2021年湖北省咸宁市麦市中学高三物理期末试卷含解析

2021年湖北省咸宁市麦市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.（多选）将一个已知力F分解成两个分力F1和F2，则下列说法正确的是（

）A．F1和F2的共同作用效果与F的作用效果相同B．物体受F1、F2和F三个力作用C．F1和F2的大小不可能同时大于、小于或等于FD．当F1方向确定时，F2有最小值参考答案：AD2.（单选）用比值定义物理量是物理学常用的方法，下列表达中不属于比值定义法定义物理量的是A．电动势

B．电容C．电阻

D．磁感应强度参考答案：B3.（多选）如图为光电管工作原理示意图，入射光的光子能量为，阴极材料的逸出功为W，则（

）A．B．c点为电源的负极C．光电子在管内运动过程中电势能减小D．减弱入射光强度，ab两端的电压减小参考答案：CD4.（单选）一带电粒子射入一正点电荷的电场中，运动轨迹如图所示，粒子从A运动到B，则（）A．粒子带正电B．粒子的动能一直变大C．粒子的加速度先变大后变小D．粒子在电场中的电势能先变大后变小参考答案：考点：带电粒子在匀强电场中的运动；电势能．分析：根据轨迹的弯曲方向判断出电场力的方向，从而判断出带电粒子的电性，根据动能定理，判断动能的变化，根据电场力做功判断电势能的变化．解答：解：A、从轨迹形状上可判断粒子受到了引力作用，所以粒子应带负电，A错误；B、从A点运动到B，电场力先做正功再做负功，根据动能定理，动能先增大，后减小，故B错误；C、不管粒子怎样运动，粒子在靠近点电荷时受到的电场力在变大，加速度变大，远离时受到的电场力在变小，加速度变小，C正确；D、靠近时电场力做正功，电势能减小，远离时电场力做负功，电势能增加，D错误．故选：C点评：解决本题的关键掌握根据轨迹的弯曲方向判断出合力的方向，以及根据电场力做功判断出电势能的变化．5.（多选题）如图所示，三个相同的小球从同一高度处的O点分别以水平初速度v1、v2、v3抛出，落在水平面上的位置分别是A、B、C，O′是O在水平面上的射影点，若不计空气阻力，则下列说法正确的是（）A．三小球动能改变量相同B．三个小球落地时的速度大小相同，但方向不同C．落地时C小球速度与水平方向夹角最小D．三个小球落地的动能相同参考答案：AC【考点】动能定理；平抛运动．【分析】三个小球都做平抛运动，将其分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，运用平抛运动的位移公式、速度公式列式分析【解答】解：A、根据动能定理可得动能的改变量为△Ek=mgh，故动能的改变量相同，故A正确B、三个小球的竖直分位移相同，故自由落体运动的时间相等，水平分运动为匀速运动，故初速度与水平分位移成正比，故初速度不同，根据末速度公式：，落地时的末速度不同，故B错误C、落地时的速度与水平方向夹角为，由于C的初速度最大，故夹角最小，故C正确D、三个球落地的速度大小不同，故一定不同，故D错误；故选：AC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，是一列横波在某一时刻的波形图象。已知这列波的频率为5Hz，此时的质点正向轴正方向振动，可以推知：这列波正在沿轴___▲__(填“正”或“负”)方向传播，波速大小为___▲__m/s.参考答案：负

10；7.一个中子与某原子核发生核反应,生成一个氘核,其核反应方程式为_________________.该反应放出的能量为Q,则氘核的比结合能为_____________________参考答案：；8.如图为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置。（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持小车的总质量不变，用钩码所受的重力作为___________，用DIS测小车的加速度。（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如图所示）。①分析此图线的OA段可得出的实验结论是_________________________________。②（单选题）此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是A．小车与轨道之间存在摩擦

B．导轨保持了水平状态C．所挂钩码的总质量太大

D．所用小车的质量太大参考答案：（1）小车所受外力，（2）①加速度与外力成正比，②C，9.平抛运动可以分解为水平方向的

运动和竖直方向的

运动。平抛物体在空中运动的时间与物体抛出的初速度大小

，与抛出点离水平地面的高度

．（后两空选填“有关”或“无关”）参考答案：匀速直线自由落体无关有关平抛运动水平方向没有外力，竖直方向受一重力作用，可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，由竖直方向，水平方向可知空中运动的时间与物体抛出的初速度大小无关，只由抛出点离水平地面的高度决定【解析】10.汽艇静水中的速度为5m/s，河水的流速为3m/s，若该汽艇渡过宽为80m的河道至少需要

s的时间；若汽艇要以最短的位移渡河，所用时间为

s。参考答案：16

2011.（3分）将质量为m的铅球以大小为v的速度沿与水平方向成θ角的方向抛入一个装有沙子的总质量为M，静止的沙车中，沙车与地面的摩擦力不计，则球与沙车最终的共同速度为

。参考答案：mvcosθ/(M+m)12.如图所示电路中，电源电动势E＝10V，内电阻r＝4Ω，定值电阻R1＝6Ω，R2=10Ω,R3是滑动变阻器且最大阻值为30Ω,在滑动变阻器的滑动头上下移动过程中。电压表的最大读数为_______V，电源的最大输出功率为

W。参考答案：13.某同学用测力计研究在竖直方向运行的电梯运动状态。他在地面上用测力计测量砝码的重力，示数为G。他在电梯中用测力计仍测量同一砝码的重力，发现测力计的示数小于G，由此判断此时电梯的运动状态可能是_______________________________。参考答案：加速向下运动或减速向上运动。测力计的示数减小，砝码所受的合力方向向下，根据牛顿第二定律得知，加速度向下，砝码处于失重状态，而速度方向可能向上，也可能向下，所以电梯可能的运动状态是减速上升或加速下降．故答案为：减速上升或加速下降．三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（10分）“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示.（1）在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸袋如图乙所示。计时器打点的时间间隔为0.02s.从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离。该小车的加速度a=______m/s2.（结果保留两位有效数字）（2）平衡摩擦力后，将5个相同的砝码都放在小车上.挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度。小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表：砝码盘中砝码总重力F(N)0.1960.3920.5880.7840.980加速度a（m·s-2）0.691.181.662.182.70请根据实验数据作出a-F的关系图像.（3）根据提供的试验数据作出的-F图线不通过原点，请说明主要原因。参考答案：

(1)0.16

(0.15也算对)；（2）（见图）；（3）未计入砝码盘的重力解析：（1）处理匀变速直线运动中所打出的纸带，求解加速度用公式，关键弄清公式中各个量的物理意义，为连续相等时间内的位移差，t为连需相等的时间间隔，如果每5个点取一个点，则连续两点的时间间隔为t=0.1s，（3.68-3.52）m，带入可得加速度=0.16m/s2。也可以使用最后一段和第二段的位移差求解，得加速度=0.15m/s2.（2）根据图中的数据，合理的设计横纵坐标的刻度值，使图线倾斜程度太小也不能太大，以与水平方向夹角45°左右为宜。由此确定F的范围从0设置到1N较合适，而a则从0到3m/s2较合适。设好刻度，根据数据确定个点的位置，将个点用一条直线连起来，延长交与坐标轴某一点。如图所示。

（3）处理图象问题要注意图线的斜率、交点、拐点、面积等意义，能正确理解这些量的意义则很多问题将会迎刃而解。与纵坐标相交而不过原点，该交点说明当不挂砝码时，小车仍由加速度，即绳对小车仍有拉力，从此拉力的来源考虑很容易得到答案，是因为砝码盘的重力，而在（2）问的图表中只给出了砝码的总重力，而没有考虑砝码盘的重力。15.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，要测量一个标有“3V1.5W”的灯泡两端的电压和通过它的电流，现有如下器材：A．直流电源3V（内阻可不计）

B．直流电流表0～600mA（内阻约0.5Ω）

C．直流电压表0～3V（内阻约3kΩ）

D．滑动变阻器（10Ω，1A）E．滑动变阻器（1kΩ，300mA）

F开关、导线若干（1）本实验中滑动变阻器选用

（填“D”或“E”）（2）某同学用导线a、b、c、d、e、f、g和h连接的电路如下图所示，电路中所有元器件都是完好的，且电压表和电流表已调零。闭合开关后发现电压表的示数为2V，电流表的示数为零，小灯泡不亮，则可确定断路的导线是

；若电压表示数为零，电流表的示数为0.3A，小灯泡亮，则断路的导线是

；若反复调节滑动变阻器，小灯泡亮度发生变化，但电压表、电流表示数不能调为零，则断路的导线是

。（3）下表中的各组数据是该同学在实验中测得的，根据表格中的数据在如图所示的方格纸上作出该灯泡的伏安特性曲线。（4）如图所示，将两个这样的灯泡并联后再与5Ω的定值电阻R0串联，接在电压恒定为4V的电路上，每个灯泡的实际功率为

w（结果保留两位有效数字）。参考答案：（1）D

（1分）（2）d，h，g；

（共3分，各1分）（3）如图

（2分）（4）0.30W四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，A滑块放在光滑的水平面上，B滑块可视为质点，A和B的质量都是1kg，A的左侧面紧靠在光滑竖直墙上，A上表面的ab段是光滑的半径为0.8m的四分之一圆弧，bc段是粗糙的水平丽，ab段与bc段相切于b点。已知bc长度为2m，滑块B从a点由静止开始下滑，取g=10m／s2．

（1）求滑块B滑到b点时对A的压力大小．

（2）若滑块B与bc段的动摩擦因数为μ，且μ值满足0.1≤μ≤0.5，试讨论因μ值的不同，滑块B在滑块A上相对A运动过程中两者因摩擦而产生的热量（计算结果可含有μ）参考答案：17.如图1所示，在x轴上0到d范围内存在电场（图中未画出），x轴上各点的电场沿着x轴正方向，并且电场强度大小E随x的分布如图2所示；在x轴上d到2d范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一质量为m，电量为的粒子沿x轴正方向以某一初速度从O点进入电场，最终粒子恰从坐标为（2d，）的P点离开磁场。不计粒子重力。（1）求在x=0.5d处，粒子的加速度大小a；（2）求粒子在磁场中运动时间t；（3）类比是一种常用的研究方法。对于直线运动，教科书中讲解了由v-t图像求位移的方法。请你借鉴此方法，并结合其他物理知识，求电场对粒子的冲量大小I。参考答案：（1）由图像，x=0.5d处，电场强度为E=0.5E0，由牛顿第二定律得：

【2分】

解得：

【1分】

（2）在磁场中运动轨迹如图，设半径为R，由几何关系

解得：R=

【1分】设圆弧所对圆心为α，满足：

解得：

【1分】粒子在磁场中做圆周运动，设在磁场中运动的周期为T，粒子在磁场的运动速率为v，圆运动半径为R，有：

【1分】粒子运动的周期

【1分】所以，粒子在磁场中运动时间

【1分】（3）粒子在磁场中做圆周运动，由牛顿第二定律得：，又粒子做圆周运动的半径R=解得粒子在磁场中的运动速度

【1分】由图像可知，电场中电场力对粒子做功W=

【1分】设粒子进入电场时的初速度为v0根据动能定理：

【1分】解得：