广东省佛山市张槎中学2021年高三物理上学期期末试题含解析

广东省佛山市张槎中学2021年高三物理上学期期末试题含解析一、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.（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：B2.一块电压表是由电流表和电阻串联而成，如右图所示，若使用过程中发现改装电压表的示数总比标准电压表准确值稍小一些，采取下列哪种措施可以改进A.在上串联一个比大得多的电阻B.在上串联一个比小得多的电阻C.在上并联一个比大得多的电阻D.在上并联一个比小得多的电阻参考答案：C3.振源S在O点沿y轴做简谐运动，t=0时刻振源S开始振动，t=0.1s时波刚好传到x=2m处的质点，如图所示．则以下说法正确的是（）A．该横波的波速大小为20m/sB．t=0.05时，x=1m处的质点振动方向沿轴负方向C．t=0.225s时，x=3m处的质点第一次处于波峰D．传播过程中该横波遇到尺寸大于2m的障碍物或孔都能发生明显的衍射现象E．若振源s沿x轴正方向匀速运动，在振源s右侧静止的接收者接收到的波的频率大于10Hz参考答案：ABCE【考点】波长、频率和波速的关系；横波的图象．【分析】根据v=求波速．根据时间与周期的关系分析t=0.05时，x=1m处的质点振动方向，以及t=0.225s时，x=3m处的质点位置．波发生明显的衍射现象的条件：孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相近或比波长还小．根据多普勒效应分析E项．【解答】解：A、由题可得，该波的周期T=0.1s，波长λ=2m，则波速为v==20m/s，故A正确．B、t=0.1s时刻，波刚好传到x=2m处的质点，则t=0.05时，波刚好传到x=1m处的质点，则t=0.05时，x=1m处的质点振动方向沿轴负方向，故B正确．C、当t=0.1s时刻，x=0.5m处波峰传到x=3m处时，该处质点第一次到达波峰，用时△t===0.125s，所以t=0.1s+0.125s=t=0.225s时，x=3m处的质点第一次处于波峰，故C正确．D、传播过程中该横波遇到尺寸小于2m的障碍物或孔都能发生明显的衍射现象，故D错误．E、若振源s沿x轴正方向匀速运动，在振源s右侧静止的接收者与波源间距减小，产生多普勒效应，接收到的波的频率增大，将大于f==10Hz，故E正确．故选：ABCE4.（多选）一物体放在升降机底板上，随升降机由静止开始竖直向下运动，运动过程中物体的机械能与物体位移关系的图象如图6所示，其中过程的图线为曲线，过程的图线为直线.根据该图象，下列判断正确的是(

)A．过程中物体可能做匀加速直线运动B．过程中物体可能在做匀加速直线运动C．过程中物体动能可能不变D．过程中物体的动能可能在不断增大参考答案：BCD5.(单选)如图所示，一质点在一恒力作用下做曲线运动，从M点运动到N点时，质点的速度方向恰好改变了90°。在此过程中，质点的动能(

)A.不断增大B.不断减小C.先减小后增大D.先增大后减小参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，质点O从t=0时刻开始作简谐振动，振动频率为10Hz。图中Ox代表一弹性绳，OA=7m，AB=BC=5m。已知形成的绳波在绳上的传播速度为10m/s，则在第2s内A比B多振动_____次，B比C多振动_____次。参考答案：

２

次；

５

次。7.．已知地球自转周期为T，地球半径为R，引力常量为G，地球同步卫星离地面的高度约为地球半径的6倍，则地球同步卫星的速度大小为____________；地球的质量为___________。参考答案：，8.如图所示，在光滑水平面上，一绝缘细杆长为，两端各固定着一个带电小球，处于水平方向、场强为E的匀强电场中，两小球带电量分别为＋q和－q，轻杆可绕中点O自由转动。在轻杆与电场线夹角为α时，忽略两电荷间的相互作用，两电荷受到的电场力对O点的力矩大小为___________，两电荷具有的电势能为___________。参考答案：qEdsinα；-qEdcosα解析：由力矩定义可得两电荷受到的电场力对O点的力矩大小为qEdsinα；两电荷具有的电势能为-qEdcosα。9.光滑水平面上两小球a、b用不可伸长的松弛细绳相连。开始时两球静止，给b球一个水平恒力拖动B球运动直至绳被拉紧，然后两球一起运动，在两球一起运动过程中两球的总动量

(填“守恒”或“不守恒”)；系统的机械能

(填“守恒”或“不守恒”)。参考答案：不守恒，不守恒；10.如图甲所示是用主尺最小分度为1mm，游标上有20个小的等分刻度的游标卡尺测量一工件的内径的实物图，图乙是游标部分放大后的示意图．则该工件的内径为

cm．用螺旋测微器测一金属杆的直径，结果如图丙所示，则杆的直径是

mm．参考答案：2.280；2.697；【考点】刻度尺、游标卡尺的使用；螺旋测微器的使用．【分析】解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．【解答】解：20分度的游标卡尺，精确度是0.05mm，游标卡尺的主尺读数为22mm，游标尺上第16个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为16×0.05mm=0.80mm，所以最终读数为：22mm+0.80mm=22.80mm=2.280cm．螺旋测微器的固定刻度为2.5mm，可动刻度为19.7×0.01mm=0.197mm，所以最终读数为2.5mm+0.197mm=2.697mm．故答案为：2.280；2.697；11.一物体做匀减速直线运动，初速度为12m/s。该物体在第2S内的位移是6m,此后它还能运动

m.参考答案：

2m

、

14

12.如图所示，某人在离地面高为10m处，以大小为5m/s的初速度水平抛出A球，与此同时，在A球抛出点正下方，沿A球抛出方向的水平距离s处，另一人由地面竖直上抛B球，不计空气阻力和人的高度，发现B球上升到最高点时与A球相遇，则B球被抛出时的初速度为____________m/s，水平距离s为____________m。

参考答案：10

5

13.如右图所示是利用闪光照相研究平抛运动的示意图。小球A由斜槽滚下，从桌边缘水平抛出，当它恰好离开桌[边缘时，小球B也同时下落，用闪光相机拍摄的照片中B球有四个像，相邻两像间实际下落距离已在图中标出，单位cm，如图所示。两球恰在位置4相碰。则两球经过

s时间相碰，A球离开桌面时的速度为

m/s。(g取10m/s2)参考答案：

0.4

s;

1.5

m/s三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在验证平四边形定则的实验中，用A、B两个弹簧秤拉橡皮条的结点，使其位于O处，如下图所示，此时α+β=90°，现在保持A读数不变化，减小α角，要使结点仍在O处，可采用的办法是（

）

A．增大B的读数，同时减小β角

B．增大B的读数，同时增大β角

C．减小B的读数，同时减小β角

D．减小B的读数，同时增大β角．参考答案：C解：要保证结点不动，应保证合力不变，则由平行四边形定则作图如下：

由图可知：合力不变，A方向向合力方向靠拢即减小α角，则B的拉力应减小，同时应减小β角；故ABD错误，C正确．

故选C．15.下图所示是某同学为了利用平抛运动测动摩擦因数的实验装置，其中滑块的质量为m（可视为质点）。第一次实验时，将滑槽固定于水平桌面的右端。滑槽的末端与桌面的右端对齐并与桌面相切，滑块从滑槽的最高点由静止释放滑下，滑块打在正前面的竖直挡板上，留下印迹。然后将竖直挡板水平面右等间距移动，同时又垂直于纸面向里等间距移动，如此操作记下若干个点。如图甲所示；第二次实验时，将滑槽沿桌面向左移动一段距离并固定，让滑块再次从滑槽的最高点静止释放滑下，重复上面的操作，记下若干个点。如图乙所示（已知重力加速度为g）。①在某次实验中不慎将画有轨迹图线的坐标纸丢失了一部分，剩余部分如图丙所示，图中每个小方格的国这长为a，P1、P2和P3是轨迹图线上的3个点。小球抛出后的水平速度为

。②为了测量摩擦因数，需要测量的物理量是：

；则滑块与桌面间的动摩擦因数μ=

。（用测量的物理量表示）参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，竖直放置的气缸幵口向下，重为G1的活塞a和重为G2的活塞b，将长为L的气室分成体积比为1：2的A，B两部分，温度是127℃，系统处于平衡状态．当温度缓慢地降到27℃时系统达到新的平衡，求活塞a、b移动的距离．不计活塞a的厚度及活塞与气缸间的摩擦．参考答案：解：如图所示，设a向上移动x，b向上移动y，活塞的横截面积为S，因为两个气室中的气体都做等压变化，所以有对气体A：V1=LS，V2=（L﹣x）S

有：=对气体B：V1′=LS，V2′=（L﹣y+x）S

有：=代入数据解得：x=，y=答：活塞a、b移动的距离是分别是，．17.如图所示，总长1m粗细均匀的直角玻璃管，AO和BO等长，A端封闭，B端开口，内有10cm长的水银柱。当AO水平，BO竖直时，水银柱在AO的最右端，这时大气压为75cmHg，温度为27℃。（1）若将此装置绕A点在纸面内顺时针转90°，当温度为多少时水银柱恰好全部在OB段的最左端？（2）若在图示位置将温度升高到450K，封闭气体的长度为多少？参考答案：（1）

p1=75cmHg

V1=L1S=40S

T1=273+27=300Kp2=75cmHg

V2=L2S=50S

T2=？

（2分）气态方程：p1V1/T1=p2V2/T2

（1分）解出T2=375K

（2分）（2）设升高到T3，汞柱全部进入B管，L3=50cm

p3=(75+10)cmHg

（2分）气态方程：p1V1/T1=p3V3/T3

（1分）解出T3=425K

（1分）此后，气体作等压变化，T4=450K

（1分）气态方程：V3/T3=V4/T4

（1分）解出L4=52.9cm

（1分）其他解答正确亦可，但未作临界点判断，扣一分18.如图甲所示，在直角坐标系0≤x≤L区域内有沿y轴方向的匀强电场，其电场强度大小和方向随时间变化的关系如图乙所示，现有质量为m，带电量为e的电子（不计重力）不断的从原点O以速度v0沿x轴正方向射入电场，问（1）若要电子飞出电场时速度方向仍然沿x轴方向，则电场变化的周期必须满足何条件？（2）若要电子从图中的A点沿x轴飞出，则电子应该在什么时刻进入电场？（3）若在电场右侧有一个以点（3L，0）为圆心，半径为L的圆形磁场区域，且满足B=，则所有能进入磁场的电子将从何处飞出磁场？参考答案：考点： 带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动．专题： 带电粒子在复合场中的运动专题．分析： （1）电子在电场中做类平抛运动，根据题目要求与图乙所示图象分析答题；（2）粒子电场中做类平抛运动，根据题目要求，分析电场强度随时间变化的关系，然后答题；（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，分析清楚电子运动过程，然后答题．解答： 解：（1）若要电子飞出电场时速度沿x轴方向，即y方向电子没有速度，则由图乙，显然电子在电场中运动的时间应该为整数个周期，即：L=ν0nT，则：；（2）若要电子从图中的A点沿x轴飞出，即经过电场后，电子在y方向既没有获得速度，也没有侧移，则粒子必须在时刻从O点进入电场，这样在v﹣t图象中很明显的可看出在整数个周期内，电子在y方向的位移为零，（3）由题可知，电子进入磁场的速度一定沿x轴，且在磁场中