廣東省茂名市高州一中實(shí)驗(yàn)中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理下學(xué)期期末試題含解析

廣東省茂名市高州一中實(shí)驗(yàn)中學(xué)2021-2022學(xué)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.日本東部海域9.0級(jí)大地震曾引發(fā)了福島核電站泄漏事故。以下關(guān)于核輻射的說(shuō)法

中正確的是＿＿＿。（填選項(xiàng)前的字母）

A.放射性輻射對(duì)人類(lèi)都是有害的

B.射線本質(zhì)上是一種高頻電磁波

C.三種射線中穿透本領(lǐng)最強(qiáng)的是射線

D.三種射線中運(yùn)動(dòng)速度最快的是射線參考答案：D2.如圖所示，在豎直平面內(nèi)有四塊相同的堅(jiān)固石塊壘成弧形的石拱，第3、4石塊固定在地面上，第1、2石塊問(wèn)的接觸面位于豎直平面，每塊石塊的兩個(gè)側(cè)面所夾的圓心角為37°。已知，。假定石塊間的摩擦力可以忽略不計(jì)，笫1、2石塊間的作用力大小為，第1、3石塊間的作用力大小為則為A．

B．

C．

D．參考答案：

【知識(shí)點(diǎn)】共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；力的合成與分解的運(yùn)用．B3B4【答案解析】B解析：以第1塊石塊為研究對(duì)象，分析受力情況：重力G、第2塊石塊的彈力N1和第3塊石塊的彈力N2，如圖，由平衡條件得

=sin53°=,故選B【思路點(diǎn)撥】以第1石塊為研究對(duì)象，分析受力情況，根據(jù)平衡條件求解第1、2石塊間的作用力和第1、3石塊間的作用力的大小之比．本題首先要選擇研究對(duì)象，其次要正確分析受力情況，作力圖時(shí)要標(biāo)出夾角，便于求解力的關(guān)系．3.（多選題）某發(fā)電機(jī)輸出的交流電如圖所示，經(jīng)理想變壓器升壓后向遠(yuǎn)處輸送，最后經(jīng)理想變壓器降壓后輸送給用戶(hù)．則下列說(shuō)法正確的是（）A．發(fā)電機(jī)輸出交流電的有效值為500VB．用戶(hù)獲得的交流電頻率為50HzC．若增加用戶(hù)用電負(fù)載的數(shù)量，輸電線上損失的功率將增加D．若增加升壓變壓器原線圈的匝數(shù)，輸電線上損失的功率將減小參考答案：BC【考點(diǎn)】正弦式電流的最大值和有效值、周期和頻率；電功、電功率；正弦式電流的圖象和三角函數(shù)表達(dá)式．【分析】根據(jù)圖象可知交流電的最大值以及周期等物理量，然后進(jìn)一步可求出其瞬時(shí)值的表達(dá)式以及有效值等．同時(shí)由變壓器電壓與匝數(shù)成正比，電流與匝數(shù)成反比．【解答】解：A、由圖象可知交流電的最大值為Um=500V，因此其有效值為U=，故A錯(cuò)誤；B、發(fā)電機(jī)的輸出電壓隨時(shí)間變化的關(guān)系，由圖可知，T=2×10﹣2s，故f==50Hz，故B正確；C、若增加用戶(hù)用電負(fù)載的數(shù)量，當(dāng)總電阻減小時(shí)，電流增大，△P=I2R知損失功率增大，故C正確；D、增大升壓變壓器原線圈匝數(shù)，輸出電壓減小，損失的功率為，損失功率增大，故D錯(cuò)誤；故選：BC4.（單選）一根粗細(xì)均勻的金屬棒AB，棒的A端用輕繩固定在天花板上，棒的B端用水平拉力F拉著而使金屬棒處于靜止?fàn)顟B(tài)．輕繩與豎直方向的夾角為α，金屬棒與豎直方向的夾角為β，下列說(shuō)法正確的是（）A．sinβ=2sinα

B．cosβ=2cosαC．tanβ=2tanα

D．cotβ=2cotα參考答案：C5.如圖甲所示，兩物體A、B疊放在光滑水平面上，對(duì)物體A施加一水平力F，F(xiàn)－t關(guān)系圖象如圖乙所示．兩物體在力F作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，且始終相對(duì)靜止，則()A．A對(duì)B的摩擦力方向始終與力F的方向相同B．2～3s時(shí)間內(nèi)兩物體間的摩擦力逐漸減小C．兩物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)D．兩物體沿直線做往復(fù)運(yùn)動(dòng)參考答案：A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，A、B兩滑環(huán)分別套在間距為1m的光滑水平細(xì)桿上，A和B的質(zhì)量之比為1∶3，用一自然長(zhǎng)度為1m的輕彈簧將兩環(huán)相連，在A環(huán)上作用一沿桿方向的、大小為20N的拉力F，當(dāng)兩環(huán)都沿桿以相同的加速度a運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧與桿夾角為53°。（cos53°=0.6）則彈簧的勁度系數(shù)為_(kāi)_______N/m。若突然撤去拉力F，在撤去拉力F的瞬間，A的加速度為a′，a′與a大小之比為

。參考答案：100N/m。

3:17.為了探究加速度與力的關(guān)系，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，帶滑輪的長(zhǎng)木板水平放置，板上有兩個(gè)光電門(mén)相距為d，滑塊通過(guò)細(xì)線與重物相連，細(xì)線的拉力F大小等于力傳感器的示數(shù)．讓滑塊從光電門(mén)1由靜止釋放，記下滑到光電門(mén)2的時(shí)間t，改變重物質(zhì)量來(lái)改變細(xì)繩拉力大小，重復(fù)以上操作5次，得到下列表格中5組數(shù)據(jù)．

(1)若測(cè)得兩光電門(mén)之間距離為d=0．5m，運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=0．5s，則a=

☆

m/s2；(2)依據(jù)表中數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上畫(huà)出a-F圖象．(3)由圖象可得滑塊質(zhì)量m=

☆

kg，滑塊和軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)=☆

.g=10m／s2)參考答案：8.如圖所示，質(zhì)量為50g的小球以12m/s的水平速度拋出，恰好與傾角為37o的斜面垂直碰撞，則此過(guò)程中重力的功為

J，重力的沖量為

N·s。參考答案：

6.4

0.8小球做平拋運(yùn)動(dòng)，只有重力做功，與斜面碰撞時(shí)的速度，故；與斜面碰撞時(shí)的豎直分速度，代入題給數(shù)據(jù)即可解答。9.在同一光滑斜面上放同一導(dǎo)體棒，右圖所示是兩種情況的剖面圖。它們所外空間有磁感強(qiáng)度大小相等的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，但方向不同，一次垂直斜面向上，另一次豎直向上,兩次導(dǎo)體A分別通有電流I1和I2，都處于靜止平衡。已知斜面的傾角為θ，則I1：I2=

，斜面對(duì)導(dǎo)體A的彈力大小之比N1：N2=

。參考答案：cosθ：1

cos2θ：110.在光滑的水平面上有A、B兩輛質(zhì)量均為2m的小車(chē)，保持靜止?fàn)顟B(tài)，A車(chē)上站著一個(gè)質(zhì)量為m的人，當(dāng)人從A車(chē)跳到B車(chē)上，并與B車(chē)保持相對(duì)靜止，則A車(chē)與B車(chē)速度大小之比等于______，A車(chē)與B車(chē)動(dòng)量大小之比等于______。參考答案：3∶2，3∶211.如圖，電源電動(dòng)勢(shì)E=3V，內(nèi)阻r=1Ω，電阻R1=2Ω，滑動(dòng)變阻器總電阻R=16Ω，在滑片P從a滑到b的過(guò)程中，電流表的最大示數(shù)為1A，滑動(dòng)變阻器消耗的最大功率為0.75W．參考答案：考點(diǎn)：閉合電路的歐姆定律；電功、電功率．專(zhuān)題：恒定電流專(zhuān)題．分析：分析電路明確電路結(jié)構(gòu)，再根據(jù)閉合電路歐姆定律求得電流表的最大示數(shù)；由功率公式可知當(dāng)內(nèi)外電阻相等時(shí)功率達(dá)最大．解答：解：由圖可知，滑動(dòng)變阻器兩端相互并聯(lián)后與R1串聯(lián)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器短路時(shí)，電流表示數(shù)最大，則最大電流I===1A；把保護(hù)電阻看做電源的內(nèi)阻，電源與保護(hù)電阻等效于電源，滑動(dòng)變阻器是外電路，滑片P從a滑到b的過(guò)程中，電路外電阻R先變大后變小，等效電源電動(dòng)勢(shì)E不變，由P=可知，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率先變小后變大，當(dāng)內(nèi)外電路電阻相等時(shí)，外電路功率最大，即當(dāng)R=r+R1=1+2=3Ω時(shí)，外電路功率最大，故此時(shí)滑動(dòng)變阻器消耗的功率為：P===0.75W；故答案為：1；0.75．點(diǎn)評(píng)：本題考查閉合電路歐姆定律及功率公式的應(yīng)用，要注意等效內(nèi)阻法的應(yīng)用，明確當(dāng)內(nèi)外電阻相等時(shí)，外部功率最大．12.11．某興趣小組在做“探究動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)前，提出了以下幾種猜想：①W∝v，②W∝v2，③W∝。他們的實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示，PQ為一塊傾斜放置的木板，在Q處固定一個(gè)速度傳感器，物塊從斜面上某處由靜止釋放，物塊到達(dá)Q點(diǎn)的速度大小由速度傳感器測(cè)得。為探究動(dòng)能定理，本實(shí)驗(yàn)還需測(cè)量的物理量是

；根據(jù)實(shí)驗(yàn)所測(cè)數(shù)據(jù)，為了直觀地通過(guò)圖象得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論，應(yīng)繪制

圖象。參考答案：物塊初始位置到測(cè)速器的距離L

L-v2物塊在斜面上所受合力F不變，由得，，可見(jiàn)本實(shí)驗(yàn)還需測(cè)量的物理量是物塊初始位置到測(cè)速器的距離L，由于L與v2成正比，所以應(yīng)繪制L-v2圖象。13.（4分）如圖是一個(gè)單擺的共振曲線．此單擺的固有周期T是

S，若將此單擺的擺長(zhǎng)增大，共振曲線的最大值將

（填“向左”或“向右”）移動(dòng)．

參考答案：2.5（2分）；左（2分）三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某同學(xué)測(cè)量阻值約為25kΩ的電阻Rx，現(xiàn)備有下列器材：A.電流表（量程100μA，內(nèi)阻約2kΩ）；B.電流表（量程500μA，內(nèi)阻約300Ω）；C.電壓表（量程15V，內(nèi)阻約100kΩ）；D.電壓表（量程50V，內(nèi)阻約500kΩ）；E.直流電源（20V，允許最大電流1A）；F.滑動(dòng)變阻器（最大阻值1kΩ，額定功率1W）；G.電鍵和導(dǎo)線若干。電流表應(yīng)選_________，電壓表應(yīng)_________.(填字母代號(hào))該同學(xué)正確選擇儀器后連接了以下電路，為保證實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行，并使測(cè)量誤差盡量減小，實(shí)驗(yàn)前請(qǐng)你檢查該電路，指出電路在接線上存在的問(wèn)題：①___________________________________；②___________________________________。參考答案：15.某物理興趣小組的同學(xué)想用如圖甲所示的電路探究一種熱敏電阻的溫度特性．

①請(qǐng)按電路原理圖將圖乙中所缺的導(dǎo)線補(bǔ)接完整．為了保證實(shí)驗(yàn)的安全，滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P在開(kāi)關(guān)閉合前應(yīng)置于

端．（選填“a”或“b”）②正確連接電路后，在保溫容器中注入適量冷水．接通電源，調(diào)節(jié)R記下電壓表和電流表的示數(shù)，計(jì)算出該溫度下的電阻值，將它與此時(shí)的水溫一起記入表中．改變水的溫度，測(cè)量出不同溫度下的電阻值．該組同學(xué)的測(cè)量數(shù)據(jù)如下表所示，請(qǐng)你在圖中的坐標(biāo)紙中畫(huà)出該熱敏電阻的R－t關(guān)系圖．溫度（攝氏度）30405060708090100阻值（千歐）8.05.23.52.41.71.21.00.8③對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論曲線（圖中已畫(huà)出）可以看出二者有一定的差異．在相同的溫度下，熱敏電阻的測(cè)量值總比理論值

（填“偏大”或“偏小”），引起這種誤差的原因是（不包含讀數(shù)等偶然誤差）

④已知電阻的散熱功率可表示為，其中k是比例系數(shù)，t是電阻的溫度，t0是周?chē)h(huán)境溫度．現(xiàn)將本實(shí)驗(yàn)所用的熱敏電阻接到一個(gè)恒流電源中，該電源可以使流過(guò)它的電流在任何溫度下恒為40mA，t0=20℃，k=0.16W/℃，由理論曲線可知，該電阻的溫度大約穩(wěn)定在

℃參考答案：、①

圖見(jiàn)下方a端

②

圖像見(jiàn)下方）③

偏大）

電流表內(nèi)接法造成的系統(tǒng)誤差（2分）

④

51±3℃（2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（16分）電視機(jī)的顯像管中，電子束的偏轉(zhuǎn)是用磁偏轉(zhuǎn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。在電子槍中產(chǎn)生的電子經(jīng)過(guò)加速電場(chǎng)加速后射出，從P點(diǎn)進(jìn)入并通過(guò)圓形區(qū)域后，打到熒光屏上，如圖所示。如果圓形區(qū)域中不加磁場(chǎng)，電子一直打到熒光屏上的中心O點(diǎn)的動(dòng)能為E；在圓形區(qū)域內(nèi)加垂直于圓面、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，電子將打到熒光屏的上端N點(diǎn)。已知ON＝h，PO＝L。電子的電荷量為e，質(zhì)量為m。求：

（1）電子打到熒光屏上的N點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能是多少？說(shuō)明理由。（2）電子在電子槍中加速的加速電壓是多少？（3）電子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R是多少？（4）試推導(dǎo)圓形區(qū)域的半徑r與R及h、L的關(guān)系式。參考答案：解析：

（1）電子經(jīng)過(guò)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)時(shí)洛倫茲力不做功，電子的動(dòng)能仍為E。（3分）

（2）電子在電子槍中加速，（2分）

加速電壓為（2分）

（3）電子從電子槍中射出的速度為（2分）

evB=mv2/R

（2分）

它做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑（1分）

（4）如圖所示，電子在偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心為O1，圓形區(qū)域的圓心為O2。

電子從磁場(chǎng)圓射出時(shí)的速度方向與O2O的夾角設(shè)為，

有（2分）

由半角公式可得（2分）17.如圖所示，半徑為R、圓心為O的大圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，兩個(gè)輕質(zhì)小圓環(huán)套在大圓環(huán)上．一根輕質(zhì)長(zhǎng)繩穿過(guò)兩個(gè)小圓環(huán)，它的兩端都系上質(zhì)量為m的重物，忽略小圓環(huán)的大小。（1）將兩個(gè)小圓環(huán)固定在大圓環(huán)豎直對(duì)稱(chēng)軸的兩側(cè)θ=30°的位置上(如圖)．在—兩個(gè)小圓環(huán)間繩子的中點(diǎn)C處，掛上一個(gè)質(zhì)量M=m的重物，使兩個(gè)小圓環(huán)間的繩子水平，然后無(wú)初速釋放重物M．設(shè)繩子與大、小圓環(huán)間的摩擦均可忽略，求重物M下降的最大距離．（2）若不掛重物M．小圓環(huán)可以在大圓環(huán)上自由移動(dòng)，且繩子與大、小圓環(huán)間及大、小圓環(huán)之間的摩擦均可以忽略，問(wèn)兩個(gè)小圓環(huán)分別在哪些位置時(shí)，系統(tǒng)可處于平衡狀態(tài)?

參考答案：(1)重物向下先做加速運(yùn)動(dòng)，后做減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)重物速度為零時(shí)，下降的距離最大．設(shè)下降的最大距離為，由機(jī)械能守恒定律得解得

（另解h=0舍去）(2)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)時(shí)，兩小環(huán)的可能位置為a．兩小環(huán)同時(shí)位于大圓環(huán)的底端．b．兩小環(huán)同時(shí)位于大圓環(huán)的頂端．c．兩小環(huán)一個(gè)位于大圓環(huán)的頂端，另一個(gè)位于大圓環(huán)的底端．d．除上述三種情況外，根據(jù)對(duì)稱(chēng)性可知，系統(tǒng)如能平衡，則兩小圓環(huán)的位置一定關(guān)于大圓環(huán)豎直對(duì)稱(chēng)軸對(duì)稱(chēng)．設(shè)平衡時(shí)，兩小圓環(huán)在大圓環(huán)豎直對(duì)稱(chēng)軸兩側(cè)角的位置上(如圖所示)．對(duì)于重物，受繩子拉力與重力作用，有

對(duì)于小圓環(huán)，受到三個(gè)力的作用，水平繩子的拉力、豎直繩子的拉力、大圓環(huán)的支持力.兩繩子的拉力沿大圓環(huán)切向的分力大小相等，方向相反

得,而，所以18.如圖所示，線圈焊接車(chē)間的水