广东省湛江市鹤龄中学2021年高三物理下学期期末试题含解析

广东省湛江市鹤龄中学2021年高三物理下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.（2015?湖北模拟）一列简谐横波沿x轴的正向传播，振幅为2cm，周期为T．已知在t=0时刻波上相距50cm的两质点a、b的位移都是cm，但运动方向相反，其中质点a沿y轴负向运动，如图所示，下列说法正确的是（）A．该列简谐横波波长可能为37.5cmB．该列简谐横波波长可能为12cmC．质点a﹑质点b的速度在某一时刻可以相同D．当质点b的位移为+2cm时，质点a的位移为负E．在t=时刻质点b速度最大参考答案：BCE：【考点】：横波的图象；波长、频率和波速的关系．【专题】：振动图像与波动图像专题．【分析】：图中a、b两质点的位移都是cm，加速度相同，运动方向相反，此时两质点的速度大小相等，但此后b的速度减小，a的速度增大，a到达平衡位置时，b还没有到达波峰，显然两点不是反相点，结合振动方程求出二质点振动的时间差，然后确定波的周期．根据质点位移关系分析运动的加速度、速度大小关系．解：根据质点的振动方程：x=Asin（ωt），设质点的起振的方向向上，则：b点：=2sinωt1，所以：ωt1=，a点振动的时间比b点长，所以：=2sinωt2，则ωt2=，ab两个质点振动的时间差：△t=t2﹣t1=﹣==，所以ab之间的距离：△x=v△t=v=．则通式为（n+）λ=50cm；则波长可以为λ=（n=0，1，2，3﹣﹣﹣）；若波长为37.5cm，则n无关；故波长不可能为37.5cm；故A错误；B、当n=4时，λ=12cm；故B正确；C、在两质点振动时，若两点分距于上下方时，则两物体的速度可以相同；故C正确；D、当质点的位移为2时，b到达正向位移处，此时a还未到达平衡位置；故D错误；E、由以上分析可知，当经t=时刻质点b到达最大位移处，故b的速度最大；E正确；故选：BCE．2.长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如右图所示。在时间内，直导线中电流向上。则在时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力情况是 （

）

A．感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向左

B．感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向向右

C．感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向右

D．感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向向左参考答案：B3.如图所示，小球A、B通过一条细绳跨过定滑轮连接，它们都穿在一根竖直杆上．当两球平衡时，连接两球的细绳与水平方向的分别为θ和2θ．假设装置中的各处摩擦均不计，则A、B球的质量之比为（）A．2cosθ：1 B．1：2cosθ C．tanθ：1 D．1：2sinθ参考答案：B【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．【分析】分别对A、B两球分析，运用合成法，用T表示出A、B两球的重力，同一根绳子上的拉力相等，即绳子AB两球的拉力是相等的．【解答】解：分别对AB两球分析，运用合成法，如图：由几何知识得：Tsinθ=mAgTsin2θ=mBg故mA：mB=sinθ：sin2θ=1：2cosθ故选：B．4.如图1所示，矩形导线框ABCD固定在匀强磁场中，磁感线垂直于线框所在平面向里。规定垂直于线框所在平面向里为磁场的正方向；线框中沿着ABCDA方向为感应电流i的正方向。要在线框中产生如图2所示的感应电流，则磁感应强度B随时间t变化的规律可能为参考答案：B5.下面说法中正确的是：（

）A.氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经7.6天后就一定只剩下一个氡原子核。B.用光照射某种金属，有光电子从金属表面逸出，如果照射光的频率不变，减弱光的强度，则逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能不变。C.电子的发现使人们认识到原子具有核式结构。D.原子序数越大，则该原子核比结合能越大，原子核中的核子结合得越牢固。参考答案：BA、放射性元素的原子核有半数发生衰变时所需要的时间，叫半衰期，是大量原子核衰变的统计结果，故少量的放射性物质不能用半衰期来计算，A错误；B、根据光电效应方程得，光强度不影响光电子的最大初动能，光电子的最大初动能与入射光的频率有关；入射光的频率不变，光电子的最大初动能不变，与光的强度无关；入射光的强度影响单位时间内发出光电子的数目，光的强度减弱，单位时间内发出光电子数目减少，B正确；C、电子的发现说明原子有复杂结构，卢瑟福根据粒子散射实验提出原子的核式结构，C错误；D、原子序数越大，则该原子核比结合能越小，原子核中的核子结合得越不牢固，原子核越不稳定

；D错误；故选B。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.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_____s（精确到秒）时的瞬时速度约等于它在6-20s内的平均速度。参考答案：0.8

10或14s7.如图所示，光滑的平行导轨P、Q相距L=1m，处在同一水平面内，导轨左端接有如图所示的电路。其中水平放置的两平行金属板间距离d=10mm，定值电阻R1=R3=8Ω，R2=2Ω，金属棒ab电阻r=2Ω，导轨电阻不计，磁感应强度B=0.3T的匀强磁场竖直向下穿过导轨平面。金属棒ab沿导轨向右匀速运动，当电键S闭合时，两极板之间质量m=1×10－14kg、带电荷量q=－1×10－15C的粒子以加速度a=7m/s2向下做匀加速运动，两极板间的电压为

V；金属棒ab运动的速度为

m/s。参考答案：0.3，48.地面上放一开口向上的气缸，用一质量为m=0.8kg的活塞封闭一定质量的气体，不计一切摩擦，外界大气压为P0=1.0×105Pa，活塞截面积为S=4cm2，重力加速度g取10m/s2，则活塞静止时，气体的压强为

Pa；若用力向下推活塞而压缩气体，对气体做功为6×105J，同时气体通过气缸向外传热4.2×105J，则气体内能变化为

J。参考答案：1.2×10-5Pa；内能增加了1.8×105J9.在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，某同学把两根弹簧如图甲连接起来研究。(1)某次通过毫米刻度尺读数如图乙所示，指针示数为

_____

cm。(2)在弹性限度内，将50g的钩码逐个挂在弹簧下端，得到指针A、B的示数LA和下表。用表中数据计算弹簧I的劲度系数为_____N/m(结果保留三位有效数字，取g=l0m·s-2)。由表中数据________

（填"能"或"不能"）计算出弹簧Ⅱ的劲度系数。参考答案：

(1).25.85

(2).12.5（12.3-12.7）

(3).能【详解】（1）指针示数为25.85cm.（2）由表格中的数据可知，当弹力的变化量△F=0.5N时，弹簧形变量的变化量为△x=4.00cm，根据胡克定律知：．

结合L1和L2示数的变化，可以得出弹簧Ⅱ形变量的变化量，结合弹力变化量，根据胡克定律能求出弹簧Ⅱ的劲度系数．10.参考答案：kQ/r2

--------1分

负

--------1分

9Q

11.（4分）如图所示，质量为m2的物体A放在车厢的水平底板上，用竖直细绳通过光滑定滑轮与质量为m1的物体B相连，车厢正沿水平轨道向右行驶，此时与物体B相连的细绳与竖直方向成θ角。则底板对m2支持力FN=_______，物体m2受到的摩擦力的大小f=______。参考答案：

答案：

（2分）

（2分）12.快中子增殖反应堆中，使用的核燃料是钚239，裂变时释放出快中子，周围的铀238吸收快中子后变成铀239，铀239（）很不稳定，经过_______次β衰变后变成钚（），写出该过程的核反应方程式：_______。设生成的钚核质量为M，β粒子质量为m,静止的铀核发生一次β衰变，释放出的β粒子的动能为E0,假设衰变时能量全部以动能形式释放出来，求一次衰变过程中的质量亏损。参考答案：2（2分）

（2分）

得

得

（2分）13.马拉着质量为60kg的雪橇，从静止开始用80s的时间沿平直冰面跑完1000m。设雪橇在运动过程中受到的阻力保持不变，并且它在开始运动的8s时间内做匀加速直线运动，从第8s末开始，马拉雪橇做功的功率保持不变，继续做直线运动，最后一段时间雪橇做的是匀速直线运动，速度大小为15m/s，已知开始运动的8s内马拉雪橇的平均功率是8s后功率的一半。则在整个运动过程中马拉雪橇做功的平均功率是________W；雪橇在运动过程中所受阻力大小是_________N。参考答案：答案：687；48.2三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.2004年1月25日，继“勇气”号之后，“机遇”号火星探测器再次成功登陆火星．人类为了探测距离地球大约3.0×105km的月球，也发射了一种类似四轮小车的月球探测器．它能够在自动导航系统的控制下行走，且每隔10s向地球发射一次信号，探测器上还装着两个相同的减速器(其中一只是备用的)，这种减速器可提供的最大加速度为5m/s2，某次探测器的自动导航系统出现故障，从而使探测器只能匀速前进而不再避开障碍物．此时地球上的科学家只能对探测器进行人工遥控操作．下表为控制中心的显示屏上的数据：

已知控制中心的信号发射和接收设备工作速度极快．科学家每次分析数据并输入命令至少需要3s.问：(1)经过数据分析，你认为减速器是否执行了命令？(2)假如你是控制中心的工作人员，采取怎样的措施？加速度满足什么条件？请计算说明．

参考答案：(1)未执行命令(2)立即输入命令，启动另一个备用减速器，加速度a>1m/s2，便可使探测器不与障碍物相碰．

15.（简答）质量,M=3kg的长木板放在光滑的水平面t..在水平悄力F=11N作用下由静止开始向右运动.如图11所示,当速度达到1m/s2将质量m=4kg的物块轻轻放到本板的右端.已知物块与木板间摩擦因数μ=0.2,物块可视为质点.(g=10m/s2,).求：(1)物块刚放置木板上时,物块和木板加速度分别为多大？(2)木板至少多长物块才能与木板最终保持相对静止？(3)物块与木板相对静止后物块受到摩擦力大小？参考答案：(1)1(2)0.5m（3）6.29N牛顿运动定律的综合应用；匀变速直线运动的位移与时间的关系．解析：(1)放上物块后，物体加速度

板的加速度

(2)当两物体达速度相等后保持相对静止，故

∴t=1秒

1秒内木板位移物块位移，所以板长L=x1-x2=0.5m（3）相对静止后，对整体

，对物块f=ma∴f=44/7=6.29N（1）由牛顿第二定律可以求出加速度．

（2）由匀变速直线运动的速度公式与位移公式可以求出位移．

（3）由牛顿第二定律可以求出摩擦力．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（10分）如图所示，一高度为h=0.2m的水平面在A点处与一倾角为的斜面连接，一小球以v0=5m/s的速度在平面上向右运动。求小球在从A点运动到地面所需的时间（平面与

斜面均光滑，取g=10m/s2）。某同学对此题的解法为：小球沿斜面运动，则，由此可求得落地的时间t。问：你同意上述解法吗？若同意，求出所需的时间；若不同意，则说明理由并求出你认为正确的结果。参考答案：不同意。小球应在A点离开平面做平抛运动，而不是沿斜面下滑。………………2分

正确做法为：落地点与A点的水平距离…………2分

斜面底边长为……2分

因为s<l，所以小球离开A点后不会落到斜面………………2分

因此落地时间即为平抛运动时间………………2分17.(18分)如图所示，线圈工件加工车间的传送带不停地水平传送长为L，质量为m，电阻为R的正方形线圈，在传送带的左端线圈无初速地放在以恒定速度v匀速运动的传送带上，经过一段时间，达到与传送带相同的速度v后，线圈与传送带始终相对静止，并通过一磁感应强度为B、方向竖直向上的匀强磁场，已知当一个线圈刚好开始匀速度运动时，下一个线圈恰好放在传送带上，线圈匀速运动时，每两个线圈间保持距离L不变，匀强磁场的宽度为3L，求：（1）每个线圈通过磁场区域产生的热量Q;

（2）在某个线圈加速的过程中，线圈通过的距离s1和在这段时间里传送带通过的距离s2之比;

（3）传送带每传送一个线圈，电动机所消耗的电能E（不考虑电动机自身的能耗）;

（4）传送带传送线圈的总功率P.参考答案：

解析：

（1）

（2）s1=vt/2

s2=vt

s1：s2=1：2

（3）又因为s1：（s2-s1）=1：1

线圈获得动能EK=mv2/2=fs1

传送带上的热量损失Q/=f(s2