2021-2022学年广东省肇庆市官圩中学高三物理期末试卷含解析

1、2021-2022学年广东省肇庆市官圩中学高三物理期末试卷含解析一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分每小题只有一个选项符合题意1. 如图所示，电阻为r的金属杆ab以恒定的速率v在光滑平行导轨上向右滑行（导轨电阻忽略不计），定值电阻R与金属棒构成闭合回路，整个装置置于垂直纸面向里的匀强磁场中，下列叙述正确的是（ ）Aab杆中的电流强度与速率v成正比B磁场作用于ab杆的安培力与速率v成正比C电阻R上产生的电热功率与速率v成正比D外力对ab杆做功的功率与速率v成正比参考答案：AB2. 某同学探究小球沿光滑斜面顶端下滑至底端的运动规律，现将两质量相同的小球同时从斜面的顶端释放，在甲、乙图

2、的两种斜面中，通过一定的判断分析，你可以得到的正确结论是：A.甲图中小球在两个斜面上运动的时间相同B.甲图中小球下滑至底端的速度大小相等C.乙图中小球在两个斜面上运动的时间相同D.乙图中小球下滑至底端的速度大小相等参考答案：BC （1）在甲图中：对小球进行受力分析，受到重力和支持力，合力提供加速度，根据牛顿第二定律可知：运动的加速度为a=gsin设高度为h，则斜面的长度为，根据匀加速直线运动位移-时间公式可知：=at2，t=，甲图中两个斜面倾角不等，故小球在两个斜面上运动的时间不相同，又小球运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，小球下滑至底端的动能等于开始的重力势能，故末动能相等，速度大小相等

3、，故A错误、B正确；（2）在乙图中：对小球进行受力分析，受到重力和支持力，合力提供加速度，根据牛顿第二定律可知：运动的加速度为a=gcos，设底边长为h，则斜面的长度为，根据匀加速直线运动位移-时间公式可知：=at2，t=，当分别为30和60时，sincos相等，故时间相等，又小球运动过程中，只有重力做功，机械能守恒，小球下滑至底端的动能等于开始的重力势能，故末动能不相等，速度大小不相等，C正确、D错误3. 以0的速度水平抛出一物体，当其水平分位移与竖直分位移相等时，下列说法正确的是 A.竖直分速度大小是0 B.即时速度的大小是0 C.运动时间是 D.运动时间是参考答案：BD4. 竖直放置的固

4、定绝缘光滑轨道由半径分别为R的四分之一圆周MN和半径r的半圆周NP拼接而成，两段圆弧相切于N点，R2r，小球带正电，质量为m，电荷量为q已知将小球由M点静止释放后，它刚好能通过P点，重力加速度为g，不计空气阻力下列说法正确的是（ ）A. 若整个轨道空间加竖直向上的匀强电场E（Eqmg），则小球仍能通过P点B. 若整个轨道空间加竖直向下的匀强电场，则小球不能通过P点C. 若整个轨道空间加垂直纸面向里的匀强磁场，则小球一定不能通过P点D. 若整个轨道空间加垂直纸面向外的匀强磁场，则小球可能不能通过P点参考答案：AC试题分析：设M、P间的高度差为h，小球从M到P过程由动能定理得：mgh=mv2-0，

5、小球恰好通过P点，重力提供向心力，由牛顿第二定律得：，r=2h；若加竖直向下的匀强电场E（Eqmg），小球从M到P过程由动能定理得：（mg-qE）h=mv2-0，解得：，则：，小球恰好通过P点，故A正确；若加竖直向上的匀强电场，小球从M到P过程由动能定理得：（mg+qE）h=mv2-0，解得：，则：，小球恰好通过P点，故B错误；若加垂直纸面向里的匀强磁场，小球到达P点的速度v不变，洛伦兹力竖直向下，则：，小球不能通过P点，故C正确；若加垂直纸面向外的匀强磁场，小球到达P点的速度v不变，洛伦兹力竖直向上，则：，小球对轨道有压力，小球能通过P点，故D错误；故选AC。考点：带电粒子在复合场中的运动【

6、名师点睛】题是一道力学综合题，知道小球通过P点的临界条件是：轨道对小球的支持力恰好为零，分析清楚小球的运动过程，应用动能定理与牛顿第二定律可以解题。5. 如图所示，质量为 m 的球置于斜面上，被一个竖直挡板挡住，处于静止状态，现用一个力 F 拉斜面，使斜面在水平面上做加速度为 a 的匀加速直线运动，忽略一切摩擦，以下说法中正确的是A竖直挡板对球的弹力一定增大。B若加速度足够大，斜面对球的弹力可能为零C斜面对球的弹力保持不变 D斜面和挡板对球的弹力的合力等于 ma 参考答案：AC二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 为了测量人骑自行车的功率，某活动小组在操场的直道上进行了如下实

7、验：在离出发线5 m、10 m、20 m、30 m70 m的地方分别划上8条计时线，每条计时线附近站几个学生，手持秒表，听到发令员的信号后，受测者全力骑车由出发线启动，同时全体学生都开始计时，自行车每到达一条计时线，站在该计时线上的几个学生就停止计时，记下自行车从出发线到该条计时线的时间。实验数据记录如下（每个计时点的时间都取这几个同学计时的平均值）：运动距离s（m）0510203040506070运动时间t（s）02.44.26.37.89.010.011.012.0各段速度（m/s）2.084.766.678.3310.010.0（1）请计算出上述表格中空缺的、处的数据： m/s； m/s

8、（保留三位有效数字）。（2）次实验中，设运动过程中学生和自行车所受阻力与其速度大小成正比，其比例系数为15Ns/m，则在20m30m路段的平均阻力f1与30m40m路段的平均阻力f2之比f1：f2= ；若整个过程中该同学骑车的功率P保持不变，则P= W。 参考答案：（1） 2.78 10.0 （2） 11.25（6.678.33） 1500W 7. 密闭在钢瓶中的理想气体,温度升高时压强增大. 从分子动理论的角度分析,这是由于分子热运动的_增大了. 该气体在温度T1、T2 时的分子速率分布图象如题12A-1图所示,则T1_(选填“大于”或“小于”)T2.参考答案：平均动能,小于8. 地面上放一

9、开口向上的气缸，用一质量为m=0.8kg的活塞封闭一定质量的气体，不计一切摩擦，外界大气压为P0=1.0105Pa，活塞截面积为S= 4cm2，重力加速度g取10m/s2，则活塞静止时，气体的压强为 Pa；若用力向下推活塞而压缩气体，对气体做功为6105J，同时气体通过气缸向外传热4.2105J，则气体内能变化为 J。参考答案：1.210-5Pa；内能增加了1.8105J9. 对于绕轴转动的物体，描述转动快慢的物理量有角速度等物理量类似加速度，角加速度描述角速度的变化快慢，则角加速度的定义式是，单位是rad/s2参考答案：考点：向心加速度专题：匀速圆周运动专题分析：利用加速度、速度和位移公式，

10、类似于角加速度、角度公式角加速度为角速度变化量与所用时间的比值，由公式知在国际单位制中的单位为rad/s2，解答：解：角加速度为角速度变化量与所用时间的比值，由公式知在国际单位制中的单位为rad/s2，故答案为：，rad/s2点评：本题比较新颖，利用类似法可以写出角加速度、角速度和角度公式10. 如图，重为G的物体，用绳子挂在支架的滑轮B上，绳子的另一端接在绞车D上转动绞车，物体便能升起设滑轮的大小及轴承的摩擦略去不计，杆AB和BC的质量不计，A、B、C三处均用铰链连接当物体处于平衡状态时，杆AB所受力的大小为2.73G，杆BC所受力的大小为3.73G参考答案：考点：力矩的平衡条件；共点力平衡

11、的条件及其应用分析：画出各个力，分别作出各个力的力臂，然后又力矩的平衡即可解答解答：解：以A为支点，AB受到BC的支持力和两个绳子的拉力，它们的力臂如图1，设AB杆的长度为L，则：竖直向下的拉力的力臂；L1=LBD的拉力的力臂：BC杆的作用力的力臂：由力矩平衡得：GL1+GL2=FBC?L3代入数据得：FBC=3.73G同理，以B为支点，BC受到AB的拉力和两个绳子的拉力，它们的力臂如图2，则：竖直向下的拉力的力臂：；BD的拉力的力臂：BC杆的作用力的力臂：由力矩平衡得：GL4+GL5=FAB?L6代入数据得：FAB=2.73G故答案为：2.73G；3.73G点评：本题的解题突破口是抓住AB杆

12、和BC杆是二力杆，分别画出AB和BC的作用力方向，再根据力矩平衡条件求解11. 如图所示，质量为m、总长度为L的等边三角形ABC导线框，在A处用细线竖直悬挂于轻杆一端，水平轻杆另一端通过弹簧连接地面，离杆左端1/3处有一固定转轴O现垂直于ABC施加一个水平方向广阔的匀强磁场，磁感强度为B，当在三角形ABC导线框中通以逆时针方向大小为I的电流时， AB边受到的安培力大小是 ，此时弹簧对杆的拉力为_参考答案： 答案：BIL/3 mg/212. 沿x轴正方向传播的简谐横波在t0时的波形如图所示，P、Q两个质点的平衡位置分别位于和处。在时，质点P恰好此后第二次处于波峰位置；则t2s时，质点Q此后第二次

13、在平衡位置且向上运动；当t10.9s时，质点P的位移为 cm。参考答案：答案： 0.6，2解析：由波动图像可知，质点P现在向上振动。经过第一次处于波峰。在时质点P恰好此后第二次处于波峰位置，说明经过了，可求出周期。质点Q现在处于平衡位置具有向下的速度，至少要经过半个周期才能在平衡位置具有向下的速度。因为波传播时间超过一个周期，所以。当时，波传播了，所以质点P运动到了正的最大位移处，所以位移为。13. 在测量重力加速度的实验中，有位同学用一根细线和一质量分布均匀的小球制成单摆。其已测得此单摆20个周期的时间t，悬点到小球顶端的线长为l，还需要测量的物理量有_。将g用测得的物理量表示，可得g=_。

14、参考答案：1)小球的直径d;g=三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （简答）如图13所示,滑块A套在光滑的坚直杆上,滑块A通过细绳绕过光滑滑轮连接物 块B,B又与一轻质弹贊连接在一起，轻质弹簧另一端固定在地面上,开始用手托住物块 .使绳子刚好伸直处于水平位位置但无张力。现将A由静止释放.当A下滑到C点时(C点 图中未标出)A的速度刚好为零，此时B还没有到达滑轮位置，已知弹簧的劲度系数k=100N/m ,滑轮质量和大小及摩擦可忽略不计，滑轮与杆的水平距离L=0.3m,AC距离为 0.4m，mB=lkg,重力加速度g=10 m/s2。试求： (1)滑块A的质量mA(2)若滑

15、块A质量增加一倍,其他条件不变，仍让滑块A从静止滑到C点,则滑块A到达C点时A、B的速度大小分别是多少？ 参考答案：（1） （2） （3），功能关系解析：（1）开始绳子无张力，对B分析有kx1=mBg， 解得：弹簧的压缩量x1=0.1m（1分）当物块A滑到C点时，根据勾股定理绳伸出滑轮的长度为0.5 m，则B上升了0.2m,所以弹簧又伸长了0.1m。（1分）由A、B及弹簧组成的系统机械能守恒，又弹簧伸长量与压缩量相等则弹性势能变化量为零所以mAgh1=mBgh2（2分）其中h1=0.4m，h2=0.2m所以mA=0.5kg（1分）（2）滑块A质量增加一倍，则mA=1kg，令滑块到达C点时A、B

16、的速度分别为v1和v2由A、B及弹簧组成的系统机械能守恒得（2分）又有几何关系可得AB的速度关系有 vAcos=vB（1分）其中为绳与杆的夹角且cos=0.8解得：（1分）（1分）（1）首先由物体静止条件求出弹簧压缩的长度，再根据几何知识求出物体B上升的距离，从而可求出弹簧伸长的长度，然后再根据能量守恒定律即可求解物体A的质量；题（2）的关键是根据速度合成与分解规律求出物体B与A的速度关系，然后再根据能量守恒定律列式求解即可15. 为了测量木块与长木板间的动摩擦因数，某同学用铁架台将长板倾斜支在水平桌面上，组成如图甲所示的装置，所提供的器材有：长木板、木块（其前端固定有用于挡光的窄片K）、光电

17、计时器、米尺、铁架台等，在长木板上标出A、B两点，B点处放置光电门（图中未画出），用于记录窄片通过光电门时的挡光时间，该同学进行了如下实验：（1）用游标尺测量窄片K的宽度d如图乙所示，则d=_mm，测量长木板上A、B两点间的距离L和竖直高度差h。（2）从A点由静止释放木块使其沿斜面下滑，测得木块经过光电门时的档光时间为t=2.5010-3s，算出木块经B点时的速度v=_m/s，由L和v得出滑块的加速度a。（3）由以上测量和算出的物理量可以得出木块与长木板间的动摩擦因数的表达式为=_（用题中所给字母h、L、a和重力加速度g表示）参考答案： (1). (1)2.50； (2). （2）1.0； (

18、3). （3）试题分析：(1)游标卡尺的读数是主尺读数加上游标读数；(2)挡光片通过光电门的时间很短，因此可以用其通过的平均速度来代替瞬时速度；(3)根据牛顿运动定律写出表达式，求动摩擦因数的大小。解：(1)主尺读数是2mm，游标读数是，则窄片K的宽度；(2) 木块经B点时的速度(3)对木块受力分析，根据牛顿运动定律有：据运动学公式有其中、联立解得：四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图甲所示，沿波的传播方向上有间距均为0.1 m的六个质点a、b、c、d、e、f，均静止在各自的平衡位置，t0时刻振源a从平衡位置开始沿y轴正方向做简谐运动，其运动图象如图乙所示，形成的简谐横波以0.1

19、m/s的速度水平向右传播，则下列说法正确的是 （填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）A这列波的周期为4 sB04 s时间内质点b运动路程为6 cmC45 s时间内质点c的加速度在减小D6 s时质点e的振动方向沿y轴正方向E质点d起振后的运动方向始终与质点b的运动方向相反（2）（10分）如图所示为一个半径为R的透明介质球体， M、N两点关于球心O对称，且与球心的距离均为2R。一细束单色光从M点射出穿过透明介质球体后到达N点。真空中的光速为c。i.若介质的折射率为n0，光线沿MON传播到N点，光传播的时间t为多少？ii.已知球面上的P点

20、到MN的距离PA = R。若光束从M点射出后到达P点，经过球体折射后传播到N点，那么球体的折射率n等于多少？（取sin37=0.6，cos37=0.8）参考答案：（1）由图乙可知波源振动周期T=4s，A选项正确；由 =T=0.14m=0.4m，b点起振时刻是1s，04 s质点b实际只振了3s，运动路程为6 cm，B选项正确；质点c起振的时刻是第2s末，45 s时质点c正在由平衡位置向y轴负方向振动，加速度在增大，C选项错误；质点e的起振时刻是第4s末，6 s时质点e的振动方向沿y轴负方向，D选项错误；质点d和质点b相差半个波长，所以质点d起振后的运动方向始终与质点b的运动方向相反，E选项正确；

21、本题正确选项为ABE。（2）i.光在介质球外的传播时间为t1 = （1分）光在介质球中的传播速度为v = （2分）光在介质球中的传播时间为t2 = （1分）光传播的时间t为t = t1+ t2 =（n0+1）（1分）ii.光路图如图所示，其中sin = 0.6，又 = +，根据折射定律得sin = n sin（2分）又sin=0.6（1分）MA = MOAO = 2RRcos = RMP = = R所以sin= = R cos = = Rsin = sin( +)= （1分）解得n =1.49（1分）另法：sin = n sin（2分）MA = MOAO = 2RRcos = RMP = = R（1分）在MPO中，由正