广东省梅州市五华田家炳中学2021年高三物理下学期期末试卷含解析

广东省梅州市五华田家炳中学2021年高三物理下学期期末试卷含解析一、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1.一位游客在比萨斜塔用大小两块石头做自由落体实验，若他先让质量较大的石头自由下落，再让质量小的自由下落，那么这两块石头在空中下落时的高度差（）A．保持不变 B．不断增大 C．不断减小 D．先增大后减小参考答案：B【考点】自由落体运动．【分析】两个石头均做自由落体运动，由位移公式列出它们的距离与时间关系的表达式即可判断．【解答】解：设质量小的石头运动的时间为t，质量小的石头运动的时间为t+△t，则两球的距离为：x==，可见，两球间的距离随时间推移，越来越大．故ACD错误，B正确；故选：B2.在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程．在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中，正确的说法是（

）A．英国物理学家牛顿用实验的方法测出万有引力常量GB．第谷接受了哥白尼日心说的观点，并根据开普勒对行星运动观察记录的数据，应用严密的数学运算和椭圆轨道假说，得出了开普勒行星运动定律C．亚里士多德认为两个从同一高度自由落下的物体，重物体与轻物体下落一样快D．牛顿提出的万有引力定律奠定了天体力学的基础参考答案：D卡文迪许测出了万有引力常量G；开普勒得出了开普勒行星运动定律；亚里士多德的错误观点延续了两千多年。3.如图所示，质量均为1kg的两个小物体A、B放在水平地面上相距9m，它们与水平地面的动摩擦因数均为m＝0.2，现使它们分别以初速度vA＝6m/s和vB＝2m/s同时相向运动，重力加速度g取10m/s2。则它们（

）（A）经约0.92s相遇

（B）经约1.38s相遇（C）经2s相遇

（D）不可能相遇参考答案：C4.（单选）如图所示，将两块水平放置的金属板用导线与一线圈连接，线圈中存在方向竖直向上、大小变化的磁场，两板间有一带正电的油滴恰好处于静止状态，则磁场的磁感应强度B随时间t变化的图象是参考答案：C5.图甲是某小型家用电器电源部分的主要工作电路图，工作时Ⅰ部分变压器原线圈A、B两端与输出电压为220V的交流电源相连接，通过电路元件的工作最后在Ⅲ部分E、F两端输出6.0V的直流电．当A、B两端输入如图乙所示的交变电压时，在Ⅱ部分的M、N两端输出的电压如图丙所示．Ⅲ部分中的自感线圈L的直流电阻可忽略不计，关于该电路元件及其工作过程，下列说法中正确的是

A．Ⅰ部分的变压器是降压变压器

B．Ⅱ部分的M、N端输出电压的有效值为

C．Ⅲ部分的电容器C的作用是阻碍交流成分，导通直流成分

D．Ⅲ部分的自感线圈L的作用是阻碍直流成分，导通交流成分参考答案：AB二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.①已知基态氢原子的能量为，一群处于n=3能级的氢原子向较低能级跃迁，能产生_______种不同频率的光子，其中频率最低的光子能量是_______ev.②原子核经过________次衰变，__________次衰变，变为原子核.参考答案：①由可知能产生3种不同频率的光子；n=3至n=2能级的光子频率最低；②核反应方程满足质量数和电荷数守恒。7..(选修模块3-4)（填空）⑴下列说法中正确的是 。A．做简谐运动的质点，其振动能量与振幅无关B．泊松亮斑是光的衍射现象，玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的全反射现象C．真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源的运动和观察者的运动无关D．在“用单摆测定重力加速度”的实验中，为使实验结果较为准确，应选用10cm长的细线和小铁球⑵如图所示，一细束红光和一细束蓝光平行射到同一个三棱镜上，经折射后交于光屏上的同一个点M，若用n1和n2分别表示三棱镜对红光和蓝光的折射率，则n1_______n2（填“>”,“<”或“=”）；______为红光。

⑶如图所示是一列简谐波在t=0时的波形和传播距离。波沿x轴的正向传播，已知从t=0到t=2.2s时间内，质点P三次出现在波峰位置。且在t=2.2s时P质点刚好在波峰位置。求：①该简谐波的周期。②从t=0开始经过多长时间另一质点Q第一次到达波峰。参考答案：⑴BC⑵<，b

⑶0.8s，2s8.（3分）一个质量为m0静止的ω介子衰变为三个静止质量都是m的π介子，它们在同一平面内运动，彼此运动方向的夹角为120°，光在真空中的传播速度为c，则每个π介子的动能为

。参考答案：（3分）9.在光滑水平面上建立一直角坐标系。观察到某一运动质点沿x轴正方向和y轴正方向运动的规律，记录结果如图（1）（2）所示。经分析可知，此质点在平面内是做：A．匀速运动

B．匀变速直线运动

C．类平抛运动

D．圆周运动

参考答案：

答案：C10.电磁波在真空中的传播速度是_____________m/s。有一电台发射的电磁波的频率范围是535.0kHz到1605kHz，则它发射的电磁波的最长波长是________________m。

参考答案：答案：3.0×108；5.61×102

11.如图所示，木箱高为L，其底部有一个小物体Q(可视为质点)，现用力竖直向上拉木箱，使木箱由静止开始向上运动．若保持拉力的功率不变，经过时间t，木箱达到最大速度，这时让木箱突然停止，小物体会继续向上运动，且恰能到达木箱顶端．已知重力加速度为g，不计空气阻力，则木箱的最大速度为

．时间t内木箱上升的高度为

．参考答案：

12.如图，质量为M=3kg的木板放在光滑水平面上，质量为m=1kg的物块在木板上，它们之间有摩擦，木板足够长，两者都以v=4m/s的初速度向相反方向运动，当木板的速度为v1=2.4m/s时，物块速度的大小是

m/s，木板和物块最终的共同速度的大小是

m/s。参考答案：0.8

2

13.一列沿x轴正方向传播的简谐横波，t＝0时刻的波形如图中实线所示，t＝0.2s时刻的波形如图中的虚线所示，则此列简谐横波的波速为

m/s.

参考答案：10(4n+1)

n=0、1、2、3…三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）小明在有关媒体上看到了由于出气孔堵塞，致使高压锅爆炸的报道后，给厂家提出了一个增加易熔片（熔点较低的合金材料）的改进建议。现在生产的高压锅已普遍增加了含有易熔片的出气孔（如图所示），试说明小明建议的物理道理。参考答案：高压锅一旦安全阀失效，锅内气压过大，锅内温度也随之升高，当温度达到易熔片的熔点时，再继续加热易熔片就会熔化，锅内气体便从放气孔喷出，使锅内气压减小，从而防止爆炸事故发生。15.声波在空气中的传播速度为340m/s，在钢铁中的传播速度为4900m/s。一平直桥由钢铁制成，某同学用锤子敲击一铁桥的一端而发出声音，分别经空气和桥传到另一端的时间之差为1.00s。桥的长度为_______m，若该波在空气中的波长为λ，则它在钢铁中波长为λ的_______倍。参考答案：

(1).365

(2).试题分析：可以假设桥的长度，分别算出运动时间，结合题中的1s求桥长，在不同介质中传播时波的频率不会变化。点睛：本题考查了波的传播的问题，知道不同介质中波的传播速度不同，当传播是的频率不会发生变化。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，两个同心圆半径分别为r和2r，在两圆之间的环形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B．圆心0处有一放射源，放射出的粒子质量为m，带电荷量为q，假设粒子速度方向都和纸面平行．（1）图中箭头表示某一粒子初速度的方向，OA与初速度方向的夹角为60°，要想使该粒子经过磁场第一次通过A点，则初速度的大小是多少？（2）要使粒子不穿出环形区域，则粒子的初速度不能超过多少？参考答案：解：（1）如图所示，设粒子在磁场中的轨道半径为R1，则由几何关系得：由得：（2）如图所示，设粒子在磁场中的轨道半径为R2，则由几何关系得：得：由：得：答：（1）要想使该粒子经过磁场第一次通过A点，则初速度的大小是；（2）要使粒子不穿出环形区域，则粒子的初速度不能超过．17.如图所示，在一底边长为2a，θ=30°的等腰三角形区域（D在底边中点），有垂直纸面向外的匀强磁场。现有一质量为m，电量为q的带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后，从D点垂直于EF进入磁场，不计重力和与空气阻力的影响。（1）若粒子恰好垂直于EC边射出磁场，求磁场的磁感应强度B为多少？（2）改变磁感应强度的大小，粒子进入磁场偏转后能打到ED板，求粒子从进入磁场到第一次打到ED板的最长时间是多少？参考答案：

（1）依题意，粒子经电场加速射入磁场时的速度为v

由

（2分）

得

①(1分)

粒子在磁场中做匀速圆周运动其圆心在E点，如图所示，半径

②(2分)

由洛仑兹力提供向心力：

③（1分）由①②③式得：

（2分）

18.（10分）如图所示，跨过定滑轮的轻绳两端分别系着物体A和B，物体A放在倾角为θ的斜面上。已知物体A的质量为m,物体A与斜面间的动摩擦因数为μ(μ＜tgθ)，滑轮的摩擦不计，要使物体A静止在斜面上，求物体B的质量的取值范围。参考答案：解析：对B受力分析的绳中拉力T=mBg；

（1分）

当mB取最大值时，物体具有沿斜面向下的最大静摩擦力fm；

对A受力分析并正交分解得：

N－mgcosθ=0；

（1分）

T－fm－mgsinθ=0；

（1分）

fm=μN

（1分）

联立以上各式，解得：

mB=m(sinθ+μcosθ)

（1分）

当mB取最小值时，物