广东省梅州市徐溪中学2021年高三物理期末试卷含解析

广东省梅州市徐溪中学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，A、B两物块质量均为m，用一轻弹簧相连，将A用长度适当的轻绳悬挂于天花板上，轻绳为伸直状态，B物块在力F的作用下处于静止状态，弹簧被压缩。现将力F撤去，已知弹簧的弹性势能仅与形变量大小有关，且弹簧始终在弹性限度内，则下列说法正确的是（）A、弹簧恢复原长时B的速度最大B、A一直保持静止C、在B下降过程中弹簧弹性势能先减小，后增大D、F撤去之前，绳子的拉力不可能为0参考答案：BC2.下列对物体运动性质的描述错误的是(

)A.物体做直线运动，加速度减小，速度一定减小B.物体做曲线运动，速度变化，加速度一定变化C.匀变速直线运动的速度方向是恒定不变的D.物体速度为零时加速度可能不为零参考答案：ABC解：物体做直线运动，当加速度与速度同向时，加速度减小，速度变大，选项A错误；物体做曲线运动，速度变化，加速度不一定变化，例如平抛运动，选项B错误；匀变速直线运动的速度方向不一定是恒定不变的，例如做匀减速直线运动的物体，选项C错误；物体速度为零时加速度可能不为零，例如上抛运动的物体到达最高点时，选项D正确；此题选择错误的选项，故选ABC.3.（多选）如图所示，在竖直平面内半径为R的四分之一圆弧轨道AB、水平轨道BC与斜面CD平滑连接在一起，斜面足够长．在圆弧轨道上静止着N个半径为r（r<<R）的光滑刚性小球，小球恰好将圆弧轨道铺满，从最高点A到最低点B依次标记为1、2、3…N.现将圆弧轨道末端B处的阻挡物拿走，N个小球由静止开始沿轨道运动，不计摩擦与空气阻力，下列说法正确的是(

)A．N个小球在运动过程中始终不会散开

B．第N个小球在斜面上能达到的最大高度为RC．第1个小球到达最低点的速度＞v＞

D．第1个小球到达最低点的速度v＜参考答案：4.如图甲所示，一足够大的正方形区域abcd内存在垂直纸面向里的匀强磁场，其顶点a在直线MN上，且ab与MN的夹角为45°。一边长为L的正方形导线框从图示位置沿直线MN以速度v匀速穿过磁场区域。规定逆时针方向为感应电流的正方向，图乙表示整个过程导线框中感应电流i随时间t（以为单位）变化的图象，正确的是参考答案：C5.（单选）一台理想变压器的原、副线圈的匝数比是5∶1，原线圈接入电压为220V的正弦交流电，各元件正常工作，一只理想二极管和一个滑动变阻器R串联接在副线圈上，如图所示，电压表和电流表均为理想交流电表。则下列说法正确的是CA．原、副线圈中的电流之比为5∶1B．电压表的读数约为44VC．若滑动变阻器接入电路的阻值为20Ω，则1分钟内产生的热量为2904JD．若将滑动变阻器的滑片向上滑动，则两电表读数均增大参考答案：二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某同学从冰箱冷冻室中取出经较长时间冷冻的空烧瓶后，迅速把一个气球紧密地套在瓶口上，并将烧瓶放进盛有热水的烧杯里，气球逐渐膨胀起来，如图所示．烧瓶和气球里的气体内能＿＿＿(选填“增大”、“不变”或“减小”)，外界对气体＿＿＿(选填“做正功”、“做负功”或“不做功”)参考答案：增大

做负功7.用氦氖激光器进行双缝干涉实验，已知所用双缝间的距离为d=0.1mm，双缝到屏的距离为L=6.0m，测得屏上干涉条纹中相邻明条纹的间距是3.8cm，氦氖激光器发出的红光的波长是

m；假如把整个干涉装置放入折射率为的水中，这时屏上的明条纹间距是 cm。(结果保留三位有效数字)参考答案：8.（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：A9.（填空）（2013?杭州模拟）某同学拉着纸带运动，得到一条点迹清晰的纸带．他确定好起点之后，作了s﹣t图象如图所示．则在0﹣2.0s内的平均速度大小为

m/s，在

s时的瞬时速度大小等于它在0.6﹣2.0s内的平均速度．参考答案：0.8；1.0或1.4解：由图可知在0﹣2.0s内的位移x=1.60﹣0=1.60m，则平均速度，由图知0.6s时物体的位置在x=0.1m处，0.6﹣2.0s内的平均速度m/s，图象的斜率表示瞬时速度，由图可知，当曲线的斜率等于1.07时，瞬时速度与0.6﹣2.0s内的平均速度相同，此时曲线的倾斜角约为45°．做出曲线的切线可得，当时刻：t=1.0s或t=1.4s时，瞬时速度大小等于它在0.6﹣2.0s内的平均速度．故答案为：0.8；1.0或1.410.根据玻尔原子结构理论，氦离子（He+）的能级图如图所示．电子处在n=5轨道上比处在n=3轨道上离氦核的距离远（选填“近”或“远”）．当大量He+处在n=3的激发态时，由于跃迁所发射的谱线有3条．参考答案：

考点：氢原子的能级公式和跃迁．专题：原子的能级结构专题．分析：根据玻尔原子理论，电子所在不同能级的轨道半径满足rn=n2r1，激发态跃迁的谱线满足，从而即可求解．解答：解：根据玻尔原子理论，能级越高的电子离核距离越大，故电子处在n=3轨道上比处在n=5轨道上离氢核的距离近，所以电子处在n=5轨道上比处在n=3轨道上离氦核的距离远．跃迁发出的谱线特条数为N=，代入n=3，解得：N=3，故答案为：远，3点评：本题主要考查德布罗意波和玻尔原子理论，在考纲中属于基本要求，作为江苏高考题难度不是很大．11.图甲为某一小灯泡的U－I图线，现将两个这样的小灯泡并联后再与一个4Ω的定值电阻R串联，接在内阻为1Ω、电动势为5V的电源两端，如图乙所示。则通过每盏小灯泡的电流强度为________A，此时每盏小灯泡的电功率为________W。参考答案：0.3；0.6。12.在探究“加速度与力、质量的关系”的活动中：①某同学在接通电源进行实验之前，将实验器材组装如图所示。请你指出该装置中的错误或不妥之处（只要答出其中的两点即可）：

，

。②改正实验装置后，该同学顺利地完成了实验。下图是他在实验中得到的一条纸带，图中相邻两计数点之间的时间间隔为0.1s，由图中的数据可算得小车的加速度a为

m/s2。（结果取两位有效数字）参考答案：）打点计时器不应使用干电池，应使用交流电源；实验中没有平衡小车的摩擦力；小车初始位置离打点计时器太远（只要答出其中的两点即可）2）0.19~0.20内均正确13.自然界里放射性核素并非一次衰变就达到稳定，而是发生一系列连续的衰变，直到稳定的核素而终止，这就是“级联衰变”．某个钍系的级联衰变过程如图(N轴表示中子数，Z轴表示质子数)，图中Pb→Bi的衰变是＿＿＿衰变，从到共发生＿＿＿次α衰变．参考答案：β（2分）

6三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示是用来验证动量守恒的实验装置，弹性球1用细线悬挂于O点，O点正下方桌子的边沿有一竖直立柱．实验时，调节悬点，使弹性球1静止时恰与立柱上的球2接触且两球等高．将球1拉到A点，并使之静止，同时把球2放在立柱上．释放球1，当它摆到悬点正下方时与球2发生对心碰撞．碰后球1向左最远可摆到B点，球2落到水平地面上的C点．测出有关数据即可验证1、2两球碰撞时动量守恒．现已测出A点离水平桌面的距离为a.B点离水平桌面的距离为b，C点与桌子边沿间的水平距离为c.此外：(1)还需要测量的量是________、________和________．(2)根据测量的数据，该实验中动量守恒的表达式为________.(忽略小球的大小)参考答案：：(1)弹性球1、2的质量m1、m2立柱高h桌面高H(2)2m1＝2m1＋m215.如图a，用伏安法测定电阻约5Ω均匀电阻丝的电阻率，电源是两节于电池．每节电池的电动势约为1.5V．（1）用螺旋测微器测电阻丝的直径时，如图b，先转动D使F与A间距稍大于被测物，放入被测物，再转动H到夹住被测物．直到棘轮发出声音为止，拨动G使F固定后读数．（填仪器部件字母符号）（2）根据原理图连接图c的实物图．（3）闭合开关后，滑动变阻器触头调至一合适位置后不动，多次改变线夹P的位置，得到几组电压、电流和对应的OP段的长度L，计算出相应的电阻后作出R﹣L图线如图d．取图线上适当的两点计算电阻率．这两点间的电阻之差为△R．对应的长度变化为△L，若电阻丝直径为d，则电阻率p=．参考答案：【考点】：测定金属的电阻率．【专题】：实验题．【分析】：本题①的关键是螺旋测微器读数时应分成整数部分和小数部分两部分来读，注意半毫米刻度线是否露出；题②的关键是明确螺旋测微器的使用方法即可；题③的关键是根据电阻定律写出电阻R与长度L的函数表达式，然后根据斜率的概念即可求解．：解：①、测量时应先转动粗调旋钮D使F与A间距稍大于被测物，再转动细调旋钮H，直到棘轮发出声音为止；②、画出的连线图如图所示：③、根据题意，滑动变阻器触头调至一合适位置后不动后，应多次改变P点的位置，根据欧姆定律应有：U=IRop，根据电阻定律应有：R=，联立解得：R=，所以R﹣L图象的斜率k==，解得：ρ=；故答案为：①D，H；②如图；③P点，四、计算题：本题共3小题，共计47分16.在地面上方某处的真空室里存在着水平向左的匀强电场，以水平向右和竖直向上为x轴、y轴正方向建立如图所示的平面直角坐标系。一质量为m、电荷量为+q的微粒从点P（，0）由静止释放后沿直线PQ运动。当微粒到达点Q（0，-l）的瞬间，撤去电场同时加上一个垂直于纸面向外的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度的大小，该磁场有理想的下边界，其他方向范围无限大。已知重力加速度为g。求：（1）匀强电场的场强E的大小；（2）撤去电场加上磁场的瞬间，微粒所受合外力的大小和方向；（3）欲使微粒不从磁场下边界穿出，该磁场下边界的y轴坐标值应满足什么条件?

参考答案：

。（3）如果把微粒的运动可以看作水平方向速度v1的匀速直线运动与另一个分运动的合成。那么微粒受到的洛仑兹力的一个分力恰与重力平衡，另一个分运动就是微粒在洛仑兹力的另一个分力作用下的匀速圆周运动，开始时速度为v2，方向竖直向下。

⑦17.如下图所示，高台滑雪运动员经过一段滑行后从斜坡上的O点水平飞出，斜坡与水平面的夹角θ=37°，运动员连同滑雪板的总质量为m=50kg，他落到斜坡上的A点后不再弹起，立即顺势沿斜坡下滑。A点与O点的距离为S1=12m，A点与斜面底端的距离为S2=5.6m，滑雪板与斜坡和水平面上的动摩擦因数均为，运动员滑到斜面底端时仅速度方向变为水平，大小不变。忽略空气阻力，重力加速度g=10m/s2。（sin37°=0.6；cos37°=0.8），求：（1）运动员从O点运动到斜面底端需要多长时间？（2）运动员在水平面上能滑行多远？参考答案：（1）1.6s；（2）20.7m（1）设运动员在空中飞行时间为t1，运动员在竖直方向做自由落体运动，得S1sin37°=gt12（1分）解得：=1.2s（1分）故到A点时竖直方向的速度为

（1分）设运动员离开O点的速度为vx，运动员在水平方向做匀速直线运动，即S1cos37°=vxt1（1分）解得=8.0m/s（1分）故运动员落到A点后沿斜面下滑的初速度为（1分）沿斜面下滑时有

（1分）根据牛顿第二定律有

（1分）解得t2=0.4s（1分）故运动员从O点到斜面底端需要的时间为t=t1+t2=1.6s（1分）（2）运动员到达斜面底端的速度为v=v0+at2（1分）运动员到达水平面后做减速运动，加速度大小为

（1分）故运动的距离为S＇=

（1分）联立解得S＇=20.7m（1分）18.游乐园“翻滚过山车”的物理原理可以用如图所示的装置演示。斜槽轨道AB，EF与半径为R=0.1m的竖直圆轨道（圆心为O）相连，AB，EF分别与圆O相切于B、E点，C为轨道的最低点，∠BOC=37°。质量为m=0.1kg的小球从A点静止释放，先后经B、C、D、E到F点落入小框。（整个装置的轨道均光滑，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：（1）小球在光滑斜槽轨道AB上运动过程中加速度的大小（2）要使小球从A点到F点的全过程不脱离轨道，A点距离低点的竖直高度h至少多高？参考答案：（1）小球沿光滑斜槽AB下