為1：2的A，B兩部分，溫度是127℃，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)．當溫度緩慢地降到27℃時系統(tǒng)達到新的平衡，求活塞a、b移動的距離．不計活塞a的厚度及活塞與氣缸間的摩擦．參考答案：解：如圖所示，設a向上移動x，b向上移動y，活塞的橫截面積為S，因為兩個氣室中的氣體都做等壓變化，所以有對氣體A：V1=LS，V2=（L﹣x）S

有：=對氣體B：V1′=LS，V2′=（L﹣y+x）S

有：=代入數(shù)據(jù)解得：x=，y=答：活塞a、b移動的距離是分別是，．17.如圖所示，總長1m粗細均勻的直角玻璃管，AO和BO等長，A端封閉，B端開口，內(nèi)有10cm長的水銀柱。當AO水平，BO豎直時，水銀柱在AO的最右端，這時大氣壓為75cmHg，溫度為27℃。（1）若將此裝置繞A點在紙面內(nèi)順時針轉90°，當溫度為多少時水銀柱恰好全部在OB段的最左端？（2）若在圖示位置將溫度升高到450K，封閉氣體的長度為多少？參考答案：（1）

p1=75cmHg

V1=L1S=40S

T1=273+27=300Kp2=75cmHg

V2=L2S=50S

T2=？

（2分）氣態(tài)方程：p1V1/T1=p2V2/T2

（1分）解出T2=375K

（2分）（2）設升高到T3，汞柱全部進入B管，L3=50cm

p3=(75+10)cmHg

（2分）氣態(tài)方程：p1V1/T1=p3V3/T3

（1分）解出T3=425K

（1分）此后，氣體作等壓變化，T4=450K

（1分）氣態(tài)方程：V3/T3=V4/T4

（1分）解出L4=52.9cm

（1分）其他解答正確亦可，但未作臨界點判斷，扣一分18.如圖甲所示，在直角坐標系0≤x≤L區(qū)域內(nèi)有沿y軸方向的勻強電場，其電場強度大小和方向隨時間變化的關系如圖乙所示，現(xiàn)有質(zhì)量為m，帶電量為e的電子（不計重力）不斷的從原點O以速度v0沿x軸正方向射入電場，問（1）若要電子飛出電場時速度方向仍然沿x軸方向，則電場變化的周期必須滿足何條件？（2）若要電子從圖中的A點沿x軸飛出，則電子應該在什么時刻進入電場？（3）若在電場右側有一個以點（3L，0）為圓心，半徑為L的圓形磁場區(qū)域，且滿足B=，則所有能進入磁場的電子將從何處飛出磁場？參考答案：考點： 帶電粒子在勻強磁場中的運動；帶電粒子在勻強電場中的運動．專題： 帶電粒子在復合場中的運動專題．分析： （1）電子在電場中做類平拋運動，根據(jù)題目要求與圖乙所示圖象分析答題；（2）粒子電場中做類平拋運動，根據(jù)題目要求，分析電場強度隨時間變化的關系，然后答題；（3）粒子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，分析清楚電子運動過程，然后答題．解答： 解：（1）若要電子飛出電場時速度沿x軸方向，即y方向電子沒有速度，則由圖乙，顯然電子在電場中運動的時間應該為整數(shù)個周期，即：L=ν0nT，則：；（2）若要電子從圖中的A點沿x軸飛出，即經(jīng)過電場后，電子在y方向既沒有獲得速度，也沒有側移，則粒子必須在時刻從O點進入電場，這樣在v﹣t圖象中很明顯的可看出在整數(shù)個周期內(nèi)，電子在y方向的位移為零，（3）由題可知，電子進入磁場的速度一定沿x軸，且在磁場中