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文档简介
广东省江门市口岭中学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)如图所示,自动卸货车静止在水平地面上,车厢在液压机的作用下,θ角缓慢增大,在货物m相对车厢仍然静止的过程中,下列说法正确的是()A.货物对车厢压力变小B.货物受到的摩擦力变小C.地面对车的摩擦力增大D.车对地面的压力增大参考答案:考点:摩擦力的判断与计算..专题:摩擦力专题.分析:货物处于平衡状态,对货物进行受力分析,根据平衡条件及恒力做功公式列式分析即可.解答:解:A、B、货物处于平衡状态,受重力、支持力、静摩擦力,根据共点力平衡条件,有:mgsinθ=fN=mgcosθθ增大时,f增大,N减小;再根据牛顿第三定律,压力也就减小;故A正确,B错误;C、D、对货车整体受力分析,只受重力与支持力,不是摩擦力;根据平衡条件,支持力不变;再根据牛顿第三定律,压力也就不变;故C错误,D错误;故选:A.点评:本题主要考查了平衡条件的应用、功的正负发的判断方法,要求同学们能正确对物体进行受力分析,难度适中2.朝鲜的“核危机”引起了全世界的瞩目,其焦点问题就是朝鲜核电站采用的是轻水堆还是重水
堆。因为重水堆核电站在发电的同时还可以产出供研制核武器的钚239(),这种
可由铀239()经过衰变而产生,则下列判断中正确的是
A.与的核内具有相同的中子数
B.与的核内具有相同的核子数
C.经过1次α衰变产生
D.经过2次β衰变产生参考答案:BD3.(多选题)如图所示,一个内壁光滑的圆锥筒固定在地面上,圆锥筒的轴线竖直.一个小球贴着筒的内壁在水平面内做圆周运动,由于微弱的空气阻力作用,小球的运动轨迹由A轨道缓慢下降到B轨道,则在此过程中()A.小球的向心加速度逐渐减小 B.小球运动的角速度逐渐减小C.小球运动的线速度逐渐减小 D.小球运动的周期逐渐减小参考答案:CD【考点】向心力;线速度、角速度和周期、转速.【分析】对小球受力分析,受重力和支持力,合力提供向心力,根据牛顿第二定律列式求解即可.【解答】解:A、以小球为研究对象,对小球受力分析,小球受力如图所示:由牛顿第二定律得:mgtanθ=ma==mrω2可知A、B的向心力大小相等,a=gtanθ,向心加速度不变,故A错误.B、角速度,由于半径减小,则角速度变大,故B错误.C、线速度,由于半径减小,线速度减小,故C正确D、周期T=,角速度增大,则周期减小,故D正确.故选:CD4.(多选)如图所示,A、B两物块的质量分别为2m和m,静止叠放在水平地面上.A、B间的动摩擦因数为μ,B与地面间的动摩擦因数为μ.最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g.现对A施加一水平拉力F,则(
)A.当F<2μmg时,A、B都相对地面静止B.当F=μmg时,A的加速度为μg
C.当F>3μmg时,A相对B滑动D.无论F为何值,B的加速度不会超过μg参考答案:BCD5.M,N两金属板竖直放置,使其带电,悬挂其中的带电小球P如图4偏离竖直方向.下列哪一项措施会使OP悬线与竖直方向的夹角增大?(P球不与金属极板接触)().A.增大MN两极板间的电势差B.增大MN两极板的带电量C.保持板间间距不变,将M,N板一起向右平移D.保持板间间距不变,将M,N板一起向左平移参考答案:小球受向右的电场力处于平衡状态.增大两板间的电势差则电场强度增大,电场力增大,小球向右偏角增大,A对;增大电容器的带电量则两板间电势差增大,场强增大,电场力增大,偏角增大,B错;C、D中场强不会变化,偏角不变,故C、D错.答案AB二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6.如图所示,一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A.其中,A?B和C?D为等温过程,B?C为等压过程,D?A为等容过程.该循环过程中,内能增加的过程是
▲
(选填“A?B”、“B?C”、“C?D”或“D?A”).若气体在B?C过程中,内能变化量的数值为2kJ,与外界交换的热量值为7kJ,则在此过程中气体对外做的功为
▲
kJ.参考答案:B?C(2分)57.质点做直线运动,其s-t关系如图所示,质点在0-20s内的平均速度大小为_________m/s,质点在_________时的瞬时速度等于它在6-20s内的平均速度。
参考答案:0.8,
10s或14s
8.如图所示,为水中两个振动情况完全相同的波源所形成的图样,这是水面波的____________现象;图是不同频率的水面波通过相同的小孔所能达到区域的示意图,则其中水波的频率最大的是_________图。
参考答案:答案:干涉
C9.质量为M的均匀直角金属杆aob可绕水平光滑轴o在竖直平面内转动,oa=ob/2=l.现加一水平方向的匀强磁场,磁感应强度为B,并通以电流I,若撤去外力后恰能使直角金属杆ob部分保持水平,如图所示.则电流应从杆的_______端流入;此电流强度I的大小为____________.
参考答案:答案:a
4Mg/9Bl10.图10—59中虚线表示某一匀强电场区域内的若干个等势面。质子、氘核、粒子以相同的初速度,沿与等势面平行的方向由A点进入该电场,从上端进入电场到下端离开电场的过程中,质子、氘核、粒子的动量改变量之比是______________,电势能改变量之比是_____________。参考答案:1:1:2
2:1:211.初速度为v0的匀加速直线运动,可看作是一个同方向的一个
运动和一个
运动的合运动。参考答案:匀速直线运动,初速度为0的匀加速直线运动。12.氢原子从能级A跃迁到能级B吸收波长为λ1的光子,从能级A跃迁到能级C吸收波长为λ2的光子,若λ2>λ1,则当它从能级B跃迁到能级C时,将____(选填“吸收”或“放出”)波长为
的光子.参考答案:13.图中竖直方向的平行线表示匀强电场的电场线,但未标明方向.一个带电量为﹣q的微粒,仅受电场力的作用,从M点运动到N点,动能增加了△Ek(△Ek>0),则该电荷的运动轨迹可能是虚线a(选填“a”、“b”或“c”);若M点的电势为U,则N点电势为U+.参考答案:【考点】:电场线;电势.【分析】:根据动能定理,通过动能的变化判断出电场力的方向,从而判断轨迹的弯曲程度,根据动能定理求出M、N两点间的电势差,从而求出N点的电势.:解:从M点运动到N点,动能增加,知电场力做正功,则电场力方向向下,轨迹弯曲大致指向合力的方向,可知电荷的运动轨迹为虚线a,不可能是虚线b.电场力方向方向向下,微粒带负电,则电场强度方向向上,N点的电势大于M点的电势,根据动能定理知,﹣qUMN=△Ek,则N、M两点间的电势差大小UMN=﹣由UMN=φM﹣φN,φM=U,解得φN=U+故答案为:a,U+.【点评】:解决本题的关键知道轨迹弯曲与合力方向的大致关系,本题的突破口在于得出电场力方向,再得出电场强度的方向,从而知道电势的高低.三、实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14.如图为验证小球做自由落体运动时机械能守恒的装置图,图中O点为释放小球的初始位置,A、B、C、D各点为固定速度传感器的位置,A、B、C、D、O各点在同一竖直线上.(1)已知当地的重力加速度为g,则要完成实验,还需要测量的物理量是BC.A.小球的质量mB.小球下落到每一个速度传感器时的速度vC.各速度传感器与O点之间的竖直距离hD.小球自初始位置至下落到每一个速度传感器时所用的时间t(2)作出v2h图象,由图象算出其斜率k,当k=2g时,可以认为小球在下落过程中机械能守恒.(3)写出对减小本实验误差有益的一条建议:相邻速度传感器之间的距离适当大些(选质量大、体积小的小球做实验).参考答案:解:(1)小球做自由落体运动时,由机械能守恒定律得:mgh=,即gh=,故需要测量小球下落到每一个速度传感器时的速度v和高度h,不需要测量小球的质量m和下落时间时间t.故BC正确,AD错误.(2)由mgh=,得v2=2gh,则v2﹣h图象的斜率k=2g.(3)为了减小测量的相对误差,建议相邻速度传感器间的距离适当大些;为减小空气阻力的影响,建议选用质量大、体积小的球做实验等.故答案为:(1)BC;(2)2g;(3)相邻速度传感器间的距离适当大些;选用质量大、体积小的球做实验等.15.
(12分)检测一个标称值为5Ω的滑动变阻器。
(1)用伏安法测定Rx的全电阻值,可供选用的器材如下:A.待测滑动变阻器Rx,全电阻约5Ω(电阻丝绕制紧密,匝数清晰可数)B.电流表A,有两个量程:
①0-0.6A,内阻约0.6Ω
②0-3A,内阻约0.12ΩC.电压表V,有两个量程:
①0-15V,内阻约15KΩ
②0-3V,内阻约3KΩD.滑动变阻器R,全电阻约20Ω
E.直流电源E,电动势3V,内阻不计F.电键S导线若干电流表应选择量程_________,电压表量程应选择_________(填①或②)。
(2)根据实验要求将图中实物连接成测量电路。
(3)为了进一步测量待测滑动变阻器电阻丝的电阻率,需要测量电阻丝的直径和总长度。用游标卡尺测电阻丝直径,从图中可读出其直径为__________mm。参考答案:
答案:(1)①、②(每空2分)(2)安培表外接,图略(4分)(3)1.198~1.201均给分(4分)四、计算题:本题共3小题,共计47分16.如图所示,一个带正电的粒子沿磁场边界从A点射入左侧磁场,粒子质量为m、电荷量为q,其中区域Ⅰ、Ⅲ内是垂直纸面向外的匀强磁场,左边区域足够大,右边区域宽度为1.3d,磁感应强度大小均为B,区域Ⅱ是两磁场间的无场区,两条竖直虚线是其边界线,宽度为d;粒子从左边界线A点射入磁场后,经过Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域后能回到A点,若粒子在左侧磁场中的半径为d,整个装置在真空中,不计粒子的重力。求:(1)粒子从A点射出到回到A点经历的时间t;(2)若在区域Ⅱ内加一水平向右的匀强电场,粒子仍能回到A点,则电场强度E的大小。参考答案:解:(1)因粒子从A点出发,经过Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域后能回到A点,由对称性可知粒子做圆周运动的半径为r=d由Bqv=m
(2分)
得v=
(2分)所以运行时间为t==(2分)(2)设在区域Ⅱ内加速的粒子到Ⅲ区的速度为v1由动能定理:qEd=mv-mv2(2分)设在区域Ⅲ内粒子做圆周运动的半径为r分析粒子运动的轨迹,如图所示,粒子沿半径为d的半圆运动至Ⅱ区,经电场加速后,在Ⅲ区又经半圆运动返回电场减速到边界线的A点,此时设AN=x则:
(2分)此后,粒子每经历一次“回旋”,粒子沿边界线的距离就减小x,经过n次回旋后能返回A点。必须满足:(n=1、2、3、……)(1分)
求得:(n=1、2、3、……)(1分)半径r太大可能从右边飞出磁场,所以必须满足下面条件:由,得:
即;……(2分)由公式:Bqv1=m;得:(n=4、5、6、……)(1分)代入得:(n=4、5、6、……)(1分)17.如图甲所示,水平放置的平行金属板A和B的距离为d,它们的右端安放着垂直于金属板的靶MN,现在A、B板上加上如图乙所示的方波形电压,电压的正向值为U0,反向电压值为,且每隔变向1次.现将质量为m的带正电,且电荷量为q的粒子束从AB的中点O以平行于金属板的方向OO′射入,设粒子能全部打在靶上而且所有粒子在A、B间的飞行时间均为T.不计重力的影响,试问:(1)定性分析在t=0时刻从O点进入的粒子,在垂直于金属板的方向上的运动情况.(2)在距靶MN的中心O′点多远的范围内有粒子击中?(3)要使粒子能全部打在靶MN上,电压U0的数值应满足什么条件?(写出U0、m、d、q、T的关系式即可)参考答案:考点:带电粒子在匀强电场中的运动.专题:带电粒子在电场中的运动专题.分析:(1)带电粒子在水平方向做匀速直线运动,竖直方向在电场力的作用下先向下匀加速,再向下减速运动.(2)当粒子在0,T,2T,…nT时刻进入电场中时,粒子将打在O′点下方最远点,粒子在竖直方向先向下做匀加速运动,后做匀减速运动.根据牛顿第二定律求出加速度,由位移公式分别求出前时间内和后时间内,粒子在竖直方向的位移,再粒子打在距O′点正下方的最大位移.当粒子在、,…(2n+1)时刻进入电场时,将打在O′点上方最远点.粒子在竖直方向先向上做匀加速运动,后做匀减速运动.同理求出粒子打在距O′点正上方的最大位移.(3)要使粒子能全部打在靶上,粒子在竖直方向距O′点的最大位移小于.代入(2)问的结论,求解电压U0的数值应满足的条件.解答:解:(1)在t=0时刻从O点进入的粒子,所受的电场力先向下后向上,则粒子先向下匀加速运动,再向下匀减速运动.(2)当粒子在0,T,2T,…nT时刻进入电场中时,粒子将打在O′点下方最远点,离O′最远距离为:
ymax=??()2+(?+?)?=.当粒子在、,…(2n+1)时刻进入电场时,将打在O′点上方最远点.
ymin=??()2=.所以在距靶MN的中心O′点到有粒子击中.(3)要使粒子能全部打在靶上,必须满足<,解得:U0<.答:(1)在t=0时刻从O点进入的粒子,先向下匀加速运动,再向下匀减速运动.(2)在距靶MN的中心O′点到有粒子击中.(3)要使粒子能全部打在靶MN上,电压U0的数值应满足U0<.点评:本题是粒子在周期性变化的电场中运动,分析带电粒子的运
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