广东省江门市鹤山第三中学2021年高三物理期末试卷含解析

广东省江门市鹤山第三中学2021年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，位于介质I和II分界面上的波源S，产生两列分别沿x轴负方向与正方向传播的机械波。若在两种介质中波的频率及传播速度分别为f1、f2和v1、v2，则（

）

A．f1=2f2，v1=v2

B．f1=f2，v1=0.5v2

C．f1=f2，v1=2v2

D．f1=0.5f2，v1=v2

参考答案：c

2.（多选）如图所示电路中，电源电动势E＝8V，内电阻r＝4Ω，定值电阻R1＝6Ω，R为最大阻值是40Ω的滑动变阻器。则（

）A．电压表的最大读数为6.4VB．电压表的最大读数为8VC．电源的最大输出功率为3.84W

D．电源的最大输出功率为16W

参考答案：AC3.如图表示一交流电随时间而变化的图像，此交流电的有效值是A．3.5A

B．A

C．A

D．5A参考答案：D4.如图所示为Lc振荡电路的振荡过程图。由图可知下列说法正确的是（）

A．电容器两端的电压正在减小

B．振荡电流正在减小C．振荡电流正在增大

D．电路中的电场能在增大

参考答案：AC5.如图所示，一劲度系数为k的轻质弹簧，下面挂有匝数为n的矩形线框abcd.bc边长为l，线框的下半部分处在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向与线框平面垂直，在图中垂直于纸面向里．线框中通以电流I，方向如图所示，开始时线框处于平衡状态．令磁场反向，磁感应强度的大小仍为B，线框达到新的平衡．则在此过程中线框位移的大小Δx及方向是()A．Δx＝，方向向上

B．Δx＝，方向向下C．Δx＝，方向向上

D．Δx＝，方向向下参考答案：B考点：安培力；物体的平衡二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.(4分)用200N的拉力将地面上的一个质量为10kg的物体提升10m（重力加速度g取10m/s2，空气阻力忽略不计），物体被提高后具有的势能为

，物体被提高后具有的动能为

．参考答案：答案：103J，103J7.（1）如图所示，竖直墙上挂着一面时钟，地面上的静止的观察者A观测到钟的面积为S，另一观察者B以0.8倍光速平行y轴正方向运动，观察到钟的面积为S′则S和S′的大小关系是

▲

.（填写选项前的字母）

A．S>S′

B．S=S′C．S<S′

D．无法判断参考答案：A8.用M表示地球质量，R表示地球半径，T表示地球自转周期，G表示万有引力常量，则地面上物体的重力加速度为g=

，地球同步卫星的轨道高度为h=

．参考答案：；﹣R．【考点】同步卫星．【分析】根据已知量，地球表面的物体受到的重力等于万有引力可求出近地轨道处的重力加速度；地球的同步卫星的万有引力提供向心力，可以求出地球同步卫星的高度．【解答】解：地球表面的物体受到的重力等于万有引力，有：=mg

解得：g=，地球的同步卫星的万有引力提供向心力：=m解得：r=那么地球同步卫星的轨道高度为：h=﹣R；故答案为：；﹣R．9.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/210.一只木箱在水平地面上受到水平推力F作用，在5s内F的变化和木箱速度的变化如图中（a）、（b）所示，则木箱的质量为_______________kg，木箱与地面间的动摩擦因数为_______________.（g=10m/s2）参考答案：25；0.211.长L=0.5m的轻绳悬挂一质量m=0.2kg的小球（可看成质点），开始时绳竖直，小球与一倾角θ=45°的质量M=1kg的静止三角形物块刚好接触，如图所示，不计所有的摩擦。若用水平推力使斜面体缓慢地向左移动，直至轻绳与斜面平行，在此过程中推力F______（选填“增大”、“减小”、“不变”、“先增大后减小”或“先减小后增大”）；若用水平恒力F向左推动三角形物块，当轻绳与斜面平行时小球的速度大小为v=0.2m/s，重力加速度g=10m/s2，则此过程中推力F做的功为_______J。参考答案：增大

0.33712.如图所示，一弹簧振子在M、N间沿光滑水平杆做简谐运动，坐标原点O为平衡位置，MN＝8cm.从小球经过图中N点时开始计时，到第一次经过O点的时间为0.2s，则小球的振动周期为________s，振动方程的表达式为x＝________cm。参考答案：13.某同学用图示实验装置测量物块与木板间的动摩擦因数.带有窄片的物块被一弹簧弹射装置射出去，沿水平木板滑行，途中经过O处的光电门，最后停在了木板上的M点，重力加速度为g.①测得窄片的宽度为L，记下窄片通过光电门的时间，还需要测量的物理量有_________________；（标明相关物理量的符号）②物块和木板间的动摩擦因数=_______________________.参考答案：还需要测量出OM间的距离s，由动能定理可知又，解得。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某兴趣小组用如图甲所示的实验装置来测物块与斜面间的动摩擦因数。PQ为一块倾斜放置的木板，在斜面底端Q处固定有一个光电门，光电门与数字计时器相连(图中未画)。每次实验时将一物体(其上固定有宽度为d的遮光条)从不同高度h处由静止释放，但始终保持斜面底边长L＝0.500m不变。(设物块与斜面间的动摩擦因数处处相同)(1)用20分度游标卡尺测得物体上的遮光条宽度d如乙图所示，则d＝__________cm；(2)该小组根据实验数据，计算得到物体经过光电门的速度v，并作出了如图丙所示的v2－h图象，其图象与横轴的交点为0.25。由此可知物块与斜面间的动摩擦因数μ＝______________；(3)若更换动摩擦因数更小的斜面，重复上述实验得到v2－h图象，其图象的斜率将______________(填“增大”“减小”或“不变”)。参考答案：

(1).0.225

(2).0.5

(3).不变【详解】（1）由图知第5条刻度线与主尺对齐，则读数为：；（2）设斜面的长为s，倾角为，由动能定理得：即：，由图象可知，当时，，代入得到：；（3）由知斜率为定值，若更换动摩擦因数更小的斜面，图象的斜率不变。15.描绘“6V,3W”灯泡的伏安特性曲线,提供了下列器材:A．电压表V(3V,内阻约3kΩ)

B．电流表A(0.6A,内阻约0.3Ω)C．电阻箱R(0~99999.9Ω)

D．滑动变阻器(0~10Ω);滑动变阻器(0~100Ω)F．待测灯泡L“6V,3W”

G．电源E(电动势约8V、内阻较小)H．开关、导线若干(1)按照实验需要,将电压表的量程由3V扩大至6V.首先测量电压表内阻,某同学采用了如图甲所示的电路,闭合开关S,调节电阻箱阻值=4870Ω时,电压表指针刚好满偏;再调节电阻箱阻值=12720Ω时,电压表指针在满刻度的一半,则电压表的内阻=________Ω;从理论上分析,实验测得电压表内阻值______(选填“大于”、“小于”或“等于”)真实值.(2)图乙是测量灯泡电流随电压变化的实物电路,请你用笔划线代替导线完成电路连接(要求在闭合开关前,滑动变阻器滑动头置于最左端).(3)图乙实验中,滑动变阻器应选择___________(选填“”或“”).(4)某同学根据实验测得数据,描点作出灯泡伏安特性曲线如图丙所示,根据图线可求得灯泡在工作电压是0.5V时的电阻值为__________Ω;你认为该同学实验选择的测量点分布不均匀是________(选填“合理”或“不合理”)的.

参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.光滑的圆弧轨道固定在竖直平面内，与水平轨道CE连接。水平轨道的CD段光滑、DE段粗糙。一根轻质弹簧一端固定在C处的竖直面上，另一端与质量为2m的物块b刚好在D点接触（不连接），弹簧处于自然长度。将质量为m的物块a从顶端F点静止释放后，沿圆弧轨道下滑。物块a与物块b第一次碰撞后一起向左压缩弹簧。已知圆弧轨道半径为r，=l，物块a、b与DE段水平轨道的动摩擦因数分别为μ1=0.2和μ2=0.4，重力加速度为g。物块a、b均可视为质点。求：（1）物块a第一次经过E点时的速度是多少？（2）试讨论l取何值时，a、b能且只能发生一次碰撞？

参考答案：解：（1）物块a由F到E过程中，由机械能守恒有：

…………（2分）

解得第一次经过E点时的速度

……………（1分）

（2）物块a从E滑至D过程中，由动能定理有：

………………（2分）

解得物块a在D点时的速度

……（1分）物块a、b在D点碰撞，根据动量守恒有：

……………（2分）

解得两物块在D点向左运动的速度

……………（1分）

a、b一起压缩弹簧后又返回D点时速度大小……（1分）由于物块b的加速度大于物块a的加速度，所以经过D后，a、b两物块分离，同时也与弹簧分离。

讨论：①假设a在D点时的速度0，即l=5r…………（1分）

要使a、b能够发生碰撞，则l<5r……（1分）

②假设物块a滑上圆弧轨道又返回，最终停在水平轨道上P点，物块b在水平轨道上匀减速滑至P点也恰好停止，设，则，根据能量守恒，

对a物块

…………（1分）

对b物块

………（1分）

由以上两式解得

………（1分）

将代入

解得

……………………（1分）

要使a、b只发生一次碰撞，则…………（1分）

综上所述，当时，a、b两物块能且只能发生一次碰撞………………（1分）

17.（计算）（2014秋?湖北期末）如图所示，在矩形区域内有垂直于纸平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B=5.0×10﹣2T，矩形区域长为m，宽为0.2m，在AD边中点O处有一放射源，某时刻，放射源沿纸面向磁场中各方向均匀地辐射出速率均为v=2×l06m/S的某种带正电粒子，带电粒子质量m=1.6×10﹣27kg．电荷量为q=+3.2×l0﹣19C（不计粒子重力），求：（1）带电粒子在磁场中做圆周运动的半径为多大？（2）从BC边界射出的粒子中，在磁场中运动的最短时间为多少？（3）若放射源向磁场内共辐射出了N个粒子，求从CD边界射出的粒子有多少个？参考答案：（1）带电粒子在磁场中做圆周运动的半径为0.2m；（2）从BC边界射出的粒子中，在磁场中运动的最短时间为×10﹣7s；（3）若放射源向磁场内共辐射出了N个粒子，从CD边界射出的粒子有个．带电粒子在匀强磁场中的运动解：（1）洛伦兹力提供向心力：qvB=m得：R==0.2m（2）因为所有粒子的轨迹半径相同，所以弦最短的圆弧所对应的圆心角最小，运动时间最短．作EO⊥AD，EO弦最短，因为=0.2m，且R=0.2m所以对应的圆心角为θ=又qvB=mR（）2得：T=则最短时间为：t===×10﹣7s（3）判断从O点哪些方向射入磁场的粒子将会从CD边射出，如图为两个边界，当速度方向满足一定条件时，粒子将从D点射出磁场，=m，且R=0.2m由三角函数知识可知∠OO2D=此时射入磁场的粒子速度方向与OD夹角为，当轨迹圆与BC边相切时，因为R=0.2m，=0.2m，可知圆心O1在AD边上，因为＜所以带电粒子不可能通过C点，与BC相切的即为从CD边射出磁场的最上边缘的粒子，该粒子进入磁场的速度方向垂直AD向上，与OD之间的夹角为，所以从CD边射出的粒子，射入磁场时速度方向应与OD边夹角在到之间△θ=的范围内，因为放射源向磁场内各方向均匀地辐射粒子，所以能从CD边射出的粒子数目为：n=N即：n=答：（1）带电粒子在磁场中做圆周运动的半径为0.2m；（2）从BC边界射出的粒子中，在磁场中运动的最短时间为×10﹣7s；（3）若放射源向磁场内共辐射出了N个粒子，从CD边界射出的粒子有个．18.如图所示，有n（n>10）个相同的小物块（可视为质点）静止在倾角为q的倾斜轨道上，物块与轨道间的动摩擦因数