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

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