2021-2022学年广东省梅州市梅北中学高三物理期末试题含解析

2021-2022学年广东省梅州市梅北中学高三物理期末试题含解析一、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.为了让乘客乘车更为舒适,某探究小组设计了一种新的交通工具，乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整，使座椅始终保持水平，如图所示.当此车减速上坡时，下列说法正确的是（

）A．乘客处于失重状态B．乘客所受合力越来越小C．乘客受到水平向右的摩擦力作用D．乘客所受力的合力沿斜坡向上参考答案：A2.(多选)以下说法正确的是： A．卢瑟福通过实验发现了质子的核反应方程为： B．铀核裂变的核反应是： C．质子、中子、α粒子的质量分别为m1、m2、m3。两个质子和两个中子结合成一个α粒子，释放的能量是：（m１+m2—m3）c2 D．原子从a能级状态跃迁到b能级状态时发射波长为λ1的光子；原子从b能级状态跃迁到c能级状态时吸收波长λ2的光子，已知λ1>λ2．那么原子从a能级状态跃迁到c能级状态时将要吸收波长为的光子参考答案：AD3.（单选）空间存在着方向平行于轴的静电场，A、M、O、N、B为轴上的点，OA<OB，OM=ON，AB间的电势的分布为如图所示的折线，一个带电粒子在电场中仅在电场力作用下从M点由静止开始沿轴向右运动，则下列判断正确的是A．粒子一定带正电B．粒子一定能通过N点C．AO间的电场强度小于OB间的电场强度D．粒子从M向O运动过程中所受电场力均匀增大参考答案：B4.从地面竖直上抛一个质量为m的小球，小球上升的最大高度为H，设上升过程中空气阻力Ff恒定。在小球从抛出到上升至最高处的过程中，下列说法正确的是（

）A．小球的机械能减少（mg+Ff）H

B．小球的动能减少mgH

C．小球的动能减少FfH

D．小球的机械能减少FfH

参考答案：D5.2如图9，两个初速度大小相同的同种离子a和b，从O点沿垂直磁场方向进入匀强磁场，最后打到屏P上，不计重力，下列说法正确的有A.a，b均带正电B.a在磁场中飞行的时间比b的短C.a在磁场中飞行的路程比b的短D.a在P上的落点与O点的距离比b的近参考答案：考点：运动电荷在磁场中的运动，圆周运动，洛伦兹力，答案：AD解析：这类题就是“定心判径画轨迹”图像如下：a

b粒子做圆周运动的半径为：相等，画出轨迹如右图,⊙O1⊙O2分别为ab轨迹在磁场中转过圆心角b大由和轨迹图可选出AD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示的电路中，电源电动势V，内电阻Ω，当滑动变阻器R1的阻值调为Ω后，电键S断开时，R2的功率为W，电源的输出功率为W，则通过R2的电流是A．接通电键S后，A、B间电路消耗的电功率仍为W．则Ω．参考答案：0.5；7.下图为接在50Hz低压交流电源上的打点计时器，在纸带做匀加速直线运动时打出的一条纸带，图中所示的是每打5个点所取的记数点，但第3个记数点没有画出。由图数据可求得：（1）该物体的加速度为

m/s2，.com（2）第3个记数点与第2个记数点的距离约为

cm，（3）打第2个计数点时该物体的速度为

m/s。参考答案：(1)0.74(2)4.36(3)0.399（1）设1、2间的位移为x1，2、3间的位移为x2，3、4间的位移为x3，4、5间的位移为x4；因为周期为T=0.02s，且每打5个点取一个记数点，所以每两个点之间的时间间隔T=0.1s；由匀变速直线运动的推论xm-xn=(m-n)at2得：

x4-x1=3at2带入数据得：

（5.84-3.62）×10-2=a×0.12

解得：a=0.74m/s2．

（2）第3个记数点与第2个记数点的距离即为x2，由匀变速直线运动的推论：x2-x1=at2得：

x2=x1+at2带入数据得：

x2=3.62×10-2+0.74×0.12=0.0436m

即为：4.36cm．

（3）由中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度可知=0.399m/s.8.如图a所示，倾角为45°、高为h的斜面固定在水平地面上，小球从高为H（2h＞H＞h）的某处自由下落，与斜面碰撞（无能量损失）后做平抛运动。若小球做平抛运动后能直接落到水平地面上，自由下落的起始点距斜面左端的水平距离x应满足的条件是

（用符号表示）；若测得x＝1m时，小球平抛运动的水平射程s最大，且水平射程的平方s2与x关系如图b所示，则斜面的高h应为

m。参考答案：h＞x＞h－H，49.如图所示，匀强磁场中有一个电荷量为q的正离子，自a点沿半圆轨道运动，当它运动到b点时，突然吸收了附近若干电子，接着沿另一半圆轨道运动到c点，已知a、b、c点在同一直线上，且ac=ab，电子电荷量为e，电子质量可忽略不计，则该离子吸收的电子个数为（）A． B． C． D．参考答案：B【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动．【专题】定量思想；方程法；比例法；带电粒子在磁场中的运动专题．【分析】根据题干中的信息，找出在虚线两侧运动时的半径，利用洛伦兹力提供向心力列式，即可解答正离子吸收的电子的个数．【解答】解：由a到b的过程，轨迹半径为：r1=…①此过程洛伦兹力提供向心力，有：qvB=m…②在b附近吸收n个电子，因电子的质量不计，所以正离子的速度不变，电量变为q﹣ne，有b到c的过程中，轨迹半径为：r2==…③洛伦兹力提供向心力，有：（q﹣ne）vB=m…④联立①②③④得：n=选项B正确，ACD错误故选：B10.某同学在探究摩擦力的实验中采用了如图所示的操作，将一个长方体木块放在水平桌面上，然后用一个力传感器对木块施加一个水平拉力F，并用另外一个传感器对木块的运动状态进行监测，表1是其记录的实验数据．木块的重力为10.00N，重力加速度g=9.80m/s2,根据表格中的数据回答下列问题（答案保留3位有效数字）：（1）木块与桌面间的动摩擦因数

；（2）实验次数5中监测到的加速度

m/s2．

实验次数运动状态拉力F/N1静止3.622静止4.003匀速4.014匀加速5.015匀加速5.49

参考答案：(1)0.401

(2)1.4511.如图所示，实线为电场线，虚线为等势面。且AB＝BC，电场中A、B、C三点的场强分别为EA、EB、EC，AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC，则EA、EB、EC大小关系为

；UAB、UBC大小关系为

(按从大到小的顺序排列)。参考答案：．EC>EB>EA

UABBC12.如图5，斜面上有一木块处于静止状态，在木块加一个垂直于斜面的力F之后，其静摩擦力的大小变化是______。（填增大、不变、或减小）参考答案：13.如图所示，在竖直平面内的直角坐标系中，一个质量为m的质点在外力F的作用下，从坐标原点O由静止沿直线ON斜向下运动，直线ON与y轴负方向成θ角（θ＜π/4）。则F大小至少为

；若F＝mgtanθ，则质点机械能大小的变化情况是

。参考答案：答案：mgsinθ，增大、减小都有可能

解析：该质点受到重力和外力F从静止开始做直线运动，说明质点做匀加速直线运动，如图中显示当F力的方向为a方向（垂直于ON）时，F力最小为mgsinθ；若F＝mgtanθ，即F力可能为b方向或c方向，故F力的方向可能与运动方向相同，也可能与运动方向相反，除重力外的F力对质点做正功，也可能做负功，故质点机械能增加、减少都有可能。

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在一次“用单摆测定重力加速度”的实验中，图甲中的O点是摆线的悬点，a、b两点分别是摆球的上沿和下沿，则该单摆的摆长l=___________m。乙图为测量周期用的秒表，长针转一周的时间为30s，表盘上部的小圆共30个小格，每小格30s。该单摆全振动n=50次时，表盘指针的位置如图乙所示，所用时间t=________s。用以上直接测量的物理量的符号表示重力加速度的计算式g=__________（不必代入具体数值）。参考答案：0.9160（0.9159～0.9161）

t=96.3s

15.下图中的甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的。光电计时器像打点计时器一样，也是一种研究物体运动情况的计时仪器，其结构如图丙所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当一辆带有档光片的小车从a、b间通过时，光电计时器就可以显示挡光片的挡光时间。某同学在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中，做了一个U型遮光板如图丁所示，两个遮光片宽度均为L=5mm，将此U型遮光板装在小车上，让小车做匀速直线运动通过静止的光电计时器，实验时测得两次遮光时间分别为从第一遮光片遮光到第二个遮光片遮光经过的时间t=1s，则：（1）图乙是_________（填“电磁”或“电火花”）打点计时器，电源采用的是_______（填“交流4—6V”或“交流220V”）。（2）第一个遮光片通过光电门的速度大小为_______m/s，第二个遮光片通过光电门的速度大小为_______m/s。（3）小车做加速直线运动的加速度大小为____________m/s2。参考答案：（1）电火花 交流220V（2）0.05 0.10（3）0.05解析：（1）图乙是电火花打点计时器，电源采用的是交流220V。（2）第一个遮光片通过光电门的速度平均大小为v1＝＝0.05m/s；第二个遮光片通过光电门的速度平均大小为v2＝＝0.10m/s。（3）根据加速度定义式可得滑块的加速度a＝＝0.05m/s2。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图甲所示，真空中的电极K连续不断地发出电子（电子的初速度可忽略不计），经电压为u的电场加速，加速电压u随时间t变化的图象如图乙所示。每个电子通过加速电场的过程时间极短，可认为加速电压不变。电子被加速后由小孔S穿出，沿两个彼此靠近且正对的水平金属板A、B间中轴线从左边缘射入A、B两板间的偏转电场，A、B两板长均为L=0.20m，两板之间距离d=0.050m，A板的电势比B板的电势高。A、B板右侧边缘到竖直放置的荧光屏P（面积足够大）之间的距离b=0.10m。荧光屏的中心点O与A、B板的中心轴线在同一水平直线上。不计电子之间的相互作用力及其所受的重力，求：（1）要使电子都打不到荧光屏上，则A、B两板间所加电压U应满足什么条件；（2）当A、B板间所加电压U'=50V时，电子打在荧光屏上距离中心点O多远的范围内。参考答案：同理，电子打在屏上距中心点的最小距离所以电子打在屏上距中心点O在2.5cm～5.0cm范围内。17.许多汽车司机喜欢在驾驶室悬挂一些祝福“平安”的小工艺品。如下图所示，沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中，悬挂小工艺品的悬线偏离竖直方向37°角，球和车厢相对静止，球的质量为1kg。（g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）（1）求车厢运动的加速度，并说明车厢的运动情况；（2）求悬线对球的拉力。参考答案：（1）球和车厢相对静止，它们的运动情况相同，由于对球的受力情况知道的较多，故应以球为研究对象。球受两个力作用：重力mg和线的拉力FT，由球随车一起沿水平方向做匀变速直线运动，故其加速度沿水平方向，合外力沿水平方向。（1分）做出平行四边形如下图所示，由牛顿第二定律F合＝ma（2分）可求得球的加速度为7.5m/s2（1分）加速度方向水平向右。（1分）车厢可能水平向右做匀加速直线运动，也可能水平向左做匀减速直线运动。（1分）（2）由图可得，线对球的拉力大小为N=12.5N。（2分）18.如图所示，水平面上两平行光滑金属导轨间距为L，左端用导线连接阻值为R的电阻．在间距为d的虚线MN、PQ之间，存在方向垂直导轨平面向下的磁场，磁感应强度大小只随着与MN的距离变化而变化．质量为m、电阻为r的导体棒ab垂直导轨放置，在大小为F的水平恒力作用下由静止开始向右运动，到达虚线MN时的速度为v0．此后恰能以加速度a在磁场中做匀加速运动．导轨电阻不计，始终与导体棒电接触良好．求：（1）导体棒开始运动的位置到MN的距离x；（2）磁场左边缘MN处的磁感应强度大小B；（3）导体棒通过磁场区域过程中，电阻R上产生的焦耳热QR．参考答案：解：（1）导体棒在磁场外，由动能定理有：解得：（2）导体棒刚进磁场时产生的电动势为：E=BLv0由闭合电路欧姆定律有：又：F安=ILB可得：F安=由牛顿第二定律有：F﹣F安=ma解得：（3）导体棒穿过磁场过程，由牛顿第二定律有：F﹣F安=ma可得F安=F﹣ma，F、a、m恒定，则安培力F安恒定，则导体棒克