遼寧省鞍山市第十二中學(xué)2021年高三物理期末試題含解析

遼寧省鞍山市第十二中學(xué)2021年高三物理期末試題含解析一、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(xiàng)符合題意1.如圖所示，將兩個質(zhì)量均為m，帶電荷量分別為+q、-q的小球a、b用細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，置于水平的勻強(qiáng)電場中，用力F拉小球a，使整個裝置處于平衡狀態(tài)，且懸線與豎直方向夾角為300。則F的大小可能為（

）A．

B.

C.

D.參考答案：C2.一物體以的初速度沿光滑斜面上滑，然后返回，假設(shè)沿斜面向下的方向?yàn)檎较?，則在整個運(yùn)動過程中，能夠反映物體在運(yùn)動中的速度圖象是(

)參考答案：D3.如圖所示，足夠長的硬質(zhì)直桿上套有質(zhì)量為m的環(huán)A，環(huán)下方用輕繩掛著一個重力為G的小物體B，桿與水平方向成θ角，當(dāng)環(huán)沿桿下滑時，物體B相對于A靜止，下列說法正確的是

A．若環(huán)沿桿無摩擦下滑，B的加速度為gcosθ；

B．若環(huán)沿桿無摩擦下滑，繩的拉力為Gcosθ；

C．若環(huán)沿桿下滑時有摩擦，輕繩可能豎直；

D．無論環(huán)與桿之間有無摩擦，輕繩都與桿垂直。參考答案：CD4.（單選）某同學(xué)通過以下步驟測出了從一定高度落下的排球?qū)Φ孛娴臎_擊力：將一張白紙鋪在水平地面上，把排球在水里弄濕，然后讓排球從規(guī)定的高度自由落下，并在白紙上留下球的水印。再將印有水印的白紙鋪在臺秤上，將球放在紙上的水印中心，緩慢地向下壓球，使排球與紙接觸部分逐漸發(fā)生形變直至剛好遮住水印，記下此時臺秤的示數(shù)即為沖擊力的最大值。下列物理學(xué)習(xí)或研究中用到的方法與該同學(xué)的方法相同的是：（

）A．建立“合力與分力”的概念

B．建立“點(diǎn)電荷”的概念C．建立“電場強(qiáng)度”的概念

D．研究加速度與合力、質(zhì)量的關(guān)系參考答案：A解析：A、合力和分力是等效的，它們是等效替代的關(guān)系，所以A正確．B、點(diǎn)電荷是一種理想化的模型，是采用的理想化的方法，所以B錯誤．C、電場強(qiáng)度的定義是：試探電荷在電場中受到的電場力與試探電荷所帶電量的比值．所以，建立“電場強(qiáng)度”的概念是采用了參考變量法，故B錯誤；，所以C錯誤．D、研究加速度與合力、質(zhì)量的關(guān)系的時候，是控制其中的一個量不變，從而得到其他兩個物理量的關(guān)系，是采用的控制變量的方法，所以D錯誤．故選A．5.如圖所示的電路，電源內(nèi)阻不計，R為阻值未知的定值電阻，當(dāng)在a、b間分別接入R1＝10Ω、R2＝18Ω的電阻時，理想電壓表的示數(shù)分別為U1＝10.0V、U2＝10.8V，則A．電源的電動勢為E＝12V，電阻為R＝2ΩB．當(dāng)在a、b間接入R3＝2Ω的電阻時，電源的輸出功率一定最大C．當(dāng)在a、b間接入C＝2μF的電容器時，電容器所帶電荷量為2.4×10－5CD．當(dāng)在a、b間接入線圈電阻為R0＝1Ω，額定功率為9W的電動機(jī)時，電動機(jī)恰能正常工作，則通過電動機(jī)線圈的電流為3A參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某種紫外線波長為300nm，該紫外線光子的能量為

▲

J．金屬鎂的逸出功為5.9×10－19J，則讓該紫外線照射金屬鎂時逸出光電子的最大初動能為

▲

J(普朗克常量h＝6.63×10－34J·s)．參考答案：6.63×10－19，7.3×10－20；7.（多選）一列橫波在x軸上沿x軸正方向傳播，振幅為A，在t與t+0.4s兩時刻在x軸上﹣3m到3m的區(qū)間內(nèi)的波形圖如圖同一條圖線所示，則正確的是（）A．質(zhì)點(diǎn)振動的最大周期為0.4sB．該波的最大波速為10m/sC．從t時開始計時，x=2m處的質(zhì)點(diǎn)比x=2.5m處的質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置D．在t+0.2s時，x=﹣2m處的質(zhì)點(diǎn)位移一定為A參考答案：考點(diǎn)：波長、頻率和波速的關(guān)系；橫波的圖象．分析：根據(jù)波形圖的周期性，重復(fù)性，可列出在0.4秒內(nèi)的經(jīng)過N個周期，從而得出波速的通項(xiàng)式，并由此確定周期的最大值和波速的最小值．根據(jù)時間與周期的關(guān)系分析質(zhì)點(diǎn)的位移．由波的傳播方向來確定質(zhì)點(diǎn)的振動方向，判斷回到平衡位置的先后．解答：解：A、B、由題意可知，t=0時刻與t=0.4s時刻在x軸上﹣3m至﹣3m區(qū)間內(nèi)的波形圖如圖中同一條圖線所示，則有0.4s=NT（N=1，2，3…），所以當(dāng)N=1時，周期最大，為T=0.4s，根據(jù)v=，當(dāng)N=1時，波速最小為lOm/s，故A正確，B錯誤；C、橫波沿x軸正方向傳播，t=0時刻，x=2m處的質(zhì)點(diǎn)向下運(yùn)動，x=2.5m處的質(zhì)點(diǎn)先向上運(yùn)動再回到平衡位置，所以從t=0開始計時，x=2m處的質(zhì)點(diǎn)比x=2.5m處的質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置，C正確；D、在t+0.2s時，x=﹣2m處的質(zhì)點(diǎn)位移為零．D錯誤；故選：AC．點(diǎn)評：此題關(guān)鍵要理解波的傳播周期性與重復(fù)性，列出周期的通項(xiàng)，掌握波速、頻率與波長的關(guān)系，理解質(zhì)點(diǎn)的振動方向與波的傳播方向．8.宇航員駕駛宇宙飛船到達(dá)月球表面，關(guān)閉動力，飛船在近月圓形軌道繞月運(yùn)行的周期為T，接著，宇航員調(diào)整飛船動力，安全著陸，宇航員在月球表面離地某一高度處將一小球以初速度vo水平拋出，其水平射程為S。已知月球的半徑為R，萬有引力常量為G，則月球的質(zhì)量=___________，小球開始拋出時離地的高度=_____________。參考答案：

9.如圖所示，A、B、C三點(diǎn)都在勻強(qiáng)電場中．已知AC⊥BC，∠ABC＝60°，BC＝20cm.把一個q＝10－5C的正電荷從A移到B，電場力做功為零；從B移到C，電場力做功為－1.73×10－3J，則該勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小是

V/m，并在圖中作出這個電場線。

參考答案：1000V/m,10.吊橋AB長L，重G1，重心在中心。A端由鉸鏈支于地面，B端由繩拉住，繩繞過小滑輪C掛重物，重量G2已知。重力作用線沿鉛垂線AC，AC=AB。當(dāng)?shù)鯓蚺c鉛垂線的夾角θ=_____________吊橋能平衡，此時鉸鏈A對吊橋的作用力FA=_____________。參考答案：2arcsin，11.如右圖所示，用均勻金屬絲折成邊長為0.1m的正方形框架abcd能以ab邊為軸無摩擦地轉(zhuǎn)動，框架每邊質(zhì)量都是2.5g，電阻都是0.2Ω，aa/與bb/是在同一水平面上的兩條平行光滑的金屬導(dǎo)軌，并分別與金屬框架連接于a和b處，導(dǎo)軌的電阻不計。阻值為0.2Ω的金屬棒mn平放在兩導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌垂直，整個裝置處于B=1T、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，若導(dǎo)體mn作勻速運(yùn)動后能使框架abcd平衡在與豎直方向成α=45°角的位置上，此時cd中的電流大小為

A，導(dǎo)體mn的速度大小為

。參考答案：

0.5

7

12.一只排球在A點(diǎn)被豎直拋出，此時動能為20J，上升到最大高度后，又回到A點(diǎn)，動能變?yōu)?2J，假設(shè)排球在整個運(yùn)動過程中受到的阻力大小恒定，A點(diǎn)為零勢能點(diǎn)，則在整個運(yùn)動過程中，排球的動能變?yōu)?0J時，其重力勢能的可能值為________、_________。參考答案：8J

8/3J13.如圖甲所示是某同學(xué)探究小車加速度與力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置，他將光電門固定在水平軌道上的B點(diǎn)，用不同重物通過細(xì)線拉同一小車，每次小車都從同一位置A由靜止釋放．學(xué)科網(wǎng)（1）若用游標(biāo)卡尺測出遮光條的寬度d如圖乙所示，則d=▲

cm；實(shí)驗(yàn)時將小車從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門的時間Δt=2.0×10-2s，則小車經(jīng)過光電門時的速度為

▲

m/s；學(xué)科網(wǎng)（2）實(shí)驗(yàn)中可近似認(rèn)為細(xì)線對小車的拉力與重物重力大小相等，則重物的質(zhì)量m與小車的質(zhì)量M間應(yīng)滿足的關(guān)系為

▲

-------

；（3）測出多組重物的質(zhì)量m和對應(yīng)遮光條通過光電門的時間Δt，并算出相應(yīng)小車經(jīng)過光電門時的速度v，通過描點(diǎn)作出線性圖象，研究小車加速度與力的關(guān)系．處理數(shù)據(jù)時應(yīng)作出

▲

（選填“v-m”或“v2-m”）圖象；學(xué)科網(wǎng)（4）某同學(xué)在（3）中作出的線性圖象不通過坐標(biāo)原點(diǎn)，其可能原因是

▲

。參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.“體育彩票中獎概率為，說明每買1000張體育彩票一定有一張中獎”，這種說法對嗎？參考答案：15.（選修3-5）（6分）a、b兩個小球在一直線上發(fā)生碰撞，它們在碰撞前后的s～t圖象如圖所示，若a球的質(zhì)量ma=1kg，則b球的質(zhì)量mb等于多少?參考答案：解析：由圖知=4m/s、=—1m/s、=2m/s

（2分）

根據(jù)動量守恒定律有：ma=ma

+

mb

（2分）

∴mb=2.5kg （2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，直線MN與兩平行極板垂直。兩極板之間存在勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為E，方向向右，極板間距離為d，Sl、S2為極板上的兩個小孔。在MN下方和兩極板外側(cè)區(qū)域存在相同的勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直紙面向里。MN上方有一絕緣擋板PQ，與MN平行放置。從小孔S1處由靜止釋放的帶正電粒子，經(jīng)電場加速后，恰能從小孔S2進(jìn)入磁場，飛出右側(cè)磁場后與擋板PQ相碰。已知兩小孔S1、S2到直線MN的距離均為d,粒子質(zhì)量為m、電量為q，與擋板碰撞前后，粒子電量沒有損失，平行于擋板方向的分速度不變，垂直于擋板方向的分速度反向，大小不變，不計粒子的重力。（1）求粒子到達(dá)小孔S2時的速度大?。?）若磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，為保證粒子每次回到，擋板PQ應(yīng)固定在離直線MN多遠(yuǎn)處?

（3）若改變磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，使粒子每次通S2進(jìn)入磁場后均能沿第（2）問中的路徑運(yùn)動，求粒子第n次通過兩側(cè)磁場區(qū)域所用時間.參考答案：17.一對雙星，是由相距L、質(zhì)量分別為和的兩顆星體構(gòu)成，兩星間引力很大但又未吸引到一起，是因?yàn)樗鼈円赃B線上某點(diǎn)為圓心做圓周運(yùn)動的結(jié)果，如圖所示，試求它們各自運(yùn)轉(zhuǎn)半徑和角速度各是多少？參考答案：18.如圖所示是一個設(shè)計“過山車”的試驗(yàn)裝置的原理示意圖，光滑斜面AB與豎直面內(nèi)