廣東省茂名市榕城中學(xué)2021年高三物理下學(xué)期期末試題含解析

廣東省茂名市榕城中學(xué)2021年高三物理下學(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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（多選）如圖所示的電路中，電壓表都看做理想電表，電源內(nèi)阻為r．閉合開關(guān)S，當(dāng)把滑動(dòng)變阻器R3的滑片P向b端移動(dòng)時(shí)（）A．電壓表V1的示數(shù)變小，電壓表V2的示數(shù)變小B．電壓表V1的示數(shù)變大，電壓表V2的示數(shù)變大C．電壓表V1的示數(shù)變化量大于V2的示數(shù)變化量D．電壓表V1的示數(shù)變化量小于V2的示數(shù)變化量參考答案：考點(diǎn)：閉合電路的歐姆定律．專題：恒定電流專題．分析：在滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)頭P自a端向b端滑動(dòng)的過(guò)程中，變阻器在路電阻增加，外電路總電阻增加，根據(jù)歐姆定律分析干路電流如何變化，根據(jù)歐姆定律分析路端電壓和電阻R1兩端電壓的變化，即可知道兩個(gè)電壓表讀數(shù)的變化情況，并進(jìn)一步分析電壓表變化量的大小．解答：解：A、B、圖中電阻R2與R3并聯(lián)后再與R1串聯(lián)；在滑動(dòng)頭P自a端向b端滑動(dòng)的過(guò)程中，R3接入電路的電阻增加，電路的總電阻增加，根據(jù)閉合電路歐姆定律，電路的總電流I減?。宦范穗妷篣=E﹣Ir，則U變大，電壓表V1的示數(shù)變大；并聯(lián)部分電壓U并=E﹣I（r+R1），I減小，U并變大，電壓表V2的示數(shù)變大，故A錯(cuò)誤，B正確；C、D、根據(jù)歐姆定律，有：U=IR1+U并，由于U、U并變大，IR1變小，故路端電壓變化小于并聯(lián)部分電壓，即電壓表V1的示數(shù)變化量小于V2的示數(shù)變化量，故C錯(cuò)誤，D正確；故選：BD．點(diǎn)評(píng)：本題是電路動(dòng)態(tài)變化分析問(wèn)題，可以按照外電路→內(nèi)電路→外電路的順序分析，同時(shí)要抓住不變量：電源的電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻及定值電阻的阻值．2.如圖所示，在傾角為a的光滑斜面上，垂直紙面放置一根長(zhǎng)為L(zhǎng)，質(zhì)量為m的直導(dǎo)體棒。在導(dǎo)體棒中的電流I垂直紙面向里時(shí)，欲使導(dǎo)體棒靜止在斜面上，下列外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向正確是

A．方向垂直斜面向上

B．，方向垂直斜面向下

C．，方向豎直向上

D．，方向豎直向下參考答案：AC選項(xiàng)A，外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向垂直斜面向上，則沿斜面向上的安培力、支持力與重力，處于平衡狀態(tài)，則大小B=mg,故A正確；

選項(xiàng)B，外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向垂直斜面向下，則沿斜面向下的安培力、支持力與重力，所以棒不可能處于平衡狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；

選項(xiàng)C，外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向豎直向上，則水平向右的安培力、支持力與重力，處于平衡狀態(tài)，則大小B=mg，故C正確；

選項(xiàng)D，外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向豎直向下，則水平向左的安培力、支持力與重力，所以棒不可能處于平衡狀態(tài)，故D錯(cuò)誤。

3.（多選）如圖所示，在第二象限中有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在第一象限內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。有一重力不計(jì)的帶電粒子（電量為q，質(zhì)量為m）以垂直于x軸的速度v0從x軸上的P點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，恰好與y軸成45°角射出電場(chǎng)，再經(jīng)過(guò)一段時(shí)間又恰好垂直于x軸進(jìn)入第四象限。已知OP之間的距離為d，則A.帶電粒子通過(guò)y軸時(shí)的坐標(biāo)為（0，d）B.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為C.帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為D.磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為參考答案：BC4.（單選）如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量分別為m1=1kg、m2=4kg的物體置于光滑的水平面上，中間用輕質(zhì)彈簧秤連接．兩個(gè)大小分別為F1=20N、F2=10N的水平拉力分別作用在m1、m2上，則達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，下列說(shuō)法正確的是（）A．彈簧秤的示數(shù)是15NB．彈簧秤的示數(shù)是12NC．在突然撤去F1的瞬間，m1的加速度大小為2m/s2D．在突然撤去F2的瞬間，m2的加速度大小為4.5m/s2參考答案：解：A、先選整體為研究對(duì)象，進(jìn)行受力分析，由牛頓第二定律得：F1﹣F2=（m1+m2）a解得：a===2m/s2對(duì)m2受力分析：向左的F2和向右的彈簧彈力F，由牛頓第二定律得：F﹣F2=m2a解得：F=F2+m2a=10+4×2N=18N，故A、B錯(cuò)誤．C、在突然撤去F1的瞬間，因?yàn)閺椈傻膹椓Σ荒馨l(fā)生突變，所以m1的加速度大小a===7m/s2，故C錯(cuò)誤．D、突然撤去F2的瞬間，m2的受力僅剩彈簧的彈力，對(duì)m2列牛頓第二定律，得：F=m2a，解得：a===4.5m/s2，故D正確．故選：D．5.如圖甲所示，o點(diǎn)為振源，op=12cm，t=0時(shí)刻o點(diǎn)開始振動(dòng)，產(chǎn)生向右沿直線傳播的簡(jiǎn)諧橫波，圖乙為從t=0時(shí)刻開始描繪的p點(diǎn)的振動(dòng)圖像，下列判斷中正確的是（

）A.該列波的周期為2sB.該列波的波速為4m/sC.t=0至t=3s時(shí)間內(nèi)振源o通過(guò)的路程為15cmD.t=0時(shí)刻振源o處于平衡位置且沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)參考答案：ABD由圖乙看出，波從O點(diǎn)傳到P點(diǎn)的時(shí)間為3s，傳播距離為12m，則波速為v=4m/s;周期T=5s-3s=2s，故A、B正確．t=3s=T時(shí)間內(nèi)，振源o通過(guò)的路程為振幅的6倍，即30cm，故C錯(cuò)誤。P點(diǎn)的起振方向與O點(diǎn)起振方向相同，由乙圖可知P點(diǎn)的起振方向沿y軸正方向，則t=0時(shí)刻，振源O振動(dòng)的方向沿y軸正方向，故D正確．故本題應(yīng)選ABD。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.1919年，盧瑟福用α粒子轟擊氮核發(fā)現(xiàn)質(zhì)子．科學(xué)研究表明其核反應(yīng)過(guò)程是：α粒子轟擊靜止的氮核后形成了不穩(wěn)定的復(fù)核，復(fù)核發(fā)生衰變放出質(zhì)子，變成氧核．設(shè)α粒子質(zhì)量為m1，初速度為v0，氮核質(zhì)量為m2，質(zhì)子質(zhì)量為m0,氧核的質(zhì)量為m3，不考慮相對(duì)論效應(yīng)．α粒子轟擊氮核形成不穩(wěn)定復(fù)核的瞬間，復(fù)核的速度大小為

，此過(guò)程中釋放的核能為________________________________．參考答案：

設(shè)復(fù)核速度為v，由動(dòng)量守恒得解得整個(gè)過(guò)程中質(zhì)量虧損由愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程，得7.如圖所示，實(shí)線是一列簡(jiǎn)諧橫波在t1=0時(shí)的波形圖，虛線為t2=0.5s時(shí)的波形圖，已知0＜t2－t1＜T，t1=0時(shí)x=2m處的質(zhì)點(diǎn)A正向y軸正方向振動(dòng)。①質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)周期為

s；

②波的傳播方向是

；③波速大小為

m/s。參考答案：

答案：①2；②向右；③28.如圖所示，一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，A、B、C是x軸上的三點(diǎn)。已知波長(zhǎng)大于3m且小于5m，周期T＝0.1s，AB＝5m。在t＝0時(shí)刻，波恰好傳播到了B點(diǎn)，此時(shí)刻A點(diǎn)在波谷位置。經(jīng)過(guò)0.5s，C點(diǎn)第一次到達(dá)波谷，則這列波的波長(zhǎng)為__________m，AC間的距離為__________m。參考答案：

答案：4；24

9.如圖所示，一根張緊的水平彈性長(zhǎng)繩上的a，b兩點(diǎn)，相距14.0m，b點(diǎn)在a點(diǎn)的右方，當(dāng)一列簡(jiǎn)諧橫波沿此長(zhǎng)繩向右傳播時(shí)，若a點(diǎn)的位移達(dá)到正最大時(shí)，b點(diǎn)的位移恰為零且向下運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過(guò)1.00s后a點(diǎn)的位移為零，且向下運(yùn)動(dòng)，而b點(diǎn)的位移恰達(dá)到負(fù)最大，則這簡(jiǎn)諧波的波速可能等于________。A.4.67m/sB.6m/s

C.10m/sD.4m/s

E.6.36m/s參考答案：ACE由題，當(dāng)簡(jiǎn)諧橫波沿長(zhǎng)繩向右傳播時(shí)，若a點(diǎn)的位移達(dá)到正最大時(shí)，b點(diǎn)的位移恰為零且向下運(yùn)動(dòng)，則ab間距離xab=（n+）λ，n=0，1，2，…，得到波長(zhǎng)．

又據(jù)題意，經(jīng)過(guò)1.00s后a點(diǎn)的位移為零，且向下運(yùn)動(dòng)，而b點(diǎn)的位移恰達(dá)到負(fù)最大，則

時(shí)間t=1.00s=（k+）T，得到周期T=s，k=0，1，2…，則波速

當(dāng)k=0，n=0時(shí)，v=4.67m/s；當(dāng)k=1，n=1時(shí)，v=10m/s；當(dāng)k=1，n=2時(shí)，v=6.36m/s；由于n、k是整數(shù)，v不可能等于6m/s和4m/s．故選ACE．點(diǎn)睛：此題是波的多解題，首先判斷波的傳播方向，其次，根據(jù)波形及傳播方向，列出波沿不同方向傳播時(shí)可能傳播距離和周期的通式，再次，看質(zhì)點(diǎn)間隱含的不同波長(zhǎng)的關(guān)系，列出波長(zhǎng)的通式，再分別將n=0，1，2…代入通式可求得所有可能的答案，要防止漏解或用特解代通解．10.如圖所示，質(zhì)量為m1的滑塊置于光滑水平地面上，其上有一半徑為R的光滑圓弧?，F(xiàn)將質(zhì)量為m2的物體從圓弧的最高點(diǎn)自由釋放，在物體下滑過(guò)程中m1和m2的總機(jī)械能________（選填“守恒”或“不守恒”），二者分離時(shí)m1、m2的速度大小之比為___________。參考答案：守恒，11.兩個(gè)勁度系數(shù)分別為k1和k2的輕質(zhì)彈簧a、b串接在一起，a彈簧的一端固定在墻上，如圖所示，開始時(shí)彈簧均處于原長(zhǎng)狀態(tài)，現(xiàn)用水平力作用在b彈簧的p端向右拉動(dòng)彈簧，已知a彈簧的伸長(zhǎng)量為L(zhǎng)，則b彈簧的伸長(zhǎng)量為________________.參考答案：【知識(shí)點(diǎn)】胡克定律．B5【答案解析】解析：兩根輕彈簧串聯(lián)，彈力大小相等，根據(jù)胡克定律F=kx得x與k成反比，則得b彈簧的伸長(zhǎng)量為．【思路點(diǎn)撥】?jī)筛p彈簧串聯(lián)，彈力大小相等，根據(jù)胡克定律分析伸長(zhǎng)量的大?。甈端向右移動(dòng)的距離等于兩根彈簧伸長(zhǎng)量之和．本題關(guān)鍵要知道兩彈簧的彈力大小相等，掌握胡克定律，并能求出彈簧的伸長(zhǎng)量．

12.光電效應(yīng)和

都證明光具有粒子性，

提出實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性。參考答案：康普頓效應(yīng)，德布羅意13.在“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中：（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖1所示，讀數(shù)為

mm．（2）某小組同學(xué)利用電流表（內(nèi)阻約0.1Ω）、電壓表（內(nèi)阻約3kΩ）等器材從0開始的多組電流、電壓數(shù)據(jù)并求出金屬絲的電阻Rx=50Ω，他們采用的是如圖中的

電路圖，所測(cè)電阻Rx的真實(shí)值

（選填“大于”、“小于”、“等于”）50Ω．參考答案：（1）2.526（2.525﹣2.528）；（2）A；

小于．【考點(diǎn)】測(cè)定金屬的電阻率．【分析】（1）的關(guān)鍵是讀數(shù)時(shí)要分成整數(shù)部分和小數(shù)部分兩部分之和來(lái)讀；（2）的關(guān)鍵是明確當(dāng)電流要求從零調(diào)時(shí)，變阻器應(yīng)用分壓式接法，當(dāng)待測(cè)電阻遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻時(shí)，電流表應(yīng)用外接法．【解答】解：（1）螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為d=2.5mm+20.7×0.01mm=2.527mm（2.525﹣2.528）；（2）由給出的數(shù)據(jù)表可知，電流和電壓從零調(diào)，所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)用分壓式接法；因電流表（內(nèi)阻約0.1Ω）、電壓表（內(nèi)阻約3kΩ），而待測(cè)金屬絲的電阻Rx=50Ω，依據(jù)＞RARV，則有，所測(cè)電阻偏大，所以電流表應(yīng)用內(nèi)接法，故應(yīng)采用A圖；因采用電流表內(nèi)接法，則導(dǎo)致電壓表測(cè)量值偏大，因此所測(cè)電阻的測(cè)量值大于真實(shí)值，即所測(cè)電阻Rx的真實(shí)值小于50Ω．故答案為：（1）2.526（2.525﹣2.528）；（2）A；

小于．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）汽車正在走進(jìn)我們的家庭．研究發(fā)現(xiàn)，在無(wú)風(fēng)狀態(tài)下，汽車在高速行駛時(shí)受到的空氣阻力f主要與汽車正面投影面積S和汽車行駛速度v有關(guān)，通過(guò)汽車在風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室模擬實(shí)驗(yàn)得到如下數(shù)據(jù)：

（1）請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在（a）圖中作出正面投影面積為3.0m2的汽車的f－v圖線；為了求出此汽車的f與v間的具體關(guān)系，請(qǐng)你選取合適的坐標(biāo)軸，在（b）圖中作出線性圖線．

（2）汽車受到的空氣阻力f與汽車正面投影面積S、行駛速度v的關(guān)系可表示為f=

（比例系數(shù)用k表示）；（3）上式中比例系數(shù)k＝

，其大小可能與

因素有關(guān)（寫出一個(gè)因素即可）．參考答案：答案：（1）如圖所示（每圖2分，共4分）（2）f=kSv2（2分）（3）0.25kg/m3（0.24kg/m3或0.26kg/m3同樣給分）（2分）

空氣密度或車的外形等（2分）15.如圖所示，汽車向右沿水平面作勻速直線運(yùn)動(dòng)，通過(guò)繩子提升重物M。若不計(jì)繩子質(zhì)量和繩子與滑輪間的摩擦，則在提升重物的過(guò)程中，下列有關(guān)判斷正確的是A．重物M加速上升

B．重物減速上升C．繩子張力等于M的重力

D．繩子張力小于M的重力參考答案：A四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（11分）一光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，環(huán)上套著兩個(gè)小球A和B（中央有孔），A、B間由細(xì)繩連接著，它們處于如圖中所示位置時(shí)恰好都能保持靜止?fàn)顟B(tài)。此情況下，B球與環(huán)中心O處于同一水平面上，A、B間的細(xì)繩呈伸直狀態(tài)，與水平線成300夾角。已知B球的質(zhì)量為3kg，求細(xì)繩對(duì)B球的拉力和A球的質(zhì)量mA。參考答案：解析：對(duì)B球，受力分析如圖

物體B處于平衡狀態(tài)有：Tsin300=mBg

T=2mBg=2×3×10=60N

對(duì)A球，受力分析如圖

物體A處于平衡狀態(tài)有：

在水平方向：Tcos300=NAsin300

在豎直方向：NAcos300=mAg+Tsin300

由上兩式解得：mA=2mB=6kg17.如圖所示，質(zhì)量m＝2kg的物體靜止于水平地面的A處，A、B間距L＝20m．用大小為30N，沿水平方向的外力拉此物體，經(jīng)t0＝2s拉至B處．(已知cos37°＝0.8，sin37°＝0.6.取g＝10m/s2)(1)求物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；(2)用大小為30N，與水平方向成37°的力斜向上拉此物體，使物體從A處由靜止開始運(yùn)動(dòng)并能到達(dá)B處，求該力作用的最短時(shí)間t（計(jì)算結(jié)果保留一位有效數(shù)字）參考答案：由于勻加速階段的末速度即為勻減速階段的初速度，因此有at＝a′t